С февраля 2015 года при проведении неонатального скрининга Медико-генетический диагностический центр Санкт-Петербурга начнет применять для генетического анализа решение VariFind™ Neoscreen assay основанное на технологии высокопроизводительного секвенирования нового поколения. Решение было разработано компанией Parseq Lab при поддержке фонда «Сколково». 

«Пилотная клиническая апробация продлится примерно 9 месяцев и затронет тестированием порядка 1000 детей. По окончании данного этапа будет создано технико-экономическое обоснование применения нового метода и поставлен вопрос о дальнейшем использовании нового подхода как в самом Медико-генетическом центре, так и в других регионах России», – уточнил руководитель компании Parseq Lab Александр Павлов. 

Такая апробация необходима, чтобы в реальном клиническом протоколе на базе действующего медицинского учреждения (Медико-генетическом центре) продемонстрировать, что применение данного подхода дает лучшие результаты, чем используемые в настоящий момент методы. Диагностические свойства используемого решения уже были предварительно определены в мультицентровых клинических испытаниях, на основании чего был сделан вывод о применимости метода в медицинской практике. Мы попробуем разобраться, чем новое решение для выявления тяжелых наследственных заболеваний у новорожденных отличается от прежних методов диагностики. 

С начала 2000-х в России началось внедрение неонатального скрининга – массового обследования всех новорожденных для раннего выявления некоторых наследственных заболеваний. В 2006 году в программу обязательного тестирования вошли три заболевания: адреногенитальный синдром, галактоземия и муковисцидоз. Позднее к ним прибавились фенилкетонурия и врожденный гипотиреоз. 

Зачем это нужно? Как можно более ранний диагноз в случае этих заболеваний может иметь решающее значение для жизни и здоровья ребенка. Дело в том, что клинические проявления, заметные специалистам, наступают не сразу, а, возможно, через месяцы после рождения. Одновременно раннее начало лечения позволяет значительно снизить тяжесть течения заболевания, улучшить прогноз и качество жизни. 

Давайте рассмотрим конкретные примеры. Если у ребенка фенилкетонурия, его организм не может нормально метаболизировать молекулу фенилаланина – одной из аминокислот, поступающих с пищей. Накапливаясь в организме, производные фенилаланина отрицательно действуют на нервную систему, что в итоге может привести к серьезной умственной неполноценности. Если же мы выявим заболевание сразу после рождения, то, чтобы избежать последствий, нужно лишь следить, чтобы в пище не было продуктов, содержащих большое количество фенилаланина. Такую диету больному придется соблюдать как минимум до полового созревания. Зато отрицательных последствий для здоровья он избежит (хотя носительство мутаций, связанных с фенилкетонурией останется и может в дальнейшем быть передано потомству). 

Галактоземия характеризуется другим нарушением в обмене веществ. Организм не может превращать галактозу, поступающую с молоком, в глюкозу. В результате галактоза накапливается и приводит к нарушениям в нервной системе и печени, а также может вызвать изменения в хрусталике глаза. Как следствие у ребенка в первые недели жизни может развиться тяжелое поражение печени и гомеостаза, иногда имеющие летальные последствия. Раннее определение галактоземии также позволит выбрать нужную диету, в частности исключить молоко, что снизит риск серьезных осложнений. 

Самое частое моногенное заболевание человека -  муковисцидоз вызывается мутациями в гене CFTR, находящемся в седьмой хромосоме. Данный ген и синтезирующийся с него белок отвечает за перенос ионов хлора через клеточную мембрану. В зависимости от того, какая именно мутация произошла, заболевание может иметь разную степень тяжести. В случае муковисцидоза раннее начало терапии помогает снизить тяжесть его течения. Во многом именно благодаря неонатальному скринингу в Западной Европе средняя продолжительность жизни больных муковисцидозом сейчас превысила 40 лет, а в Канаде достигла 50. В России она пока значительно ниже. 

Как происходит скрининг? Обычно анализ проводится в первую неделю жизни ребенка. В роддоме у младенца на специальный бумажный бланк берут немного крови из пятки (поэтому скрининг часто называют «пяточным тестом»). Далее в лаборатории по образцу крови определяют маркеры перечисленных заболеваний – характерные вещества, которые присутствуют в организме и здоровых, и больных людей, только в разных количествах. В России для этого используются иммунохимические методы исследования. Метод хорош тем, что для анализа достаточно небольшого количества крови из сухого пятна, но с его применением связан ряд проблем. 

