«Геоинформационная система как интеллектуальный помощник»

Моделирование чрезвычайных ситуаций – одно из направлений, в котором успешно применяются геоинформационные технологии. С их помощью специалисты могут предвидеть, как распространится природный пожар, какие дома попадут в зону затопления при половодье или как спрогнозировать разлив нефти при аварии на нефтепроводе. Помогают они и обычным гражданам. Так, в пик весеннего половодья в Республике Башкортостан более 15 тысяч жителей ежедневно следили за паводковой обстановкой через приложение, разработанное компанией «Интро-ГИС» с использованием отечественной геоинформационной платформы CoGIS. Люди могли увидеть с помощью диаграмм, фотографий и видео, что происходит на самом деле. Генеральный директор компании «Интро-ГИС» Сергей Митакович, участвуя в конференции «Современные геоинформационные технологии 2024», рассказал о недалеком будущем интеллектуальных систем - «без кнопок», с которыми пользователи смогут общаться голосом.

- Возможно, скоро у нас будут системы без единой кнопки, которые будут управляться через GPTчат голосом. Задав вопрос, сколько домов попадет в зону затопления, можно будет тут же получить результат. Мы накопили значительный опыт, занимаясь анализом кризисных ситуаций и созданием систем по моделированию паводковой ситуации, разливов нефти на нефтепроводе, распространения лесных пожаров. Однако, мы в начале пути и готового решения пока нет. Есть направление, в сторону которого будем двигаться совместно с CoGIS. Речь о создании интеллектуальных подсистем на базе искусственного интеллекта.

- Какие сервисы вы уже применяете в решении этой масштабной задачи?

- Интеллектуальный ассистент – тема молодая. Тут открывается непаханое поле. Мы моделируем чрезвычайные ситуации прежде всего для принятия решений. Модель воздействия на природный пожар может включать разные варианты. И, к сожалению, многие из этих решений до сих пор делаются вручную – замерить расстояние от места тушения пожара до ближайшего водоема или определить площадь полосы, которую сможет обработать вертолет-амфибия. И так далее. Естественно, эту рутину должна делать система. Какие-то задачи решаются проще, а другие требуют больших усилий. В них есть доля неопределенности, надо просчитать много вариантов. Мы можем создать систему, которая ответит на простые вопросы, типа, сколько домов окажется в зоне затопления при заданных параметрах. CoGIS уже нам в этом помогает, мы используем сервисы геообработки, геометрии. На их базе будет строиться и ответ пользователю. Но есть запросы из области фантастики. Представьте, что в реке произошел разлив нефти. Могу вам сказать, что нет методики, как предотвратить разлив, есть только набор рекомендаций. При ширине реки не более 100 м и движении пятна вдоль берега, надо поставить один бон (прим. – заграждение) вдоль берега, а второй вывести на глубину. При большой скорости течения реки рекомендуется использовать катер, при слабой скорости можно задействовать весельную лодку. Примерно такие рекомендации решают задачу сейчас. Хочется видеть систему, которая сама придумает алгоритм с помощью аналитики и предложит варианты. Интересно не только собрать качественные данные в виде статистики на карте, но и проанализировать, как их применить.

- Каким требованиям должна соответствовать такая интеллектуальная система?

- Она должна быть помощником в обычной жизни. Как учитель математики или фитнес-тренер. Например, вы решили съездить в Рим, заказали билеты и забронировали отель. Приехали и открываете интеллектуального помощника, а он предлагает вам программу дня – в какие музеи сходить, что интересного посмотреть. Общение идет через чат и параллельно на карте строится маршрут. Помощник предлагает добираться пешком или на такси, подсказывает, где можно пообедать. По дороге он советует посмотреть какой-то памятник, если вы интересуетесь древней архитектурой.  Без лишних кликов, на уровне рекомендации - не понравилось, идете дальше. Вот такой интеллектуальный ассистент.

- В Новосибирске вы участвовали с докладом об интеллектуальных геоинформационных системах, которые все хотят видеть. Как вы оцениваете работу конференции?

- Мне очень понравилось. Атмосфера, новые контакты, общение – все это очень важно. Заражаешься новыми идеями, узнаешь что-то, чего до этого не знал. Такие встречи нужны. Удачно удалось совместить интересную программу и место проведения – на 13 этаже Технопарка в «Точке кипения».  Здесь есть перспектива, и когда находишься на вершине, то попадаешь в мир фантазий. Увидел что-то интересное, замечтался. Это здорово!

- Какие пожелания хотели бы сказать организаторам конференции?

- Вы сумели создать семейную атмосферу. Я получил радость от общения с коллегами! Все очень хорошо! Пожелание одно, чтобы конференция увеличивалась в размерах и через 2-3 года было уже 500 участников. Чтобы у компании было больше клиентов, и мы постараемся этому поспособствовать. Будем создавать свои блоки, которые будут встраиваться в СoGIS. Если будете каждый год проводить конференцию, я буду каждый год приезжать!

Сергей Исаев

 

Тренды «умных городов»

«Умные города» люди возводят уже не одно десятилетие. Но концепция smart city не только набирает популярность, она еще эволюционирует. Мы уже рассказывали о том, как Сингапур из «витрины цифровизации» в газах экспертов ста превращаться чуть ли не в электронный концлагерь, а на первое место в оценке «интеллекта» городской инфраструктуры вместо распространения ИТ-сервисов стал выдвигаться уровень комфорта проживания в ней.

Однако это вовсе не означало, что информационные технологии совсем сдали свои позиции, скорее речь шла о смене вектора их развития. А главным трендом стали технологии на базе искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения, говорится в аналитическом докладе, подготовленном по заказу Департамента информационных технологий города Москвы.

Усиливается роль беспилотных технологий во всех отраслях городского управления, при этом значимым критерием остается безопасность их применения. Так, администрация Нью-Йорка ужесточила требования к тестированию беспилотных автомобилей, которое теперь проводится только в присутствии водителя.

Но беспилотники не только ездят по улицам умных городов, чаще они по ним летают. Пекин и Мумбаи используют дроны для выявления нарушений на дорогах и для картографирования городской среды при создании цифрового двойника. В Амстердаме и Дубае запустили доставку медицинских препаратов с помощью БПЛА, а ряд китайских городов использует беспилотники в сельском хозяйстве, например, для сбора урожая и посадки деревьев.

Также в городском управлении уже активно используются достижения робототехники. Например, администрация аэропорта Владивостока использует роботы, которые предоставляют пользователям информацию о рейсах, багаже и парковках. В будущем прогнозируется распространение коллаборативных роботов (коботов), которые обеспечивают возможность совместной работы с человеком в рамках одной производственной операции.

Возвращаясь от «железа» к «софту», нельзя не упомянуть о набирающем обороты направлении цифровых двойников. Их создатели продвинулись достаточно далеко, чтобы замахнуться на модели таких больших и сложных объектов, как «умный город». По прогнозам, в следующему году цифровые двойники появятся у пятисот городов мира. Кроме того, предметом цифрового моделирования может выступать не весь город, а отдельное пространство или инфраструктурный объект. Так, власти Китая создали цифровой двойник высокоскоростной железнодорожной мобильной сети с использованием технологии 5G-A и ИИ, который уже позволил сэкономить 220 тыс. долл., сократить на месяц сроки настройки антенн и полностью обеспечить связью 5G сегмент железной дороги.

Еще один мировой тренд - платформизация, позволяющая более качественно осуществлять сбор и обработку больших данных. Недавно Европейский Совет и Европейский парламент одобрили идею создания Европейского пространства медицинских данных с едиными правилами безопасного обмена и использования информации. Новая платформа упростит порядок межгосударственного предоставления медицинских услуг, так как откроет пациентам и врачам доступ к истории болезни в случае лечения в другой стране Евросоюза.

Указанные выше тренды и направления носят мировой характер, но позитивным является то, что наша страна не выпадает из этого процесса, хотя его протекание в российских условиях, как и везде, имеет свои особенности, также рассмотренные в рамках доклада.

По словам российского вице-премьера Дмитрия Чернышенко, треть российских компаний используют технологии ИИ в своей работе, при этом каждая вторая компания применяет отечественные разработки. Утверждена обновленная Стратегия развития искусственного интеллекта до 2030 года. Среди основных целей – увеличение доли специалистов до 80%, доли отраслей экономики с готовностью внедрения технологий ИИ до 95%. Предполагается выделить до 850 млрд руб. в год на развитие технологии. Эти изменения позволят увеличить ВВП до 11,2 трлн руб. к 2030 году.

В результате, уже сейчас Россия входит в топ-5 стран по количеству генеративных ИИ-моделей. А их применение приносит ощутимые прибыли. Так, искусственный интеллект помог Счетной палате вернуть в бюджет 26 млрд руб. по итогам 2023 года. Это максимальное значение за последние 10 лет. Как отмечают в ведомстве, технология определяет нарушения в отдельных областях бюджетной системы с точностью до 90%, что существенно сокращает трудозатраты инспекторов.

Есть успешные примеры создания и внедрения цифровых двойников. В Казани с помощью городского цифрового двойника планируют обеспечить контроль за всеми этапами строительства и реконструкции объектов, а также противодействовать нецелевому использованию земли. Информация о подземных коммуникациях в 3D-формате позволит выдавать разрешения на строительство в кратчайшие сроки. На текущий момент оцифрованы и внесены в систему данные о 53% городских объектов. Полное формирование цифрового двойника завершится в 2025 году, а в текущем году планируется представить 3D-модель города.

Обзавестись своим цифровым двойником в ближайшие годы может и Новосибирск (или хотя бы Академгородок) – реализацией этого проекта намерены заняться в Исследовательском центре в сфере искусственного интеллекта Новосибирского государственного университета.

В рамках федерального проекта «Общесистемные меры развития дорожного хозяйства» продолжаются мероприятия по внедрению интеллектуальных транспортных систем (ИТС) в регионах. По данным Минтранса, в 2024 году проекты в области ИТС реализуются в 56 субъектах, что на 5 регионов больше, чем годом ранее.

Хорошей новостью является и то, что вместе с развитием новых технологий идет процесс принятия нормативной базы, регулирующей вопросы их создания и внедрения. Например, весной бы представлен первый ГОСТ, касающийся «умных домов», устанавливающий общие положения в области проектирования, применения, состава систем умного дома, а также их совместимости с системами умных многоквартирных домов (МКД).

В заключение, еще один общемировой тренд, вызванный развитием концепции «умных городов» - рост спроса на полупроводники (ведь все эти технологии, от цифровых двойников и платформ больших данных до интернета вещей, роботов и беспилотников требуют огромного числа чипов. Но оказалось, что мировая экономика не совсем готова к такому росту спроса: многие крупные игроки сначала анонсировали мега-проекты по введению в строй новых заводов по производству микросхем, но после начинают сдвигать сроки сдачи этих объектов «вправо».

На фоне многомиллиардных убытков американская компания Intel отложила планы по строительству современного завода по сборке и упаковке микросхем в Италии и исследовательского центра во Франции. Да и запуск завода по производству чипов в штате Огайо стоимостью 20 млрд долл. был перенесен с 2025 на 2026 год.

Тайваньская компания TSMC еще год назад сообщила о том, что первый завод для производства полупроводников с техпроцессом 4 нм в штате Аризона будет введен в эксплуатацию только в 2025 году, из-за острого дефицита квалифицированных кадров. Соответственно, срок запуска второго завода (3-нм чипы) уже перенесен с 2026 на 2028 год, а третий завод (2-нм чипы), в городе Финикс, планируют запустить до конца 2030 года.

Свои сложности, связанные с западными санкциями, есть и у китайской промышленности, китайцы ищут решение и, видимо, найдут, но это потребует времени. Что, в свою очередь, скажется на состоянии де и в нашей стране, поскольку именно китайский импорт является на сегодня главным источником поступления микросхем на наш рынок. Конечно, правительство объявило о курсе на возрождение российской микроэлектронной промышленности и уже делаются шаги в этом направлении. НО надо понимать, что нам предстоит преодолевать огромное отставание, а по ряду позиций вообще начинать практически с нулевой базы. И первые ощутимые результаты в гражданской сфере мы вряд и увидим ранее 2030 года. А это неминуемо замедлит и темпы распространения технологий «умного города», но замедлит – не значит остановит.

Сергей Исаев

Галопом по Евразии

Международный коллектив ученых, в состав которого вошли исследователи из Сибири, выяснил, что распространение домашних лошадей началось около 4200 лет назад и, похоже, приобрело ускоренные темпы благодаря целенаправленной селекции. Результаты исследования опубликованы в Nature

Одомашнивание и широкое использование лошадей знаменует собой начало нового этапа в истории человечества. Это дало людям беспрецедентную мобильность, существенно ускорилась различная коммуникация, что стимулировало процессы взаимодействия между различными народами по всей Евразии. Ученых до сих пор волнует вопрос о том, как и когда происходила доместикация лошадей. Отчасти ответить на него позволило исследование большого международного коллектива ученых (более 113 научных организаций из 28 стран) под руководством профессора Людовика Орландо, директора центра антропобиологии и геномики в Тулузе (Франция).

«Ранее Людовик Орландо вместе с коллегами установили, что в истории человечества доместикация лошадей происходила дважды. Сначала были одомашнены кони, родственные лошадям Пржевальского. Их условно обозначили Dom1. Такой результат показало изучение археологических памятников ботайской культуры на территории северо-восточного Казахстана. Исследователи получили необходимые научные материалы, которые свидетельствовали о том, что более 5500 лет тому назад лошадей содержали в загонах и использовали в хозяйственной деятельности, а кобылиц доили. Судя по имеющимся данным, такая ситуация пока фиксируется только для ботайской культуры. Впоследствии лошади Dom1, по всей видимости, одичали. Вторая прирученная лошадь обитала в Восточной Европе, на территории причерноморско-каспийских степей. Ее обозначили Dom2. В ходе дискуссий о месте, времени и процессах доместикации таких лошадей возник вопрос: как получилось, что за довольно короткое время лошадь Dom2 распространилась по территории Евразии в западном и восточном направлении? Для решения этой проблемы было привлечены исследователи из разных стран и учреждений», — рассказывает один из соавторов статьи, заведующий кафедрой археологии, этнографии и музеологии Института истории и международных отношений Алтайского государственного университета доктор исторических наук, профессор Алексей Алексеевич Тишкин.

Необходимо было собрать большое число образцов, чтобы провести секвенирование ДНК, проверить их возраст современными радиоуглеродными датировками, провести сопоставления и статистический анализ. В исследование вошли данные ДНК 475 древних лошадей, а также 77 современных особей 40 домашних пород и 6 лошадей Пржевальского.

«Исследования включали процесс выделения древней ДНК, приготовление библиотек фрагментов древней ДНК, определение последовательности этих фрагментов с помощью секвенирования и сложного биоинформатического анализа, в том числе метода оценки времени поколения по геномным данным», — отмечает соавтор статьи, научный сотрудник лаборатории цитогенетики животных Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН, кандидат биологических наук Мария Александровна Куслий.

Проведенное исследование показало, что, хотя предков современных домашних лошадей люди одомашнили не ранее примерно 2700 года до нашей эры, широкое их распространение за пределы первоначального обитания началось около 2200 года до нашей эры. Также ученые обнаружили, что люди рано начали намеренно манипулировать воспроизводством коней.

«Были получены доказательства, что быстро и широкое распространение лошадей Dom2 — это результат целенаправленной селекционной работы, которая позволила ускорить репродукцию этих животных. В силу имевшихся преимуществ и реальной пользы, на таких одомашненных лошадей обозначился большой спрос. Коневоды стали сознательно увеличивать их число за счет спаривания лошадей в более раннем возрасте. В результате кобылы давали потомство быстрее и дольше. Уже в древности была создана система коневодства, базирующаяся на знаниях и экспериментах, а также на правильной организации конкретных популяций лошадей», — объясняет Алексей Тишкин.

«Заводчики настолько хорошо контролировали размножение домашних лошадей, что почти вдвое сократили временной интервал между двумя поколениями — с 7,4 до 3,5 года. Проще говоря, они смогли ускорить процесс размножения, фактически удвоив производительность», — приводятся в пресс-релизе Nature слова Людовика Орландо.

Также авторы статьи рассуждают о культурном ландшафте использования домашних лошадей. Пока доминирует гипотеза, что он связан с распространением индоевропейцев. Так, языковая терминология, связанная с лошадьми, составляет основу всех индоевропейских языков.

Благодаря проведенным исследованиям ученым удалось доказать, что в энеолитической ботайской культуре Казахстана происходил процесс одомашнивания лошади Dom1 примерно за тысячу лет до того, как предки современных домашних лошадей Dom2 распространились по территории Евразии и вытеснили ботайские популяции.

По словам ученых, ценность опубликованной научной работы не только в фиксации феномена размножения популяции лошадей, но и в методической составляющей. В ходе исследования удалось создать метод мониторинга процесса размножения, который можно будет экстраполировать при изучении других животных. «В этой работе использовали два метода определения времени поколения. Первый из них количественно определяет число поколений, необходимое для того, чтобы геном накопил наблюдаемое количество мутаций относительно внешней группы (осел). Второй метод позволяет оценить количество поколений, прошедших от самого последнего общего предка всех проанализированных здесь лошадей. Поскольку абсолютное время каждого образца известно из радиоуглеродного датирования, мы могли затем оценить, повлекли ли за собой некоторые периоды времени большее или меньшее количество поколений, чем ожидалось», – отмечает Мария Куслий.

«Важно узнать, когда и каким образом одомашненные лошади Dom2 попали на территорию юга Западной Сибири и далее во Внутреннюю Азию. Археологически выявлен большой всплеск использования лошадей в культурах периода ранней бронзы в конце III – начале II тысячелетия до н.э. Но мы до сих пор не знаем, какие это были лошади, как именно происходила их доместикация. Особенно важно установить, происходил ли какой-либо контакт двух линий лошадей (Dom1 и Dom2). Этих и других нерешенных проблем много. Поэтому мы будем участвовать в следующих различных проектах по изучению лошадей. В частности, уже имеется серьезный потенциал для изучения древних азиатских коней», — говорит Алексей Тишкин.

Диана Хомякова

Почему мы стали видеть северные сияния над Сибирью?

12 мая наша планета пережила самую мощную магнитную бурю за последние двадцать лет и третью по силе за всю историю наблюдений. С чем это связано? Почему мы стали видеть северные сияния над Европой и Сибирью? Оказывают ли магнитные бури влияние на климат? Действительно ли они вызывают повышенное давление, головную боль и бессонницу? Обо всем этом мы поговорили с заместителем директора Института солнечно-земной физики СО РАН, заведующим лабораторией средней и нижней атмосферы кандидатом физико-математических наук Романом Валерьевичем Васильевым.

— Почему за последний год участились магнитные бури и мы стали видеть северные сияния в необычных местах: в Новосибирске, Центральной России, в Европе и, говорят, даже в Африке?

— Это связано с 11-летним циклом солнечной активности. Раз в 11 лет увеличивается число пятен на Солнце, а они являются источником вспышек солнечного излучения в рентгеновском диапазоне и выбросов корональной массы. В обычном режиме от Солнца непрерывно течет водородно-гелиевая плазма — солнечный ветер. Однако солнечные пятна делают поток этого вещества неравномерным. Проще говоря, они генерируют порывы солнечного ветра, что приводит к возникновению на Земле геомагнитных бурь. 

Одно из наиболее ярких проявлений этих бурь — полярные сияния. Плазма, исходящая от Солнца, затормаживается и накапливается в магнитном поле Земли. Если давление солнечного ветра усиливается, в ней могут начать происходить специфические процессы, в результате которых частицы плазмы высыпаются в верхнюю атмосферу. Это заставляет воздух светиться, и мы видим полярное сияние. Такая цепочка процессов активизируется раз в 11 лет. Увеличивается количество пятен, вспышек, выбросов вещества и, соответственно, возрастает число магнитных бурь и полярных сияний.

— Но кажется, будто в нынешнем году эти процессы проявлены сильнее, чем 11 лет назад? Я не помню, чтобы в 2013 году в Новосибирской области так часто наблюдались северные сияния.

— Причина этого явления многофакторная. В первый год цикла солнечной активности пятен на Солнце мало, потом их количество нарастает, достигает пика в пятый-седьмой год и снова снижается почти до исходного количество к одиннадцатому году. Люди уже достаточно долго наблюдают за динамикой появления пятен на Солнце. От начала наблюдений можно насчитать 25 циклов солнечной активности. Нынешний 25-й цикл подходит к своему максимуму, и уже понятно, что он сильнее 24-го (а возможно, и 23-го), — в каждый год этого цикла количество пятен на Солнце больше, чем в аналогичный период предыдущего. 

Второй фактор заключается в том, что магнитное поле Земли нестационарно. Оно испытывает так называемые вековые вариации — медленные изменения своей конфигурации. Геомагнитный полюс не стоит на месте, а перемещается. Если недавно он гулял где-то по Канаде, то в последнюю сотню лет стремительно движется в сторону Сибири. Вся конфигурация магнитного поля могла измениться таким образом, что авроральный овал — то место, где частицы высыпаются на Землю, вызывая полярные сияния, — начал перемещаться из Америки в сторону Евразии. Это означает, что сейчас появляются более благоприятные условия для наблюдения полярных сияний на территории России.

Третья причина состоит в том, что люди сейчас хорошо оснащены смартфонами с очень качественными высокочувствительными камерами. Это значит, что практически у каждого человека есть возможность заснять неяркие сияния, возникающие в средних широтах. Кроме того, каждый смартфон имеет моментальный выход в интернет. Как только человек сфотографировал что-то интересное, он тут же выкладывает это в соцсети и снимок быстро распространяется на широкую аудиторию. Среднеширотные сияния, напоминающие полярные, наблюдались и раньше, просто об этом не так много говорили и возможностей их зафиксировать было меньше.

— Насколько современной науке понятна динамика циклов солнечной активности и можем ли мы предположить, что 26-й цикл солнечной активности может стать сильнее 25-го, а 27-й — сильнее 26-го?

— Я не специалист в теории Солнца. Картина того, как меняется его магнитное поле, в общих штрихах известна. Однако для того чтобы делать конкретные количественные выводы об усилении или ослаблении солнечной активности от цикла к циклу, данных пока недостаточно. Конечно, ученые строят модели и выдвигают гипотезы, но насколько хорошо они будут оправдываться, пока непонятно. Тем более что комплексная информация о Солнце, его магнитном поле, излучении и многих других параметрах стала накапливаться сравнительно недавно. Я думаю, нужно будет подождать еще как минимум пару циклов, чтобы получить более-менее детальную модель солнечной динамики и ее взаимодействия с солнечным ветром, с плазмой солнечной системы, с магнитным полем и плазмой Земли в ближайшем от нее космическом пространстве. 

— Оказывают ли магнитные бури какое-то влияние на климат? Говорят, они могут вызывать природные аномалии, катаклизмы. Насколько это доказано?

— Есть различные представления на этот счет. Само магнитное поле и его вариативность не оказывает на атмосферу почти никакого влияния. Но во время геомагнитной бури Земля попадает в плазменный пузырь неоднородности солнечного ветра, экранирующий ее от галактического космического излучения, которое достигает поверхности планеты и вызывает ионизацию приземного воздуха. Есть косвенные свидетельства, что эти галактические космические лучи опосредованно воздействуют на климат, изменяя количество ионов в нижней атмосфере и ее электрические свойства. 

Скорее всего, гораздо больше климат зависит от других космических факторов. Солнце и Земля существуют в Солнечной системе не изолировано — есть еще Меркурий, Венера, Юпитер, пояс астероидов и другие объекты. С гравитационной точки зрения это очень сложная конструкция, которая вращается вместе с Солнцем. Все эти небесные тела воздействуют друг на друга. Даже небольшие отклонения в орбитальном движении, возникающие вследствие их сложной гравитационной динамики, определяют климат в большей степени, чем солнечная активность. Расстояние от Земли до Солнца в этой системе, наклонение орбиты Земли могут варьироваться, приводя к ощутимому изменению потока солнечной радиации, поглощаемой поверхностью Земли. Вариации этих параметров со временем называются циклами Миланковича.

Динамика самой атмосферы, ее устройство, взаимодействие с океаном, отклик на антропогенные выбросы вещества (углекислый газ, метан), способность экранировать поток основного солнечного излучения аэрозолями — это тоже сложные процессы, которые пока до конца не изучены. Скорее всего, они тоже в большей степени влияют на климат, нежели солнечная и геомагнитная активность. Точные знания, в каком пропорциональном соотношении находятся эти разные факторы, важны для понимания того, куда мы движемся и что происходит с климатом. 

— Как магнитные бури воздействуют на технику и электронику? В сентябре 1859 года мощная геомагнитная буря — событие Кэррингтона — вызвала отказ телеграфных систем по всей Европе и Северной Америке. А в марте 1989 года вся канадская провинция Квебек осталась без электричества на 12 часов. Возможно ли повторение подобных событий сегодня?

— Изменение магнитного потока в замкнутом контуре приводит к возникновению тока в этом контуре. Это означает, что любые вариации магнитного поля на Земле могут вызывать наведенные токи в протяженных проводниках. В тысячекилометровых трубопроводах, железнодорожных линиях и линиях электропередач могут образовываться достаточно сильные наведенные токи во время геомагнитных бурь. Существуют свидетельства, что при мощных и очень резких изменениях геомагнитного поля энергетическая инфраструктура может выходить из строя. Во время события Кэррингтона повреждения аппаратуры и несчастные случаи на телеграфных станциях происходили именно по такой причине. Но магнитная буря, случившая тогда, была очень сильной, в несколько раз мощнее той, которая произошла 12 мая этого года.

Также геомагнитные бури способны воздействовать на радиосвязь. В верхней атмосфере Земли существует ионосфера — холодный слой плазмы, образованный солнечным излучением. Когда происходит геомагнитная буря, он начинает нагреваться, деформироваться, в результате чего ионосферная плазма становится неоднородной и снижается ее концентрация. Из-за этого ухудшаются условия распространения радиоволн. Работа всех системы, эксплуатирующих радиосвязь: радиостанций (в особенности коротковолновых), спутниковых каналов связи, систем радио и спутниковой навигации, может ухудшиться. 

Кроме того, геомагнитные бури могут создавать трудности для самих спутников. Спутники перемещаются в разряженном газе верхней атмосферы. При нагреве, вызванном солнечной активностью, расширяются слои атмосферы, лежащие ниже спутниковых орбит, и происходит перераспределение плотности газа, которое повышает его плотность наверху. Тогда спутники начинают интенсивней тормозиться, что может вызвать их падение. 

О влиянии геомагнитных бурь на технику люди знают уже достаточно давно. Большинство систем в транспорте, энергетике, связи сегодня проектируются исходя из того, чтобы быть минимально подверженными влиянию эффектов солнечной активности. Для спутников, например, существуют специальные сценарии динамики, позволяющие нивелировать эффекты, связанные с космической погодой.

— Слышала мнение, что на усиление магнитных бурь может влиять деятельность человека. Мол, из-за космического мусора и мощных радиостанций, работающих на длинных волнах, ионосфера стала рваная и турбулентная. Что вы думаете на этот счет?

— Человек может воздействовать на ионосферу, но эти воздействия локальны. Ионосфера может измениться потому, что в ней нарушится химическое равновесие. Когда Солнце светит на Землю с одной стороны, оно производит реакции ионизации, диссоциации молекул, то есть закачивает в верхнюю атмосферу химический потенциал и, собственно, создает ионосферу. Когда Земля поворачивается к Солнцу другой стороной, этот химический потенциал начинает реализовываться, уничтожая созданную ионосферу, рекомбинируя ее и генерируя слабое свечение. Если человек в эту устоявшуюся природную систему внесет какой-то дисбаланс (например, взлетит туда на ракете и распылит некоторое химически активное вещество), то произойдет локальная модификация ионосферы — изменение однородности ионосферной плазмы. 

Второй способ воздействия на ионосферу — через поглощение мощных коротких радиоволн на частотах плазменных резонансов. Если радиоизлучение, которое обычно отражается от ионосферы, сделать достаточно мощным, то при его отражении электроны ионосферы начнут ускоряться до достаточно больших скоростей. Это вызывает неоднородности ионосферной плазмы, ее искусственное радиоизлучение и искусственное свечение атмосферного воздуха. Однако такое воздействие могут оказывать только специализированные научно-исследовательские установки — нагревные стенды, которых по всему миру насчитывается несколько штук. Неоднородности и прочие явления, появляющиеся при таких модификациях, локальные. Их пространственные размеры ограничены сотней-двумя километров и не могут влиять на ионосферу и на верхнюю, а тем более нижнюю атмосферу в глобальном масштабе. 

— Способны ли магнитные бури влиять на здоровье и самочувствие человека? Говорят, они могут вызывать заторможенность, головные боли, повышенное давление, бессонницу, боли в суставах. Что правда, а что миф? Насколько вообще изучена эта область?

— Серьезных свидетельств влияния магнитных бурь на здоровье человека пока нет. В древности солнечная активность людей особо не беспокоила. Конечно, они видели пятна на Солнце, и каждый астролог в меру своей испорченности мог рассказывать правителям про значения этих пятен. По мере развития науки стало известно про магнитные бури, связанные с пятнами, и почему-то заговорили про их влияние на здоровье. Не знаю, как это произошло. Скорее всего, были выполнены какие-то исследования с предварительными выводами и решением, что такие работы нужно продолжать. И на всякий случай службам, которые ведут мониторинг, выдали рекомендацию сообщать, что повышенная возмущенность магнитного поля, возможно, влияет на метеочувствительных людей. Наверное, так эта информация закрепилась в общественном мнении и стала регулярно сопровождать усиление геомагнитной активности в СМИ.

Конечно, само магнитное поле на живую природу и на организмы определенное влияние оказывает. Например, на него при помощи особенного устройства глазного нерва ориентируются птицы во время перелетов. Однако во время магнитной бури оно меняется всего лишь на один процент, и «датчики» птиц к этим вариациям, скорее всего, нечувствительны. Сегодня исследователи пытаются найти связь между изменением магнитного поля Земли и динамикой нервной или сердечно-сосудистой системы человека. Но на данный момент четкого, стопроцентного научно-медицинского определения такой связи с точки зрения физики я не нашел.

— Насколько точно на сегодняшний день ученые могут предсказывать вспышки солнечной активности и магнитные бури?

— Пока человечество не обладает устойчивым способом, позволяющим предсказывать солнечную активность. А вот прогнозировать геомагнитную активность научились уже достаточно хорошо, особенно от момента, как на Солнце произошли какие-то процессы, до того, как эти процессы повлияли на Землю. Относительно точно может быть измерена скорость движения солнечного ветра. Если на Солнце произошел выброс вещества и был зафиксирован какими-то аппаратами (например, спутниками), можно определить, когда он достигнет Земли. Таким образом, приблизительно за день-два вероятно предсказать, что будет геомагнитная буря. В общем доступе есть модели, которые показывают, как движется плазма от Солнца в межпланетном космическом пространстве. Благодаря им информация о приближении магнитной бури доступна всем желающим. Однако поскольку эта плазма летит по достаточно сложной траектории и может отклониться от изначального курса, нередко в этих прогнозах возникают ошибки.

Существуют также краткосрочные прогнозы. Между Землей и Солнцем, в точке Лагранжа, висит спутник, который гарантированно предупреждает о приближении солнечного ветра за полчаса-час до того, как этот ветер достигнет Земли.

Менее точные прогнозы, но зато на более длительный срок, можно делать благодаря вращению Солнца. Если сегодня на нем есть пятно, которое вызвало мощную геомагнитную бурю, можно сказать, что если это пятно переживет оборот Солнца, то через 20—21 день будет новая вспышка и очередное геомагнитное возмущение.

И как я уже говорил, самые долгосрочные предсказания можно делать благодаря 11-летнему циклу солнечной активности. Так, уже известно, что северные сияния, которые мы наблюдаем в этот раз, достигнут максимума где-то в 2024—2026 году, потом пойдут на спад, а через 7—8 лет практически исчезнут.

— Какие проекты и исследования в области изучения солнечной и геомагнитной активности сегодня реализует Институт солнечно-земной физики СО РАН?

— Самый главный наш проект сейчас — Национальный гелиогеофизический комплекс РАН. Первый этап этого объекта уже запущен в эксплуатацию. Он состоит из комплекса оптических инструментов и радиогелиографа. Радиогелиограф исследует верхнюю солнечную атмосферу и позволяет наблюдать, как от Солнца отрывается вещество и летит в сторону Земли. Это уникальная научная установка мирового значения, благодаря которой физика Солнца должна получить хороший прогресс в ближайшее время. 

Комплекс оптических инструментов больше связан с процессами, которые происходят на Земле, в ее атмосфере. Он позволяет следить за температурой верхней атмосферы, скоростью ветра, динамикой различных химических компонентов. С помощью оптических инструментов мы уже исследовали мощную геомагнитную бурю, которая была в мае, и у нас появилась новые, достаточно интересные данные о том, как по-разному на нее откликаются разные химические вещества в верхней атмосфере Земли. Забегая вперед скажу, что новые спектрометры дали нам возможность достаточно хорошо по отдельности рассмотреть, как активизируются компоненты свечения верхней атмосферы, связанные с высыпаниями частиц, и компоненты, связанные с увеличением температуры верхней атмосферы. Данные новых узкоспектральных камер позволили собрать некоторую статистику наблюдений специфических форм среднеширотных сияний. Речь идет о стабильных красных авроральных дугах, характеристики которых могут дать новую информацию о степени искажения магнитосферы и плазмосферы Земли под действием неоднородного солнечного ветра.

Благодаря Национальному гелиогеофизическому комплексу РАН мы приобретем новую информацию о процессах, которые происходят во время геомагнитных бурь, и сможем проверить многие существующие теории и гипотезы. Этот комплекс уникален еще и тем, что мы сможем наблюдать один участок верхней атмосферы Земли одновременно большим количеством устройств разного рода, следящих как за ионизированной, так и за нейтральной компонентами. Получим новый телескоп, который позволит более тщательно изучать строение поверхности Солнца.

Знания, которые мы сможем получать с помощью Национального гелиогеофизического комплекса РАН, важны прежде всего для фундаментальной науки. Для понимания того, как устроена верхняя атмосфера, какие плазменно-химические процессы в ней происходят, как работает Солнце, как возникают и протекают геомагнитные возмущения и сопряженные с ними явления. Эту информацию в будущем можно применить в каких-то конкретных приложениях, например в атмосферной химии, в развитии спутниковых систем связи, навигации, в управлении спутниковыми группировками, а возможно, и во многих других областях.

Беседовала Диана Хомякова

Лечить шаперонами

На средства гранта Российского научного фонда ученые изучают, каким образом ионы железа помогают клеткам устранять негативные последствия мутаций в ключевых генах, обеспечивающих функцию мозга.

Ученым Института цитологии и генетики СО РАН удалось установить, что ионы железа могут выполнять функцию фармакологических шаперонов – низкомолекулярных соединений, которые участвуют в исправлении потенциального вреда, возникающего из-за нарушений в белках вследствие различных мутаций.

Целый ряд наследственных форм психических расстройств и нейродегенеративных заболеваний, как широко известных (болезнь Паркинсона, некоторые формы шизофрении), так и более редких, при разной симптоматике имеет и общие черты. Прежде всего, это возникающие по разным причинам нарушения функций белков, участвующих в коммуникации между нейронами. По очевидным причинам изучать, как именно сказываются на работе клеток эти нарушения на реальных пациентах во многом затруднено. Поэтому сотрудники сектора генетических коллекций нейропатологий ИЦиГ СО РАН проводят такие исследования на молекулярных моделях, созданных с помощью передовых генетических технологий.

«В частности, мы изучаем мутации в ферментах, которые могут быть одной из причин развития психических и нейродегенеративных заболеваний у человека, причем, достаточно тяжелых. Например, таких форм депрессии, при которой широко используемые в психиатрии антидепрессанты оказываются неэффективными и даже ухудшают состояние пациента», — рассказал заведующий сектором, главный научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, д.б.н. Александр Куликов.

Большинство мутаций связано с нарушением трехмерной структуры белка, которую еще называют укладкой или фолдингом. «Нормальный белок, фермент постоянно подвергается тепловым ударам молекул воды и это ведет к его постепенному разрушению (денатурации). Это обычный жизненный цикл, но вследствие нарушений структуры снижается устойчивость белков к подобным воздействиям, они разрушаются заметно быстрее. В результате, их содержание в организме снижается, и они уже не могут выполнять свою функцию в полном объеме», — пояснил Александр Куликов.

Некоторое время назад было установлено, что шапероны способны встроиться и стабилизировать структуру таких белков, повысив их устойчивость к внешним воздействиям. Это вызвало большой интерес к подобным соединениям как к потенциальным кандидатам на роль новых лекарственных препаратов. Но поскольку, до сих пор ученые не смогли выяснить, каким именно образом действуют шапероны, поиск таких кандидатов сильно затруднен.

Некоторое время назад сотрудники ИЦиГ СО РАН установили, что подобными свойствами обладают ионы железа. «Сами по себе они не могут выступать кандидатом на роль лекарства, поскольку очень ядовиты для клеток мозга. Но, благодаря тому, что железо создает комплексные соединения со структурой белка, его ионы являются удобной моделью для изучения того, как все же работает шаперон», — отметил Куликов.

Это и стало главной задачей нового исследовательского проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда. Участники проекта намерены выяснить действие стабилизирующих эффектов ионов железа и, возможно, других металлов или соединений на два фермента, которые участвуют в метаболизме ключевых медиаторов мозга – серотонина, дофамина.

Теперь у ученых есть три года, чтобы детально изучить и описать на примере этих ферментов, какие именно молекулярные воздействия позволяют стабилизировать их структуру с помощью шаперонов и как они протекают. Имеющаяся на сегодня информация позволяет предполагать, что механизмы работы таких соединений во многом универсальны, а значит, данные полученные в ходе изучения одного из них (ионов железа) можно будет экстраполироваться и на другие. Это облегчит поиск подобных соединений, среди которых в дальнейшем можно будет выбирать кандидатов на роль новых эффективных лекарств от самых разных заболеваний, вызванных подобного рода мутациями в генах.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

Новый инструмент для электората

Ученые Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ) разработали уникальную систему дистанционного электронного голосования на основе слепой электронной подписи, гарантирующую строго доказанную анонимность и защищенность. Программный продукт предусматривает анонимную передачу бюллетеней на сервер и безопасное хранение информации в виде блокчейн-транзакций.

«Разработанная система уникальна, так как это комплексная огромная работа, в которой не просто в деталях описан протокол голосования, но и выполнен разбор всех возможных угроз информационной безопасности и представлены способы их предотвращения. Это фундаментальная работа, на ее основе любая команда программистов может реализовать такое голосование и гарантировать, что оно будет анонимным и защищенным от всех угроз. Специалисты в области информационной безопасности смогут опираться на это исследование, и программные разработки смогут базироваться на этих протоколах», - рассказывает доцент кафедры безопасности информации и технологий Антон Ракитский.

Уникальность разработки заключается в создании анонимного канала передачи данных от пользователя к серверу, который гарантирует, что ни сервер, ни один участник процесса не смогут раскрыть личность избирателя. В отличие существующих на сегодняшний день продуктов, у разработанной системы есть математическая доказательная база, того, что голосование, действительно, анонимное.

Разработчики продукта Антон Ракитский и старший преподаватель кафедры прикладной механики и кибернетики Ирина Дьячкова рассказали, что система разработана для небольших групп избирателей – до тысячи голосующих. Однако запрос на такие системы для малых голосований высок от советов директоров компаний, вузов, научных институтов и экспертных советов.

Система внедрена и работает в тестовом режиме в диссертационных советах СибГУТИ и в Ученом Совете ФИЦ информационных и вычислительных технологий.

В разработанной системе голосования анонимность достигается за счет простой, но эффективной схемы создания анонимного канала передачи данных от пользователей к серверу. Алгоритм позволяет сформировать и подписать бюллетень, не раскрывая информации о том, как проголосовал конкретный участник, для выдающего бюллетени сервера. Такая схема гарантирует, что ни сервер, ни участники системы не узнает, как проголосовал конкретный пользователь. Для повышения надежности в системе предполагается применение блокчейн-технологии, т. е. хранение бюллетеней как транзакций в блоках, связанных между собой хронологически и криптографически.

Кроме того, система контролирует, что что каждый участник получит только один бюллетень, который невозможно подделать или использовать повторно. Использующийся в системе протокол слепой подписи гарантирует невозможность подделки бюллетеней или их повторного использования.

Елена Сычева, руководитель Медиацентра СибГУТИ

 

Наука «хионология»

Мы уже неоднократно уделяли внимание несколько подзабытым разработкам и направлениям деятельности, актуальность которых явственно возрастает в наши дни. Однако помимо этого когда-то были целые направления исследований, готовых выделиться в самостоятельные научные дисциплины. И хотя этого не случилось, тем не менее, именно в наше время всё острее осознается актуальность таких направлений. Одно из них – изучение снежного покрова как важного физического явления, имеющего планетарное значение. «Хионология» - так предлагали назвать научную дисциплину, посвященную данному явлению. И, как нетрудно догадаться, именно в нашей стране к этому вопросу относились особо серьезно.

Впервые на значение снежного покрова в природных процессах обратил внимание еще в начале 1870-х годов выдающийся русский климатолог и географ Александр Воейков (о котором мы уже писали отдельно). Этой теме он посвятил ряд научных публикаций и даже поставил вопрос о необходимости всестороннего изучения снежного покрова, влияющего на разные стороны нашей жизни, не говоря уже о климате. К сожалению, его призыв не нашел широкого отклика, хотя публикации на эту были и у других ученых. В советское время к этой теме решили еще раз вернуться.

Примерно в середине 1940-х годов появились развернутые публикации на тему «хионологии», где разъяснялась важность всестороннего изучения снежного покрова ввиду его влияния на природу и серьезное значение в «народно-хозяйственной» деятельности нашей страны. Казалось бы, отмечали советские ученые, снежный покров должен привлечь к себе пристальное внимание со стороны науки, однако на тот момент этот вопрос был еще слабо изучен. В основном снег и его свойства изучались метеорологами, геофизиками и кристаллографами. Сюда же подключались и любители, создавшие громадную коллекцию фотоизображений снежинок. Но самостоятельной дисциплины не было. По этой причине далеко не все физические свойства снега и его взаимодействия с другими природными явлениями оказались досконально изученными. В частности, не достаточно полно были изучены процессы, происходящие в толще снежного покрова и приводящие к переходу снега из одного физического состояния в другое. Также не до конца были решены вопросы теплопроводности, воздухо- и газопроницаемости снежной толщи, зависимость указанных параметров от плотности. Даже распределение снежного покрова по поверхности планеты еще нуждалось в наблюдениях и уточнениях. И что еще более важно: не были единой методики для таких исследований.

Как мы сказали выше, о необходимости всестороннего изучения снежного покрова настаивал Александр Воейков. Дело в том, что снежный покров является важным климатообразующим фактором. Будучи, с одной стороны, продуктом климата, он в то же время оказывает очень сильное влияние на метеорологические процессы, в силу чего и выступает в роли климатообразующего фактора. Причем, весьма существенного. Поверхность, покрытая снегом, резко отличается по своим свойствам от непокрытой поверхности. Как известно, снег обладает исключительно высокой отражательной способностью. Из общего количества поступающей на снежную поверхность лучистой энергии Солнца от 80% до 94% отражается обратно в мировое пространство. В то же время открытая почва без снега отражает только 10 - 30% солнечной энергии. Столь серьезное нарушение радиационного баланса, привносимого снегом, оказывает громадное влияние на температурный режим нижних слоев воздуха, а равно и на другие метеорологические явления. Данное обстоятельство даже получило название «снежная инверсия».

Из-за низкой теплопроводности снежного покрова нормальный теплообмен между почвой и атмосферой нарушается. Снежная прослойка как бы разрывает круговорот тепла в системе воздух-почва, и при образовании слоя снега достаточной толщины начинается «самостоятельная» жизнь почвы и воздуха. Причем, изолирующее влияние снежного покрова настолько велико, что, несмотря на низкие зимние температуры воздуха, под толстым снежным укрытием очень часто происходит оттаивание верхних горизонтов почвы, замерзших с осени (благодаря притоку накопленного за лето тепла с нижних слоев).

С другой стороны, холодный и малоподвижный слой воздуха над снегом способствует замедлению прогрева арктических масс, в силу чего антициклоническое состояние атмосферы над снежным покровом отличается большей устойчивостью. Эти же обстоятельства препятствуют проникновению циклонов. Соответственно, снежный покров оказывает влияние и на влажность воздуха, а равно на ветер, облачность, туманы и т.д. Кроме того, снег обладает плохой газопроницаемостью, из-за чего нарушается газообмен между почвой и атмосферой. Как правило, при снежном покрове отмечается увеличение в воздухе углекислого газа и озона.

Впрочем, несмотря на то, что первые исследования о влиянии снежного покрова на климат появились еще в 1870-х годах, спустя 70 лет (то есть к середине прошлого века) многие вопросы оставались мало проработанными, на что указывали советские ученые в первые послевоенные годы.

По понятным причинам в нашей стране вопросы «хионологии» были весьма актуальны. Особенно это касалось такого вопроса, как влияние снежного покрова на почвообразовательные процессы. Вплоть до конца 1940-х годов серьезных исследований на эту тему практически не было. Советские ученые понимали, что снежный покров создает совершенно своеобразный почвенный климат, резко отличающийся от участков, не покрытых снегом. Глубокое промерзание почв приводит к прекращению большинства биогеохимических процессов в почве и миграции почвенных вод. Под мощным снежным покровом процессы протекают совершенно иначе. Как показывали тогдашние наблюдения, даже на Крайнем Севере под двухметровыми сугробами промерзания почв не происходит. В лесах Средней полосы полуметровая толщина рыхлого снега также предохраняет почвы от промерзания. То есть мы вполне можем говорить об особом «подснежном климате» с равномерными температурами, держащимися в течение всего зимнего периода на отметке около нуля градусов.

Также наблюдения показывали, что в условиях талой почвы происходит конденсация паров воды из почвы в толще снежного покрова. Такая «откачка» воды из верхнего горизонта сказывается на миграции соляных растворов и процессах почвообразования. Например, было понятно, что снежный покров оказывает прямое влияние на количество гумуса в почве, включая и черноземы.

Соответственно, снежный покров оказывает влияние и на растительность. Так, урожайность озимых культур в значительной степени определяется условиями зимовки. В советской научной литературе данный вопрос был освещен досконально. Хуже обстояло дело с пониманием влияния снежного покрова на дикую растительность. Из-за неравномерности залегания снега в дикой природе происходил естественный отбор некоторых растений по степени их морозоустойчивости. Особенно рельефно это видно в некоторых частях тундры, где в местах ежегодного скопления снега приживаются растения более южных бореальных форм.

Однако чрезмерно толстый снежный покров может сыграть и отрицательную роль, поскольку в условиях положительных температур жизнедеятельность растений не прекращается. В отсутствии света растения в этих условиях быстро расходуют запасы углеводов и погибают от истощения. То есть толщина снежного покрова должна быть оптимальной – не слишком тонкой, но и не чрезмерно толстой. Это уже показали наблюдения над озимыми культурами, которые вымерзают в малоснежные зимы и выпревают, когда снега скапливается выше нормы. Кроме того, мощный снежный покров своей тяжестью способен привести к механическим повреждениям древесных растений. Такое часто наблюдается в горах, когда некоторые деревья не могут достичь своего нормального взрослого состояния. К сожалению, немногие наши ботаники придавали серьезное значение данному фактору.

В то же время советские ученые, призывавшие к исследованию вопросов «хионологии», понимали, что перед ними – громадное поле деятельности, требующее объединение усилий представителей самых разных научных дисциплин. Была уверенность, что через управление снежным покровом можно оказывать влияние на климат и менять природные процессы в нужную нам сторону. Снежный покров мыслился неким рычагом, позволявшим влиять на целый ряд природных явлений. Полагаем, что в наше время, когда климатическая тема обострилась до предела, эти вопросы становятся еще более актуальными, чем это было в послевоенные годы.

Николай Нестеров

БРИКС академический

В Москве прошел Форум академий наук стран БРИКС, посвященный партнерству в интересах мира, взаимного развития и благополучия. Встреча была приурочена к году российского председательства в БРИКС и 300-летию Российской академии наук. Вопросы, которые обсуждались на форуме, и международные научные взаимодействия Сибирского отделения РАН прокомментировал председатель СО РАН академик Валентин Николаевич Пармон.

«В соответствии с федеральным законом № 253 от 2013 года в число важных обязанностей РАН входит организация международных научных связей. Традиционно научные контакты академии поддерживались по следующим каналам: во-первых, у нас хорошо отработана система взаимодействия РАН и Национальной академии наук Беларуси через Межакадемический совет по проблемам развития Союзного государства. Во-вторых, уже более 30 лет работает Международная ассоциация академий наук (МААН), которая была организована сразу после распада СССР и объединила академии наук бывших советских республик. Позже к ним присоединились академии наук Китая, Черногории и некоторых других стран. МААН имеет разветвленную сеть научных советов, в работе которых участвуют, в том числе, представители Сибирского отделения. В этом году, летом, предполагается встреча представителей МААН в Москве под эгидой РАН. Кроме того, есть Ассоциация академий и обществ наук Азии (AASSA), которая была организована по предложению академика Николая Леонтьевича Добрецова. Эта структура объединяет академии наук стран Дальнего Востока и Тихоокеанского побережья. На данный момент Россию там представляет Дальневосточной отделение РАН. В ближайшее время собирается очередное большое совещание AASSA. 

В связи с новой геополитической ситуацией серьезное внимание Россия уделяет развитию научных взаимоотношений между странами БРИКС и нового международного образования. Первая ознакомительная встреча академий наук этих стран происходила в Москве во время Общего собрания РАН», — рассказал Валентин Пармон.

В БРИКС входят Россия, Китай, Бразилия, Индия и Южная Африка. С первого января 2024 года к ним присоединились Саудовская Аравия, ОАЭ, Иран, Эфиопия и Египет. Научное сотрудничество стран — участниц БРИКС подразумевает координацию направлений научных исследований, формирование международных научных коллективов и образовательных платформ. Предполагается запуск флагманских исследовательских проектов, в том числе в области астрономии, информационно-коммуникационных технологий, биотехнологий и других. За счет присоединения новых стран будет расширен перечень научных установок в рамках BRICS GRAIN (Global Research Advanced Infrastructure Network) — международной сети инфраструктурных проектов по исследовательской инфраструктуре и проектам класса мегасайнс. Кроме того, планируется обеспечить ученым объединения доступ к исследовательским объектам и базам научных данных разных стран БРИКС. Для этого может быть разработана межгосударственная программа академической мобильности.

Также в повестке ознакомительной встречи были вопросы формирования международных научных коллективов и научно-образовательных платформ. Ведется работа по организации программ стажировок и обмена молодыми учеными и проведению международных сухопутных и морских экспедиций. Совместно с Русским географическим обществом планируется учредить 18 августа День географа стран БРИКС, который будет сопровожден научной экспедицией в Красноярский край и Республику Хакасия.

«По поводу дальнейшего развития сотрудничества в рамках БРИКС академик Владислав Яковлевич Панченко высказал позицию РАН: нужны совместные длительные программы взаимодействия ученых там, где есть пересечение интересов разных стран. Это, прежде всего, вопросы медицины, продовольственной безопасности и использование новых технологий. Взаимодействие по этим направлениям со многими странами БРИКС у России уже было, и оно должно расширяться. Например, Иран имеет хорошо развитую нефтехимическую промышленность. Нам могут быть интересны совместные исследования по использованию углеводородов, а также сотрудничество с этой страной в области здравоохранения. Зона взаимных интересов с Южной Африкой — получение искусственного топлива из угля, вопросы геологии и археологии. Предполагается расширить практику организации конкурсов Российского научного фонда на совместные исследования со странами БРИКС. Также планируется сотрудничество в области издательства научной литературы и обеспечения этой литературой национальных научных библиотек», — сказал Валентин Пармон.

Глава СО РАН отметил, что прошедшая встреча академий наук стран БРИКС носила ознакомительный, установочный характер и конкретные шаги по организации сотрудничества будут определены в ходе дальнейших обсуждений. 

На тысячу лет раньше

Обрабатывать металл на территории Новосибирской области начали на тысячу лет раньше, чем считалось долгое время. Это стало ясным после изучения археологических памятников эпохи бронзового века. Результаты этих исследований обобщил доцент кафедры отечественной и всеобщей истории ИИГСО НГПУ Игорь Альбертович Дураков в своей диссертации на степень доктора исторических наук. Диссертация была успешно защищена Игорем Альбертовичем в Институте археологии и этнографии СО РАН 14 мая.

Научным консультантом диссертации выступил профессор кафедры отечественной и всеобщей истории НГПУ академик РАН Вячеслав Иванович Молодин.

Диссертация «Бронзолитейное производство населения Обь-Иртышской лесостепи в эпоху бронзы – переходного от бронзы к железу времени» написана на основе изучения материалов раскопок 26 памятников культур эпохи бронзы, на которых были обнаружены следы металлообработки.

- В середине прошлого века был выделен так называемый сейминско-турбинский феномен – это распространение определённых видов оружия и орудий труда, связанных с металлопроизводством, на большой территории от Монголии и Сибири до Урала и Бессарабии. На основе анализа предметов из Бессарабского (бородинского) клада учёные предположили, что этот феномен датируется 17-15 веками до нашей эры. Но в последние 20 лет, литейные формы для отливки изделий сейминско-турбинского типа, были найдены в памятниках одиновской и кротовской культур (выделенных Вячеславом Ивановичем Молодиным). Эти культуры, как показал радиоуглеродный метод, датируются началом и всем протяжением третьего тысячелетия до нашей эры. Это позволило нам удревнить появление сейминско-турбинского феномена как минимум до середины 3-го тысячелетия до нашей эры. На памятнике Тартас-1 в Венгеровском районе был найден, в частности, целый комплекс строений литейной мастерской одиновской культуры – четыре помещения предназначались только для работы с металлом и функционировали, по всей видимости, только летом, - рассказывает Игорь Альбертович.

По мнению археолога, технологии, которыми пользовались первые литейщики, пришли на территорию Новосибирской области с востока, возможно, с территории Северного Китая, но эта гипотеза ещё нуждается в проверке.

Первые изготовленные людьми металлические изделия – это украшения, выкованные из металлов, которые существуют в природе в виде самородков – золота, серебра, меди. Потом появляются более сложные технологии – плавки и литья металла. Сейминско-турбинская технология – это тонкостенное литье, оно появилась в начале третьего тысячелетия до нашей эры и, постепенно совершенствуясь, дошло до наших дней. Горняков и литейщиков можно считать самой древней профессией: именно им принадлежат первые захоронения с предметами, которые указывают на их род деятельности. Обработка металла – сложный процесс, он требует специальных навыков и большой занятости, поэтому общины начинают освобождать людей, которые работают с металлом, от других хозяйственных дел, - поясняет Игорь Альбертович Дураков.

Кротовская культура была выделена Вячеславом Ивановичем Молодиным в 1975 году, одиновская культура – выделена им же в 2008 году. Носители этих родственных культур эпохи бронзы вели комплексное хозяйство, занимаясь рыболовством и охотой, разводя лошадей, коров и овец.

Сергей Исаев

Фото предоставлено И.А. Дураковым

Пространство будущего

Уникальная инновационная и научно-образовательная инфраструктура региона, а также новые масштабные прорывные проекты, обеспечивающие лидирующие позиции Новосибирской области как ведущего инновационного центра Сибири, представлены в рамках деловой программы Дней регионального развития «Пространство будущего» на выставке ВДНХ в Москве.

2 июня 2024 года на выставке «Россия» прошла пленарная сессия «Пространство будущего»: Южно-Сибирский и Ангаро-Енисейский макрорегионы». Перспективы и актуальные вопросы их развития обсудили представители власти и бизнеса, эксперты, научные сотрудники, члены общественных организаций. В работе сессии приняли участие представители руководства федеральных органов исполнительной власти РФ: Министерства науки и высшего образования, Министерства сельского хозяйства, Министерства энергетики, Министерства природных ресурсов и экологии. Научно-технологический потенциал Новосибирской области представил заместитель Губернатора Евгений Прохоренко.

Новосибирская область входит в пятерку национального рейтинга научно-технологического развития субъектов РФ Министерства науки и высшего образования России. В структуре ВРП региона почти четверть занимает продукция высокотехнологичных и наукоемких отраслей.

«Специфика Новосибирской области – в сильном научно-образовательном и инновационном потенциале территории. Численность новосибирских ученых составляет значительную часть российского научного сообщества и почти половину числа ученых СФО. Научная инфраструктура региона сегодня – это 18 уникальных научных установок, 42 центра коллективного пользования. Она включает в себя технопарки, бизнес-инкубаторы, инновационные центры, сеть институтов развития», – отметил заместитель Губернатора Евгений Прохоренко.

Особое внимание Правительство региона уделяет реализации плана модернизации Новосибирского научного центра (программы «Академгородок 2.0»), разработанного по поручению Президента РФ. Сегодня «Академгородок 2.0» – это 80 проектов транспортной, инженерной и социальной инфраструктуры. Флагман программы – уникальная научная установка класса «мегасайенс» – ЦКП «СКИФ», создающаяся в рамках нацпроекта «Наука и университеты». Первая очередь ЦКП «СКИФ» будет запущена в 2025 году. Причем практически все оборудование здесь – отечественное и производится преимущественно в регионе.

Еще один флагманский проект программы Академгородок 2.0 – создание современного кампуса мирового уровня НГУ. Кроме того, в 2024 году в регионе стартует реализация другого крупного проекта – Центра масштабирования отечественных научных разработок в области химических и биологических катализаторов. Его основными заказчиками станут предприятия нефте-газопереработки.

Сайт Правительства НСО

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS