Компания из Академгородка «Сибтехновет» разрабатывает индивидуальные тесты для диагностики инфекционных заболеваний на конкретном сельскохозяйственном предприятии. Зародившийся в НГАУ проект получил грант 1 миллион рублей от Фонда содействия инновациям по конкурсу «Студенческий стартап» и вырос в инновационную компанию, готовую сотрудничать с ведущими агрохолдингами страны.

В состав команды разработчиков входят Афонюшкин Артем (директор, руководитель проекта), Бессонова Дарья и Сумарокова Анастасия (микробиологи), Деревягина Екатерина (лабораторный техник).

Разработки стартапа помогут решить часто встречающиеся «боли» сельскохозяйственных производителей, а именно, отсутствие тестов под специфических возбудителей предприятия, отсутствие специфического лечения, сложности с контролем качества вакцинации, ведущие к росту заболеваемости скота и потере поголовья.

Проект «Сибтехновет» представляет собой иммунофлуоресцентную реакцию агглютинации (ИРА), позволяющую определить наличие антител к антигену в сыворотке крови животных с последующей визуализацией результатов реакции агглютинации на трансиллюминаторе.

ИРА имеет ряд преимуществ перед ПЦР, ИФА и культивированием:

1) Время проведения теста значительно меньше, всего около 30 минут на большое количество проб одновременно;

2) Простой метод - используется небольшое количество расходных материалов;

3) Идентифицирует непосредственно серотип возбудителя, это позволяет применять антибиотики, действующие только на спектр выявленных серотипов бактерий и на целевые группы животных в данном хозяйстве, создавать аутогенные вакцины в будущем и, как следствие, уменьшает затраты на лечение, исключает бесконтрольный приём антибиотиков.

ИРА позволяет выявлять концентрацию антител, разрабатывается индивидуально под предприятие, возможен подбор специфической профилактики.

Полученный грант позволяет осуществлять проведение опыта по иммобилизации бактерий на микросферах, для адаптирования тест-системы под вирусы, подачу заявки на регистрацию патента, производство пилотной партии, регистрацию торгового знака, разработку упаковки и нормативно-технической документации.

Для справки

Конкурс «Студенческий стартап» направлен на поддержку студенческих стартап-проектов, имеющих потенциал коммерциализации, и проводится Фондом содействия инновациям с 2022 года.

Региональный представитель Фонда содействия инновациям  – Новосибирский областной инновационный фонд (подведомственное учреждение Министерства науки и инновационной политики Новосибирской области). При поддержке Фонда по итогам 2022-2023 гг. в Новосибирской области 98 студентов получили грант размером 1 миллион рублей.

Часть вторая

Начало - здесь

Функциональную направленность пищевым продуктам можно придать за счет использования нетрадиционного растительного сырья, а именно: кивано, бенинказы (восковой тыквы), вигны и момордики. Напомним, что эти культуры традиционно возделываются в Китае, где они являются важной частью функционального питания. Особенно их рекомендуют людям пожилого возраста, поскольку считается (и не без оснований), что регулярное потребление таких продуктов повышает долголетие. У нас в Новосибирске интродукцией указанных культур довольно успешно занимается ЦСБС СО РАН. В настоящее время уже созданы местные сорта и ведется дальнейшая работа по их адаптации к сибирским климатическим условиям.

Использование интродуцированных растений с профилактическим фармакологическим действием представляет большой научно-практический интерес и для нашей Кафедры. Этот интерес обусловлен многообразием в составе указанных культур макро - и микронутриентов (то есть жизненно важных компонентов), биологически активных веществ, предопределяющих широкий спектр потенциального технического и биологического результата.   

Отметим, что бенинказу, момордику, кивано используют не только в качестве сугубо пищевых растений, но и в качестве лекарственного сырья для лечения диабета, гипертонии, герпеса, экземы, различных инфекционных заболеваний, опухолей, а также для профилактики заболеваний (в том числе – онкологических заболеваний). Экстракты и плоды проявляют антиоксидантное, антимикробное, антивирусное, антигепатотоксическое, противоязвенное действие вместе со способностью снижать уровень сахара и холестерина в крови. Таким образом, используя данные культуры, мы в состоянии существенно повысить полезные качества продуктов массового спроса.

Возможный спектр таких «оздоровительных» продуктов весьма широк. К примеру, нами разработаны рецептурно-компонентные решения мороженого с использованием интродуцированных растений. Органолептическую оценку образцов мороженого проводили на вторые сутки после изготовления и закаливания. Установлено, что при использовании растений-интродуцентов, таких как: бенинказа (восковая тыква) и кивано (африканский огурец) в количестве 1 - 3 % от массы сырья, исследуемые образцы по всем показателям были сопоставимы с контролем. При увеличении концентрации вводимых добавок до 9 % отмечался более выраженный привкус вводимых обогатителей. В экспериментальных образцах при использовании кивано в концентрации от 6 % до 9 % от массы сырья, цвет изменялся от светло-желтого до светло-салатового, а при использовании бенинказы в концентрации от 6 % до 9 % от массы сырья, цвет изменялся от светло-бежевого до бежевого.

Аналогичным образом нами разработана рецептура мармелада с таким составом: бенинказа- 300 г; семена бенинказы - 4,5 г; сахар- 150 г; желатин – 10 г; лимонный сок - 72 г.  Содержание влаги в мармеладе соответствует требованиям стандарта и находится в пределах 27,4 – 33,1 %. Установлено, что содержание витамина С в мармеладе с использованием семян бенинказы увеличилось на 1,4 мг в сравнении с контролем.

Были также разработаны рецептуры мясорастительных паштетов для питания пожилых людей - с использованием мяса кролика, бенинказы и урсоловой кислоты. Установлено, что оптимальным является внесение в мясорастительный паштет бенинказы в количестве 15 - 20 % и урсоловой кислоты 0,02 – 0,03 % от массы сырья. При таком соотношении мясного и растительного сырья паштет сохраняет формующую и высокую влагоудерживающую способность в течение 7 суток хранения при температуре 2 – 6 градусов Цельсия.

Несколько слов про урсоловую кислоту. Она относится к природным биологически активным веществам, получаемым из хорошо известного растительного сырья: березовой коры, лекарственных трав, шрота ягод клюквы, брусники, облепихи и т.д. Урсоловая кислота противодействует ожирению и сокращению атрофии мышечного корсета, что является актуальным для людей с недостаточно физической активностью, для людей пожилого возраста, а также для детей с ДЦП. К тому же урсоловая кислота снижает уровень холестерина и сахара в крови и способствует профилактике онкологических заболеваний. Как мы понимаем, всё это весьма актуально для лечебно-профилактического, спортивного питания и питания для пожилых людей.

Далее, нами предложено использование бенинказы и кивано в рецептуре детских мясных продуктов, что обусловлено уникальным химическим составом и низкой аллергенностью указанных культур. Теоретически и экспериментально было обосновано использование кивано в количестве 15 % от массы сырья и экстракта шиповника для рецептурных композиций детских мясорастительных консервов на основе мяса птицы. Разработаны исходные модельные рецептуры мясорастительных консервов для детского питания с содержанием мяса птицы 28 %; бенинказы - 5 - 25 %, манной крупы 5 - 9 процентов.   

Несколько слов необходимо сказать и о технологии «оздоровления» колбасных изделий. Как мы знаем, в настоящее время на полках магазинов есть огромное количество колбас, в составе которых почти негласно присутствует немалая доля растительного сырья, например – соевого белка. Такой продукт воспринимается как фальсификат и оценивается потребителями однозначно негативно.

Со своей стороны, мы предложили использовать растительные компоненты на основе той же бенинказы с целью создания особого сорта «здоровых» колбас. Так, нами разработана рецептура вареных колбасных изделий с использованием говядины второго сорта (32 - 29 %); свинины полужирной (26,0 - 24 %); бенинказы (15,0 – 20,0 %); пшеничной муки (4 процента).  Дегустационная экспертиза показала, что использование бенинказы и урсоловой кислоты в рецептуре вареных колбасных изделий не отразилась отрицательно на их органолептических характеристиках. Образцы колбас, изготовленные с использованием бенинказы и урсоловой кислоты, имели приятный запах, свойственный данному продукту, при этом растительные добавки не ощущались.