Выберем для примера муковисцидоз. В качестве его маркера обычно используется иммунореактивный трипсиноген в плазме крови. Собственно, на определении повышенного содержания трипсиногена были основаны первые методы массового неонатального скрининга в 1980-х. Однако повышение концентрации этого биохимического параметра в крови новорожденного наблюдается не только при муковисцидозе. Это случается также при желтухе новорожденных, глубокой недоношенности, трисомиях 13-й и 18-й хромосом, у детей с врожденными инфекциями, почечной недостаточностью и атрезией тонкого кишечника, а также в случае нефрогенного несахарного диабета. Более того, если мать нарушит предписание врачей: не кормить ребенка грудью в течение трех часов до взятия крови из пятки, то в крови также может обнаружиться повышенное содержание трипсиногена. В результате тест даст ложно-положительный результат, который будет стоить немалого числа седых волос родителям, пока не будет проведен повторный анализ. Количество ложноположительных случаев первичного тестирования достигает 2% от общего числа новорожденных, при том, что частота заболевания (истинно-положительный результат) в нашей стране составляет около 0,01%. 

Что же делать? На помощь приходит молекулярная генетика. Все перечисленные заболевания вызываются мутациями в конкретных генах. Значит, определение наличия или отсутствия мутации в геноме пациента позволит дать дополнительную ценную информацию для снятия или подтверждения диагноза. В 1990-х для диагностики стали применять метод тестирования на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР), когда при помощи фермента ДНК-полимеразы из определенного фрагмента ДНК можно получить большое количество его копий. Многократное умножение количества целевого региона ДНК позволяет преодолеть пределы детекции методов обнаружения мутаций (проще говоря, чтобы количество данного фрагмента ДНК было достаточным для его обнаружения).

Этот метод дает достаточно точный ответ, но, к сожалению, лишь на очень конкретный вопрос: есть ли определенная мутация в ДНК пациента. Одновременно, в ДНК могут иметься другие мутации, тестирование которых в рамках этого метода предусмотрено не было или в принципе осуществить нельзя. Если бы каждая из генетических болезней вызывалась одной единственной мутацией, ПЦР было бы достаточно. Но в действительности, известно, например, более тысячи мутаций гена CFTR, которые связаны с развитием муковисцидоза, при этом сотни из них «ответственны» за разные формы заболевания. В определенных регионах и у определенных этнических групп наиболее распространены конкретные мутации. Например, есть мутация, вызывающая примерно 75% случаев муковисцидоза у европейских детей. А в Южной Америке она определяет лишь 25% случаев. Использование для исследования метода ПЦР позволяет обнаружить лишь одну или счетное количество различных мутаций. Если же мы хотим проверить широкий спектр мутаций, связанных с развитием муковисцидоза, то нам надо изготовить и провести сотни различных ПЦР-исследований, что займет слишком много времени и будет стоить достаточно дорого. 

Поэтому обычно для генетического анализа выбирают набор из наиболее частых в данной популяции мутаций. Но когда этнический состав неоднороден, точность и достоверность диагностики резко падает. В Европе проводились исследования, которые показали, что обычные ПЦР-тесты выявляют только половину случаев муковисцидоза, если дети происходят из семей североафриканского или турецкого происхождения. Понятно, что эта проблема очень актуальна и для такой обширной и мультиэтнической страны как Россия. 

Системное решение данной проблемы как раз и предлагается в методе, который создан специалистами петербургской компании Parseq Lab. Он способен выявлять широкий спектр мутаций в генах муковисцидоза, фенилкетонурии и галактоземии, и заключается в прямом «прочтении» - секвенировании всей последовательности ДНК пациента на интересующих участках генома. Определив последовательность ДНК, можно сразу увидеть, присутствуют ли в ней нарушения, приводящие к развитию генетических заболеваний. На данный момент система VariFind™ Neoscreen assay может определять более 460 клинически значимых мутаций, из которых 320 связаны с развитием муковисцидоза. 
Также эту систему отличает возможность простого расширения базы выявляемых мутаций. Если в будущем, в ходе исследований будет показано, что муковисцидоз вызывает еще какая-нибудь ранее не учтенная мутация гена CFTR, ее можно будет оперативно добавить в тест-систему, чтобы при анализе она уже не была упущена. 

Таким образом, включение в неонатальный скрининг генетического анализа повышает общую точность исследования, а использование для этого так называемого метода «секвенирование нового поколения» (next-generation sequencing, NGS) позволяет одновременно проверить практически любое количество мутаций и значительно быстрее. 

Генеральный директор компании Parseq Lab Александр Павлов отметил, что в данный момент родители ничего не платят за неонатальный скрининг: «Для новорожденных все исследования делаются бесплатно, так как это все происходит в рамках государственной программы. В прошлом году закупка, которая была сделана Медико-генетическим центром, шла в рамках субсидии правительства Санкт-Петербурга на модернизацию и развитие диагностической службы города. Результаты данной апробации должны убедить специалистов и чиновников, что использование современных методов диагностики позволяют повысить эффективность принятой схемы и данный вид исследований будет субсидироваться так же, как и вся программа в целом». 

По его словам, за один запуск прибора можно сделать анализ для 48 пациентов. «Набирается группа пациентов, у которых есть подозрение на наследственное заболевание, и тестируется вместе в рамках одного запуска прибора. Все исследование занимает при этом около трех дней», – уточнил Павлов. 

Руководитель компании также отмечает, что в России не всегда понятны алгоритм и процедура получения разрешения на использование медицинских изделий: «Это касается современных технологий, инновационных разработок, диагностических решений – если у таких продуктов нет аналогов, это может стать препоной для быстрого внедрения новинок в клиническую практику. Часто даже сами эксперты признаются, что еще не сталкивались с такими технологиями в своей практике. Мы, так или иначе, преодолеваем такие препятствия, но не все могут пройти через этот этап. Если решение не сертифицировано, то широкого применения оно получить не сможет. Более того, за последние 3 года правила регистрации медицинских изделий несколько раз менялись из-за чего сроки получения разрешения растягиваются на годы». 

Справляться с трудностями Parseq Lab помогает Сколково: ранее команда уже была резидентом фонда, сейчас же подала новую заявку, связанную с разработкой биоинформатических решений и системы обработки больших данных в геномике. «Изначально Фонд «Сколково» позволил нам войти в некую «экосистему», где мы завели большое количество контактов, партнерских отношений, участвовали во всевозможных мероприятиях и были вовлечены в процессы развития и дальнейшей коммерциализации инновационных разработок. Мы участвовали в большом количестве всевозможных инициатив и программ институтов развития, на данный момент Сколково в этом отношении выглядит наиболее профессионально», – рассказал Александр Павлов. 

По словам Юрия Никольского, директора по науке Кластера биомедицинских технологий Фонда «Сколково», БМТ кластер с большим энтузиазмом поддержал инновационный проект компании. «Во-первых,  своевременная и точная диагностика врожденных заболеваний является одной из основ современной медицины, и мы счастливы видеть «state of art» решение, целиком разработанное российской компанией. Во-вторых,  assay  и сервис  Parseq lab  основаны на NGS секвенировании, относительно новой технологии, которая только начинает входить в клинику. NGS  технология обеспечивает высокую точность и потенциально низкую стоимость теста, что важно для нашего здравоохранения. Хотим отметить высокий уровень биоинформатического анализа проводимого в тесте и уникальность базы врожденных  мутаций собранную Parseq lab», - подчеркнул Юрий Никольский.

О квантовых технологиях рядовые граждане знают очень мало. Оно и понятно: доступные источники информации изобилуют различными сведениями на этот счет, однако никаких конкретных данных пока что нет. Тем не менее квантовые исследования все еще остаются весьма заманчивой областью научных изысканий. О том, что же на самом деле происходит в этой области, рассказал Илья Бетеров, выпускник ФФ НГУ, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН.

Создание квантового компьютера выгодно выделяется на фоне остальных задач, стоящих сегодня перед учеными-физиками. Во-первых, работа в этой области связана с большим количеством междисциплинарных исследований, что, безусловно, «подогревает» интерес научного сообщества. Во-вторых, многие выдающиеся специалисты настроены довольно скептически и если и верят в возможность создания квантового компьютера, то убеждены, что он станет практически бесполезным изобретением.

В настоящий момент проблема создания принципиально нового компьютера как никогда актуальна. Почему же именно сейчас? Как рассказал Илья Бетеров, считается, что в скором времени быстродействие обычных компьютеров достигнет своего «потолка»:

«5 нанометров – это предельный размер транзистора, который можно сделать. Если мы будем дальше уменьшать размер, то электроны в проводниках смогут фактически туннелировать из одного проводника в другой, что будет приводить к вычислительным ошибкам.

На больших расстояниях вероятность такого туннелирования мала, но на 5 нанометрах все современные процессоры, работающие на классической архитектуре, обязательно столкнутся с квантовыми ограничениями. Идея квантового компьютера состоит в том, чтобы превратить эти ограничения в преимущества. Не пытаться обойти вездесущие законы квантовой механики, а, наоборот, воспользоваться ими».  

Между прочим, идея создания квантового компьютера имеет российское происхождение. Всерьез стали заниматься квантовыми вычислениями в 70-х годах, когда российский математик Александр Холево доказал теорему о том, какое количество информации может храниться в квантовых состояниях. Собственно же идея квантового компьютера была сформулирована немногим позже, в 1980 году, в книге математика Юрия Манина «Вычислимое и невычислимое». Сравнивая различные классы вычислительных задач, он показал, какие из них можно решать с помощью обычных компьютеров, а какие нельзя. В частности, им было выдвинуто следующее предположение: для моделирования физически сложных процессов  –  как, например, репликации молекул ДНК  –  нужны компьютеры, которые будут работать на квантовых принципах. Такие машины он называл квантовыми автоматами. Поскольку книга Ю. Манина была издана небольшим тиражом, до внимания мирового научного сообщества мысли советского ученого так и добрались. Настоящая популярность к этой теме пришла, когда Ричард Фейнман выступил с лекциями, одна из которых называлась «Моделирование физики на компьютерах», а другая  –  «Квантовые компьютеры». Тут-то, как говорится, до всех и дошло.

Прежде чем перейти к квантовым компьютерам, давайте сначала вспомним, как работают обычные. Итак, в классических компьютерах операции производятся над числами, представленными битами информации. Мы знаем, что память нашего компьютера состоит из элементов, каждый из которых представляет собой либо ноль, либо единицу.

«В квантовых компьютерах все устроено по-другому. Мы будем работать уже не с обычными битами, а с суперпозициями. Суперпозиция  – бит, находящийся и в состоянии нуля, и в состоянии единицы. Соответственно, когда мы производим операции над суперпозицией, мы одновременно производим операции и над нулем, и над единицей. Таким образом, если в классическом регистре может быть записано только одно число одновременно, то в квантовом – 2ⁿ чисел, где n равняется числу битов. Такая возможность записывать состояние регистра позволяет реализовать несколько так называемых квантовых алгоритмов», – рассказал Илья. 

Квантовые алгоритмы, кстати, с точки зрения классической информатики являются невычислимыми. Что это значит? Это значит, что с увеличением массива входных данных количество шагов, необходимых для реализации этого алгоритма, экспоненциально растет. А вот если работать с квантовыми компьютерами, то некоторые задачи перестают быть неисчислимыми.  

Зависимость числа шагов в таком случае увеличивается существенно медленнее. Не стоит, однако, думать, будто любой квантовый компьютер будет работать быстрее классического. Как пояснил новосибирский ученый, здесь речь идет об ускорении  для отдельных алгоритмов,  причем только в том случае, когда мы сравниваем, как скорость вычисления меняется с увеличением массива входных данных.

Итак, что же нужно сделать, чтобы создать квантовый компьютер? Прежде всего, мы должны иметь квантовую систему, которая состоит из отдельных квантовых битов. Желательно иметь возможность неограниченно – но в разумных пределах –  увеличивать размер этой системы. Далее нам необходимо управлять состояниями этой системы. Квантовые состояния любой квантовой системы имеют тенденцию к разрушению, если они взаимодействуют с внешним окружением. Эти вещи являются физически неустранимыми ограничениями, и очень важно, чтобы мы за то время пока состояние квантовой системы не разрушилось, смогли сделать большое количество операций. Соответственно, время разрушения квантовых состояний должно быть большим. Затем мы должны уметь реализовывать определенный класс логических операций, которые являются универсальными. Данные операции проводятся либо над отдельным квантовым битом, либо над парами кубитов. После того как мы провели над нашим регистром все эти операции, мы должны измерить его квантовое состояние. Процесс квантового измерения вещь не тривиальная, поэтому его нужно сделать без ошибок. Вот, в принципе, и все.

Безусловно, как подчеркнул Илья Бетеров, создание квантового компьютера  крайне сложная, но и не нерешаемая: «По крайней мере на сегодняшний день квантовые технологии, несмотря на всю их таинственность и необычность, все же перестают быть чем-то из области научно-популярной фантастики. Сейчас мы все ближе и ближе подбираемся к новому научному открытию».

Материал написан по материалам встречи в научном кафе "Эврика", состоявшейся 26.01.

Маргарита Артёменко

Пожар в библиотеке ИНИОН РАН стал трагическим событием не только для российской, но и для европейской науки. «Газета.Ru» рассказывает о том, почему эту библиотеку многие склонны считать лучшей в России.

В пятницу вечером на Нахимовском проспекте в Москве горела библиотека Института научной информации по общественным наукам РАН. В данном случае речь идет не об обычном институте Академии наук — сам ИНИОН был основан в 1969 году на базе Фундаментальной библиотеки общественных наук Академии наук СССР имени В.П. Волгина.

Библиотека на протяжении этих лет являлась сердцем этого института.

Она была создана в 1918 году и считалась крупнейшей в СССР научной библиотекой по общественным наукам. Не изменилось это и после того, как СССР распался.

«Видал я библиотеки и получше, что и говорить. Но у нас ничего лучше не было. Не тешьте себя мыслями про РГБ, Историчку, ВГБИЛ. Каждая по-своему хороша. Но недотягивает совершенно. Это ужасное горе», — написал в своем фейсбуке профессор НИУ ВШЭ Александр Филиппов.

Прежде чем стать ИНИОНом в 1969 году, библиотека на протяжении многих лет входила в библиотечный фонд Академии наук — с 1936 года подчинялась президиуму Академии наук. Новоиспеченный институт в 1970 году возглавил китаист Лев Делюсин. Правда, по-настоящему расцвел ИНИОН за те 26 лет, в течение которых его возглавлял академик Владимир Виноградов.

«Ученые получили главное, чем они должны обладать, — книги и журналы, — вспоминал о деятельности Виноградова его преемник — нынешний директор ИНИОН РАН академик Юрий Пивоваров. — Причем в то время, а также в 80-е годы, фундаментальная библиотека ни в чем не уступала большинству крупных западных научных библиотек, а по некоторым параметрам и превосходила их».

Кроме того, во времена Виноградова ИНИОН отправлял научную информацию в виде реферативных изданий в советские посольства за рубежом. Такая практика существовала вплоть до того момента, когда советский МИД возглавил Эдуард Шеварднадзе, отказавшийся выделять на это деньги.

«Вся моя сознательная жизнь прошла в библиотеке ИНИОНа. Я был записан туда с 1973 года, с того момента, как закончил институт. Свои лучшие книги я прочитал именно там. Я ходил туда практически через день в бытность аспирантом. Многие мои соученики работали и продолжают работать в этой библиотеке, с огромным уважением отношусь к директору библиотеки Юрию Пивоварову», — рассказал «Газете.Ru» доктор исторических наук, заведующий кафедрой всеобщей и отечественной истории НИУ ВШЭ профессор Алексей Рябинин.

По его словам, пожар в библиотеке — катастрофа для мировой науки. И большая часть потерь являются невосполнимыми — многие из книг, которые в других местах находились в специальных хранилищах, здесь находились в общих залах. Например, напечатанную в Париже книгу здесь можно было получить уже через месяц.

«Катастрофический пожар в здании ИНИОН — огромный шок для ученых во всем мире. Сейчас еще рано делать выводы, но очевидно, что большая часть уникальной библиотеки безвозвратно утрачена.

Огромное количество уникальной литературы на многих языках делало библиотеку ИНИОН достоянием не только российской науки, но и всего человечества.

Как историк раннесоветского общества, я в ИНИОН особенно ценил тот факт, что там находилась библиотека Коммунистической академии, куда в 1920-е годы все провинциальные органы обязаны были присылать экземпляр своих листовок, брошюр, газет... Без этой библиотеки и ее замечательных сотрудников моя диссертация была бы намного беднее — как и научные работы тысячи других специалистов», — рассказал «Газете.Ru» историк Глеб Альберт, работающий в Цюрихском университете.

По его словам, в сгоревшем здании также располагался Германский исторический институт в Москве (ГИИМ).

«Германские историки, работающие в московских архивах, и российские специалисты по германской истории приходили в ГИИМ как на огонек — послушать международные доклады, почитать новую немецкую литературу, пообщаться с зарубежными коллегами... Уничтожение ГИИМ — это серьезный урон для германско-российских научных отношений», — резюмировал Глеб Альберт.

По предварительной информации, причиной возгорания стало короткое замыкание. В тушении были заняты 150 пожарных, а площадь возгорания составила 2000 квадратных метров.

В фондах библиотеки хранились 14,2 млн экземпляров документов на древних, современных восточных, европейских и русском языках, в том числе редкие издания XVI — начала XX века. Многие из них теперь безвозвратно утрачены, еще большее число книг нуждается в дорогостоящей реставрации.

Удивление вызывает разве что заявление директора ИНИОН РАН академика Юрия Пивоварова, сказавшего, что «героические пожарные спасли лучшую в Европе библиотеку по общественным наукам». Впрочем, ученый отметил и то, что произошедшее — «трагедия и драма для российской науки».

Исследование того, как научная организация представлена в веб-пространстве — это новый способ определения её эффективности. В числе других он будет использоваться при проверке академических институтов, которую проведёт ФАНО. Принципы работы метода были представлены на семинаре в Институте автоматики и электрометрии СО РАН.

«Сегодня сложилась такая ситуация, когда для научных организаций всё большее значение приобретают различные рейтинги. Учёным постоянно приходится отчитываться о цитируемости и профессиональных контактах, очень важную роль играет импакт-фактор — персональный, журнала, института. Поскольку эти показатели стали влиять на размер зарплаты, в научном мире активно распространяется такое явление, как «дружественное цитирование» (когда за счет своих публикаций учёный поднимает позиции товарища),— говорит заведующий лабораторией прикладного анализа Института математики им С. Л. Соболева СО РАН, член-корреспондент Андрей Юрьевич Веснин. — Что же касается рейтингов, связанных с присутствием научной организации в интернете,  то их уже начали активно использовать, но пока ещё не пытаются накручивать. Поэтому на сегодняшний день, с моей точки зрения, они дают довольно объективную информацию».

Группа учёных из Института вычислительных технологий СО РАН совместно с коллегами из ИМ СО РАН занимаются изучением академического веб-пространства. В последние три года работы проводились в рамках интеграционного проекта Сибирского отделения «Исследование закономерностей и тенденций развития самоорганизующихся систем на примере веб-пространства и биологических сообществ».

Всё началось с рейтинга научных организаций, разработанного в 2000-х годах испанскими учёными (сегодня он уже является международным), который изучает сайты, исходя не из количества посещений, а, по словам создателей, принимая во внимание «известность в академических сообществах». Она высчитывается с помощью некоторых параметров, извлекаемых с помощью поисковых систем (google и прочие): числа страниц на сайте, того, сколько на него  есть внешних ссылок, количества присоединённых документов в форматах, наиболее часто используемых для публикации научных статей и презентаций, и цитируемости в интернете.

«Первый свой рейтинг мы построили в 2008 году. Сначала он был почти точно такой же, как у испанских коллег, но потом у нас возникли некоторые вопросы, которые имеющаяся система не решала. В частности, экспертная оценка показала, что получаемые данные соответствуют действительности (информация проверялась с помощью сторонних программ), но недостаточно точны. Тогда мы решили построить свою программу по исследованию сайтов и ссылок между ними. Она была отлажена на ресурсах Сибирского отделения, и затем с помощью неё было изучено около 300 сайтов научных организаций России, Германии и Сербии», — рассказывает заместитель главного учёного секретаря СО РАН, старший научный сотрудник Института вычислительных технологий СО РАН, кандидат физико-математических наук Ольга Анатольевна Клименко.

Сообщества академических организаций в системе новосибирских учёных представлены в виде графов, на которых показаны сайты (вершины) и существующие ссылки между ними (ребра). Так, на получившихся картинках видно, что институты СО РАН очень тесно друг с другом взаимодействуют. Внутри больших сообществ выделяются маленькие кластеры. Например, граф Сибирского отделения наглядно демонстрирует, что ИАиЭ СО РАН наиболее тесно сотрудничает с ИВТ СО РАН, ИМ СО РАН и Объединённым учёным советом СО РАН по нанотехнологиям и информационным технологиям, а с организациями физического профиля контактов у него оказалось не так много.

Сравнение результатов работы программы с независимой оценкой экспертов показало, что она отражает реальное положение дел. «Когда тот или иной интеграционный научный проект признаётся удачным, это отражается в веб-пространстве в виде ссылок. Если же сотрудничество оказалось чисто формальным и не пошло, то и в интернете его не наблюдается», — утверждает Ольга Анатольевна. Однако для составления полной картины имеющихся методов оказалось недостаточно, и к проекту привлекли учёных ИМ СО РАН, чтобы они разобрались, как устроена эта система и как ею управлять.

Андрей Юрьевич Веснин рассказал, что сейчас наибольшей популярность пользуется модель галстука-бабочки. Каждый интернет-граф здесь пытаются разбить на компоненты, где в центре — сильносвязанные структуры (это множество вершин, где из одной всегда можно попасть в другую), а по краям — те, из которых легко  перейти к первым, и те, к которым легко перейти из первых (иногда они совпадают со вторыми, иногда — нет).

Пользуясь знаниями о том, как выстраиваются отношения между компонентами графа, можно поднять отдельно взятый сайт в том или ином рейтинге. Первый способ: наладить связь с самым сильным элементом системы. Как правило, когда человек ходит по интернету, он продвигается по ссылкам не более чем на 6 шагов (здесь действует знаменитый «принцип шести рукопожатий»). Чем больше у лидера ссылок на вас, тем чаще пользователи, заходящие на его страницу (а поскольку он популярен, их очень много), будут попадать по ссылке к вам.

Второй способ: сговориться с аутсайдерами. Например, существует некоторый граф из 106 вершин. Группа из пяти элементов задалась целью поднять свои позиции. В таком случае план действий таков: сначала каждый её член делает много ссылок на каждого. Когда кто-то новый приходит на один из «сговорившихся» сайтов, он попадает в этот круг и какое-то время в нем прокручивается, тем самым повышая рейтинг всех пяти участников. Здесь имеет значение именно замкнутость, небольшая величина группы, ведь если она будет слишком крупной, такого эффекта не получится. Дополнительный бонус возникает, если кому-то из участников удаётся наладить связь с лидером — так он автоматически повышает позиции дружественных сайтов.

Третий способ: самим сделать ссылки на всех. Таким образом, ваши пользователи будут заходить на множество других вершин графа, и в программе вы будете выглядеть как сильносвязаннный компонент.

Известны случаи, когда, зная параметры рейтинга, научно-образовательные организации пытались продвинуться в нём с помощью специальных ухищрений. Один московский университет загрузил на свой веб-ресурс всю информацию, накопленную за предыдущие годы. Так им удалось сделать его очень «тяжёлым» и на какое-то время поднять позиции. Другой, уже новосибирский, вуз на своем сайте предоставил студентам возможность поздравлять друг друга с днём рождения, и — очевидно — посещаемость резко возросла.

По словам исследователей, поскольку все организации с разной степенью серьезности подходят к наполнению своих веб-ресурсов, исходные данные являются недостаточно точными. В результате и рейтинг получается примерным. Первые 20 сайтов иногда немного меняются друг с другом местами, но остаются лидерами. Так что надо ставить себе задачу, не занять среди них какое-то определённое место, а хотя бы попасть в их число.

Также учёные отмечают, что любые уловки по накрутке помогу лишь на время. Исследования показали: реальная академическая репутация организации все равно даст о себе знать. «Лидерство в науке и в веб-пространстве коррелируютс. Если институт действительно сильный, то его сайт, даже будучи совершенно старым и «замшелым», будет иметь очень высокий рейтинг, потому что там содержится важнейшая информация, на которую часто ссылаются», — комментирует Ольга Анатольевна.