X Национальный форум реабилитационной индустрии и универсального дизайна «Надежда на технологии», посвященный демонстрации комплексных решений для создания доступной среды, современных технологий для людей с инвалидностью, состоялся в Москве 10-11 июля. В масштабной выставочной экспозиции российских производителей было представлено более 450 отечественных решений по 9 направлениям: протезы, ортезы и функциональные узлы, реабилитационное оборудование и тренажеры. Свои разработки профессиональному сообществу презентовала группа биомеханики и медицинского инжиниринга Новосибирского государственного университета, которую составляют студенты нескольких факультетов. Данная научная группа была создана на базе Математического центра в Академгородке 

В выставке ассистивных технологий приняли участие руководитель группы кандидат физико-математических наук Владимир Сердюков, студенты 4 курса Механико-математического факультета НГУ Дарья Коростовская и Александр Ниукканен, студентка 3 курса Механико-математического факультета НГУ Татьяна Шашкина, студентка 5 курса Института медицины и медицинских технологий НГУ София Экшарова, магистрант 2 курса Механико-математического факультета НГУ Андрей Караван, выпускник магистратуры Геолого-геофизического факультета НГУ Иннокентий Сердюк и аспирант Института теплофизики СО РАН Константин Лебеда. Молодые исследователи ознакомились с разработками в области ассистивных технологий, узнали много интересного, показали результаты своих проектов, получили обратную связь и приобрели ценные контакты для дальнейшего сотрудничества.  

На своем стенде молодые исследователи представили систему захвата движений для исследования кинематики ходьбы пациентов, а также адаптивную культеприемную гильзу для протеза руки с использованием технологии 3D-печати.

Группа представила и свои самые новые разработки — 3D-печатный протез стопы 1−2 уровня активности и стельки для диагностики биомеханики походки ампутантов, которая дополнит и усовершенствует систему захвата движений.

— Больше всего отзывов получила одна из наших новых разработок, которую впервые протестировали на форуме, – протез стопы, напечатанный на 3D-принтере. Работая над этим проектом, мы ставили перед собой цель: сделать такой протез стопы, который имел бы низкую себестоимость, был прост в изготовлении, обладал возможностью персонализации и изготавливался в короткие сроки с помощью простого оборудования, что повышало бы его доступность, но при этом сохранял общую биомеханику ходьбы. Важный момент — наш протез относится к 1-2 уровням активности и предназначен только для ходьбы, но не подходит для бега и занятий спортом. Для разработки геометрии был использован цифровой стенд, имитирующий нагрузки человека при ходьбе. Так мы смогли создать геометрию протеза, удовлетворяющую цели, — рассказал Андрей Караван.

Для точного проектирования протеза использовались технологии 3D-моделирования и анализа нагрузок в Ansys. На изготовление технологией печати FDM потребовалось около 12 часов. Вес готового изделия составил около 700 грамм. Данный проект получил финансовую поддержку от Министерства науки и инновационной политики Новосибирской области.

Впервые испытания печатного протеза пациентом прошли именно на форуме. Протестировать и оценить его ребята предложили руководителю протезного центра «Инстеп» (г. Санкт-Петербург), который сам является ампутантом.

—. Ему понравилось, что подошва нескользящая – даже на влажной напольной плитке, что дает возможность пользователю без риска падения посещать душ. Однако он указал на недостатки и недоработки, касающиеся геометрии изделия, и внес конструктивные предложения по его улучшению. Его мнение для нас очень важно, и мы, учитывая данный отзыв, проведем корректировку модели протеза и организуем повторное тестирование на других ампутантах. Внести корректировки будет несложно ввиду простоты технологии, — пояснила Дарья Коростовская.

Еще одна новая разработка группы биомеханики и медицинского инжиниринга НГУ вызвала большой интерес участников форума — стелька давления, которая позволит точно определить фазы шага и асимметрию походки. Эта «умная» стелька тестировалась ранее вместе с системой захвата движений для анализа кинематики походки. Изобретение позволит специалистам протезных центров анализировать распределение нагрузки между здоровой и ампутированной конечностями, оценивать распределение давления по стопе или протезу и динамику реабилитации вне клиники. Этот проект получил поддержку от фонда ФСИ в рамках конкурса «Студенческий стартап».

— На видео, записанном нами при тестировании данной стельки, видно распределение нагрузки по стопе при ходьбе. Важно, что с ее помощью становится возможным разделить циклы походки на фазы опоры и переноса. Перед нами открывается возможность анализировать их соотношение и делать выводы насчет показателя асимметрии походки ампутантов, важного для отслеживания реабилитации и правильной постановки протеза. При диагностике биомеханики походки ампутантов такие стельки помещаются в обувь и под здоровую стопу пациента, и под протез. Для передачи и считывания данных со стельки мы разработали программное обеспечение для обработки и визуализации данных,  — рассказала Татьяна Шашкина.  

Молодые исследователи планируют объединить систему захвата движений с «умной» стелькой. В ходе ранних исследований ребята пришли к выводу, что совмещение этих технических решений позволит проводить более полный анализ походки. Система захвата движений фиксирует кинематику походки, а стелька – давление стопы и протеза на поверхность. Совмещая эти данные, можно отследить биомеханические показатели и симметрию походки пациента, что имеет большое значение для оценки прохождения реабилитации и корректирования настройки протеза.

Данная разработка вызвала большой интерес у представителей центров протезирования, некоторые из которых проявили интерес к ее тестированию в своих учреждениях и совместной работе. Среди них протезно-ортопедический центр «Алорто» (г. Барнаул) и Центр протезирования «Орто-Инновации» (г. Москва).

— Мы будем рады сотрудничеству с этими и другими протезными центрами, в том числе потому, что при совместных тестированиях сможем пополнить базу данных кинематики походки пациентов с ампутацией нижних конечностей, которую в настоящий момент формируем в ходе совместной работы с филиалом «Новосибирский» Московского протезно-ортопедического предприятия. К тому же на форуме мы получили запрос на разработку адаптивной культеприемной гильзы ноги с использованием технологии 3D-печати – по аналогии с уже существующей у нас разработкой культеприемной гильзы руки. Именно этим мы и намерены заняться в ближайшем будущем, — подытожил Владимир Сердюков.

В Институте цитологии и генетики СО РАН (ИЦиГ СО РАН) в Новосибирске работает один из крупнейших в регионе конвенциональных вивариев. Здесь содержатся тысячи лабораторных животных, в основном мыши и крысы, которые участвуют в экспериментах, помогающих исследовать генетику, поведение, физиологию и различные заболевания человека. Подробнее о его работе рассказываем в очередном материале нашего цикла, посвященного 10-летию преобразования института в Федеральный исследовательский центр.

Для начала разберемся, что означает «конвенциональный» в его названии. Конвенциональный виварий отличается от вивариев класса SPF (specific pathogen free – свободные от специфических патогенов) по уровню санитарного контроля. Если в SPF-вивариях строго следят за отсутствием более 40 видов патогенов, то в конвенциональных – только за 10 основными.

«Это не означает, что животные в нашем виварии менее здоровы, просто здесь допустимо наличие микроорганизмов, которые в обычных условиях не вызывают заболеваний. Такой формат упрощает содержание и делает животных доступнее по стоимости для научных групп», – объяснил руководитель Центра коллективного пользования «Виварий конвенциональных животных» ИЦиГ СО РАН, к.вет.н. Василий Напримеров.