Согласно полученным результатам, замена в рецептуре вареной колбасы части фарша на бенинказу приводит к увеличению массовой доли влаги в готовом продукте не более, чем на 6,9 %, и снижению массовой доли белка на 1 % и массовой доли жира – на 15,9 процента. Следует отметить, что все исследуемые продукты соответствуют требованиям ГОСТ Р 52196-2011 по содержанию белка, при этом меньшее содержание жира в опытном продукте способствует снижению его калорийности (что в наше время оценивается положительно).

Резюмируя полученные результаты влияния бенинказы на качественные показатели пищевых продуктов, можно сделать вывод, что использование растительных добавок, содержащих в своем составе необходимые организму человека физиологически функциональные ингредиенты, способствует созданию конечного продукта с заданными свойствами, соответствующего здоровому образу жизни, который так популярен сегодня.

Светлана Гаптар, заведующая кафедрой технологии пищевых производств и индустрии питания НГАУ

Часть Первая. Когда кладезь здоровья почти под рукой

Существует заблуждение, будто Сибирь настолько бедна агроклиматическими ресурсами, что здесь невозможно расширить ассортимент здоровой еды без продуктов, привезенных из южных стран. Сейчас стало даже модно обращаться к субтропическим и тропическим культурам, в которых усматривают некий кладезь здоровья. По этой причине упускаются из виду те возможности, которые открывает перед нами сибирская земля.

На самом деле благодаря уникальному химическому составу растительное сырье Сибири является ценной основой для расширения ассортимента и производства продуктов для здорового питания. Правда стоит отметить, что индустриальные способы обогащения потребляемых нами продуктов пока что имеют определенные ограничения: узкий набор важных для организма питательных веществ, их взаимодействие между собой и доступность для отдельных групп населения.

Тем не менее, эта проблема вполне решаема. Одним из способов ее решения является интродукция и селекция новых для России видов и сортов сельскохозяйственных растений, а также организация промышленного производства пищевых продуктов для здорового питания, способствующих предупреждению и снижению риска развития хронических заболеваний и замедляющих процессы старения. Решение такой многоплановой проблемы лежит, в том числе, в изменении самой структуры потребления продуктов и их химического состава, обусловленного как ассортиментом выращиваемых видов и сортов пищевых растений, так и условиями их возделывания. На этот счет приведем конкретные примеры испытанных нами способов «оздоровления» сибирского рациона.

Так, коллективом Кафедры технологии пищевых производств и индустрии питания Новосибирского государственного аграрного университета (НГАУ) разработаны различные блюда  и напитки, обогащенные микрозеленью - редиса, горчицы, гороха и подсолнечника. Такие продукты характеризуются высоким содержанием биологически активных веществ, эфирных масел, а также макро- и микроэлементов.

Напомним, что микрозелень (микрогрины) – это проростки семян различных видов овощей, ароматических трав и диких растений на ранних стадиях роста. Они характеризуется высоким содержанием биологически активных веществ, эфирных масел и микроэлементов. Например, микрозелень перечисленных выше культур (редиса, горчицы, гороха) содержит богатый аминокислотный состав, фолиевую, пантотеновую кислоты, витамины С, К, Е, макро- и микроэлементы (цинк, железо, кальций, магний, фосфор и другие).

Что в таком подходе особо показательно? Дело в том, что таким путем мы можем «оздоровить» даже те продукты, которые вызывают большой вопрос у диетологов. Возьмем майонез – очень популярный в России соус, считающийся не очень полезным (и даже откровенно вредным). В России майонезные соусы традиционно пользуются большим спросом, и потребление этого продукта на душу населения в нашей стране в четыре раза выше, чем в Германии. Более половины салатов у нас готовится с добавлением майонеза. Кроме того, майонезные соусы добавляются во вторые горячие блюда и бутерброды.

Так вот, использование ингредиентов растительного происхождения при производстве майонезных соусов позволяет создавать продукты направленного действия с определенным физиологическим эффектом. Перспективными обогатителями являются здесь различные виды микрозелени, которая в настоящее время приобретает популярность и представляет научно-практический интерес. Нами было исследовано влияние микрозелени горчицы и редиса на качество майонезных соусов. Основными ингредиентами рецептуры такого соуса с микрогринами являлись масло растительное, яичные желтки, горчица, уксус, сахар-песок и соль. После предварительной подготовки указанных ингредиентов проводилось их смешивание. Микрозелень горчицы или редиса вводилась на этапе гомогенизации соуса в количестве 6 – 8 % на 100 г продукта. Поскольку при производстве майонезных соусов не применяется процесс длительной термической обработки, полезные свойства вносимых микрогринов сохраняются.

Полученные соусы по внешнему виду представляют собой однородную массу от светло-зеленого до салатового цвета с легким привкусом и перечным ароматом, характерным для микрозелени горчицы и редиса. Соус с мокрозеленью можно рекомендовать для мясных и рыбных блюд и в качестве отдельной заправки для салатов, бутербродов и гарниров.

При введении в рецептуру майонеза микрозелени горчицы и редиса происходит обогащение готового продукта витаминами, макро- и микроэлементами, пищевыми волокнами и, соответственно, происходит повышение пищевой ценности. Вводимые обогатители придают готовому изделию заданные функциональные свойства, не снижая качественных показателей. Микрозелень способствует улучшению пищеварения, имеет благотворное влияние на процессы усвоения пищи, обладает антиоксидантными и иммуноукрепляющими свойствами и будет являться отличным дополнением в ежедневном рационе питания при частых физических нагрузках и переутомлении, а майонезный соус за счет использования микрозелени превратится из традиционного необходимого ингредиента в полезный компонент рецептуры.

Также нами разработаны комбинации рецептурных композиций молочных продуктов функциональной направленности: ацидофильный творог с добавлением микрозелени гороха, подсолнечника и напитки на основе сыворотки с использованием микрозелени редиса, горчицы в количестве 5 -10 % от массы сырья. Опытные образцы ацидофильного творога с добавлением микрозелени гороха и подсолнечника в количестве 10 % от массы сырья отличались высокими вкусовыми качествами. Было экспериментально установлено, что такой творог и напитки на основе сыворотки с использованием микрозелени имеют БОЛЕЕ ВЫСОКОЕ содержание витаминов, минеральных компонентов, аминокислот, жирных кислот, позволяющие восполнить недостаток жизненно необходимых веществ.

Огромное значение в обогащении блюд физиологически активными компонентами приобретает использование таких местных сырьевых ресурсов, как клюква и малина. Это очень ценные в пищевом и лечебно-профилактическом плане ягоды, которые часто рекомендуют для общего укрепления организма. Нами разработаны модельные рецептуры напитков на основе клюквы, малины и микрозелени редиса, горчицы и подсолнуха. В качестве дополнительного сырья мы использовали яблоки и мед. Подготовленное сырье необходимо помыть, измельчить в блендере, получив однородную массу, при необходимости добавить питьевую воду и перелить в стакан. Важно, что в процессе приготовления напитка сохраняются все полезные вещества.

По внешнему виду готовые коктейли представляют собой однородную жидкость с равномерно распределенной измельченной ягодной мякотью, отличаются освежающим, приятным, характерным для рецептурных компонентов вкусом и запахом.

Напитки, приготовленные из ягод клюквы и малины в сочетании с микрозеленью подсолнечника, редиса и горчицы позволяют нормализовать работу пищеварительной системы, восполнить недостаток необходимых элементов, например, клетчатки, а также очистить организм от токсинов. Свежеприготовленные ягодные коктейли с микрозеленью благоприятно влияют на общее состояние организма, заряжают энергией и наполняют витаминами.

Как мы сказали выше, одним из путей расширения здорового продуктового ассортимента является интродукция и селекция новых для нашей страны пищевых культур, обладающих полезными свойствами. В настоящее время специалисты НГАУ сотрудничают с Центральным сибирским ботаническим садом СО РАН по вопросам использования целого ряда нетрадиционных культур, способных стать важной основой для производства пищевых продуктов функциональной направленности. Об этом мы расскажем в следующей части.

Светлана Гаптар, заведующая кафедрой технологии пищевых производств и индустрии питания НГАУ

Окончание следует

Накануне торжественного общего собрания Сибирского отделения РАН, «Континент Сибирь» поговорил с рядом новосибирских академиков о том, какую роль Академия наук должна играть в современной России, и какие важнейшие задачи должна решать.

Михаил Эпов, глава Объединенного ученого совета СО РАН наук о Земле, научный руководитель Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, академик РАН:

– С тех пор, как 300 лет назад император Пётр I учредил Российскую академию наук, она миновала много бурь и благоприятных моментов. И сейчас мы находимся на историческом рубеже, когда роль науки, на мой взгляд, должна очень сильно поменяться. Наука всё более и более становится источником новых технологий. В частности, в последние годы – это искусственный интеллект и беспилотные аппараты, что находит отражение и в области наук о Земле. Чтобы получить достоверную информацию о недрах, нам необходимо производить всё больше и больше измерений. Эти объемы настолько велики, что их уже называют большими данными.

Для их обработки в области наук о Земле сейчас развиваются процедуры машинного обучения и нейросетевой аппроксимации — то, что в широком обиходе именуется искусственным интеллектом. Нужно понимать, что в этой связке роль человека еще больше возрастает. И требования к компетенциям научных сотрудников, к их творческому потенциалу становятся всё выше.

Те молодые люди, которые сегодня идут в науку, должны будут соответствовать самым высоким требованиям. Я думаю, что такие молодые люди в России есть, и уверен – их достаточно много. Поэтому я спокоен за дальнейшее развитие российской науки.

Вместе с этим, надо понимать, что у Академии наук и ее Сибирского отделения есть очень большие компетенции и возможности, имеющие отношение к вызовам, поставленным перед страной в ходе СВО. Но, к сожалению, система управления наукой построена так, что она не способствует раскрытию этого потенциала. Реорганизация этой системы принесла бы много пользы как науке, так и стране в целом.

Что касается задач, стоящих перед наукой сегодня, в области геологии мы столкнулись сегодня с тем, что разведанные запасы многих стратегически важных полезных ископаемых оказались вне территории нашей страны. Например, марганца, который добывается на территории Украины и отчасти Грузии. И сейчас нам надо вести поиск и освоение таких месторождений у себя.

Алексей Кочетов, директор Института цитологии и генетики СО РАН, академик РАН:

– Главное сейчас — постараться соблюсти баланс между поддержкой фундаментальной науки и проектов прикладного характера, направленных на обеспечение технологического суверенитета. Потому что на практике бывают перекосы. Были периоды, когда поддерживались в основном исследования фундаментальные, сейчас, напротив, очень большое внимание уделяется как раз вопросам технологического суверенитета.

Это, бесспорно, крайне важно для государства, особенно в текущей ситуации. Но надо помнить, что именно фундаментальная наука выступает, во-первых, базой для создания новых технологий, а во-вторых, формирует пул исследователей с необходимыми компетенциями, которые и будут потом применять эту базу для разработки на ее основе прикладных решений и продуктов.

Обеспечить оптимальный баланс этих направлений – пожалуй, главная задача для Академии наук. На данный момент инструментов для этого у РАН не так много, это, прежде всего, её экспертная функция и возможность участия в формировании программы фундаментальных научных исследований в рамках государственного задания для научных институтов. Эти инструменты надо использовать с максимальной эффективностью, равно как и каналы взаимодействия с федеральными органами исполнительной власти в рамках реализации различных крупных проектов, к которым периодически привлекают РАН.

Схожая картина складывается и если говорить о генетике и задачах, которые стоят перед нами в этом направлении – в целом, их можно условно разделить на две группы. Первая связана с локализацией технологий и обеспечением нашего технологического суверенитета, устойчивого развития сельского хозяйства, медицины, фармакологии. Но, как я и сказал, этого невозможно достичь без широкой программы фундаментальных исследований.

При этом, поскольку генетические технологии важны для здравоохранения, продовольственной безопасности и социальной стабильности, сложно сказать, какое из направлений исследований самое приоритетное. Они все, по большому счету, равно важны. Даже в тех случаях, когда это не совсем очевидно для неспециалиста. Например, создание новых средств защиты растений на основе РНК. Традиционно для сохранения урожая от вредителей в сельском хозяйстве используют химические препараты. Но они имеют свойство накапливаться в растениях и окружающей среде, и могут быть вредными как для природных экосистем, так и для людей, потребляющих выращенные продукты в пищу. Применение селективных препаратов на основе дцРНК (двухцепочечной РНК – «КС») может быть более технологичным и экологичным, надо в этом направлении работать. И таких важных направлений исследований в современной генетике очень много. Новые сорта растений, породы животных, технологии точной диагностики и персонализированной медицины – всё это должно быть у нас.

Ольга Лаврик, заведующая лабораторией биоорганической химии ферментов Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, академик РАН:

– В моем понимании, ученые должны прежде всего должны изучать законы природы, совершать открытия, а Академия наук как организация ученых – поддерживать, прежде всего, развитие фундаментальных научных исследований. Это особенно важно в текущей ситуации, потому что в большинстве развитых стран мира продолжают активно развивать фундаментальную науку, а у нас в последние годы финансирование таких типа исследований, только сокращается.

Но ни одно направление прикладной науки не может развиваться достойно без соответствующей фундаментальной базы. К сожалению, мне кажется сегодня это не очень понимают чиновники, руководящие наукой в нашей стране. Информация о доли ВВП на развитие фундаментальных исследований в разных странах представлена в одном из последних документов РАН. И что можно видеть? Россия в самом конце этого перечня, правда, все еще обгоняем Аргентину и Румынию, но отстаем от большинства развитых стран. И это недофинансирование с каждым годом начнет сказываться все сильнее, в том числе и на наших возможностях решать прикладные научно-технические задачи.

Исправление этого перекоса, на мой взгляд, является сегодня главной задачей Академии как организации, и ее членов как ведущих ученых страны. Иначе мы потеряем молодые кадры, способные решать фундаментальные задачи. Академия наук для этого должна продолжать борьбу за свою определяющую роль в развитии фундаментальных исследований в научных институтах. Это должно быть целью и приоритетом для членов Академии, а не административная работа.

Серьезных задач перед биологией сегодня стоит много. В нашем направлении – молекулярной биологии – это понимание ключевых механизмов обеспечения стабильности генома, механизмов старения. Поскольку возникновение онкологических и нейродегенеративных заболеваний определяется этими процессами. Не зная досконально, как они работают, мы не сможем создать действенных средств лечения этих болезней, а это одна из главных задач современной медицины.

Сергей Гончаров, заведующий Лабораторией теории вычислимости и прикладной логики Института математики СО РАН, академик РАН:

– На протяжении всей своей истории Академия наук была не просто каким-то экспертным советом, а еще и структурой, которая разрабатывала планы и определяла приоритеты в развитии фундаментальной науки. Здесь я хочу сделать небольшое отступление.

Весь комплекс научных исследований в наше время можно условно разделить на три класса. Фундаментальная наука, занимающаяся исследованием того, как устроен мир, открывает новые горизонты. Есть университетская наука, поскольку давно известно, что профессорскому составу вузов, чтобы сохранять свою квалификацию, также необходимо проводить экспериментальные, поисковые исследования, к которым они привлекают и своих учеников. Еще есть инженерная наука, когда в исследовательских центрах, как государственных, так и принадлежащих корпорациям, на основе результатов фундаментальной и университетской науки, решаются какие-то совершенно конкретные, прикладные задачи в интересах разных отраслей экономики. Координацию всех этих трех типов исследований между собой должна осуществлять некая государственная комиссия или другая структура. А вот координация собственно фундаментальной науки, выбор приоритетных направлений в ее рамках – это уже прерогатива Академии наук. Это задача для ученых, а не чиновников. Сегодня возможности Академии в этом плане, скажем так, несколько ограничены и оптимальным было бы вернуть их в полном объеме.

Если говорить не про всю науку, а про математику, то приоритетные направления в ней связаны со вступлением человечества в «цифровую эпоху». Первое связано с цифровыми моделями разных объектов и структур, которые внедряются все шире. И чем сложнее объект, тем большим объемом данных должен оперировать его «цифровой двойник», больше параметров учитывать. Это то, что принято называть big data или большие данные, и нужно создать инструментарий для работы с ними.

Второе направление связано с технологиями искусственного интеллекта. Все мы видим бум, который переживает это направление, появляются программы, которым доверяют выполнение функций и задач, ранее выполняемых человеком. К сожалению, в этих технологиях очень большая проблема заключается в использовании методов, которые не гарантируют надежности полученного результата, а также своевременности принятия решений искусственным интеллектом. А значит, требуется создать доверительный, объяснительный искусственный интеллект, который был бы защищен от этих изъянов.

Для обеспечения всего этого необходимо создавать соответствующий математический аппарат, поскольку прежняя математика, на которой строились вычислительные технологии в прошлом веке, с этими задачами не справляется. Это и есть, наверное, главная задача для математиков в ближайшем будущем.

16 мая в Сибирском отделении РАН состоялось общее собрание, посвященное 300-летию Российской академии наук. В числе почетных гостей в мероприятии приняли участие губернатор Новосибирской области Андрей Травников и мэр города Новосибирска Максим Кудрявцев. Заседание провел председатель СО РАН академик РАН Валентин Пармон.

В своем приветственном слове губернатор Новосибирской области Андрей Травников напомнил, что трехсотлетняя история Российской Академии наук тесно связана с превращением Российской Империи в число ведущих держав мира и кардинальными изменениями в истории страны.

«Ни одна из отраслей и сфер промышленной деятельности не обеспечивает государству прочную основу дальнейшего перспективного развития, если она не подкреплена базой научных разработок и исследований, созданием новых технологий», – подчеркнул Андрей Травников.

Губернатор также отметил, что наука занимает особое место в экономике нашего региона. Научные исследования и разработки ведут более ста организаций, в научно-образовательной деятельности задействовано более 21 тысячи специалистов, в вузах области обучается более ста тысяч студентов. Здесь реализуются самые амбициозные проекты, прежде всего, Центр коллективного пользования «СКИФ». Важнейшим достижением, кстати, является не только само строительство уникального научного объекта, но и то, что более 90 % оборудования, установленного на нем – российского производства, значительная часть которого разработана и изготовлена предприятиями региона.

Заместитель полномочного представителя президента РФ в Сибирском федеральном округе Фёдор Флоренцевич Дедус в своем выступлении особо отметил вклад Сибирского отделения РАН и курируемых им научных организаций в восстановление технологического суверенитета страны. «Отдельно хочу поблагодарить научное сообщество СО РАН за участие в разработке стратегии социально-экономического развития Сибири и плану по ее реализации. Важно обеспечивать со стороны Сибирского отделения РАН эффективное научное сопровождение всех запланированных этой стратегией мероприятий», – сказа он.

Мэр Новосибирска Максим Кудрявцев в своем выступлении отметил, что решение о создании в Новосибирске научного центра дало новое направление развитию нашего города. «Шестьдесят семь лет назад началась реализация грандиозного проекта – научного центра в Академгородке. Для города это решение стало не только поворотным моментом в истории, но и мощнейшим ускорителем развития. Основатели Сибирского отделения РАН – академики Михаил Лаврентьев, Сергей Соболев, Сергей Христианович – приложили немало усилий, чтобы Новосибирский научный центр стал уникальным объектом, известным во всём мире», – подчеркнул он.

Переход от поздравительной части собрания к научной начался с традиционного доклада председателя Сибирского отделения, академика РАН Валентина Пармона, посвященного итогам работы Отделения в минувшем году, а также о задачах на 2024 год.

На сегодня СО РАН обладает мощнейшим исследовательским потенциалом: это почти 11 тысяч научных сотрудников, в числе которых 94 академика РАН, 117 членов-корреспондентов РАН и 84 профессора РАН. Под научно-методическим руководством Отделения находятся 12 федеральных исследовательских центров, 68 научных и 44 организации высшего образования, подведомственные Министерству науки и высшего образования России.

Отчеты большинства этих организаций были заслушаны и проанализированы на заседаниях Объединенных ученых советов, которые прошли в первой половине недели. Результаты этой работы легли в основу отчета председателя СО РАН.

«Традиционно на отчетном собрании мы представляем лучшие результаты работы сибирских научных учреждений за прошедший год. Результатов очень много, они опубликованы в письменной версии, а я в докладе обозначу несколько наиболее ярких примеров», – подчеркнул Валентин Пармон.

Прежде всего, он отметил успешное продвижение в реализации ряда крупных научно-инфраструктурных проектов: уже упомянутого ЦКП «СКИФ», Национального гелиогеофизического комплекса и нового кампуса мирового уровня Новосибирского государственного университета.

Те, кто регулярно читает наши репортажи с общих собраний СО РАН могут заметить, что данные объекты фигурируют в отчетах не первый год (про тот же гелиогеофизический комплекс рассказывал еще предыдущий председатель Отделения, академик РАН Александр Асеев). Но большие сроки строительства являются мировой нормой для подобных объектов класса «мегасайнз». Достаточно вспомнить, что Большой адронный коллайдер начали строить в 2001 году, первый (неудачный) запуск состоялся в 2008 году, и только к концу следующего года его работа возобновилась, а для выхода на полноценные мощности проекту потребовалось еще несколько лет. Работы на строительной площадке Международного экспериментального термоядерного реактора ITER начались в 2007 году и до сих пор не завершены. А это – проекты, в реализации которых участвует большинство передовых мировых стран (в том же БАК немалая часть компонентов имеет российское происхождение). На их фоне ни гелиогеофизический комплекс, ни тем более СКИФ не выглядят «научными долгостроями», скорее – наоборот.

Еще один пример достаточно быстрой реализации крупного инфраструктурного объекта, ставший возможным во многом благодаря компетенциям сибирских ученых – запуск первой очереди крупнейшего в постсоветское время катализаторного завода. «Его строительство стало возможным благодаря разработкам ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН». Уже сейчас завод обеспечивает фактически полную независимость России от импорта по катализаторам гидропереработки моторных топлив с возможностью выпуска дизельных топлив класса «ЕВРО-5», арктических дизельных топлив и так далее, – отметил в докладе академик Пармон.

Еще один результат, достигнутый ИК СО РАН в коллаборации – создание прямой безрастворной твердофазной технологии переработки реакторных порошков сверхвысокомолекулярного полиэтилена в пленочные нити широкой номенклатуры. Эта технология заинтересовала, прежде всего, предприятия оборонно-промышленного комплекса и в настоящее время полным ходом идет процесс организации ее промышленного применения.

К числу важнейших результатов председатель СО РАН отнес предварительную оценку перспектив марганцевых месторождений рудного массива Томтор в Якутии. Согласно заключению ученых, только в пределах одного участка Северный запасы марганца оцениваются в 17 млн тонн.

Марганец является стратегически важным сырьем для металлургии (его добавляют в сталь, чтобы повысить ее ковкость, прочность, износоустойчивость), сплавы из марганца, меди и никеля востребованы в электротехнике, этот металл используется и в ряде других отраслей. В то же время в России на сегодня нет ни одного разрабатываемого месторождения марганцевых руд, все сырье является импортным. И в последние годы (учитывая, что значительные объемы поставок шли из Грузии и Украины) стабильное обеспечение российской экономики этим ресурсом стало очень непростой задачей.

Теперь ученые предлагают решать ее за счет внутренних источников. Томторский рудный массив на протяжении ряда лет изучают сотрудники ИГиМ СО РАН, ранее уже доказавшие, что он является крупнейшим в мире сосредоточением разведанных запасов редкоземельных металлов. Ввиду сложных географических условий освоение Томтора год за годом откладывалось. Ученые надеются, что текущая экономическая и политическая ситуация ускорит этот процесс, а результаты оценки запасов марганцевых руд, озвученные в отчете председателя СО РАН, станут еще одним аргументом в пользу этого.

Говоря о задачах, стоящих перед сибирской (и российской в целом) наукой в текущем году, Валентин Пармон отметил необходимость оперативной коррекции научно-технологических приоритетов и интенсификации исследований в тех областях, которых коснулась жесткая экономическая и технологическая блокада России со стороны Запада и Японии: «В настоящий момент безусловный приоритет для российской науки, в том числе и для Сибирского отделения РАН – восстановление технологического суверенитета по критически важным высокотехнологичным направлениям».

Он напомнил, что руководство страны в 2023 году определило десять таких направлений: это искусственный интеллект; современные и перспективные сети мобильной связи; квантовые вычисления; квантовые коммуникации; новое индустриальное программное обеспечение; новое общесистемное программное обеспечение; технологии новых материалов и веществ; водородная энергетика; системы накопления энергии; перспективные космические системы и сервисы. По словам академика, организации Сибирского отделения РАН имеют компетенции в решении всех поставленных задач. Насколько эти оценки окажутся оправданными, покажет время, а также – будущие итоговые отчеты ученых Сибирского отделения РАН. Трехсотлетняя история Академии наук не только дает повод гордиться членством в ней, но и ставит высокую планку для научной работы.

Сергей Исаев

На торжественном заседании ученого совета, посвященном шестидесятилетию Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН ведущие российские ученые, представители власти и промышленности рассказали о взаимодействии с НИИ, обозначили важнейшие достижения, отметили основополагающую роль основателя Института академика Анатолия Ржанова в развитии научного центра.

Директор ИФП СО РАН академик Александр Васильевич Латышев подчеркнул, что результаты Института всегда были востребованы промышленностью, и в особенности сегодня, когда полупроводниковые инновации определяют развитие современного цифрового мира.

О том, что прогресс в области физики полупроводников важен для всех существующих индустрий, говорил и старейший сотрудник ИФП СО РАН член-корреспондент РАН Игорь Георгиевич Неизвестный. Он сказал, что юбилей — это и повод вспомнить лидеров, заложивших научный фундамент института, и мотив настроиться на дальнейший рост: «Хочу поздравить вас, пожелать новых успехов в развитии нашей любимой полупроводниковой науки и техники! Ура Институту!».

Главный научный сотрудник лаборатории теоретической физики ИФП СО РАН академик Александр Владимирович Чаплик провел параллель с живыми системами, заметив: «Как и большинство высших организмов (эукариот), Институт произошел в 1964 году в результате объединения двух начал — Института физики твердого тела и полупроводниковой электроники (ИФТТиПЭ СО АН), который возглавлял Анатолий Васильевич Ржанов, и Института радиофизики и электроники (ИРЭ СО АН), директором его был Юрий Борисович Румер. Объединенный коллектив сначала был сконцентрирован на исследовании поверхности полупроводников, а затем, в один прекрасный день (считаю, что день был именно прекрасный) А.В. Ржанов привёз в институт новую тематику — предстояло заняться получением и исследованием тонких полупроводниковых плёнок. Решение оказалось провидческим, и коренным образом изменило как судьбу Института, так и его положение в мировой науке.

Постепенно плёнки становились настолько совершенными в структурном отношении, такими тонкими, что в них стали проявляться квантовые эффекты: возникла новая область, получившая название “физика низкоразмерных систем”. Сначала двумерных, затем одномерных — квантовых проволок, нульмерных – квантовых точек. Для этих объектов появилось и название — наноструктуры. Оно быстро стало популярным, Институт развивался и занял прочную позицию в научном сообществе, публикации наших сотрудников начали всё чаще цитироваться, специалисты стали известны во всем мире.

Фундаментальные результаты в этой области важны не только для физики твердого тела, но и для физики в целом: открылся ряд новых, необычных явлений, связанных с пониженной размерностью, “посыпались” и Нобелевские премии. Поэтому я могу сказать: мы на правильном пути, двигаемся в правильном направлении и можем с оптимизмом смотреть в будущее, несмотря ни на что».

Победитель от рождения

Александр Латышев акцентировал внимание на том, что Институт физики полупроводников, как и Сибирское отделение Академии наук, и Новосибирский научный центр, создавался поколением победителей в Великой Отечественной войне.

Основатель и первый директор Института академик Анатолий Васильевич Ржанов был одним из представителей героического поколения. Он попал на фронт студентом пятого курса, проявив немалую настойчивость (ему отказывали из-за белого билета по состоянию здоровья), служил в разведроте, участвовал в наступлении, направленном на полную ликвидацию блокады Ленинграда в 1943 году. За этот бой А. В. Ржанов награжден Орденом Отечественной войны. В бою молодой офицер получил контузию и был демобилизован.

Затем, несмотря на сложный период выздоровления, Анатолий Васильевич поступил в аспирантуру Физического института Академии наук СССР и приступил к работе над кандидатской диссертацией, связанной с исследованием сегнетоэлектриков. После защиты, по предложению президента Академии наук академика С.И. Вавилова, Анатолий Ржанов начал заниматься полупроводниками, а в 1951 году возглавил одну из четырех исследовательских групп, создавших первый в стране германиевый транзистор.

Так складывался путь будущего академика, и в 1962 году он приехал в Новосибирск и приступил к «выращиванию» НИИ (тогда он назывался «Институт физики твердого тела и полупроводниковой электроники»), которому предстояло работать в весьма молодой на тот момент научной области.

«Анатолий Ржанов определил направления и задачи НИИ: работы с поверхностью и границами раздела полупроводников, исследование тонких полупроводниковых плёнок и разработка физических основ полупроводниковых приборов, что в точности соответствует тому, чем занимаются сегодня, и то, в чём институт преуспел. Поэтому можно только удивляться, как человек мог понять, какие технологические, научные тренды будут через много лет, и правильно направить институт.

Среди ключевых задач Анатолий Васильевич сформулировал, во-первых, достижение мирового уровня работ в области полупроводниковых низкоразмерных систем. Во-вторых, создание кафедры физики полупроводников в Новосибирском госуниверситете и кафедры микроэлектроники в Новосибирском электротехническом институте (сегодня — НГТУ НЭТИ). В-третьих, организацию взаимодействия с предприятиями электронной промышленности. В-четвертых, за короткий срок предстояло сформировать мощный творческий коллектив учёных, инженеров, способных выполнять фундаментальные, а на их основе и прикладные исследования», — подчеркнул Александр Латышев.

По истечению шести десятилетий, полученные наработки Института физики полупроводников позволяют оценить гениальную проницательность академика Ржанова — отметила заместитель губернатора Новосибирской области Ирина Викторовна Мануйлова: «Для того, чтобы сделать большое стоящее дело, нужен коллектив, его нужно собрать, поставить задачи, определить векторы развития — в этом величие основателей многих институтов, в том числе и Анатолия Васильевича Ржанова. Бесспорно, предвидение важных направлений играет ключевую роль в деятельности ИФП СО РАН на протяжении уже нескольких десятилетий, и не случайно институт — ведущий центр развития микроэлектроники России».

Директор ИФП СО РАН напомнил, что важным этапом было создание специализированного термостатированного корпуса: строительство чистых помещений – критически необходимых для полупроводниковых исследований. Руководителем работ по проектированию и возведению был Игорь Георгиевич Неизвестный, и сейчас в корпусе выполняется очень много работ, специализированное здание не единожды оправдало свое существование.

Выдающихся ученых, сформировавших облик Института, как ведущего научного центра, очень много — вот лишь некоторые из них:
- член-корреспондент РАН Сергей Васильевич Богданов, приехавший в 1963 году из ФИАНа, занимавшийся направлением акустооптики и акустоэлектроники, по этой тематике были получены первые государственные премии в ИФП СО РАН;
- член-корреспондент РАН Константин Константинович Свиташев, второй директор ИФП СО РАН, инициировавший работы по эллипсометрии, фотонике, фотоэффекту, созданием фотоприемных, тепловизионных устройств;
- доктор физико-математических наук Сергей Иванович Стенин — вдохновитель и создатель направления молекулярно-лучевой эпитаксии,
- доктор физико-математических наук Виктор Николаевич Овсюк, который занимался исследованием атомных и электронных процессов на поверхности твердых тел, получивший в составе коллектива авторов за этот цикл работ Государственную премию,
- член-корреспондент РАН Виктор Яковлевич Принц, талантливый ученый. Ему принадлежит множество блестящих идей, одна из них: принц-технология ―способ формирования трехмерных наноструктур, основанного на отделении тонких напряженных полупроводниковых пленок от подложки,
- доктор физико-математических наук Борис Зейликович Ольшанецкий, проводивший экспериментальные исследования методом дифракции медленных электронов и обнаруживший, что на поверхностях кремния и германия при изменении температуры возникают обратимые фазовые переходы — меняется поверхность кристалла при отсутствии изменений в объеме.

Свет будущего: новые технологии в области фотоники

Значительная часть современных разработок ИФП СО РАН связана с фотоникой, Институт не уступает мировым научным центрам, некоторые достижения находятся на границе теоретического предела.

«В нашем Институте сделаны мощные широкополосные сверхвысокочастотные фотодиоды, востребованные в телекоммуникационных системах нового поколения; миниатюрные лазеры с вертикальным резонатором, нужные в стандартах частоты атомных часов; источник и детектор одиночных фотонов для систем защищённой квантовой связи. Создание источника одиночных фотонов — “лампочки”, испускающей один фотон, а затем и приемника, способного его зафиксировать — задачи на границе теоретического предела нанофотоники, и они были решены», — констатировал Александр Латышев.

«Сегодня в ИФП СО РАН подготовленный, высокопрофессиональный коллектив: академики, члены-корреспонденты, 85 докторов наук, 148 кандидатов и очень большая команда молодых сотрудников. Поэтому серьёзные научные школы, сложившиеся в институте, получают продолжение, поддержку — молодые ребята набираются опыта, и у них появляется возможность реализовать свои идеи», — продолжила Ирина Мануйлова.

Председатель Сибирского отделения РАН академик Валентин Николаевич Пармон заметил, что Институт физики полупроводников полностью выполняет цикл, необходимый для развития науки и технологий: фундаментальные и прикладные исследования, выпуск наукоемкой продукции: «Очевидно, что академик Анатолий Васильевич Ржанов был именно тем человеком, который смог объединить всё хорошее от двух институтов, в результате получился успешный научный центр — один из бриллиантов короны Сибирского отделения Российской академии наук. ИФП СО РАН в полной мере олицетворяет треугольник Лаврентьева — наука, образование, производство — и является наиболее серьезным российским институтом в области современной микроэлектроники, в части фундаментальных исследований.

Как бывший сотрудник и руководитель Института катализа СО РАН, могу сказать, что ИФП СО РАН дает задачи и для многих других НИИ, прежде всего химических. Центр коллективного пользования ИФП СО РАН “Наноструктуры”, созданный при участии ИК СО РАН — единственный в России ЦКП по электронной микроскопии».

Анатолий Ржанов обладал не только даром научного предвидения, но и был хорошим бизнес-стратегом, как сказали бы сегодня. Название «Институт физики полупроводников» придумал именно он, и вот что написано в его воспоминаниях: «…Я использовал это объединение [двух институтов: ИРЭ СО АН и ИФТТиПЭ СО АН – прим. авт] для решения еще одной задачи. Дело в том, что название “Институт физики твердого тела и полупроводниковой электроники”, было предложено не мной, это название еще до моего появления в Сибирском отделении принял Президиум Сибирского отделения, кажется, по предложению Будкера. Мне название не нравилось, хотя бы уже потому, что есть такая примета, — институты с длинными названиями долго не живут, а здесь оно было чрезмерно длинным. Поэтому я использовал фактор объединения, чтобы институт объединенный был назван короче: “Институтом физики полупроводников”. Пришлось посражаться немножко, в частности, с академиком Котельниковым, но, в конце концов, мне удалось настоять, и, по-моему, с 1964 года институт стал так называться».

Сейчас мы можем оценить способность академика Ржанова «увидеть будущее» — верно расставленные им приоритеты дали старт успешному научному центру.

Пресс-служба ИФП СО РАН

Фото Владимира Трифутина

Сотрудники Центра трансфера технологий и коммерциализации Новосибирского государственного университета (ЦТТК НГУ) запатентовали новый способ удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), которые образуются в насосоно-компрессорных трубах (НКТ) в процессе нефтедобычи.

Отложения тяжелых фракций нефти в трубах является серьезной проблемой, вызывающей осложнения в работе скважин, с которой так или иначе сталкиваются практически все российские нефтедобывающие компании.

«Этот процесс может привести к полной закупорке НКТ, прекращению потока нефти из скважины и серьезным повреждениям установленного в ней насосного оборудования», — объяснил заместитель директора ЦТТК НГУ, к.т.н. Андрей Савченко.

Стандартная процедура по устранению таких отложений подразумевает остановку работы скважины, извлечение из нее до двух километров труб, локализацию мест образования пробок и прочистку их механическим способом с постоянным нагревом. Часто это невозможно осуществить на месте и трубы приходится вывозить с месторождения на специальные площадки. После прочистки все оборудование необходимо вновь спустить в скважину.

Очевидно, что каждая такая операция (а она, в зависимости от состава нефти на месторождении, может потребоваться не один раз в год) требует немалых затрат и остановки работы скважины на существенный период времени. Преимуществом способа устранения АСПО, запатентованным Новосибирским университетом, является то, что очистка производится внутри скважины, позволяя существенно сэкономить время и средства, а порой — и вовсе обойтись без остановки нефтедобычи.

В основе способа лежит созданная профессором кафедры гидродинамики ММФ НГУ, д.ф.-м.н. Сергеем Сухининым горелка и химический состав для нее, обеспечивающий такой режим горения, который эффективно устраняет отложения, не повреждая при этом самой трубы. Детальный способ применения горелки, описав перечень технологических операций, который и защищен патентом, разработали его коллеги из ЦТТК НГУ.

«Этот проект сразу имел четкую прикладную направленность. Мы провели технический совет с представителями компании «Газпромнефть» и в дальнейшем строили свою работу на основе полученного от них технического задания», — подчеркнул Андрей Савченко.

Ранее ученые уже испытали горелку на парафиновых отложениях в лабораторных условиях. В настоящее время, совместно с заказчиком, идет подбор площадок уже для полевых испытаний, где устройству придется бороться с отложениями в скважинах, содержащими механические примеси.

«Это гораздо более сложная задача, и если наш метод покажет свою способность эффективно с ней справляться, это открывает для него перспективы по выходу на рынок и широкое масштабирование», — отметил Андрей Савченко.

Востребованность метода подтверждает и то, что интерес к разработке уже сейчас проявляет и ряд других нефтедобывающих компаний. В том числе потому, что сегодня на мировом рынке нет аналогичных решений, позволяющих с высокой степенью надежности очищать трубы без извлечения их из скважин. А само его применение не требует приобретения дорогостоящего специализированного оборудования.

«Если говорить о внедрении метода, то университет может взять на себя, сам или в партнерстве с какой-нибудь компанией, производство состава для горелок. А далее возможны два варианта: либо очисткой скважины займутся непосредственно специалисты нефтедобывающей компании, либо перепоручат нефтесервисной компании, которая возьмет наш метод на вооружение», — рассказали в ЦТТК НГУ.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

Библейская легенда о Вавилонской башне как никогда подходит к нашему дню. Геополитическая обстановка ухудшается прямо на глазах, негативно отражаясь на перспективах международного сотрудничества в глобальных проектах, имеющих (как принято считать) принципиальное значение для дальнейшего существования жителей планеты. В данном случае мы говорим об одном важном проекте, с которым тесно связывают преодоление климатической угрозы.

Напомним, что осенью 2015 года руководитель КНР Си Цзиньпин представил в ООН амбициозную программу «Глобальное энергетическое объединение» (Global Energy Interconnection - GEI). Суть программы сводилась к тому, чтобы в течение последующих пяти десятилетий объединить все разрозненные национальные электрические сети в Единую глобальную электрическую сеть. Согласно замыслу, новая интегрированная энергосистема должна стать основой мирового перехода от ископаемого топлива к «чистой» энергии. «Чистая» энергия – это один из столпов новой энергосистемы. Другим столпом должна стать «умная» сеть. И трети столп – линии сверхвысокого напряжения.

Справедливости ради надо сказать, что подобные идеи вынашиваются примерно с 1970-х годов. Но в ту пору было еще недостаточно как технологических, так и политических оснований для реализации такой программы. К нашему времени ситуация в этом плане заметно исправилась. Поэтому не удивительно, что от слов начали переходить к делу.

Отметим, что с 2018 года GEI стало важной частью китайской энергетической политики, и, как утверждают обозреватели, - личным приоритетом товарища Си. С целью продвижения нового глобального проекта была создана Организация глобального энергетического сотрудничества и развития (GEIDCO), которая имеет партнерские отношения с ООН, а также с множеством компаний. Кроме того, с 2016 года было  начато предварительное обсуждение относительно создания азиатской трансграничной сети с участием Китая, России, Южной Кореи и Японии.  Был даже подписан меморандум о взаимодействии между китайской корпорацией State Grid, южнокорейской коммунальной компанией КЕРСО, российским ПАО «Россети» и японским провайдером и разработчиком в области технологий ВИЭ Softbank. Аналогичные переговоры проводились и с европейскими странами.

В чем смысл создания Единой глобальной электросети, и как всё это связано с переходом на «чистую» энергию? Как мы знаем, со времени подписания Парижского соглашения начался настоящий бум ВИЭ. В ряде стран происходило строительство гигантских ветропарков и солнечных электростанций. Параллельно шел вал пропаганды «зеленых» технологий и целенаправленная дискредитация ископаемого топлива. Как мы неоднократно замечали ранее, накануне пандемии наблюдалось необычайное оживление в энергетическом секторе. При этом распространялась уверенность в правильности и безупречности «зеленого» курса. Мало того, целая когорта экспертов бесперебойно уверяли как общественность, так и государственных руководителей, будто ВИЭ обладают несомненными конкурентными преимуществами перед традиционной генерацией на ископаемом топлива. И якобы реализованные проекты убедительно это доказывают.

В то же время «зеленая» генерация имела один очевидный изъян – прерывистость работы. Изъян был настолько серьезным, что говорить о несомненных преимуществах ВИЭ было бессмысленно. Выходить из ситуации предлагалось двумя путями. Первый путь – создание хранилищ энергии. В первую очередь на эту роль напрашивались литий-ионные аккумуляторы. В этом случае проблема частично решалась, однако возрастала и цена вопроса. Литиевые батареи оказались не такими уж и дешевыми. Кроме того, они имели ограниченный ресурс использования, а дальше уже стоял вопрос их утилизации. Вдобавок ко всему, производство лития не отличалось экологической чистотой, что вызывало справедливую критику со стороны противников «зеленого» курса.

Чуть позже вопрос накопления энергии от возобновляемых источников решили совместить с водородной темой. То есть в условиях, когда ветряные и солнечные электростанции производили избыточную энергию, ее предлагали использовать для производства «зеленого» водорода. Этот «зеленый» водород рассматривался как хранитель энергии, используясь затем по назначению в качестве топлива. Однако и здесь также возрастала цена вопроса. Недаром Илон Маск откровенно назвал идею с «зеленым» водородом полнейшей чепухой. Впрочем, от этой темы до сих пор не отказались, хотя технологические сложности и материальные издержки понятны даже неспециалисту.

Но был и другой путь, открывающий возможность обойтись без хранилищ. Здесь всё упиралось в развитие сетевой инфраструктуры. И чем масштабнее был ее охват, тем лучше. То есть в данном случае предполагается выстраивание энергобаланса в очень широких пределах – на уровне объединений отдельных государств, а в идеале – на глобальном уровне, на уровне объединения целых континентов.  Теоретически, такие масштабы позволяют организовывать переток энергии из тех мест, где она генерируется в избытке – туда, где ее в данный момент не хватает. Скажем, на одном конце континента дует сильный ветер, а на другом конце – полный штиль. Соответственно, в одном месте ветряки работают на полную мощь, в другом – не работают вообще. Тем не менее, за счет развитой сетевой инфраструктуры выстраивается необходимый баланс. Кроме того, наличие глобальной электросети давало возможность сосредотачивать объекты «зеленой» генерации там, где «чистые» источники всегда в избытке. То есть создание объектов генерации также выходило на интернациональный уровень. 

Например, в рамках предложенной программы намечались соответствующие мегапроекты по созданию «баз чистой энергии». Так, речь идет о «ветряном круге» мощностью 100 ГВт в Арктике, о гигантских ГЭС на таких реках, как Лена, Амур, Нил, Конго и Замбези. Наконец, было запланировано 5% площади пустыни Сахара покрыть солнечными панелями. 

Именно так - благодаря созданию Единой глобальной электросети - создавались инфраструктурные предпосылки для всеобщего перехода на «чистую» энергию, в чем, собственно, и заключалась суть китайской инициативы. Причем, грандиозность замысла просматривалась еще и в том, что он выходил за рамки чисто технических вопросов. Ведь если бы программа удалась, если бы весь мир был связан единой энергетической сетью, могли бы исчезнуть конфликты между странами и народами. Создавался образ некой идиллии – того самого прекрасного будущего, о котором много рассуждали в годы перед пандемией.

Но, как говорится, гладко было на бумаге, да забыли про овраги. Во-первых, далеко не все государства оказались готовы к столь серьезным технологическим новшествам. Сетевое хозяйство ряда стран недостаточно развито для того, чтобы осуществлять подобную интеграцию - как в силу отсутствия единых стандартов, так и по чисто экономическим причинам. Имеют место и сугубо политические факторы, тормозящие развитие в указанном направлении. То есть реальный мир оказался не таким уж однородным и сплоченным, как это иногда кажется с трибун ООН.

Во-вторых, и это является наиболее важным, амбиции флагманов мировой политики не так уж просто ограничить рамками общечеловеческих интересов. Всё это, так или иначе, привело к росту наблюдаемой ныне геополитической напряженности. Прежде всего, много вопросов вызывала невиданная активность Китая. Насколько здесь идет речь о процветании мира (как это звучало в декларациях), и насколько – о китайских интересах? У некоторых западных экспертов возникло резонное подозрение, что за красивой утопической картинкой скрываются далеко идущие корыстные расчеты руководства Поднебесной. Не собирается ли Китай – путем создания такой сети - наращивать торговлю электроэнергией в мировом масштабе, предварительно создав для таких целей избыточную генерацию?

Мало того, при очевидном технологическом преимуществе Китай в состоянии использовать программу GEI как средство распространения своего промышленного потенциала, подчиняя своему влиянию не только страны третьего мира, но и (страшно подумать!) страны коллективного Запада. При таком раскладе речь уже идет не об энергетических перетоках, не о банальной торговле электричеством, а о мировом господстве китайского государства! Такая мысль с определенных пор «неожиданно» осенила некоторых западных экспертов.

Как и следовало ожидать, глобальный проект тщательно разобрали на предмет возможных экологических рисков. И, конечно же, обнаружилось, что такие риски весьма высоки. Но, судя по всему, западных экспертов напрягло другое, а именно – технические возможности Китая, обладающего передовыми технологиями в области передачи сверхвысокого напряжения, которые он может применить буквально во всех странах, включая и страны Запада.

Явное мировое лидерство Китая в технологиях объединения электросетей между странами и континентами стало для западных наблюдателей весьма печальным фактом. На сегодняшний день западные страны (включая США) ничем подобным похвастаться не могут. Вывод, который они могут сделать, исходя из сложившейся ситуации, совершенно понятен: поддержка китайской инициативы GEI содержит в себе угрозу национальной безопасности. Идиллия, таким образом, начинает распадаться под грузом объективных обстоятельств. А следом за ней резко снижаются шансы для всеобщего «зеленого» энергоперехода.

Андрей Колосов

Почему вакцины против ковида удалось создать так быстро, когда человечество сможет победить рак и какая связь между фундаментальной наукой и развитием районных поликлиник – рассказал и. о. директора Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Владимир Коваль.

– Институт химической биологии и фундаментальной медицины этой весной отметил свое сорокалетие. Как сильно изменились задачи исследований за эти годы?

– Действительно, когда наш институт выделился из Института органической химии, он создавался под изучение химии нуклеиновых кислот. Тогда это направление только зарождалось, наука еще очень мало знала и умела в этой области. Сейчас молекулярная биология решает не только чисто научные, но и вполне практические задачи. Мы хорошо это увидели во время недавней «ковидной» пандемии. Все помнят с какой невероятной скоростью был расшифрован геном вируса, на основе этой расшифровки столь же быстро создавались вакцины и лекарства от нового заболевания. Можно сказать, мы «в прямом эфире» наблюдали как фундаментальная наука развивается в прикладную.

– И эти же быстрые темпы разработки вакцин и лекарств стали основой для версии об искусственном происхождении эпидемии. Насколько они обоснованы?

– Ученые в своих гипотезах обычно опираются на факты, а сколь-нибудь доказанных фактов того, что эпидемия была организована кем-то специально, так и не предъявили до сих пор. Но надо помнить, что в Ухане находится один из крупнейших мировых вирусологических центров. И я вполне могу допустить, что вирус SARS-CoV-2 был создан в его лабораториях с исследовательскими целями, а потом произошла случайная утечка.

В любом случае, скорость разработки вакцин и лекарств связана не с происхождением вируса, а с уровнем развития молекулярной биологии. Теми же РНК-вакцинами ученые занимались на протяжении доброй четверти века. Но вплоть до 2020 года казалось, что их внедрение произойдет не скоро, прежде всего, потому, что медицина вообще очень консервативная отрасль и любые новации в ней проходят долгий и очень формализованный путь утверждения. Но когда человечеству по-настоящему понадобилась диагностика, оказалось, что все сроки и протоколы можно очень сильно сократить.

А база, повторю, уже была наработана хорошая. Тот же «Спутник» наши коллеги из института имени Гамалеи сделали очень быстро потому, что до того много лет работали над вакциной против вируса MERS – ближневосточного родственника COVID-19.

– Возвращаясь к Вашему институту, изменения проявились в характере задач, над которыми работают его сотрудники?

– Когда стало ясно, что молекулярная биология способна приносить пользу людям уже сейчас, а не в отдаленном будущем, у нас значительно расширился круг именно прикладных разработок и часть из них уже вылилась в технологии и решения для практического здравоохранения.

– Можете привести пример?

– Характерным примером стало создание тест-систем для подбора эффективной противоопухолевой терапии, что повышает процент успешного излечения онкологических заболеваний. С одной стороны, мы научились делать быстрый анализ раковых клеток. Но он, в свою очередь, стал востребованным, потому что появилась широкая линейка таргетных лекарственных препаратов под конкретные соматические мутации в опухолях. И их эффективность прямо связана с возможностью скрининга опухоли на чувствительность к терапии, что и достигается нашими тест-системами. Это полностью укладывается в идеологию персонифицированной медицины, когда мы подбираем лекарство под конкретного пациента, опираясь на результаты исследования его опухолевых тканей.

– Речь идет про подбор варианта химиотерапии?

– Этот метод лечения по-прежнему называют химиотерапией, но, как правило, используются препараты на основе моноклональных антител. Это огромные белковые молекулы, эффективные и более щадящие для организма, но очень важно правильно подобрать оптимальный вариант препарата.

– Вы испытывали эффективность этих систем применительно к реальным пациентам?

– Да, они успешно прошли испытания и доказали свою эффективность. Конечно, надо учитывать, что мы испытывали метод диагностики, а результаты лечения зависят не только от этого. Надо учитывать и другие факторы: есть ли вообще нужное таргетное лекарство для конкретной опухоли, в каком состоянии находится пациент и т.д. Но там, где речь шла о 2-3 стадии заболевания и с помощью тест-системы удавалось подобрать эффективный препарат, выживаемость пациентов вырастала в разы.

– Поиском эффективных способов вылечить рак занимаются многие исследовательские центры, в их работу вкладывают большие средства. Когда можно ожидать прорыва на этом направлении?

– Действительно, онкология – это бич нашего времени. Уровень заболеваемости вырос, причем по разным причинам, в частности, улучшилась диагностика и выросла продолжительность жизни. Все меньше случаев заболевания остаются вне поля зрения врачей, и все больше людей успевает, как говорят онкологи, «дожить до своего рака». Теперь задача – научиться его эффективно лечить, чтобы люди не только доживали, но и успешно переживали эту болезнь.

Много говорят про методы ранней диагностики, и она действительно очень важна. Но не надо считать ее панацеей. Такая диагностика требует регулярной и довольно специфичной диспансеризации населения, к которой не готовы ни люди, ни медицинские учреждения. Более того, новые исследования показывают, что даже, казалось бы, надежные и проверенные временем маркеры могут давать неверную картину. Поэтому не менее важно, разрабатывать средства лечения онкологии, которую, по тем или иным причинам, не поймали на ранних стадиях.

Эта работа тоже довольно успешно продвигается, просто развитие идет небольшими шагами, эволюционно, и нам порой трудно его заметить. Но на самом деле, медицина уже располагает эффективными средствами борьбы с целым рядом раковых заболеваний. Скорее, нам не хватает равномерности развития системы здравоохранения. В мегаполисах – Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске и др. – она работает хорошо, во многих областных центрах – тоже. Но крайне не хватает современных технологий и даже врачей-онкологов, ими владеющих, на уровне районных больниц. А ведь они охватывают добрую половину населения страны. И компенсировать этот пробел не смогут никакие диагностические технологии, потому что их некому применять.

– Для такой компенсации нашим медицинским вузам надо увеличить выпуск соответствующих специалистов?

– В большинстве случаев, достаточно дополнительного образования, курсов повышения квалификации для уже работающих врачей, причем не только онкологов, но и терапевтов. Более того, такая работа, на самом деле, уже идет. Но темпы у нее медленные и по-другому вряд ли будет.

– На какой стадии готовности находятся эти тест-системы?

– Они прошли необходимые испытания, мы уже используем их в исследованиях, которые проводим совместно с некоторыми сибирскими онкоцентрами. Сейчас мы получаем разрешительное удостоверение, это последний этап регистрации, после которого мы сможем продавать их как медицинские изделия. Одновременно мы проводим аккредитацию площадки, на которой планируем развернуть небольшое производство этих систем. Надеемся, к концу лета она уже заработает.

– Это будет дорогой анализ?

– Пока что, коммерческая цена не превышала нескольких тысяч рублей, так что, я бы не назвал эту диагностику дорогостоящей. Самой дорогой его составляющей является пробоподготовка, извлечение ДНК из результатов биопсии пациента. И если каким-то образом удастся наладить процесс получения необходимого генетического материала напрямую, то это позволит еще более снизить его стоимость.

– А какие-то исследования в этом направлении в институте продолжаются?

– Да, конечно, эта работа не останавливается. Пока тест-системы работают только с некоторыми видами онкологических заболеваний. И одна из задач наших ученых – расширять их перечень.

Проект, получивший название «Окулист Игорь», реализуется Исследовательским центром в сфере искусственного интеллекта Новосибирского государственного университета (ЦИИ НГУ) совместно с Новосибирским филиалом ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова» Минздрава России, где ранее была создана интерактивная компьютерная программа для дистанционного обследования зрения школьников.

«Созданный в МНТК «Микрохирургия глаза» скрининговый метод тестирования уже несколько лет успешно используется для проверки зрения школьников Новосибирской области в режиме онлайн, а также в качестве пилотного проекта в Запорожской области. Однако, для качественной работы интерактивной программы, требовался постоянный тщательный контроль со стороны ответственных сотрудников учебных заведений. Нам была поставлена задача сделать эту систему более автономной, для ее реализации было решено подключить к проверке критически важных параметров при тестировании и обработке полученных больших массивов данных искусственный интеллект», — рассказал директор Высшего колледжа информатики НГУ Алексей Окунев.

В результате сотрудники ЦИИ НГУ Игорь Козулин, Сергей Пауль и Роман Харченко совместно со специалистами МНТК «Микрохирургия глаза» создали программно-аппаратный комплекс «Окулист Игорь», с помощью которого можно значительно оптимизировать и упростить проведение дистантного скрининга учащихся.

Как говорят сами разработчики, главной задачей на первом этапе было научить нейросеть правильно определять расстояние между экраном и глазом испытуемого, что вызывало некоторые сложности при использовании интерактивной программы и приводило к появлению некоторого количества недостоверных исследований, которые приходилось выбраковывать.

Когда была решена эта задача, стало понятно, что потенциальные возможности комплекса гораздо больше.

«Мы можем научить нейросеть не только определять, на каком расстоянии сидит человек, но и куда смотрят его глаза, и это, по мнению наших коллег из МНТК «Микрохирургия глаза», поможет разработать программное обеспечения для распознавания лица пациента, определения угла косоглазия и контроля динамики лечения и, возможно, выявления других нарушений зрения на самых ранних стадиях, значительно расширяя область применения «Окулиста Игоря», — пояснил Алексей Окунев.

В настоящее время, в качестве испытания в реальных условиях, с помощью комплекса проходит проверка зрения учащихся Высшего колледжа информатики НГУ. Это полностью укладывается в стратегию Центра: сделать новый кампус НГУ, который строится в рамках национального проекта «Наука и университеты», главной демонстрационной площадкой для новых технологий.

«Здесь будут апробироваться все результаты, поученные в ходе выполнения проектов центра — «умные» системы контроля воздуха, шумов и вибрации, мониторинга объектов инфраструктуры, информационная платформа управления учебным процессом, система безопасности городской среды и другие решения, использующие в своей работе возможности искусственного интеллекта», — подчеркнул и.о. директора Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта НГУ Александр Люлько.

Напомним, ранее сообщалось, что несколько таких аппаратно-программных комплексов планируется передать для реализации пилотного проекта скринингового обследования зрения в школы Запорожской области, где существует нехватка врачей офтальмологов.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета