В первой части мы познакомили вас с кивано и бенинказой. Сегодня – расскажем еще о некоторых экзотических для Сибири овощах.

Следующая теплолюбивая культура – вигна. Принадлежит она к семейству бобовых, как и обыкновенная фасоль. Мы получили в России первые два ее сорта – Сибирский размер и Юньнаньская, которые были включены в Государственный Реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Собственно, мы первыми в Сибири и начали ее изучать. Сейчас ее не нужно даже внедрять в производство, поскольку с недавних пор вигну стали выращивать на Алтае, а к нам в Новосибирск привозят уже готовые плоды. Выведенные нами сорта вполне укладываются в короткий вегетационный период (от всходов до плодоношения – 51-67 дней). Хотя их тоже предпочтительно выращивать в защищенном грунте, в любых культивационных сооружениях.

Чем полезна вигна? У нее очень высокое содержание белка, высокое содержание пектинов и микроэлементов. Также очень высокое содержание аскорбиновой кислоты – 37-40 мг/100г. Этот комплекс – полноценный белок, пектины, аскорбиновая кислота – позволяет относить вигну (равно как и кивано, бенинказу и момордику) к функциональным продуктам питания. Что это такое? В 2005 году был принят ГОСТ, в который вошли отдельные важные термины и определения. Термин «функциональное питание» – как раз вытекает из этого ГОСТа.

К функциональному питанию относят продукты (включая овощные культуры), содержащие вещества, благоприятно действующие на здоровье человека или благоприятно действующие при определенных функциональных состояниях. Например, при некоторых заболеваниях.

Вигну сейчас широко пропагандируют за рубежом – на основе (в том числе) клинических испытаний – как функциональный продукт питания. Это свежие данные – 2014-2015 годов. Мы также серьезно занимаемся подобными исследованиями, работаем в содружестве с нашими коллегами из других институтов. У нас сейчас есть комплексные биохимические показатели по этим культурам.

Помимо высокого содержания полезных веществ, вигна обладает еще одним преимуществом, в сравнении с обыкновенной фасолью. Так, фасоль обыкновенная на наших участках быстро перезревает – буквально за неделю. После чего ее почти невозможно использовать для заморозки или заготовок. Вигна дает плоды с июля до сентября. Поэтому ее можно не спеша заготавливать – замораживать, консервировать, делать заготовки на оставшуюся часть года.

Наконец, момордика. По-другому ее называют «горькая дыня». Почему ее так называют? Зачем нам в Сибири, спрашивается, выращивать еще и «горькие дыни»?

Вот наглядный пример: у нас есть образец функционального продукта питания, продающийся в обычных японских супермаркетах. Это чипсы из момордики. В чем достоинство этой культуры? Дело в том, что горьковатый, точнее – пряно-горький – вкус связан с содержанием в ней очень ценных веществ – моморхаринов. В отличие от других тыквенных овощных культур горький привкус плодов момордики считают желаемым при их употреблении, поэтому отбор на горечь в плодах поддерживался специально в процессе введения ее в культуру.  Само слово «момордика» – производное от латинского mordeo, что означает «горький».  В течение столетий эта культура используется для предупреждения и лечения диабета в восточной кухне (китайской и японской). Причем, это не просто какие-то особенности народной медицины. Указанные лечебные свойства момордики подтверждены новейшими клиническими испытаниями. Поэтому эту культуру позиционируют как лекарственное средство для диабетиков – как раз благодаря моморхаринам, инсулино-подобным пептидам и алкалоидам. Они имитируют действие инсулина в организме человека. При употреблении момордики нормализуется содержание сахара в крови.

Второй эффект – это нормализация давления. Не случайно на юге Китая момордику называют «плодом долгожительства». Как раз из-за того, что это растение способно в пожилом возрасте нормализовать давление и уровень сахара в крови.

Сейчас за рубежом – в США, в Европе, в Японии – происходит настоящий бум исследований полезных свойств этого растения. В европейских университетах, кстати, исследуют получение суспензий клеток момордики, чтобы создать биотехнологическую отрасль по наработке моморхаринов, поскольку такой подход позволяет стандартизировать сам процесс получения этих полезных ингредиентов.

Также (что не менее важно) эта культура используется для лечения онкологических заболеваний. В США даже получили патент на выделенный из момордики белок MAP 30 для лечения рака простаты и ВИЧ. В эксперименте это белок способствовал апоптозу (самоуничтожению) клеток рака печени.

По вкусу момордика несколько необычна, нетрадиционна для нашей, российской кухни. В том числе это касается и заготовок из нее. Для наших заготовок, как правило, характерен либо сладкий, либо соленый, либо кислый вкус. Момордика как бы выпадает из этого ряда. Но ее важное конкурентное преимущество – это как раз содержание моморхаринов. То есть ее можно (и нужно) рассматривать как полноценную лекарственную культуру, точнее – как профилактическое средство при начальных симптомах серьезных заболеваний. Например, диабета и гипертонии. Как мы понимаем, для нас сейчас это очень актуально.

В завершение отмечу, что у нас в ЦСБС СО РАН уже собрана неплохая коллекция различных форм перечисленных культур. Сейчас уже выделена линейка образцов, которые в перспективе могут стать сортами, обладающими разными потребительскими качествами. В итоге, несмотря на короткое сибирское лето, мы всё же можем расширить наш ассортимент овощных культур, разнообразив его новыми и очень ценными видами, способными давать здесь качественный и стабильный урожай. Новые для России культуры способны стать основой для создания новых функциональных продуктов питания для населения и ценным сырьем для пищевой промышленности и индустрии общественного питания.

Юрий Фотев, старший научный сотрудник Центрального сибирского ботанического сада СО РАН, кандидат с-х наук

Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них. Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.

Гемодинамика — это гидродинамика потока крови в сложной сети разветвлённых сосудов с различными свойствами стенок.

Эта работа стартовала в рамках гранта РНФ «Мозг и нейронауки», в котором для изучения того, как происходит течение крови в мозге, объединились специалисты различного профиля. Участники проекта: Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН, Международный томографический центр СО РАН, Новосибирский государственный университет, Владимирский государственный университет, Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина и НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко.

«Гемодинамика головного мозга имеет определяющее значение для всего того, что мы делаем. В конечном счёте, любое наше действие — движение рукой или какое-то интеллектуальное напряжение — есть результат того, что соответствующая зона, которая отвечает за эти функции, начинает более интенсивно снабжаться кровью. В результате  запускается каскад различных реакций — биохимических, молекулярных, физиологических», — рассказывает сотрудник Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева доктор физико-математических наук Александр Павлович Чупахин.

С точки зрения гидродинамики эта система невероятно сложна, поскольку сосуды имеют различные прочностные свойства. Артерии упругие, вены более податливые — они дуются, когда в них повышается давление, а синусы (своеобразные коллекторы, по которым оттекает кровь) вообще проходят в твёрдой мозговой оболочке. Через всех них идёт пульсирующий поток крови.

«Мозг — очень энергоёмкий орган. Он составляет всего около 1,5% массы тела, но потребляет порядка 15% объема крови и 20% кислорода и глюкозы. Причём делает это что называется «с колёс»: в нём нет никаких запасов, «верблюжьих горбов». Именно поэтому прекращение кровоснабжения мозга неминуемо  влечёт за собой нарушения», — говорит исследователь. По его словам, современная нейрохирургия обладает гораздо бОльшими возможностями по излечению болезней, обусловленных аномалиями в сосудистой системе мозга, нежели 10-15 лет назад.

На сегодняшний день сотрудники ННИИПК им. ак. Е.Н. Мешалкина успешно оперируют патологии головного мозга двух типов: артериовенозную мальформацию, при которой отсутствует молекулярная прослойка между артериальным и венозным деревом, из-за чего нарушается гидродинамический баланс. И артериальную аневризму  — локальное выпячивание стенки артерии, в результате чего также сбивается нормальный кровоток.

Для излечения первой аномалии используется метод эмболизации артерио-венозной мальформации — по подводящему каналу доставляется специальное клеящее вещество, которое нейтрализует соответствующий участок с дефектными сосудами. От аневризмы избавляются путём выключения её из потока с помощью специальных приспособлений. Эти операции являются стандартными, в ННИИПК им. ак. Е. Н. Мешалкина их делают едва ли не каждый день, и в то же время они — на переднем крае медицины.

Однако врачи беспокоятся, что последствия этих вмешательств не всегда возможно предугадать: в одних случаях всё проходит успешно и пациент выздоравливает, в других почему-то начинаются осложнения, вплоть до кровоизлияния. В чём измерять эффективность нейрохирургической операции? Что нужно контролировать: скорость, давление, другое? В поисках ответов на эти вопросы медики обратились к учёным, а те попытались решить проблему с помощью системы преоперационного матмоделирования.

«Целью нашего проекта является комплексное исследование гемодинамики головного мозга в норме и при наличии аномалий для обнаружения законов движения крови, разработки методов управления кровотоком и создания алгоритмов предоперационного моделирования. Для этого необходимо получение надежных измеряемых данных, которое осложняется тем, что мы имеем дело с живым организмом», — комментирует Александр Павлович.

Сегодня благодаря проекту «Мозг и нейронауки» уже осуществляется мониторинг нейрохирургических операций на основе уникального американского прибора, разработанного для измерения давления и скорости в коронарных сосудах.

Учёные несколько усовершенствовали его и впервые в мире применили для исследования этих параметров в сосудах головного мозга. Разработка уже доведена до рекомендательных протоколов для нейрохирургических операций.

Система позволяет уточнить величину удельной нагрузки, во многих случаях отвечающую за успех хирургического вмешательства. «Когда происходит эмболизация артерио-венозной мальформации, то есть идёт «заделка» дефективного клубка сосудов, решающей величиной является удельная нагрузка, которая меняется в процессе операции, — отмечает Александр Чупахин. — Если она оказывается больше установленного значения, то существенно повышается риск разрыва этого клубка. Следуя такой рекомендации, можно достичь кратного уменьшения числа постоперационных осложнений». Процедура мониторинга, разработанная сибирскими исследователями, не имеет аналогов ни в России, ни в мире.

«Следующий проект, по которому мы работаем с виварием  ИЦиГ СО РАН, — изучение фенотипа, генотипа и гемодинамики головного мозга для различных линий лабораторных животных по данным высокопольного ЯМР-сканирования. Постановка задачи здесь также является новой, и мы располагаем большим лабораторным массивом для этих исследований», — говорит Александр Павлович.

Магнитно-резонансная томография – неразрушающий метод исследования внутренней структуры объектов. В основе лежит явление ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и метод спектроскопии, позволяющий определять физические и химические свойства молекул.

Когда учёные занялись мышами и стали создавать для них сети сосудов головного мозга, обнаружилось, что стандартный подход к построению не даёт цельной 3D картинки, но приводит лишь к фрагментаризации. Проблема в том, что сканирующая плоскость часто проходит под большим углом к сосуду, из-за чего расход крови может показаться меньше, чем он есть на самом деле.

Исследователи предложили метод варьирования наклона сканирующей плоскости. Результаты экспериментов уже подтвердили его эффективность. «На различных линиях лабораторных животных мы строим модели сосудов головного мозга, на которых можно потом прокручивать гемодинамику и смотреть на исходную задачу о её связи с фенотипом и  генотипом», — комментирует учёный.

Клинические данные, снимаемые во время нейрохирургических операций, имеют некое ограниченное поле применения, поскольку нельзя варьировать давление или скорость кровотока в сосудах головного мозга. Однако это можно делать в лабораторных исследованиях на экспериментальных установках, которые конструируются в Международном томографическом центре СО РАН. На основе полученных данных затем строятся математические модели.

На сегодняшний день на приборном комплексе, состоящем из насоса и томографов, уже осуществлено экспериментальное исследование течения жидкости в силиконовой модели сонной артерии, и в дальнейшем метод может быть использован для получения достоверных данных при изучении кровотока.

Также, основываясь на клинических данных ННИИПК им. ак. Е. Н. Мешалкина, учёные выяснили, что дифференциальное уравнение типа обобщенного осциллятора Ван дер Поля хорошо описывает связь между давлением и скоростью крови в сложной системе головного мозга, и создали на его основе метод медицинской диагностики. Модель позволяет прогнозировать поведение одной величины по поведению другой и демонстрирует различные нелинейные эффекты в окрестностях сосудистых патологий (оказалось, что здоровые сосуды относительно просты, а аномалия формирует некоторые особенности сложного поведения кровотока). Метод годится как для пациентов с артерио-венозной мальформацией, так и для людей с артериальной аневризмой.

Помимо вышеперечисленного сибирские учёные разрабатывают  математический и компьютерный инструментарий для персонализированного моделирования гемодинамики церебральных аневризм. Его цель — определить особенности кровотока, оценить риск разрыва аневризмы или послеоперационного осложнения и, таким образом, скорректировать тактику лечения.

«У сосудов могут быть жёсткие стенки, либо односторонняя гидроупругость, когда кровь начинает деформировать стенки сосудов, либо реальная гидроупругость, при которой эта деформация вызывает изменение потока. Мы проводим моделирование по всем этим трём случаям. Расчёты проводятся на базе информационно-вычислительного центра НГУ, — говорит Александр Чупахин. — Ставился вопрос: как определить риск разрыва аневризмы, какая величина его характеризует? К экспериментальным данным мы применили алгоритмы численного моделирования, и было обнаружено, что здесь главную роль играют не локальные параметры, а энергетические. Нужно считать среднюю энергию на единицу объёма. Эта величина оказалась минимальной как раз для тех аневризм, где произошёл разрыв».

«Надёжные клинические и экспериментальные данные являются основой для математического моделирования, они потом возвращаются в биологию, медицину в виде каких-то рекомендаций и выводов. Потенциал не исчерпан. Исследование гемодинамики можно применять и для решения более сложных физиологических и когнитивных задач, потому что она лежит в основе распределения крови по сосудам, а значит — и в основе функционирования тех или иных зон головного мозга», — заключил учёный.

Диана Хомякова

Фото Юлии Поздняковой (1) и из презентации Александра Чупахина

Такие овощи, как кивано, бенинказа, вигна  и момордика пока еще мало известны жителям Сибири. Однако они популярны в мире и имеют очень большую ценность для здорового питания. Нашей задачей была интродукция этих культур, приспособление их к сибирским условиям. Чем вообще они примечательны, почему стоит заняться их выращиванием у себя? Рассмотрим по порядку.

Начнем с кивано, или рогатого огурца. Его плоды, собранные в августе, спокойно сохраняются до апреля. Конечно, во время лежки они немного теряют влагу, но при этом всё равно остаются съедобными и полезными. Используется мякоть плода и сок. Что здесь примечательно? Считается (и не без оснований), что сок кивано вместе с йогуртом по утрам – это лучшее начало дня для пожилого человека. Именно так заявлено в инструкции производителей, которые поставляют эти плоды в Европу. В основном – из Новой Зеландии и Израиля, где как раз специализируются на выращивании рогатого огурца. 

Дело в том, что кивано содержит много калия, кальция, магния, цинка, железа, меди и никеля. Мы убедились в этом, проведя соответствующие исследования.

Это растение интенсивно забирает из почвы элементы так называемого кроветворного комплекса. Именно поэтому кивано особенно полезен для пожилых людей, страдающих проблемой усвоения отдельных макро- и микроэлементов.

Надо сказать, что в случае с кивано мы сразу получаем, что называется,  «три в одном». Так, не живя в Израиле или Новой Зеландии, мы можем у себя в Сибири без проблем выращивать эту культуру,  несмотря на то, что родиной рогатого огурца является Южная Африка. Кивано прекрасно растет у нас в открытом грунте, имеет короткий вегетационный период (75-83 дня). Естественно, речь идет о нашем сорте Зеленый дракон, созданном у нас, в ЦСБС СО РАН. Он позволяет получать плоды уже в июле и использовать их практически до марта. Корнишоны (молодые плоды) можно консервировать. «Рога», то есть шипы, покрывающие плод, мягкие и нисколько не мешают органолептическому восприятию.

По вкусу кивано напоминает огурец, но не имеет характерного огуречного аромата. Вкус его, скажем так, бледнее, чем у огурца. И это, возможно, одно из отрицательных качеств (идеальных культур нет в принципе). Вкус у кивано, конечно, приятный, но не такой яркий, не такой насыщенный, как у огурца. Также в плоде большое количество семян. В корнишонах, правда, семена не чувствуются, чего не скажешь о зрелых плодах. Поэтому наилучший способ употребления кивано – это получение сока. Поучать его нужно из зелено-спелых растений и растений в состоянии биологической спелости (когда они приобретают желто-оранжевый цвет). Поскольку плоды, как я уже сказал, хранятся достаточно долго, то полезный сок можно получать в течение всего этого времени, приблизительно до марта. То есть в течение осени и зимы. В этом его явное преимущество перед обыкновенным огурцом. Иначе говоря, кивано дает нам возможность оздоравливать организм в течение нашей долгой сибирской зимы.

Теперь поговорим о бенинказе. По-другому ее называют «восковая тыква». Хранится она может до трех лет! Во всяком случае, двухлетние плоды находятся в хорошем состоянии. Такой великолепной сохранности как раз способствует восковой налет, покрывающий поверхность плода. В отличие от обыкновенной тыквы, которую мы хорошо знаем, кора у бенинказы довольно мягкая, буквально прорезается ногтем. Мякоть у нее зернистая, плотная, кремового цвета. Достоинство этой культуры в том, что она содержит много антиоксидантов. За последние годы зарубежные исследователи подтвердили также лечебные качества бенинказы при язвах желудочно-кишечного тракта и при наличии аллергических реакций.

Последний момент особенно важен. У нас распространено такое мнение, будто экзотические фрукты и овощи вызывают у неподготовленных людей аллергию. Аллергические реакции, как мы знаем, бывают даже на землянику. Или на цитрусовые. Так вот, восковая тыква, наоборот, позволяет ЛЕЧИТЬ аллергию.

По вкусу бенинказа напоминает тыкву, но у нее нет специфического тыквенного аромата, который не всем нравится. Её вкус я бы назвал нейтрально-сладковатым. Отсутствие специфического аромата, кстати, позволяет готовить из  бенинказы самые разные блюда. Можно готовить из нее как первые блюда, так и вторые. Можно делать и заготовки, например, цукаты. Некоторые наши сотрудники хорошо освоили именно этот вариант. Также из бенинказы получается неплохой сок.

Отмечу, что бенинказа широко распространена в китайской кухне. Благодаря ее нейтральному вкусу китайцы могут из одного этого овоща приготовить множество самых разных блюд. Классический, типичный для китайской кухни рецепт – это нарезанные кубиками плоды бенинказы, отваренные в бульоне (например, в курином бульоне). Туда еще добавляют резаные томаты, зелень. Такой суп в Китае очень популярен. Обычно им завершают трапезу. Не начинают, как у нас, в европейской традиции, а именно завершают. Начинают, как правило, с овощей, с риса, затем переходят на мясные блюда, а завершают трапезу вот таким супом с бенинказой.

В настоящее время в западных научно-исследовательских институтах и университетах плоды бенинказы активно исследуют на антиоксидантные качества. Это качество, позволяющее снижать в организме количество свободных радикалов. И оно подтверждается данными анализа биохимических лабораторий. По этому показателю семена и плоды бенинказы сравнимы с плодами и семенами гуавы, а также с семенами тыквы обыкновенной.

Главное же достоинство бенинказы – в возможности ее использования больными, страдающими от желудочно-кишечных заболеваний или от аллергии. У нас есть пример, когда грудного младенца, у которого была аллергия на многие продукты, стали понемножку прикармливать протертой бенинказой.  Симптомы аллергии значительно уменьшились. То есть этим овощем можно докармливать даже самых маленьких детей.

Бенинказу несложно вырастить в наших условиях. Выведенный нами сорт Акулина вполне пригоден для выращивания в районах с коротким вегетационным периодом. Правда, мы рекомендуем использовать для выращивания пленочные или поликарбонатные теплицы. Это связано с тем, что иногда в летний период температуры у нас опускаются до 5-10 градусов. Такое случается даже в июле. В итоге бенинказа начинает «тормозить» в росте. В принципе, все теплолюбивые культуры, даже перец, баклажаны и томаты для надежности желательно выращивать в культивационных сооружениях разного типа. Так поступают, кстати, даже на юге Китая, несмотря на жаркий тропический климат. Использование пленочных укрытий гарантирует получение качественной продукции в необходимом объеме.

Юрий Фотев, старший научный сотрудник Центрального сибирского ботанического сада СО РАН, кандидат с-х наук

В конце прошлого года российские газеты опубликовали информацию, которая в любой другой стране мира была бы сенсационной: председатель Государственной Думы оказался плагиатором. Сергей Нарышкин, бывший руководитель администрации Владимира Путина и видный член путинской партии «Единая Россия», был обвинен в том, что свою кандидатскую степень он получил за текст, наполовину составленный из заимствованных материалов.

Особенно смешно, что диссертация Нарышкина — 196-страничная работа, озаглавленная «Иностранные инвестиции в России как фактор экономического развития» — была частично украдена у экономиста Владислава Иноземцева, известного своими либеральными взглядами. «Довольно забавно, что видный единоросс и консерватор решил обратиться именно к моей статье, — отметил Иноземцев, узнав об этом. — Видимо, она показалась ему качественной».

Конечно, мало кто поверил, что Нарышкин сам читал статью Иноземцева, а уж тем более лично ее копировал. Скорее всего, он просто заплатил кому-то за написание диссертации, а потом дал взятку научным сотрудникам за то, что они примут ее. Сам Нарышкин вряд ли видел работу, за которую получил свою ученую степень.

В США доказательства плагиата, совершенного чиновником ранга Нарышкина, вызвали бы большой скандал. Просто представьте, что было бы, если бы оказалось, что в своей работе по экономике Пол Райан вольно заимствовал данные из работ Пола Кругмана.

Но судьба оказалась к Нарышкину благосклонна. Дав заявление (весьма ленивое) в свою защиту — «Мне сообщили, что на каком-то сайте информация появилась. Но я доверяю мнению и оценкам настоящих ученых», — он продолжил работать, будто не случилось ничего необычного.

Надо сказать, ничего необычного действительно не случилось. Сам Нарышкин наверняка прекрасно знал, что кроме него в плагиате были уличены более 1000 высокопоставленных и состоятельных россиян.

Многие из плагиаторов — политики. Некоторые — судьи. Есть прокуроры, чины полиции и главы университетов; в плагиате был обвинен даже чиновник, отвечающий за цирковую индустрию России. За последние несколько лет в плагиате (на весьма убедительных основаниях) были обвинены министр культуры России, губернатор Санкт-Петербурга и глава Следственного Комитета. В прошлом месяце заимствования были обнаружены в диссертациях заместителя министра финансов республики Мордовия и советника юстиции, чья диссертация была посвящена сравнению правовых культур России и Запада.

Во всех этих случаях факты плагиата обнаружили члены добровольческой организации, называющей себя «Диссернет» — именно им принадлежит тот самый «какой-то сайт», о котором столь пренебрежительно отозвался Нарышкин. Организация появилась в 2013 году и взяла на себя задачу по поиску и публикации доказательств того, что государственные чиновники, научная администрация и члены так называемых «российских элит» получают ученые степени незаслуженно. Используя программное обеспечение, выискивающее в тексте научных работ фрагменты, уже использованные в других научных публикациях, Диссернет к сегодняшнему дню обнаружил около 5600 случаев плагиата и опубликовал весьма неприятные для плагиаторов отчеты по 1300 случаям. В статье, опубликованной ранее в этом году, Диссернет утверждает, что 1 из 9 депутатов Государственной Думы — того самого парламента, где председательствует Нарышкин — получил свои дипломы благодаря диссертациям, содержащим большое количество заимствований и, скорее всего, просто купленным у «научных негров».

Андрей Ростовцев, физик, один из основателей Диссернета, разработавший программное обеспечение по поиску плагиата в диссертациях, объяснил мне, как именно организация ловит за руку мошенников. «Мы сейчас занимается врачами, — говорит он. — Машина работает постоянно, выбирает подозрительные работы. Мы поднимаем данные в библиотеке, видим, что за последние пятнадцать лет 100000 врачей защитили диссертации. Машина выбирает научную работу в базе данных, анализирует совпадения с другими работами и, если совпадений много, помечает ее для нас. Затем наши добровольцы начинают ее проверять вручную. Весь процесс идет 24 часа в сутки, семь дней в неделю».

Диссернет — децентрализованная сеть, состоящая из анонимных активистов. Один из лидеров организации в недавней статье написал, что главная мотивация Диссернета — озабоченность тем, что российская наука «делается почвой для развития низких и стыдных человеческих пороков — тщеславия, лицемерия, готовности к достижению карьерного успеха бесчестными методами». По словам Ростовцева, регулярно в Диссернете работают несколько десятков человек по всему миру, а он и несколько других ключевых членов организации являются ее «лицом».

Структура Диссернета — отсутствие физического офиса и единого банковского счета — критически важна для его выживания. Сергей Пархоменко, известный либеральный журналист, присоединившийся к Диссернету после серии статей о ранее выявленных им случаях плагиата, недавно пояснил, что «нет головы — нечего оторвать».

Но лидеры Диссернета все же сталкиваются с враждебностью задетых их деятельностью власть имущих. Одного из основателей организации в этом году обвинили в уклонении от налогов, а на прошлой неделе Пархоменко вызвали на допрос следователи МВД.

Некоторые случаи плагиата, выявленные Диссернетом, смешны в своих наглости и абсурдности. Думский депутат Игорь Игошин получил свою степень в экономике, переделав чужую диссертацию о российской шоколадной индустрии в работу о мясной промышленности; слово «шоколад» везде было заменено на «говядина», «темный шоколад» на «говядина отечественного производства», а «белый шоколад» — на «импортная говядина». Все цифры, графики и анализ данных при этом остались неизменными. Недавно Диссернет обнаружил, что онколог Юрий Царапкин выдал за свою статью о раке груди — не изменив практически ничего — чужую работу о раке желудка. При этом работа, якобы описывающая рак у людей, в оригинале описывала рак у собак и крыс.

Научные подлоги существуют везде; но в России они удивительно распространены. Еще удивительнее, что их терпят. Точный подсчет случаев плагиата в России затруднен, но, основываясь на собранных к сегодняшнему дню данных, Диссернет считает, что заимствования могут быть найдены в примерно 4% всех защищенных в стране научных работ. Это число не включает оригинальные диссертации, написанные не их официальным автором. По словам Арарата Осипяна, защитившего докторскую работу в Унивеситете Вандербильта на тему коррупции в высшем образовании (в данный момент Осипян находится на Украине, собирая материал для продолжения исследований), от 20 до 30% всех диссертаций, защищенных в российских ВУЗах после падения Советского Союза, были приобретены на черном рынке.

Этот рынок стоит на удивительном желании российских элит получить научные степени. По словам Пархоменко, российские чиновники, законодатели, врачи и бизнесмены рассматривают научную степень как часть «набора успешного человека» — наряду с драгоценностями, дорогими машинами и особняками. «Если у человека есть степень, это значит, что в этой жизни он чего-то добился, — говорит Пархоменко. — Это значит, что он достоин уважения».

Андрей Заякин, еще один из основателей Диссернета, подытоживает: «Российский Дональд Трамп точно защитил бы диссертацию — может даже две или три».

Задача Диссернета состоит не только в дискредитации плагиаторов. Главная цель организации, как сообщили мне ее основатели — возвращение самой концепции «репутации» в российское общество.

«Мы хотим показать, что репутация важна, что она что-то значит, — говорит Пархоменко. — Фальшивые диссертации лишь часть той российской проблемы, которую мы называем „репутационной катастрофой“. В России существует анти-меритократия, при которой самые успешные и влиятельные люди — не те, кто этого заслуживают, а выдающие себя за тех, кем не являются».

* * *

Распространенность подобного мошенничества в России частично обусловлена структурой высшего образования. В отличие от своих американских коллег, будущие российские научные работники могут получать научные степени, не занимаясь научной работой — если они убедят аттестационную комиссию принять их диссертацию. Эти комиссии являются частью университета и разделены по дисциплинам. Заседают в них университетские преподаватели. Таких комиссий в стране тысячи. «В больших университетах может быть с десяток комиссий, каждая занимается собственным предметом — одна по истории Европы, одна по истории России, одна по филологии, еще одна по французскому, еще одна — по философии и так далее», — объясняет Пархоменко.

По словам Осипяна (не имеющего отношения к Диссернету), за последние 25 лет эти комиссии оказались полностью коррумпированными — преподаватели за взятки принимают негодные или ворованные научные работы. «Каждый хочет получить свою долю, — говорит Осипян. — Купил ты диссертацию — ладно. Но надо еще заплатить членам комиссии, чтобы твою диссертацию приняли. В этих университетах деньги нужны всем — работы много, а зарплаты маленькие».

Коррумпированные аттестационные комиссии, по словам Заякина, находятся у «истоков» цепочки научного мошенничества. Некоторые из них «попросту стали тем местом, где фальшивые научные степени и производятся». Но основа системы — процветающий рынок компаний, предлагающих услуги по написанию диссертаций. Часто они притворяются фирмами, предоставляющими научные консультации — и заодно предлагают покупателям выгодные сделки. По большей части эти компании и не скрываются — достаточно набрать в Google или Яндексе «диссертация на заказ». У одной из таких компаний есть весьма удобный сайт — на сайте фотография мудреца в очках, который предлагает диссертации по цене 100 тыс. рублей (около $1500). Заказ будет готов всего через тридцать дней.

Отзывы клиентов обещают отличный результат: «Олег» сообщает, что полученная им диссертация была «сделана идеально» и прошла все экспертизы. «Сам бы так не смог», — пишет Олег.

По словам Заякина, личности тех, кто в действительности пишет эти работы, остаются загадкой. Скорее всего, бывает по-разному. «Доступа ко внутренней структуре таких фирм у нас нет, поэтому мы не знаем, кто подделывает работы, — сказал мне Андрей. — Младшие научные сотрудники, сидящие в комиссиях? Сотрудники университетов, при которых эти комиссии существуют? Или сотрудники самой фирмы, продающей работы?»

Но фирмы, оказывающие подобные услуги, работают агрессивно и изобретательно, выискивая потенциальных клиентов в тех секторах экономики, где люди с научными степенями встречаются часто. «Эта индустрия работает так же, как и любая другая — они не ждут клиентов, а сами их находят, — говорит Пархоменко. — Есть у человека магазин одежды, или сеть магазинов — и однажды к нему приходит прилично выглядящий агент и говорит: „Пора вам стать кандидатом экономических наук. Это полезно для бизнеса“. А затем предлагает свои услуги — у него на руках бумаги, он рассказывает об опциях, о ценовых категориях, о скидках. Ничем не отличается от страхового агента».

По словам Осипяна, такие фирмы предлагают целый спектр услуг. Средняя цена сделанной на заказ работы составляет где-то $3000. Есть и более дорогие комплекты — с монографией и библиографическим списком, состоящим из фальшивых статей. Они могут стоить от 25 тысяч долларов и более. «Если вы покупаете самый лучший комплект, они сами договорятся с нужной аттестационной комиссией, — говорит Пархоменко. — В идеале вы просто платите деньги и забываете об этом — а потом они привозят вам диплом на дом».

* * *

Так было не всегда. Хотя среди партийных боссов КПСС и попадались люди с незаслуженными дипломами, научное мошенничество невероятно расцвело только в 90-е. По словам Осипяна, количество защищенных диссертаций в России подскочило с 15000 в 1993 году до 30000 в 2005-м.

Самая очевидная причина востребованности научных степеней в России заключается в том, что обладание степенью приносит существенные — денежные — преимущества их обладателям. В некоторых секторах экономики только обладатели степеней кандидата наук могут получить высшие посты; в других — например, в медицинском секторе — научная степень позволяет врачу просить больше за свои услуги. В мире политики причины получения степеней особенно печальны — кандидатская степень позволяет потерявшим власть чиновникам получать высокооплачиваемые посты ректоров университетов (по словам Заякина, «именно там оседают неудачники или дураки»). Мало того, научная степень дает возможность получать деньги и другими способами.

«Преподавать — одно из тех занятий, которое разрешено политику, — объясняет Пархоменко. — Политик не может заниматься бизнесом. Но он может быть профессором и писать книги. Это отличный способ отмывания денег. Откуда деньги? Ну, я преподавал, консультировал. Я человек уважаемый: эти деньги я получил за свою научную работу».

Но ценность научных степеней среди российской элиты не только вопрос экономики. Осипян считает, что славные научные традиции, заложенные в советскую эпоху, являются ключом к понимаю сегодняшнего спроса на кандидатские степени. «В Советском Союзе научные степени в математике, физике, химии, биохимии, биологии были очень престижны. Там по-настоящему работали, и работали там честные и достойные люди», — говорит Арарат. Научная степень в этих областях остается престижной, хотя при Путине на науку выделяется меньше денег, а многие ученые уехали работать за границу. Научная степень — отличный инструмент для социального роста для тех, кто может себе ее позволить. По мнению Грегори Симонса, старшего исследователя при шведском Центре исследований России и Евразии в Упсале, одного из авторов недавней статьи о коррупции в российском высшем образовании, рост случаев научного мошенничества в России обусловлен комбинацией факторов: ученым мало платят, а у амбициозных профессионалов появилось достаточно денег на покупку статусных символов.

«Эта индустрия выросла потому, что система бюрократизировалась… В то же время социальный статус и зарплаты научных работников сильно упали, — написал мне в письме Симонс. — Эти два фактора совпали. Новая российская верхушка — юристы, политики, бизнесмены — состоит из людей, которых перемены в России вынесли наверх, и они хотят легитимности».

Очевидно, что эти свежеиспеченные успешные люди ухватились за старомодный символ успеха. Но если все способные купить кандидатскую знают, что они фальшивы, почему степени еще ценятся? Лорен Грэм рассказывает: «Странно думать, что люди, не озабоченные тем, что научные степени подделываются, продолжают считать, что они престижны. Одно противоречит другому. Но, боюсь, дело обстоит именно так».

* * *

Российское правительство и система образования все же не безразличны к заразе научного мошенничества, поразившего страну. Когда в 2012 году выяснилось, что директор престижной московской математической школы Андрей Андриянов подделал несколько своих публикаций — а затем распечатал копии несуществующих научных журналов, пытаясь доказать свою невиновность — Министерство образования РФ сформировало специальную комиссию по изучению проблемы. В конце концов правительство разогнало аттестационную комиссию Московского государственного педагогического университета, выдавшую Андриянову научную степень, приостановило деятельность восьми сотен комиссий по всей стране и провело антикоррупционные реформы в управлении, занимающемся проверкой диссертаций.

Реформы, скорее всего, усложнили покупку научных степеней. По мнению историка Игоря Федякина, возглавлявшего комиссию, государство заслуживает должной похвалы. Но именно деятельность Диссернета, регулярно упоминаемого в российской прессе и публикующего досье на одного или двух плагиаторов ежедневно, привлекло к проблеме общественное внимание. «Есть разница между „секретом Полишенеля“ и раскрытым секретом, — говорит биолог Михаил Гельфанд, еще один из основателей Диссернета, — Одно дело, если все знают, что все мужья ходят на сторону. Совсем другое — показать фотографию определенного человека с любовницей».

Хотя благодаря расследованиям Диссернета были уволены или подали в отставку лишь несколько чиновников, основатели организации считают, что работают не впустую. Во всяком случае, говорят они, фальшивые академики теперь знают, что диссертации, покупаемые на черном рынке — плагиат; покупать их — риск. Возможно, считает Заякин, именно поэтому число защищенных диссертаций каждый год падает — с 30000 в 2012 году до 16500 в 2014-м.

Напугать членов российских элит и отвратить их от покупки научных степеней — это, конечно, победа. Но, соглашается Пархоменко, это еще не означает, что обычные россияне начали задумываться о проблеме купленных диссертаций и прекратили считать это обычным делом. Именно в этом заключается цель Диссернета, говорит он — «заставить людей стать небезразличными».

«В России многих „ловят“, — говорит Пархоменко, замечая, что Сергей Нарышкин сохранил свой пост в Думе и партии. — А россияне говорят: „Ну и что? Украл он. Все воруют. В конце концов, как стать начальником, если не воровать?“ Репутация ничего не значит. Угрозы — „мы тебе репутацию испортим, мы всем расскажем о твоем воровстве“ — не имеют никакого эффекта».

Если это правда, если россияне действительно столь фаталистично относятся к повсеместной коррупции, то какими образом Диссернет сможет достичь своей цели и «вернуть понятие репутации»?

«Постепенно, постепенно, — говорит Пархоменко. — Иногда мы добиваемся реакции — иногда весьма громкой. Иногда нам удается навесить на человека ярлык. Например, все знают, что российский министр культуры — человек, который украл две диссертации. Даже в Википедии написано. Это первый результат в Гугле. Это очень важно — пометить человека, чтобы все это про него знали. Когда-нибудь это да будет что-то значить».

Леон Нейфах (перевод Григорий Николаев)

- Алексей Владимирович, не секрет, что российское сельское хозяйство сейчас очень сильно зависит от импорта зарубежных семян.  В этой связи, осуществляя программу импортзамещения, нашим селекционерам необходимо соответствовать международному уровню. Этого можно добиться, только опираясь на фундаментальную науку. Какие задачи теперь стоят перед нашими селекционерами, чтобы выйти на новый уровень?

– Начну с того, что ситуация для разных отраслей нашего сельского хозяйства неодинакова. У нас, например, есть сеть институтов Российской академии сельскохозяйственных наук, которая сейчас также относится к ФАНО и к большой Академии. Там все эти годы шла активная работа по выведению новых сортов различных культур сельскохозяйственных растений. Работа ведется довольно успешно. По крайней мере, она позволяет поддерживать тот уровень оригинального семеноводства, который у нас есть на данный момент.

Важно, что такая работа должна вестись постоянно, потому что существующие сорта со временем могут терять устойчивость из-за появления новых рас фитопатогенов, поэтому у сортов разный срок жизни. Параллельно ведется работа по выведению сортов, адаптированных к конкретным зонам земледелия, например, для регионов Сибири. Работа в этом направлении шла давно, и она продолжается. Хотя ввиду того, что с определенного времени государственная поддержка была ограниченной, эта область науки постепенно уменьшалась по потенциалу, по возможностям. И шла она в основном с помощью методов классической селекции: когда селекционер скрещивает растения и оценивает их по фенотипу, то есть по внешнему виду, по характерным признакам.

Как выводится сорт растений методами традиционной селекции? Например, берут хороший сорт, у которого есть отдельные недостатки, допустим, низкая устойчивость к чему-то. И берут «дикаря», либо другой сорт с худшими характеристиками, но обладающий нужным признаком.

Либо берут вообще близкородственный вид. Получают гибридную форму. Затем ее обратно скрещивают на этот сорт, отбирают «правильных» потомков, лучших из которых снова скрещивают на исходный сорт. И проводят так несколько поколений. И каждый раз поколение отбирают на то, чтобы растения лучше соответствовали исходному сорту, но при этом несли вот эту устойчивость.

Это очень длинный путь, и каждый раз оценка проводится по фенотипу.

Например, чтобы определить устойчивость растений, нужно их высеять на зараженном участке и посмотреть, как они будут себя вести. А чтобы оценить их продуктивность, нужно довести до стадии плодоношения. И поскольку в разные годы погодные условия у нас могут сильно отличаться, это тоже влияет на работу селекционера. В общем, такая работа является очень трудозатратным процессом, иногда растягивающимся на десятки лет.

Чем хороши современные методы генетического анализа? Здесь имеется информация о том, как тот или иной участок ДНК связан с проявлением конкретного признака. Что это позволяет делать? Например, если есть информация о том, что такой вот маркер связан с геном устойчивости, то растение, у которого он есть, скорее всего, тоже будет устойчивым. Скажем, к бурой ржавчине. Если такой маркер присутствует, то растение можно даже не тестировать. То же самое касается и других признаков. Здесь нет необходимости в оценке многих признаков по фенотипу. В результате процесс выведения нового сорта значительно ускоряется, а также удешевляется, что тоже немаловажно. Именно так сейчас работают в странах, у которых эта область науки хорошо развита. Есть микрочипы, позволяющие одновременно оценивать присутствие в геноме растения сотен и тысяч разных маркеров и их комбинаций. Причем процесс этот во многом остается творческим, успех зависит от опыта и знаний специалистов. Тем не менее, он позволяет не только удешевлять и ускорять работу, но и расширяет возможности для получения более интересных, более продуктивных генетических линий для новых сортов.

У нас в стране пока не так много примеров использования генетических маркеров.

Некоторые институты РАСХН сейчас начинают применять такую методику. Но пока что это, скорее всего, является процессом адаптации существующих методов для наших селекционных программ. Они не все могут быть успешно использованы, потому что наши сорта должны создаваться с учетом специфических природно-климатических условий. Особенно это касается Сибири и Дальнего Востока.

Поэтому нам нужно уметь разрабатывать свои наборы генетических маркеров, например, связанных с засухоустойчивостью или со способностью растения расти на почвах с некоторым содержанием соли – в стране много мест, где в почве содержится соль. Разработка своих маркеров и их адаптация для отечественных селекционных программ – это тоже задача институтов ФАНО. В этом направлении должна двигаться наша наука.

- Есть ли другие направления?

– Разумеется. Следующий этап, к которому уже перешли на Западе, – это геномная селекция. С ней также связано дальнейшее развитие нашей науки. В чем суть геномной селекции? Геномная селекция является развитием маркер-ориентированной селекции, когда вместо маркеров секвенируют геном целиком. Это позволяет еще больше расширить возможности селекционного процесса.

- На конференции, посвященной юбилею СибНИИРС, было высказано замечание, что у нас в стране можно пересчитать по пальцам количество специалистов, способных составить правильную комбинацию генов. Вы согласны с таким утверждением?

– Понимаете, здесь всё зависит от объекта. Нужно понимать, о каких культурах конкретно идет речь. У каждого объекта масса своих особенностей, и селекционеры, которые с ним работают, хорошо его знают и чувствуют, поскольку они во многом – люди творческие, способные интуитивно уловить потенциал даже при виде совсем маленьких растений. Это особый талант.

Что касается комбинаций генов, то речь, скорее всего, идет о людях, знающих современный уровень работ по генетическим маркерам и вместе с тем понимающих сам объект. Может быть их, действительно, пока у нас не так и много.

- В ИЦиГ СО РАН сейчас ведутся такие работы? Можем ли мы встраиваться в этот мировой тренд?

– В ИЦиГ СО РАН традиционно ведутся работы по генетике зерновых культур. В основном это пшеница, ячмень. В отношении указанных культур наш Институт публикует наибольшее в России количество научных статей, в которых работы выполнены с помощью методов маркер-ориентированной селекции. По этим объектам у нас есть и эксперты, и наработанный опыт. Более того, с присоединением СибНИИРС появились специалисты селекционного профиля, хорошо знающие не только пшеницу, но и другие объекты. Например, овощные и зерно-бобовые культуры.

У нас пока еще молекулярная генетика ориентирована на работу с зерновыми культурами. Но уже есть планы по развитию в сторону картофеля. Есть планы по развитию в сторону других культур.

Правда, это требует на данном этапе подготовки необходимых специалистов. Методическая база у нас тоже есть, хотя ее все равно нужно развивать. В общем, Институт в данном направлении уже работает и планирует развивать эти работы.

- Как Вы оцениваете перспективы развития генной инженерии? Создание ГМО – это неизбежность для селекции или можно обойтись без подобных методов?

– Знаете, год назад я бы ответил так, что мы можем без этого обойтись для большинства традиционных в нашей стране культур. Но сейчас появились технологии геномного редактирования нового поколения, которые в геноме практически не оставляют следов. Поэтому сейчас начали подвергать сомнению сам термин: а есть ли необходимость называть такие растения ГМО?

В настоящее время, как известно, по нашим российским законам никакие ГМО выращивать нельзя. И пока закон действует, никто из нас ничего такого делать не будет. У нас, конечно, есть свои модели, есть запатентованные способы улучшения растений с помощью трансгенеза.

- Насколько разумен упомянутый запрет, учитывая, что научные работы по ГМО всё равно ведутся?

– Здесь нужно понять вот что. Даже если будут сняты запреты, то выращивание таких растений будет целиком зависеть от бизнеса, от производителей сельхозпродукции. Им придется оценить и материальную выгоду,  и репутационные риски, оценить весь технологический цикл. Поэтому  разрешение на выращивание ГМО еще не будет означать, что затраты производителя обязательно окупятся.

На Западе, например, выращиваются сорта, устойчивые к гербицидам, поскольку это повышает технологичность процесса культивирования: все сорняки погибают, а модифицированные растения остаются. Причем, можно использовать малотоксичные гербициды. Этот плюс, разумеется, производителями учитывается. Есть трансгенные растения, обладающие токсинами, убивающими насекомых-вредителей. Они тоже используются, потому что они нетоксичны для теплокровных животных, в том числе - для человека. Опасны они только для некоторых отрядов насекомых. Здесь, безусловно, есть элемент экономической выгоды. И фермеры этим пользуются. Хотя ГМО самим фермерам не принадлежат. Им принадлежит только конечный продукт. Семена для посадки принадлежат соответствующим фирмам, не заинтересованным в бесконтрольном распространении ГМО по тем же экономическим причинам.

В любом случае, мы должны обладать полным технологическим циклом, иметь все необходимые компетенции, должны уметь делать ГМО, уметь делать целевое геномное редактирование, должны уметь их применять для получения новых эффективных сортов. И это есть задача фундаментальной науки, задача академических институтов. А вопрос допуска на рынок  такой продукцией  находится в сфере ответственности государства, в том числе – наших законодателей, а также в сфере самого рынка, представителей бизнеса, экологов.

Беседовал Олег Носков

Ученые Института автоматики и электрометрии СО РАН создали технологию лазерной обработки, которая позволяет наносить мельчайшие шкалы и сетки на стеклянные изделия при минимальном участии оператора. Установка уже внедрена в производство на АО «Швабе — Оборона и Защита».

Технологии лазерной микрообработки применяются при решении широкого круга задач. С их помощью проводится полировка, маркировка, резка и гравировка различных материалов. Одно из приложений — нанесение на поверхность стекла шкал и калибровочных сеток. В микроскопах и астрономических приборах такая разметка позволяет наиболее точно измерить параметры космического тела или какого-то мельчайшего объекта, отследить их передвижение; в системах военного назначения — создавать прицелы, современную оптику дневного и ночного видения. Главным требованием является точность обработки — строгое соблюдение размеров, формы объектов и расположения элементов относительно друг друга и заготовки.

Раньше такие сетки делались преимущественно механическим гравированием защитного слоя с последующим травлением — методом удаления материала с использованием кислот. Помимо того, что эта технология многостадийная, трудоемкая, дорогая, плавиковая кислота, которая здесь используется, опасна и чрезвычайно вредна, самое главное — таким методом невозможно создавать сетки, удовлетворяющие современным требованиям производства.

Лазерная микрообработка представляет ей отличную альтернативу. «Для удаления материала мы используем фемтосекундное лазерное излучение. Его особенность: очень короткая длительность импульсов — несколько сотен фемтосекунд. Мы впервые в России разработали технологию и внедрили в серийное производство систему, с помощью которой можно проводить прецизионную лазерную обработку стеклянных изделий и других диэлектриков с минимальным участием оператора», — рассказывает сотрудник ИАиЭ СО РАН кандидат технических наук Евгений Дмитриевич Булушев.

Стартом к этой работе послужил грант Минобрнауки, полученный ИАиЭ СО РАН совместно с АО «Швабе — Оборона и Защита».

Предприятие входит в холдинговую структуру АО «Швабе» в составе государственной корпорации «Ростех» и является крупнейшим в России изготовителем переносных приборов наблюдения и разведки. Задачей инженеров и ученых Института автоматики и электрометрии СО РАН являлась разработка и создание лазерного технологического комплекса прецизионной обработки оптических элементов (формирование сеток, масок, шкал, лимбов). Чтобы осуществить это, на базе лаборатории лазерной графики ИАиЭ СО РАН под руководством кандидата технических наук Виктора Павловича Бессмельцева объедини лись специалисты различных областей: конструкторы, оптики, программисты, инженеры-электронщики.

В итоге была разработана технология и создана лазерная фемтосекундная станция, которая позволяет наносить сетки не только на плоские поверхности, но и на искривленные (различные призмы, полусферы). Она функционирует следующим образом: на входе системе подается чертеж, где изображены все элементы сетки, заданы их размеры, расположения и допуски на них. Он преобразуется в CAD-модель, по которой с помощью специального модуля вычисляются траектории перемещения лазерного пучка. Далее на стол разработанной системы (площадка 200х200 мм) укладывается заготовка, и производится съемка ее поверхности с помощью трехкоординатной системы позиционирования и встроенной системы технического зрения. Оператор размещает CAD-модель поверх полученных изображений и запускает обработку. С помощью встроенного датчика лазерный пучок фокусируется на поверхности образца, и, перемещаемый быстрыми сканерами, со скоростью до метра в секунду движется по рассчитанным траекториям по поверхности обрабатываемой детали, формируя линии сетки. Зона записи ограничена размерами объектива и составляет 5х5 мм2, однако система позволяет формировать сетки площадью до 200х200 мм2, с помощью специальных программ разбивая их на более мелкие зоны записи сканеров и перемещения стола.

У оператора есть еще одна важная и сложная задача — подобрать параметры обработки: энергию, частоту, перекрытие импульсов, длину волны излучения и многое другое. Если они окажутся неоптимальными, линии получатся слишком толстыми либо вообще не будут сформированы, также могут возникать дефекты — сколы и микротрещины. «Моя работа заключалась в том, чтобы разработать методы автоматического контроля качества и минимизировать образование таких дефектов, — говорит Евгений Булушев. — Мы создали технологию оптимизации лазерной микрообработки, основанную на проведении и быстрой обработке серии тестовых экспериментов, сформированных при различных технологических режимах. Был создан скани рующий профилометр, который позволяет автоматически измерять сформированные объекты, совмещать их с CAD-моделью, выделять их границы, определять размеры, формы и расположения, сопоставлять с заданными параметрами по указанным в чертеже допускам и обнаруживать дефекты обработки. В аналогичных зарубежных установках такие измерения обычно проводятся вручную, что сильно затрудняет их использование».

Технологический лазерный комплекс уже поставлен на завод «Швабе — Оборона и Защита» и интегрирован в производство. Его внедрение позволило освоить выпуск изделий для оптико-электронных приборов нового поколения при точностях и производительности на порядок выше, чем у использованных раннее технологий.

Но ученые продолжают совершенствовать разработку. «Стандартную запись сеток мы проводим на длине волны 1026 нанометров. Сейчас мы хотим уйти во вторую-третью гармонику (513 и 342 нанометра соответственно). Меньшие длины волн дают меньший размер пятна, лучшее разрешение, — рассказывает Евгений. — К тому же хочется достигнуть полной автоматизации процесса. Пока мы получаем статистические зависимости показателей качества от технологических параметров обработки, а по ним уже высококвалифицированный оператор определяет оптимальный режим. Также желательно, чтобы контроль качества проводился в реальном времени. Допустим, в процессе обработки обнаруживается, что за слой материала удаляется на два микрометра меньше, чем требуется, тогда система может автоматически откорректировать либо режим, либо траектории перемещения лазерного пучка. Решением данной задачи активно занимаются на западе, однако установок с такими возможностями до сих пор не создано. Помимо этого, сейчас мы обрабатываем по одному объекту за раз, что недостаточно эффективно при серийном производстве. В настоящее время мы расширяем технологию до возможности обработки «паллетами», в этом случае на стол устанавливается форма с несколькими десятками или сотнями заготовок, и система в полностью автоматическом режиме определяет их расположение и производит запись сеток. Это позволит значительно минимизировать работу оператора, однако решение задачи требует значительного усложнения программного обеспечения».

Еще одно перспективное направление науки, в котором может пригодиться фемтосекундная лазерная микрообработка — формирование микроканалов и биочипов на поверхности и внутри стеклянных, кристаллических, полимерных и композитных заготовок. Эти структуры используются биологами и химиками для одновременного проведения сотен или даже тысяч биохимических реакций, а также при изучении течений и взаимодействий жидкостей нано- и пикообъемов. Сегодня системы микроканалов и биочипов для подобных исследований заказываются преимущественно за рубежом, за большие деньги.

Подготовила Диана Хомякова

Как мы уже сообщали, еще летом прошлого года в нашем городе стартовал проект по созданию Ассоциации ученых и производственников (в форме Некоммерческого партнерства), намеренных принять участие в развитии современных трендов в области энергетики. Речь идет о так называемой малой распределенной генерации, с которой специалисты связывают будущее системы энергоснабжения. В апреле этого года Ассоциация получила официальную регистрацию, и ее представители кратко ознакомили общественность со своими планами во время проведения Форума городских технологий 27 апреля.

Необходимо подчеркнуть важность для Новосибирска самого прецедента. Парадоксально, что, с одной стороны, в нашем городе чрезмерная монополизация энергетического сектора уже создает реальные проблемы для развития территорий (о чем мы также писали). С другой стороны, в Новосибирске есть специалисты, способные предложить альтернативные варианты в плане энергоснабжения города и области. Естественно, что их объединение в указанную Ассоциацию стало первым шагом в реализации прогрессивных замыслов.

Как разъяснил руководитель Ассоциации, доктор технических наук Александр Фишов, мировые тренды городской энергетики сегодня тесно связаны с использованием экологичных энергетических ресурсов и технологий, производством энергии в местах ее потребления, индивидуализацией требований к качеству и надежности энергоснабжения. Также имеет место активное участие потребителей (именно потребителей!) в процессах производства, передачи, накопления энергии, что, соответственно, положительно отражается на качестве и надежности энергоснабжения. Еще один немаловажный аспект, связанный с современными трендами, –  производство энергии в процессах утилизации городских отходов.

Почему возникла указанная тенденция, что является причиной развития малой распределенной генерации в мире? По мнению Александра Фишова, одна из главных посылок – это как раз участие потребителей в данном процессе. «Когда мы говорим о малой энергетике, – уточнил он, – мы должны иметь в виду, что речь, в первую очередь, идет о малом и среднем бизнесе. Иными словами, здесь нарушается вот эта связка, когда есть производители энергии и просто потребители. Здесь появляется промежуточная часть – это собственники малых объектов генерации, которые участвуют в этом бизнесе. И эта часть очень существенная».

Необходимо понимать, что участие малого и среднего бизнеса в данном процессе не сводится только лишь к выработке и продаже электроэнергии. Как отметил Александр Фишов, там имеет место множество всяческих услуг технологического плана. То есть дело заключается не просто в «миниатюризации» генерирующих мощностей. Речь идет о принципиально новом уровне энергетики. Первое ее свойство – открытость для присоединения, в том числе и для доступа генерации. Второе важное свойство – в этой энергетике осуществляется автоматизация многих процессов.

Александр Фишов приводит такой пример для сравнения.

Для того чтобы осуществлялась в нормальном режиме работа Единой энергосистемы России и обеспечивалась ее надежность, необходимо иметь пять тысяч специалистов с высшим образованием, которые непрерывно заняты в этой системе, осуществляя планирование всех режимов ее работы.

Понятно, что участие такого количество людей в обеспечении процесса требует серьезных финансовых затрат. Объекты малой генерации могут работать в автоматическом режиме, фактически без участия человека. Однако у нас в стране таких технологий пока еще нет. И их в ближайшее время предстоит создать.

Что должно повлиять на развитие данного направления в нашей стране, в частности – в Сибирских регионах? По словам Александра Фишова, важным фактором должна стать региональная конкурентоспособность городской инфраструктуры, куда включается скорость и стоимость присоединения к сетям. Как мы понимаем, данный фактор играет ключевую роль в развитии территорий. Кроме того, речь здесь идет о надежности и даже живучести самой системы энергоснабжения. Простой пример. Теплоснабжение в нашем городе осуществляется в основном за счет котельных, работа которых, в свою очередь, зависит от электричества. Как мы понимаем, если произойдут какие-то нарушения в централизованной системе электроснабжения, то следом начнутся проблемы с теплом. «Всем понятно, – говорит Александр Фишов, – что если бы у нас работало множество мини-станций, снабжающих нас одновременно теплом и электричеством, то тогда бы зависимость от таких глобальных катаклизмов резко снизилась».

Естественно, немаловажным фактором является интерес инвесторов к участию в энергетическом бизнесе. Также не стоит сбрасывать со счетов и борьбу за улучшение экологической ситуации, и за повышение энергоэффективности.

Если говорить о каком-то концепте развития сибирских городов, то с точки зрения Александра Фишова, необходимо будет учитывать доминирование генерации на углеводородном топливе, поскольку потребности в тепле у нас в Сибири в три-четыре раза выше потребности в электричестве.

 Для большинства стран, находящихся в более благоприятных климатических условиях, ситуация выглядит совершенно по-другому. Большинство наших котельных, считают специалисты, необходимо переоборудовать в когенерационные установки в ходе их плановой реконструкции. Также предполагается интеграция малых объектов в существующие сети и создание островных энергосистем на базе распределенной малой генерации. Помимо этого необходим переход на технологии открытых систем – SMART GRID (пока еще этой системы у нас нет).

По мнению Александра Фишова, городские объекты малой генерации могут соединяться между собой в некие «сотовые» структуры – без присоединения к большой системе. Для этого даже не потребуется осуществлять масштабные реконструкционные работы – всё замыкается среди субъектов малой генерации. При такой «сборке» городских систем фактически достигаются все необходимые цели присоединения – и по качеству, и по надежности. К тому же это достаточно экономно.

Какую роль будет играть «Партнерство по развитию распределенной энергетики Сибири»? В состав учредителей Ассоциации входят игроки, непосредственно связанные с малой генерацией. И объединиться их заставило отчетливое осознание того, что без продвижения подобных инициатив ждать каких-то правильных решений «сверху» не приходится. Необходимо убеждать руководство в правильности и актуальности данного направления. Наверху, как всегда, раскачиваются медленно, очевидно, не осознавая того, что в современном мире технологии развиваются и меняются гораздо быстрее, чем принимаются решения во властных кабинетах.

Олег Носков

В Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН разработали дешевый и эффективный метод трансформации гидроксида алюминия в субмикронный порошок альфа-оксида. Это вещество можно применять для производства высококачественных керамических изделий — в том числе, и для оборонной отрасли.

Разработка может быть востребована при создании подложек интегральных микросхем, изоляторов, свечей зажигания, запорной арматуры в химическом производстве и броневых пластин для военной промышленности. В настоящее время сырье для выпуска этой продукции закупается в Германии.

Для получения пригодного для производства современной высококачественной керамики сырья необходимо поместить гидроксид алюминия в специальную печь, нагреть до высокой температуры и затем размолоть получившуюся массу. В ИХТТМ СО РАН добавляют в этот процесс нано-затравочные частицы из того же исходного вещества, что позволяет понизить необходимую температуру с 1400-1500 до 700-800 градусов и, в итоге, помимо удешевления производства, сразу получить мелкий и мягкий порошок, практически не требующий измельчения перед использованием.

Как утверждает руководитель группы тонкой оксидной керамики ИХТТМ СО РАН кандидат химических наук Гарегин Раймондович Карагедов, качество продукта, как минимум, не уступает немецким аналогам и даже позволяет снизить температуру получения броневых плит с 1550 до 1350 градусов, что увеличивает их твердость за счет изменения структуры керамики.

  — Нам удалось создать дешевый и эффективный способ получения оксида алюминия. Но на мощностях института мы можем сделать максимум несколько килограмм сырья, а для нужд промышленности необходимо многотоннажное производство.

  Ученые ИХТТМ СО РАН уже подали заявку на получение патента. Также предложения о развертывании производства оксида алюминия направлены в компанию «РУСАЛ».

Поистине, очень часто убеждаешься, что современная Россия – страна парадоксов. Во всяком случае, данное обстоятельство наглядно отражает ситуация, связанная с развитием энергетики. Так, федеральная власть – как на уровне правительства, так и на уровне Госдумы – пытается стимулировать развитие малой, или распределенной генерации. Однако действующие технические нормы и технологические правила этому всячески препятствуют, в результате чего новые объекты малой генерации не включаются в единую сеть, работая (с неизбежными в этом случае сложностями) в автономном режиме.

Сегодня такая ситуация, как пояснил заместитель директора по развитию ООО «Интеллектуальная энергия» Феликс Бык, сложилась в Новосибирске, где из-за обременительных технических условий, связанных с подключением к сетям, крупные потребители энергии стали обзаводиться собственными энергетическими мощностями. В настоящее время на их долю приходится 1% генерирующих мощностей и 2% вырабатываемой электроэнергии.

В данный перечень входят следующие объекты: турбина на котельной ОАО «НЗИВ» мощностью 6 МВт; энергоблок по улице Одоевского ООО «Генерация Сибири» мощностью 13,4 МВт (в перспективе – до 21,4 МВт); энергоблок по улице Речкуновская, принадлежащий ФГБУ «Новосибирский НИИ патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина», мощностью 12 МВТ. Также готовится к вводу в эксплуатацию энергоблок по улице Бородина ООО  «Генерация Сибири» мощностью 11,8 МВт.

Теоретически, указывают специалисты, указанные мощности могут содействовать разгрузке сети, разгрузке подстанций, содействовать снижению потерь электроэнергии в сетях, повысить надежность и качество электроснабжения и, в конечном итоге, снизить объем закупок электроэнергии с оптового рынка. Однако конкретно в Новосибирске требования операторов делают подключение к общей сети экономически нецелесообразной. Поэтому перечисленные объекты, как было сказано, из-за нелепых правил продолжают работать автономно.

Вопиющим случаем является тот факт, что новенький энергоблок, находящийся на территории клиники имени Е.Н. Мешалкина, фактически является замороженным. То есть в настоящее время он даже не работает, поскольку его подключение к сети (при существующих правилах) становится слишком «дорогим удовольствием», сопоставимым с затратами на его строительство.

Автономно его использовать также невозможно, поскольку, как пояснил Феликс Бык, для такой мощности (12 МВт) нет необходимой нагрузки. Таким образом, сложилась поистине парадоксальная история: мы имеем неработающий энергоблок прямо в центре дефицита тепловых нагрузок! Причем, для покрытия этого дефицита планируется строительство новой котельной, поскольку действующая тепловая станция несет очень большие затраты, связанные с доставкой тепла потребителям.

Приведенный пример красноречиво показывает, что проблемы в сфере энергетики существуют у нас не столько в техническом, сколько в организационном плане. И эту неразбериху необходимо учитывать всякий раз, когда на официальном уровне ставится вопрос об энергоэффективности и энергосбережении. В действительности, отмечают специалисты, в стране есть потенциал энергосбережения на самой стадии производства энергии. Один из самых правильных путей, на их взгляд, - это более эффективное использование топливных ресурсов путем комбинированной выработки тепла и электроэнергии.

Как мы знаем, тема когенерации с определенных пор стала модной (как и тема энергоэффективности) и, говоря откровенно, слегка уже набила оскомину. Тем не менее, необходимо отчетливо осознавать, что всё это – не досужие разговоры дилетантов, а вполне выверенные суждения профессионалов, хорошо понимающих реальное положение дел.

Когда заходит разговор о когенерации, то, прежде всего, учитываются тепловые станции, работающие на природном газе. По словам специалистов, их эффективность можно повысить почти в два раза именно за счет комбинированной выработки тепла и электричества. Отметим, что у нас в стране на сей счет имеется большой потенциал, и Новосибирск в этом плане достаточно показателен. Так, теплоснабжение города обеспечивают более 200 котельных (157 – ведомственных). Из них целых 90% работают на природном газе, 9% - на угле, и только 1 процент – на мазуте и других нефтепродуктах.

Отметим, что котельные сами являются потребителями электроэнергии, на которую в структуре себестоимости выработки тепла приходится 10% затрат (затраты на топливо составляют только 55% от общих затрат). Иначе говоря, когенерация предполагает еще и экономию электроэнергии для собственных нужд котельных. К тому же это повышает их безопасность, страхуя от перебоев с поставками электричества. Согласимся, что выгоды здесь очевидны.

Кстати, в США с 1978 года (а чуть позже – и в странах ЕС) запрещено использование газа на вновь построенных и реконструируемых энергетических объектах без применения технологий комбинированной выработки тепла и электроэнергии. То есть речь в нашем случае идет о мировой тенденции.

Как заметил по этому поводу Феликс Бык, «рачительное отношение к природному топливу фактически является критерием того, насколько энергоэффективна та или другая энергетика, насколько обеспечивается реальное энергосбережение».

Необходимо учитывать, что в соответствии с Федеральным законодательством решение подобных вопросов находится в полной компетенции региональных властей и муниципальных руководителей, ОБЯЗАННЫХ  заниматься их решением. Мало того, согласно отдельному постановлению правительства РФ, местные руководители должны в процессе реконструкции устаревших котельных преобразовывать их в когенерационные установки, если их мощность составляет более 5 МВт.  То есть инициатива в данном случае должна идти снизу.

Не будем сейчас комментировать, насколько такая постановка вопроса соответствует стратегическим задачам развития страны, и какую роль здесь должен на самом деле играть Федеральный центр. К сожалению, если говорить о городе Новосибирске, то движение снизу в настоящее время происходит только со стороны независимых экспертов и представителей бизнеса.

Озабочены ли этой проблемой руководители города и области, пока говорить не приходится - хотя бы только потому, что из-за наметившегося бюджетного дефицита происходит замораживание инфраструктурных программ. Успеют ли наши чиновники начать нормальный процесс до того, как «грянет гром», гадать не будем. Нам остается только надеяться на лучшее. Профессионалы же, со своей стороны, готовы включаться в процесс хоть сейчас. Главное, чтобы власть оценила эту готовность.

Олег Носков

В деловой программе и в выставке «Технопрома» большое место занимает Сибирское отделение РАН. Его председатель Александр Асеев рассказал Пресс-центру Форума о современных разработках и программах сибирских ученых, которые гости смогут увидеть уже 9 и 10 июня.

В рамках Форума Вы примете участие в сессии, посвященной конвергентным технологиям. Что из них планирует разрабатывать СО РАН?

Конвергентные технологии мы рассматриваем с позиции новых форм междисциплинарно -интегрированных  программ развития современных технологий, где у СО РАН имеется многолетний практический опыт.

Среди многих перспективных направлений (и технологий в их рамках), на которых сибирская академическая наука с партнерами имеет известные конкурентные преимущества можно назвать: развитие био- и наноэлектроники на новых физических принципах создания электронной компонентной базы, создание системы объемной визуализации на основе технологий интеллектуального зрения, развитие безопасных радиационных технологий на базе ускорителей заряженных частиц для научных исследований, медицины (терапии рака; стерилизации медицинской продукции и инструментария; обеззараживания медицинских отходов и лекарственного сырья), отраслей промышленности, строительства и сельского хозяйства и многие другие.

Однако для полноценного развития нам необходимо создание и активное развитие инжиниринговых центров и центров прототипирования, развитие спроса на инновационную отечественную продукцию, более активная государственная поддержка технологических кластеров, ориентированных на прорывные технологии и разработки, и научных городков, имеющих мощный потенциал. Об этих проблемах тоже пойдет речь на сессии.

Вы также будете участвовать в стратегической сессии «Новосибирск - умный город». Расскажите, о каких векторах развития города пойдет речь?

Нередко формирование «Умного города» в регионах сводится к проектам типа «Безопасный город», но эта тема значительно более многогранная – не только информационные технологии. Например, в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН, разработано дорожное покрытие, стойкое как к температурным перепадам, так и к механическим разрушениям. Поскольку основным исходным материалом являются золошлаковые отходы ТЭЦ, то эта инновация решает сразу две проблемы: экологическую и транспортную. Мэрия Новосибирска выделила в Академгородке разбитую улицу, чтобы на ней провести испытания «умного» заменителя обычного асфальта.

Но вопрос о реализации интеллектуальных продуктов для городов и его жителей всегда упирается в две проблемы —политической воли и финансирования. Даже в условиях санкций многими чиновниками не изжита психология: «Зачем возиться с внедрением, лучше купить готовое». Но и при желании «возиться» зачастую на это просто нет денег. Поэтому давать конкретные прогнозы я бы воздержался.

Известно, что институты СО РАН будут широко представлены в выставке «Технопрома».  Какие разработки презентуют ученые?

Ученые представят на выставке разработки по теме Арктики - будет предоставлен отдельный стенд. Среди них будут как предложения сугубо научного, фундаментального характера, касающиеся глобальных изменений среды и климата, так и чисто технологические направления  - извлечение природных ресурсов, их транспортировка, поддержание природных систем в устойчивом состоянии. Будет присутствовать и социальная проблематика, касающаяся медицины, этнографии, взаимоотношений с коренными народами арктического пояса, живущими там испокон веков.

На экспозиции «Технопрома» сотрудники СО РАН представят геологические обоснования российской принадлежности Арктического шельфа, комплекс «Скала-64» для построения геоэлектрических разрезов с целью определения глубинного строения зон вечной мерзлоты, криогели для строительной индустрии и решения экологических проблем в Арктическом регионе, автономные технические средств для разрушения мощных ледовых полей в Арктике и пр. Уже сейчас мы видим, что стенды получаются очень эффектными, интерактивными.

Кроме того, институты, вовлеченные во флагманские проекты программы  реиндустриализации экономики Новосибирской области, будут представлены на стенде региона. А также, по космическому направлению, аддитивным технологиям, разработками в области медицины и биологии, энергетики, новых материалов сибирскими учеными будет работать стенд «Наука».

Всего в работе выставки в рамках Форума примет участие 17 сибирских институтов, и в составе трех тематических экспозиций сибирские ученые представят 62 научные разработки.

«Технопром» пройдет в этом году уже в четвертый раз. Как Вы оцениваете значение Форума для работы сибирских ученых с 2013 года?

За пятилетие случилось много важных событий, как предсказуемых, так и достаточно неожиданных. Я бы выделил два ключевых. Первое — это реформа РАН, в результате которой Академия наук лишилась всей полноты управления исследовательскими организациями, но сосредоточилась на координации и научно-методическом руководстве их деятельностью. РАН ее отделениям, при поддержке коллективов ученых, удалось сформировать мощные федеральные исследовательские центры (ФИЦ) с высоким потенциалом синергии: ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» и «Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий» в Новосибирске, ФИЦ угля и углехимии СО РАН в Кузбассе.

Второе, и, наверное, главное изменение — это принципиально иная международная обстановка, в контексте которой находятся и антироссийские санкции (не только чисто экономические), и новые угрозы (глобальные и локальные), и, в то же время, новые возможности. В этих условиях роль российской науки объективно возрастает и переоценивается даже теми, кто недавно был готов от нее отмахнуться.

Поэтому главная тема «Технопрома-2016» — Арктика — актуальна и в геополитическом, и в научном плане. С одной стороны, сибирские учёные готовы к проработке очень масштабных проектов и к решению задач государственной важности. Так, учёные Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН изучили природу шельфа Северного ледовитого океана и обосновали его связь с материковым массивом, что может позволить России укрепить свои международно-правовые позиции в арктическом секторе. С другой стороны, наши коллеги в Новосибирске, Тюмени, Омске, Якутске и других научных центрах, готовы предложить идеи и разработки для решения конкретных проблем по широчайшему горизонту: от полярной медицины и агрикультуры до морозоустойчивых материалов и новых технологий космического мониторинга.

Для решения и первого, и второго круга задач, а также проблем импортозамещения и реиндустриализации экономики,  «Технопром» оптимален в силу своего принципиального отличия от других крупных форумов. Это не экономическое, а технократическое мероприятие, которое собирает практиков: учёных, промышленников, конструкторов и так далее. «Технопром» — это площадка, на которой производители и прямые потребители новых знаний и разработок общаются без посредников.