В виварии живут самые разные грызуны, но преобладают мыши и крысы. Почему именно они? Грызуны – универсальные модельные организмы. У них короткий жизненный цикл, высокая плодовитость и геном, хорошо изученный и сходный с человеческим. Кроме того, мыши и крысы недороги в содержании и легко адаптируются к условиям лаборатории. Они позволяют быстро получать статистически значимые результаты, а разнообразие генетических линий делает возможным изучение конкретных механизмов болезней.

По состоянию на конец июня 2025 года в виварии содержалось более 5800 животных – мышей, крыс и хомячков. Все эти животные представлены в нескольких форматах. Первый – популярные во всем мире универсальные генетические линии (такие как Wistar у крыс или C57BL/6 и BALB/c у мышей), которые используются в самых разных экспериментах.

Вторую группу составляют т.н. коллекционные линии, то есть те, что прямо сейчас могут не использоваться в текущих исследовательских проектах, но с высокой долей вероятности пригодятся в дальнейшей работе. В виварии ИЦиГ можно встретить довольно экзотических представителей мира грызунов: полёвок, сирийских хомяков, хомячков Кэмпбелла и джунгариков, а также иглистых мышей (Acomys cahirinus).

Все эти животные обладают интересными для науки свойствами. Например, иглистые мыши, обитающие в Северной Африке и на Ближнем Востоке, поражают учёных своей способностью к регенерации. Эти грызуны могут восстанавливать повреждённую кожу, хрящи, мышцы, а также части внутренних органов — без рубцов и воспаления. Даже после серьёзных травм, таких как разрыв уха или ожог, ткани у иглистых мышей заживают, как у земноводных. Такая уникальная регенерация делает их перспективной моделью для исследований в области регенеративной медицины.

И наконец, третий, еще более необычный тип лабораторных животных – это специально созданные генетические линии, выступающие моделями самых разных заболеваний. Характерным примером такой работы является линия крыс OXYS, созданная в ИЦиГ СО РАН. Ее вывели еще в 70-х гг. прошлого века для изучения катаракты при помощи специальной диеты, насыщенной галактозой.

По всей видимости, нагрузка галактозой сыграла роль мутагена, и у этих крыс, помимо катаракты, спонтанно развивался целый комплекс старческих заболеваний: остеопороз, артериальная гипертензия и ускоренное старение мозга с развитием ключевых признаков болезни Альцгеймера. Таким образом, линия крыс OXYS оказалась максимально близкой к модели спорадического развития болезни Альцгеймера, распространение которой год от года растет: если в 2015 году количество страдающих ею людей оценивали в 48, млн человек, то к середине века, по прогнозам, их число достигнет 153 миллионов. При этом только у пяти процентов заболевание имеет наследственную природу, у остальных 95 % - это так называемая спорадическая, спонтанная форма. Многолетняя работа сотрудников ИЦиГ по изучению крыс принесла немало важных результатов на пути к созданию действенных лекарств от этой болезни, хотя эта работа еще продолжается и далека от завершения.

Помимо «оксисов», есть в виварии животные с генетической предрасположенностью к диабету II типа, гипертонии, каталепсии, а также - к агрессии и ручному поведению. Две последние линии были получены в рамках масштабного эксперимента по искусственной доместикации, начатого академиком Дмитрием Константиновичем Беляевым еще в середине прошлого века. О «беляевских лисах» слышали многие, им посвящено несколько фильмов и книг, но менее известно, что этот эксперимент затем был повторен на американских норках и норвежских (серых) крысах.

Работу с крысами начали в 1970 году под руководством профессора, д.б.н. Павла Бородина (в ту пору — стажера-исследователя под руководством Беляева). Всего в опыте участвовали 233 серые крысы, выловленные биологами в разных местах Новосибирской области, а также выведенные от пойманных крыс уже в виварии. Они стали родоначальниками ручной и агрессивной популяций.

«Крыс делили на две группы, в зависимости от их отношения к человеку с помощью теста “на перчатку”, разработанного еще Беляевым. Он проводится так: экспериментатор протягивает в клетку, где сидит крыса, руку в защитной перчатке. Реакция животного может быть положительной — зверек проявляет исследовательский интерес и подходит к руке, или отрицательной — крыса, обороняясь, нападает на перчатку. Оценка в тесте варьируется от -4, когда животное не дает продвинуть руку в клетку, до 4, когда оно сразу с любопытством подбегает к перчатке», – рассказала м.н.с. лаборатории эволюционной генетики ИЦиГ СО РАН Римма Кожемякина.

С помощью поведенческих тестов биологи изучали реакции крыс — исследовательскую активность, проявление тревоги и страха. Выяснилось, что ручные особи гораздо чаще ведут себя как исследователи: осматривают новую территорию, больше времени находятся на открытых пространствах, встают на задние лапы, передвигают незнакомые предметы. Агрессивные крысы оказались более тревожны. В стрессовых ситуациях они замирают, ищут убежище, занимаются грумингом (приводят в порядок свою шерсть), мечутся из угла в угол, склонны к частой дефекации, сильнее вздрагивают в ответ на резкие звуки. Кроме того, агрессивные крысы подвержены неофобии –  боязни новых предметов, а ручные нет.

Сейчас в лаборатории исследуют нейрогенез, то есть образование клеток центральной нервной системы – нейронов. Раньше считалось, что процесс нейрогенеза происходит, пока эмбрион находится в материнской утробе. Однако в конце прошлого — начале нашего века появились работы, свидетельствующие о том, что новые нервные клетки могут появляться в течение всей жизни организма. И теперь ученые выясняют, как связаны между собой наследственные формы поведения, процесс нейрогенеза и ряд биохимических параметров. Они надеются, что эта работа откроет новые возможности для коррекции отклонений в поведении и у людей.

Работа над созданием новых генетических линий продолжается – в настоящее время в стенах конвенционального вивария ИЦиГ СО РАН полным ходом идет создание линии крыс с врожденными нарушениями сердечного ритма, которые смогут выступать моделью для исследований, связанных с природой аритмии и способов ее излечения.

Содержание животных – это ежедневная и ответственная работа. За всеми подопечными нужен постоянный уход: их кормят, обеспечивают водой, следят за температурой и освещением, отслеживают рождение и уход животных. Световой режим в помещениях специально отрегулирован: день и ночь сменяются каждые 12 часов, чтобы у животных сохранялась стабильная физиология и не нарушались репродуктивные циклы.

Недавно в виварии было расширено помещение для содержания крыс: добавлен новый модуль с операционной, экспериментальной комнатой и улучшенной системой размещения животных. Это позволило повысить удобство работы, обеспечить безопасность и улучшить условия содержания.

Растущая оснащённость – например, закупка нового кардиографа – открывает возможности для проведения новых видов исследований и расширения сотрудничества с другими научными коллективами. А их достаточно много: помимо лабораторий самого ИЦиГ и его филиала – НИИ клинической и экспериментальной лимфологии, услугами вивария пользуются сотрудники Центра медицинских имплантируемых изделий (Бердск), НИИ гигиены, Алтайского медицинского университета, Центра нейрохирургии имени Мешалкина и др. Животных используют как для экспериментальной работы, так и для обучения: например, будущие хирурги отрабатывают шовные и микрососудистые навыки на крысах. Памятник лабораторной мыши, установленный на территории ИЦиГ, свидетельствует о значительном вкладе питомцев вивариев в решение проблем здоровья человека.

В этом году в России вышел первый Национальный доклад о климатической повестке. Документ был разработан Центром «Климатическая политика и экономика России» ИНП РАН при поддержке Фонда Мельниченко и МИА «Россия сегодня».

Этот доклад интересен для нас как минимум по двум причинам. Во-первых, в нем содержится общее изложение климатической ситуации в России. Во-вторых, он в определенной мере проливает свет на официальную позиции относительно конкретных путей реализации климатической политики.

Интригующим моментом является здесь то, что за последние пару лет (в связи с обострением внешнеполитической обстановки) у многих из нас могло возникнуть впечатление, будто руководство страны готово полностью отбросить в сторону климатическую проблематику. Предпосылки к такому развитию событий, конечно же, имеются (о чем мы писали неоднократно). Тем не менее, судя по упомянутому документу, на официальном уровне сворачивать климатическую повестку не только не намерены, но и готовы признать ее возрастающую актуальность.

Начнем с фактов относительно изменений климата в нашей стране. В документе ссылаются на отчеты Росгидромета. Согласно этим отчетам, отклонение средней температуры воздуха в 2022 года за предшествующий тридцатилетний период наблюдений составило 0,9 градусов Цельсия в сторону повышения. То есть почти на один градус. Если брать период с конца позапрошлого века, то повышение средней температуры составило 2,2 градуса Цельсия. Одновременно с тем количество осадков увеличилось на 6,5%, сток рек – на 7 процентов.

Судя по всему, темпы климатических изменений на территории нашей страны заметно возрастают. Так, если брать данные по изменениям за последние 10 лет, то получается следующая картина.

Среднегодовая температура в России выросла на 0,5 градуса Цельсия (в Арктической зоне – на 0,7 градуса).

Отклонение от нормы интенсивности и суммы осадков составляет 2 – 5 процентов. На юге страны наблюдается их дефицит, на остальной территории, наоборот, - профицит.

Масштабы и интенсивность лесных пожаров увеличились на десятки процентов.

Средний сток рек увеличился на 1,6 процентов.

Общее количество выпадающих осадков увеличилось на 1,8 процента.

Глубина сезонного протаивания многолетней мерзлоты в летний период увеличилась более чем на 15 процентов. Данный процесс ускоряется на большей части Арктической территории. Скорость этих процессов в регионах, где расположены важные объекты топливно-энергетического комплекса, оценивается в 13-38% за десять лет. То есть изменения являются существенными. На территории Чукотки и частично – на территории Якутии, такие тенденции пока что не наблюдаются.

Независимо от того, как мы понимаем причины указанных процессов, нельзя игнорировать тот ущерб, который они в состоянии принести экономике России. Однако здесь не всё так однозначно, утверждают эксперты. Они подчеркивают тот факт, что климатические изменения создают разнонаправленные экономические эффекты. Так, ряд производственных и инфраструктурных секторов, связанных с добычей полезных ископаемых, транспортировкой, сельским и лесным хозяйством, сталкиваются с серьезным риском ущербов для основных фондов и производства продукции. В то же время некоторые виды экономической деятельности способны извлекать выгоду из общего потепления. Прежде всего это касается растениеводства и Северного морского пути. Учтем также и реализацию политики адаптации, которая сформирует спрос на строительные и финансовые услуги.

Для растениеводства благоприятным фактором становится удлинение вегетационного периода и улучшение условий перезимовки растений. Выгоды для рыбного хозяйства связаны с миграцией рыбных ресурсов в северные акватории России. Вместе с тем нельзя не учитывать возможное увеличение ущерба из-за засухи, заморозков и града. Для южных регионов возможен дефицит воды и осадков.

Такая же двойственная ситуация и для лесного хозяйства. Повышение температуры благоприятствует ускорению роста лесов. Но одновременно повышается ущерб от пожаров и ураганов.

Хуже всего ситуация складывается для компаний, добывающих в северных краях нефть, газ и уголь. Несмотря на то, что здесь появляются возможности для расширения добычи, разрушение инфраструктуры, коррозия оборудования и ухудшение условий транспортировки перевешивают все плюсы.

Итак, климатические изменения зафиксированы четко. Данный тренд оспаривать бессмысленно. Риски для экономической деятельности также понятны. Вопрос: как реагировать на данные вызовы и каковы должны быть основные положения национальной климатической политики?

Как и следовало ожидать, эксперты сосредоточились на проблеме выбросов парниковых газов. Иными словами, наша ответная реакция на климатическую угрозу практически не отличается от того, что декларируется в западных странах. В этом контексте подсчет баланса парниковых выбросов превращается в ключевую задачу. Эксперты детально проанализировали ситуацию, выявив основные источники «загрязнения» и изложив в виде таблицы структуру выбросов парниковых газов по сферам экономики России.

На первом месте здесь стоят электростанции и котельные, чья доля выбросов в общих объемах доходит до 36 процентов. Причем, с момента подписания Парижского соглашения по климату снижения выбросов здесь не происходило. Наоборот, отмечен небольшой прирост. Следующим по величине «загрязнителем» является нефтегазовый сектор, чья доля выбросов составляет 12 процентов. Тенденции к снижению здесь также не наблюдается. Наибольший прирост дает химическая промышленность (35%), а также авиация, железнодорожный транспорт и водный транспорт (24%). При этом, как ни странно, в дорожном транспорте отмечается снижение объемов выбросов (- 5%). В целом же за последние годы тенденции к снижению выбросов в российской экономике не наблюдается. Наоборот, отмечается рост на три процента.

Как мы понимаем, на основании указанных показателей формулируются важнейшие государственные задачи в плане реализации климатической политики. В данном случае идет отсылка к указу Президента РФ от 26 октября 2023 года № 812. Напомним, что в этом указе сформулированы основные положения российской Климатической Доктрины. Чтобы понять ее основную направленность, достаточно упомянуть, что Доктрина называет климатические изменения наиболее серьезным вызовом XXI века.

В свете сказанного вполне предсказуемо формулируются задачи, связанные с уменьшением антропогенного воздействия на климат. В данном случае речь идет о мерах по снижению нетто-выбросов парниковых газов. Далее подробно излагаются механизмы так называемого «углеродного регулирования», причем – в контексте международного сотрудничества по климату. По сути, вся климатическая повестка сконцентрировалась на этой углеродной теме.

В общем, Россия прямо встраивается в фарватер «зеленого курса», проводимого в других странах. Критиковать этот тренд в данном случае нет никакого смысла. Однако вопросы остаются. К примеру, не совсем понятно, как связана наша Климатическая Доктрина с реальными проблемами кубанских фермеров, страдающих от дефицита воды, града и прочих напастей, усилившихся (как принято считать) вследствие глобального потепления. Точно так же не совсем понятно, каким путем государство намерено бороться с лесными пожарами, участившимися по той же причине. Или каким путем мы будем спасать строительные и инфраструктурные объекты в зоне интенсивного таяния многолетней мерзлоты.

Конечно, нельзя сказать, что эти вопросы не решаются. Тем не менее, нельзя не уловить, насколько велика дистанция между этими проблемами и проблемой расчета углеродного баланса, на чем так сосредоточены сегодня эксперты по климату.

Константин Шабанов

Мы уже писали о том, какие надежды в свое время возлагали в нашей стране и в мире на «мирный атом». Так, согласно прогнозам полувековой давности, к началу нынешнего века примерно 80% электрической энергии должно было вырабатываться на атомных электростанциях. Уже в те годы данное направление мыслилось как вхождение в «безуглеродную» эпоху, когда человечество начнет резко сокращать потребление ископаемого топлива за счет значительной доли принципиально новых источников энергии. Однако это касалось не только электростанций.

Сейчас уже немного забылось, что параллельно ученые делали ставку на «атомный транспорт». Иначе говоря, атомные двигатели должны были приводить в движение корабли, подводные лодки, поезда, автомобили и даже самолеты. Кое-что из этих прогнозов сбылось. Первый атомный ледокол («Ленин») и первая атомная субмарина («Наутилус») появились уже в конце 1950-х годов. Реальное воплощение в жизнь такой техники свидетельствовало о серьезности намерений тогдашних разработчиков. Иначе говоря, атомный транспорт не был досужей фантазией.  И в этой связи весьма интригующе выглядит то, что параллельно атомным ледоколам и субмаринам шло проектирование атомных поездов, атомных автомобилей, атомных самолетов и атомных ракет. Заявки разработчиков были настолько дерзкими, что в случае их удачного воплощения современный электромобиль мог бы показаться детской игрушкой.

В чем была привлекательность атомного двигателя? Как ни странно, но главным аргументом уже тогда, в середине 1950-х, считался принципиальный отказ от использования ископаемого топлива. Дескать, ядерное топливо является более достойной заменой продуктам из нефти, запасы которой не вечны и в недалеком будущем могут полностью иссякнуть при текущих объемах потребления (об этих опасениях мы уже писали неоднократно). То есть «безуглеродная» тема была актуальна даже в те времена.

Другое принципиально важное преимущество атомного двигателя заключалось в том, что вес запасаемого горючего здесь ничтожно мал. Единица ядерного топлива заключает в себе чуть ли не в два миллиона раз больше энергии, чем в единице веса известных химических видов топлива. Скажем, если вы используете атомный автомобиль, то для него одной-единственной заправки хватит на весь срок эксплуатации. По сути, при переходе на атомные автомобили сразу же исчезает необходимость в сети заправочных станций.

На этот счет впечатляюще выглядело такое сравнение. Самые большие реактивные самолеты тех лет - при общем весе двигателей около 15 тонн - брали на борт 50 тонн керосина. То есть общий вес двигателя и горючего составлял 65 тонн. При этом такой самолет мог пролететь без пересадки около 10 тысяч километров. Если бы на самолете был установлен атомный двигатель весом в 65 тонн, то он смог бы многократно обогнуть без посадки весь земной шар. При этом расход ядерного топлива на каждый кругосветный рейс составил бы всего 400 граммов.

Упоминание атомных самолетов может привести в некоторое замешательство ввиду неясности устройства атомной силовой установки именно для самолетов. На этот счет ученые предлагали несколько вариантов.

Самым простым (на первый взгляд) выглядел воздушно-реактивный прямоточный двигатель. Для его работы самолет необходимо было разогнать с помощью другого двигателя до определенных скоростей. При таких скоростях сжатый воздух поступал к атомному реактору и продавливался через трубки, пронизывающие каналы с ядерным топливом. Тепло от ядерной реакции нагревало воздух, который от нагрева расширялся и вырывался из сопла со скоростью намного более высокой, чем скорость встречного потока воздуха. Именно таким путем создавалась реактивная тяга.

Однако на этом пути возникали серьезные технические затруднения. Поэтому более перспективным вариантом считался турбовинтовой двигатель, в котором рабочее тело (например, вода) циркулировало по замкнутому контуру. С помощью насоса вода прокачивалась через реактор, превращаясь в пар. Затем пар поступал на многоступенчатую турбину, вращающую винт. Далее он сжижался в конденсаторе, после чего вода опять поступала в реактор. Воздух, обтекавший трубки конденсатора, также нагревался и выбрасывался назад, образуя дополнительную реактивную тягу.

Впрочем, здесь также были проблемы. Одна из них связана с разрушающим воздействием радиоактивных газов и жидкостей на материалы и конструкции. Всё это требовало дополнительной защиты, ведущей к утяжелению силовой установки. Впрочем, ученые не сомневались в том, что эта проблема будет решена, учитывая то обстоятельство, что в авиации срок работы двигателей намного меньше, чем в стационарной технике.

Самое интересное, что в середине 1950-х годов ученые и инженеры уже рассматривали несколько перспективных схем турбокомпрессорных воздушно-реактивных двигателей на ядерном топливе. Технические подробности приводить не будем, поскольку они интересны только специалистам. Главное, что здесь нужно учесть: на протяжении 1950-х годов и в нашей стране, и за рубежом шла реальная работа по созданию атомных самолетов. Подчеркиваем, что эта работа шла параллельно с работой над атомными ледоколами и субмаринами. В принципе, в наше время небо должны были бороздить самолеты с атомными двигателями. Сейчас это почему-то сложно представить, но в те времена ученые были полны надежд на успех.

Немного успешнее шла работа над созданием атомных поездов. Причина понятна: для тяжелого наземного транспорта такие задачи решить проще, чем для воздушных судов. Локомотивы с атомными двигателями (их даже окрестили как «атомовозы» - по аналогии с паровозом) были почти на подходе. По одному из таких проектов «атомовоз» должен был весить 300 тонн. Цифра немаленькая, однако ученые отмечали, что некоторые паровозы имели вес в 140 тонн. Длина такой махины вместе с прицепом составляла 50 метров при высоте 5 метров. На локомотиве собирались установить атомный реактор шестигранной формы из нержавеющей стали с биологической защитой толщиной до 1,2 метра. Реактор должен был заполняться раствором урановой соли, содержащим около девяти килограммов урана-235.

Работа данного агрегата выглядела следующим образом. По тонкостенным трубкам котла (таких трубок было 10 тысяч штук) протекала дистиллированная вода, превращаясь в пар. Регулирование тепла осуществлялось с помощью стержней, содержащих бор и кадмий. Поступающий на турбину пар имел давление около 12 атмосфер и температуру порядка 200 градусов Цельсия. Из турбины пар попадал в конденсатор, омываемый водой из радиаторов, расположенных в прицепе. Пар конденсировался, после чего вода опять попадала в реактор.

Мощность турбины проектируемого «атомовоза» должна была составить около 8 тысяч лошадиных сил. Для сравнения: самый мощный на то время советский восьмиосный электровоз Н–8 имел мощность 5 700 лошадиных сил. На «атомовозе» турбина подключалась к четырем электрогенераторам. От них постоянный ток поступал на 12 тяговых двигателей мощностью более 600 л. с. каждый.

Фактически, турбина здесь также работает на радиоактивном паре. Это создает особые сложности, поскольку необходимо использовать материалы, которые должны быть устойчивыми к коррозии, вызывающей разрушение под действием лучистых частиц. Кроме того, в поле облучения вода частично распадалась на водород и кислород. Для отделения газа от воды предусматривался сепаратор. Вода возвращалась в реактор, а водород и кислород направлялись в камеру катализа, где вода восстанавливалась и возвращалась в котел. В данном случае создавалась дополнительная паровая линия, обеспечивающая работу турбины, приводящей в движение дополнительные механизмы локомотива.

Согласно расчетам, расход горючего для такого «атомовоза» составлял примерно 15 граммов на тысячу километров пробега. Для возобновления топливной смеси в реакторе локомотива требовалось всего лишь около четырех суток в год (точнее – два раза по двое суток). По словам наших ученых, «атомовоз» выглядел бы среди паровозов как гигантский мамонт среди слонов. И для его эффективной работы, подчеркивали они, он должен был использоваться на полных нагрузках. Только так он мог соперничать с тогдашними тепловозами и электровозами.

Мы приводим эти технические подробности для того, чтобы лишний раз подчеркнуть реалии тех лет. Еще раз отметим, что в те годы подобная атомная техника проектировалась реально (даже создавались гипотетические схемы атомных автомобилей). С атомными ледоколами и атомными субмаринами всё сложилось удачно. С «атомовозами», атомными самолетами и атомными автомобилями процесс несколько затянулся. Впрочем, у ученых и инженеров того времени была уверенность, что ближе к 2000 году вопрос будет закрыт и здесь. И тогда масштаб использования «мирного атома» распространится чуть ли не на все сферы, где используется ископаемое топливо. В этой связи нельзя не удивиться тому, что стратегии «безуглеродного» развития в 1950-е годы были куда более смелыми, чем в наши дни.

Николай Нестеров

Младший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН Дмитрий Каретников выступил с докладом о результатах анализа вариаций в геномах картофеля на основе данных полногеномного секвенирования на VIII Международной научной конференции PlantGen2025, проходившей в Новосибирском Академгородке.

Картофель — одна из ключевых сельскохозяйственных культур, обеспечивающая продовольственную безопасность миллионов людей. Однако его генетическая сложность (тетраплоидность, высокий уровень гетерозиготности) и подверженность болезням затрудняют селекцию улучшенных сортов. Полногеномное секвенирование (ПГС) и анализ геномных вариаций открывают новые возможности для ускоренной селекции, повышения урожайности и устойчивости культуры.

«Основными лимитирующими потенциальную урожайность картофеля в России факторами являются: короткий вегетационный период изменчивость погодных условий, повышенная влажность и различные заболевания. На современном этапе селекционеры должны располагать геномной информацией, посредством которой выполняется задача повышения устойчивости сортов картофеля России к заболеваниям и абиотическим факторам», — рассказал Дмитрий Каретников.

Также в своем выступлении сотрудник ИЦиГ СО РАН отметил,что в анализе был использован ген StCDF1. Он имеет несколько аллельных вариантов, каждый из которых определяется отдельной мутацией.

Например, для аллеля StCDF1.3 существует транспозонная вставка длиной ~861 п.н. Идентификация таких вариантов осложняется отсутствием длинных прочтений, а рутинные методы выявления крупных (длиннее длины считывания) вставок не работают.

Поэтому был применен метод, основанный на сравнении покрытия разных аллелей.

Также было показано разнообразие генотипов с высоким функциональным влиянием в генах созревания и клубнеобразования. Спикер отметил, насколько сильно дикари отличаются от ландрасов и культурных сортов, что подтверждается структурой популяции. Среди дикарей преобладают гомозиготы по минорному аллелю, в то время как у наземных и культурных сортов — гетерозиготы (зависимость от плоидности). У гетерозигот гена StCDF1 были обнаружены новые аллельные варианты, о которых ранее не сообщалось.

Результаты исследований показывают, что анализ геномных вариаций картофеля на основе ПГС — мощный инструмент современной селекции. Он сокращает время создания новых сортов, повышает их устойчивость и продуктивность, что критически важно в условиях изменения климата и роста населения. Интеграция геномики, биоинформатики и традиционной селекции открывает путь к созданию «идеального» картофеля будущего.

Виктория Детушева

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

В этом году исполнилось 100 лет со дня рождения выдающейся ученой-археолога, преподавателя Новосибирского государственного педагогического университета, доктора исторических наук, профессора Татьяны Николаевны Троицкой. С ее именем связаны начало планомерных археологических исследований на территории Новосибирской области, а также подготовка плеяды профессиональных археологов, многие из которых стали сотрудниками Института археологии и этнографии (ИАЭТ) СО РАН. Один из них, ведущий научный сотрудник ИАЭТ СО РАН, д.и.н., проф. Андрей Павлович Бородовский вспоминает о своей учительнице в интервью нашему сайту.

– Когда Вы познакомились с Татьяной Николаевной?

– Это произошло в далеком 1977 году, когда я был студентом Новосибирском государственном педагогическом институте. Татьяна Николаевна увидела во мне перспективу для привлечения к научной работе.  Надо сказать, что при достаточно тесном взаимодействии со студентами Татьяна Николаевна как преподаватель вуза относилась достаточно серьезно и тщательно к отбору тех из нас, кого считала пригодным для занятия научной деятельностью.

У нее существовал комплекс критериев, главным из которых, на мой взгляд, был интеллектуальный потенциал и определенная индивидуальность, которая могла проявляться в самых различных качествах. В моем случае это, вероятно, было умение неплохо рисовать (что было тогда очень важно для археолога) и явная нестандартность подходов к исследованиям.

Она, правда, сама в отношении меня сформулировала такую характеристику: «Бородовский – такой человек, который если найдет какую-то «дырку», то обрежет от себя все лишнее, чтобы в ней оказаться». Мне трудно сказать, какой точный смысл вкладывала в отношении меня Татьяна Николаевна в эту фразу. Но как мне казалось, это было связано с моей целеустремленностью и определенной педантичностью в подходе к различным вопросам.

В июне 1977 г. я досрочно сдал свою первую сессию, и Татьяна Николаевна рекомендовала меня одному из своих любимых учеников Александру Матвееву в качестве напарника в его археологическую разведку по Колыванскому району Новосибирской области. В это предприятие мы должны были с Сашей пойти вдвоем, используя подручные транспортные средства по маршруту с. Соколово через северо-восточную оконечность Кудряшовского бора до с. Пристань – Почта на берегу р. Обь. Такое задание было вполне серьезным, поскольку впоследствии материалы этой разведки легли в основу одной из моих первых книг – Свода археологических памятников по Колыванскому району.

– Можно ли сказать, что Татьяна Николаевна сыграла важную роль в Вашем выборе направления исследовательской работы?

– Да, конечно. В юности я хотел заниматься античной археологией, а Татьяна Николаевна изначально была именно античным археологом, и уже потом, приехав в Новосибирск перестроилась на местные реалии. И хотя впоследствии ее много раз приглашали в Крым, но она четко понимала, что здесь она обрела вторую и главную свою археологическую родину. Так вот, увидев мой интерес к античности, осенью 1978 г. она организовала мне вместе со своим сыном Николаем Пейновичем поездку в Крым.

Там нам удалось какое-то время поработать не только на античном и средневековом Херсонесе, но и в римском Хараксе. Этот комплекс располагается на самой южной оконечности Крымского полуострова, где во втором веке нашей эры на развалинах тавро-скифского мегалитического городища заложил свой лагерь XI Клавдиев легион Римской империи.

Это был очень интересный и профессиональный опыт, но именно там я понял, что античная археология – это не мое. А окончательно мой выбор научных интересов сформировался в результате участия в 1977, 1978, 1979, 1980, 1981 гг. в археологических экспедициях под руководством Татьяны Николаевны.

– Можете назвать какие-то наиболее знаковые находки, сделанные в этих экспедициях?

– Там было собрано много интересного материала. Например, по результатам исследования курганной группы Быстровка-1 в Искитимском районе Новосибирской области. Среди находок той экспедиции – бронзовое импортное зеркало с гравировками различных фаз прыжка тигра. Причем, изначально идею, что там изображен не просто тигр, а именно прыгающий выдвинул я, тогда еще студент, но Татьяна Николаевна совершенно спокойно относилась к тому, что ее студенты пытались сами как-то интерпретировать найденный материал, даже поощряла это.

В другой экспедиции, на Дубровинском Борке-3 она нашла фрагмент рогового варгана, но тогда она его так не опознала, зато впоследствии также спокойно отнеслась к тому, что потом мне пришла в голову идея интерпретировать ее двузубую шпильку именно как фрагмент варгана, а потом я это независимо уже от нее на Северном Алтае нашел еще целую серию таких костяных варганов, подтвердив вот эту гипотезу о музыкальной культуре.

Вообще, она всегда очень щедро делилась со своими студентами не только своими массовыми находками, но и уникальными предметами, по которым потом писали научные статьи. Да и публикации тогда были не просто «призом», а очень важным этапом в развитии каждого из начинающих исследователей, поскольку тогда «печатное слово» ценилось еще очень значимо.

Кроме того, Татьяна Николаевна прививала интерес у своих студентов к музеефикации добытых ей археологических материалов. Музей при кабинете археологии в НГПИ был не только центром, где накапливались такие находки, но и постоянно ротируемой экспозиционной площадкой. В 1979 году мне удалось поучаствовать в организации очередной экспозиции и на моей памяти, это была уже третья музейная ротация.

– Корректно ли назвать ее основательницей новосибирской школы археологии?

– Мне кажется, да. Потому что, когда сюда пришел Алексей Павлович Окладников, он основал более глобальную сибирскую школу археологии. А Татьяна Николаевна дала старт как раз новосибирской археологии. Она была безусловно выдающимся педагогом, воспитавшим тысячи студентов НГПИ–НГПУ во второй половине ХХ – начале XXI века.

Однако не менее значительный вклад Татьяна Николаевна внесла в подготовку научных специалистов высшей квалификации для вузовских и академических структур. Достаточно

сказать, что среди сотрудников ИАЭТ СО РАН всех возрастов и научных степеней представлена значительная когорта выпускников НГПИ–НГПУ, которые двигают современную сибирскую и мировую археологию. Все эти ученые в той или иной мере взаимодействовали именно с Татьяной Николаевной Троицкой, которая очень многим, включая меня, как говорится, дала «путевку» в большую науку.

Сергей Исаев

Специалисты «Всероссийского научно-исследовательского института автоматики им. Н. Л. Духова» (ФГУП «ВНИИА») совместно с коллегами из Института общей физики им. А. М. Прохорова (ИОФ) и Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали два вида устройств для измерения длины пучка электронов в ускорительном комплексе (УК) Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») – диссекторы и стрик-камеры. Эти бесконтактные оптические датчики способны измерять продольный размер пучка с высоким временным разрешением (от 1 до 10 пикосекунд, пс). Они станут частью диагностического комплекса УК СКИФ, который будет обеспечивать своевременное выявление отклонений пучка от проектных параметров для увеличения эффективности эксплуатации синхротрона и надежности проводимых исследований. Стрик-камеры полностью разработаны и произведены ВНИИА им. Н. Л. Духова.

Современный синхротрон – это огромный рентгеновский микроскоп, мощный инструмент, помогающий развитию многих научных отраслей: биологии, археологии, материаловедения, медицины. Электронный пучок, разогнанный до релятивистских скоростей и двигающийся в накопительном кольце установки, испускает синхротронное излучение (СИ) в поворотных магнитах и специализированных устройствах генерации излучения – вигглерах и ондуляторах. По каналам вывода излучения СИ попадает на пользовательские станции и обеспечивает возможность специалистам различных областей наук с высокой точностью исследовать структуру белков, составы вещества, процессы протекание химических реакций. Характеристики СИ предоставляют экспериментаторам инструмент исследования, который одновременно обладает высокой яркостью, широким спектральным диапазоном, возможностью выбора поляризации, малым временем импульса излучения. При этом поколение любого ускорителя частиц принято определять исходя из параметров пучка электронов.

«Например, благодаря беспрецедентно малому эмиттансу пучка электронов, порядка 75 пм рад (пикометров радиан), синхротрон СКИФ относится к установкам последнего поколения, “4+”, –  прокомментировал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН и ЦКП «СКИФ» кандидат технических наук Виктор Дорохов. – Кроме эмиттанса у электронного сгустка есть и другие параметры, среди которых важное значение имеют поперечный и продольный размеры. И если поперечные размеры мы достаточно легко можем измерять, то с продольными размерами все сложнее, особенно в циклических ускорителях».

Каждый пучок электронов, инжектируемый в кольцо, состоит из сгустков.

«В каком-то смысле пучок частиц, летающий по кольцу, похож на гирлянду, где каждая лампочка – сгусток, длиной всего несколько миллиметров», – добавил Виктор Дорохов.

Для измерения длины пучка электронов, или продольного распределения заряда в пучке, в большинстве циклических ускорителей используются бесконтактные оптические датчики. Эти диагностики относятся к неразрушающему типу. Их преимущество в том, что принцип работы этих устройств не подразумевает взаимодействия с пучком, а значит процесс измерения происходит без потерь частиц из исследуемого объекта, и может проходить в непрерывном режиме в момент эксплуатации установки.

«Для измерения продольного распределения заряда в пучке, то есть длины пучка, в ускорителях широко используются стрик-камеры и диссекторы. По принципу действия и конструктивно эти устройства похожи, но все же не равнозначны, поэтому способны дополнять друг друга, – добавил Виктор Дорохов. –  Как правило, стрик-камера работает во время эксперимента, требующего однопролетного наблюдения. Она выключается по его окончании. А вот диссекторы работают в непрерывном режиме десятилетиями в процессе рутинной эксплуатации установок. Объединяя действие этих двух видов оборудования, мы получаем универсальный набор дополняющих друг друга средств диагностики».

Исторически диссекторы, как приборы наблюдения за распределением заряда пучка частиц в циклических ускорителях, начали применяться в ИЯФ СО РАН. Родоначальником этого способа наблюдений в Институте был Эдуард Иванович Зинин – он проектировал и конструировал подобные устройства для использования в ускорителях частиц еще в прошлом столетии, используя в качестве регистрирующего электронно-оптического преобразователя (ЭОП) серийно выпускаемый ЛИ-602.

«Одна из ключевых характеристик как диссектора, так и стрик-камеры – временное разрешение, – пояснил Виктор Дорохов. – У установок того поколения оно составляло около 25 – 35 пс, и этого хватало. Но с развитием ускорительных установок стало понятно, что временного разрешения диссектора на основе ЛИ-602 недостаточно. Тогда под руководством заведующим сектором ИЯФ СО РАН доктора физико-математических наук Олега Игоревича Мешкова началась разработка следующего поколения регистратора на основе ЭОП ПИФ-01, выпускаемого отделом фотоэлектроники ИОФ им. Прохорова РАН. С этим ЭОП удалось получить временное разрешение прибора в 1 пс. Сегодня благодаря развитию технологий в изготовлении ЭОП, создается уже третье поколение регистратора, в котором при сохранении временного разрешения и чувствительности, внесены конструктивные усовершенствования, позволяющие повысить надежность и технологичность прибора в целом. Только представьте, каков масштаб события: если пучок движется практически со скоростью света, то за 10 пикосекунд он пролетает 3 миллиметра, а третье поколение установок уже позволяет нам измерять пучок в промежутке 0,5 миллиметра – это же фантастика».

Для синхротрона СКИФ и других проектов ИЯФ диссекторы нового поколения изготавливают специалисты ВНИИА им. Н.Л. Духова, они же изготовили и стрик-камеры.
«Всего в ускорительном комплексе СКИФ будут работать три стрик-камеры – по одной в бустерном, накопительном кольце и в линейном ускорителе (линаке), и два диссектора – в бустерном и ускорительном кольце, – добавил Виктор Дорохов. – Три стрик-камеры готовы, одна уже работает в линаке. Диссекторы будут последовательно вводиться в строй одновременно с появлением пучка на установках комплекса ЦКП “СКИФ”. Данные диагностические устройства позволят нам наблюдать структуру пучка электронов и изучать продольное распределение заряда в пучке, циркулирующем по кольцу ускорителя, с предельным временным разрешением».

Ученые из Института геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН (Иркутск) научились определять содержание двухвалентного железа с помощью рентгенофлуоресцентного метода. Предложенный подход основан на том, что параметры некоторых линий рентгеновского эмиссионного спектра зависят от валентного состояния железа, то есть от того, как оно связано с другими элементами. Статья об этом опубликована в международном журнале Talanta.

Сведения о содержаниях валентных форм элементов в горных породах помогают ученым восстанавливать картину образования горных массивов, развития вулканов и изменения земной поверхности, при исследовании минералов — уточнять их структуру и происхождение, а при поисковых работах — оценивать качество металлических руд. Особенно ценны сведения о валентных формах переходных элементов, в частности железа. Определение количества двухвалентного железа важно как для фундаментальных геологических исследований, так и для планирования работ в добывающей отрасли. 

Обычно для определения двухвалентного железа применяют метод окислительно-восстановительного титрования. Он давно используется как рутинный в аналитических лабораториях всего мира, однако имеет ряд недостатков, в частности требует достаточно трудоемкую и длительную процедуру кислотного разложения. Метод рентгенофлуоресцентного анализа, однако, позволяет измерять фрагменты горных пород после минимальной подготовки: прессования истертого образца. Такая процедура не требует специальных реактивов и существенных трудозатрат. Возможно ли использовать этот метод для оценки валентного состояния?

«Ставший рутинным подход к определению двухвалентного железа был разработан еще в позапрошлом веке. Тем не менее определение валентных форм элементов в природных образцах по-прежнему остается специфической задачей, как при рутинном анализе, так и при разработке стандартных образцов. Применение нового аналитического подхода к определению двухвалентного железа с использованием рентгенофлуоресцентного анализа может значительно повысить достоверность данных, получаемых при разработке и аттестации стандартных образцов», — рассказывает заведующий лабораторией рентгеновских методов анализа ИГХ СО РАН кандидат химических наук Виктор Маратович Чубаров.

Использование рентгенофлуоресцентного метода для оценки валентного состояния элементов известно, но пока не слишком популярно. Еще в середине прошлого века было обнаружено, что параметры линий рентгеновского эмиссионного спектра зависят от того, каким именно способом элемент входит в состав объекта исследования. Ученые из ИГХ СО РАН сделали важный шаг от теории к практике — начали количественно определять разные формы железа в объектах природного и техногенного происхождения рентгенофлуоресцентным методом. Следующим логическим шагом стало его применение для создания стандартных образцов.

«Наш подход основан на том, что интенсивность одной из линий рентгеновского спектра, называемой FeKβ5, зависит от валентного состояния железа, то есть от того, в какого рода химическую связь оно вступает с другими элементами. Эта линия наиболее чувствительна к особенностям химической связи переходных элементов, поскольку именно она обусловлена рентгеновским переходом электрона с валентной оболочки. Используя соотношение интенсивности линии FeKβ5 к интенсивности линии FeKβ1,3, мы можем снизить влияние различного содержания железа в исследуемых образцах и получить оптимальный аналитический сигнал», — отметил Виктор Чубаров.

Горные породы — сложные объекты, смеси минералов. Именно факторы, связанные с разнообразным составом горных пород, искажают аналитический сигнал: чтобы получить достоверные результаты, необходимо использовать градуировочные образцы определенного фазового и элементного состава. Исследователи изучили 99 эталонных материалов, чтобы выбрать оптимальные по составу и при этом доступные образцы, включая горные породы разных типов: изверженные, от ультраосновного до кислого состава, а также осадочные и метаморфические. В рамках межлабораторных сличительных испытаний сравнили полученные результаты с данными метода титрования из лабораторий разных стран. При анализе, например, изверженных горных пород основного состава точность предложенного подхода сопоставима с точностью титриметрического метода.

«Исследуя тонкую структуру рентгеновских спектров, мы смогли понять, как применять рентгенофлуоресцентный метод не только для анализа содержаний элементов в природных образцах, но и для оценки их валентного состояния. Одной из важных задач в геохимии, которую мы смогли решить с помощью этого нового подхода, стала оценка соотношения валентных форм железа — важнейшего параметра при изучении окислительно-восстановительных условий формирования горных пород и руд», — прокомментировал Виктор Чубаров.

Применить этот метод можно и к другим металлам. В 2023 году опубликован способ оценки валентного состояния марганца в океанических конкрециях и корках по соотношению интенсивностей линий MnKβ5 и MnKβ1,3 в международном журнале Minerals. Подготовлены к публикации результаты оценки форм вхождения меди в рудах рентгенофлуоресцентным методом. 

«Пока что подход уверенно работает лишь для определенного круга объектов, который с момента начала проведения этих исследований существенно расширился. При этом о промышленных масштабах говорить пока рано. Ближайшая цель — реализация разработанного подхода в виде аттестованной методики», — подытожил ученый.

Ирина Баранова

В последние годы компания Яндекс регулярно организует студкемпы – бесплатные двухнедельные «интенсивы» по математике, IT и искусственному интеллекту, которые проходят на базе ведущих университетов России в очном формате. Участники студкемпов получают уникальную возможность углубить свои знания и навыки под руководством ведущих специалистов компании.

Вполне ожидаемо, что такие «интенсивы» пользуются довольно большой популярностью среди студентов, позволяя организаторам выбирать лучших из многих. И судя по планам компании, самому Яндексу этот формат тоже нравится – только в этом году их уже было пять, и в эти дни активно работает шестой – по NLP (Natural Language Processing — обработка естественного языка) – на базе Новосибирского государственного университета.

«Проведение студкемпа в Новосибирске стало возможным благодаря соединению трех сил. Первая – это НГУ, один из лучших университетов страны, с богатым исследовательским багажом, в кампусе которого и проходит наше мероприятие. Этот университет силен не только традициями, но и сильной научной компонентой, которая найдет отражение в некоторых проектах студкемпа. Вторая сила – это команда, которая организовала студкемп, и то сообщество экспертов, которое поддерживает его работу. А третья – это вы, студенты, которые своими проектами, мыслями и идеями выполняют и развивают этот проект», – подчеркнул в своем выступлении на открытии студкемпа руководитель направления стратегического развития высшего образования в Яндекс Образовании Кирилл Баранников.

Проект рассчитан на студентов 3-4 курсов бакалавриата, которые в университете уже изучают компьютерные науки и имеют базу в программировании и математике. Студенты младших курсов тоже могут участвовать в отборе, если их знания позволяют освоить программу.

На программу по NLP в НГУ подали заявки почти 1200 студентов из 200 университетов — конкурс составил порядка 12 человек на место. Прошедшие отбор участники будут изучать технологии обработки естественного языка, которые сегодня применяются в различных сферах: от разработки голосовых помощников до анализа больших данных.

Первая неделя студкемпа посвящена знакомству с ключевыми подходами к NLP. Участники разберутся в архитектуре трансформеров (модели, которые используют механизм внимания для быстрого обучения), изучат методы адаптации и интерпретации моделей, а также освоят задачи классификации, генерации и устойчивости к ошибкам. Также изучат передовые технологии: attention-механизмы, авторегрессионные модели, мультимодальность и RAG (Retrieval Augmented Generation — генерация, дополненная поиском). На второй неделе студенты   сфокусируются на практике: им предстоит работа с анализом данных и итоговая защита проекта, который решает реальные задачи на стыке науки и индустрии.

В финале студкемпа студенты будут защищать командные проекты, которые смогут добавить к собственным портфолио. Участники будут обучать искусственный интеллект структурировать информацию, находить противоречия в текстах, искать данные в сложных документах, где смешаны текст, таблицы и графики, а также улучшать навыки рассуждения языковых моделей.

А между занятиями и работой над проектами, организаторы приготовили для участников интересную культурную программу с экскурсиями и другими неформальными мероприятиями, которые должны еще больше сплотить их между собой. Ведь одна из целей, которую организаторы и не скрывают – сформировать некое сообщество талантливых и амбициозных профессионалов, которые будут в будущем участвовать в развитии российских ИТ-технологий.

Большую поддержку мероприятию оказало Министерство цифрового развития и связи Новосибирской области. Глава ведомства Сергей Цукарь подчеркнул: «Ребятам представился шанс поучиться в одном из лучших вузов — мирового уровня и в одном из передовых научных центров России – Академгородке. Это уникальная возможность — за две недели получить концентрированные, фундаментальные знания в области искусственного интеллекта, на изучение которых обычно уходят месяцы. Искусственный интеллект – это уже не просто тренд, это наша сегодняшняя реальность. Благодарю компанию Яндекс за такие актуальные, интересные, бесплатные образовательные проекты».

Надо отметить, что Новосибирский государственный университет сотрудничает с Яндексом уже много лет.  На базе Механико-математического факультета НГУ открыта магистерская программа при поддержке Школы анализа данных — «Прикладное машинное обучение и большие данные». Многие выпускники программы работают в крупных ИТ-компаниях.

«Для нас крайне почетно, что такое мероприятие проводится в Новосибирском университете. Студкемп — это интенсивы по ИТ-направлениям, которые проводит Яндекс Образование совместно с ведущими вузами нашей страны. Безусловно, наш университет, который находится в самом центре Академгородка, относится к таким университетам. Я надеюсь, что эти две недели у вас будет действительно интенсив, будет напряженная работа. На студкемп был очень большой конкурс, отобрали лучших. Вы уедете отсюда не только с новыми знакомствами, друзьями, новыми впечатлениями, но и с новыми знаниями. Вам будут преподавать эксперты Яндекса и нашего университета. Думаю, это поможет вам в вашей профессиональной карьере, и многими из вас через какое-то время, я уверен, мы будем гордиться», – рассказал ректор НГУ академик РАН Михаил Федорук.

Сергей Исаев

Ученые Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН (ИГиЛ СО РАН) спроектировали и изготовили компактную взрывную пушку для исследования динамической прочности и характеристик материалов и конструкций в условиях экстремальных нагрузок, в частности для решения задач авиакосмической отрасли и энергетики. Пушка калибром 20 мм способна метать ударники со скоростями до 2 км/с из любых материалов в нагружаемый образец, установленный на источнике синхротронного излучения (СИ).

В условиях быстроразвивающихся технологий и внедрения новых методов производства конструкционных материалов с улучшенными свойствами, появляется необходимость контролировать их динамические свойства при проектировании изделий и конструкций, использующихся в энергетической и авиакосмической отраслях.

«Нас интересуют высокие скорости деформации, которые происходят при взрывных нагружениях, процессе кумуляции и высокоскоростных соударениях. Например, скорость столкновения корпуса спутника с каким-то космическим объектом может достигать 16 км/с. Такой же скорости может достигать кумулятивная струя, воздействующая на преграду. В изучении высокоскоростных процессов недостаточно представлений о статической прочности материалов, полученных на разрывных машинах при медленном нагружении образца или проведения численного моделирования процесса», — рассказывает научный сотрудник ИГиЛ СО РАН Вячеслав Халеменчук.

На сегодняшний день, для воссоздания экстремальных нагрузок используются взрывные устройства или баллистические пушки (пневматические, пороховые, двухступенчатые), которые метают ударник со скоростью до 4 км/с. Но такие установки имеют большие размеры (от 4 до 20 метров), дороги в использовании и сложны в эксплуатации на источнике СИ. Созданная компактная взрывная пушка может стать более дешевой и удобной в использовании альтернативой для проведения динамических экспериментов.

Взрывная пушка представляет собой компактный ствол длиной 40 мм и внешним диаметром 40 мм и ударник калибром 20 мм. Ударник вылетает из ствола под действием взрывчатого вещества. Ударный волновой фронт за доли секунды (на дистанции всего в пять миллиметров) разгоняет ударник до максимальной скорости. Образец, установленный на пучке СИ, разрушается под действием ударной волны от столкновения с ударником, а система диагностики в режиме реального времени анализирует, как материал нагревается, сжимается, разрушается под нагрузкой.

Эксперименты со взрывной пушкой планируется проводить внутри взрывной камеры или пулеулавливателя на станции Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») 1-3 «Быстропротекающие процессы».

Благодаря универсальному корпусу есть возможность проводить исследования одновременно четырьмя различными способами: методом синхротронного излучения, интерферометрической системой, методом сверхскоростной фоторегистрации, контактными методиками.

Для позиционирования экспериментальной сборки относительно пучка синхротронного излучения внутри взрывной камеры сотрудники ИГиЛ СО РАН разработали и изготовили юстировочное устройство, которое выдерживает подрыв 50 г взрывчатого вещества на расстоянии 100 мм, что можно сравнить со взрывом гранаты. Образцы взрывной пушки и система юстировки прошли испытания на источниках синхротронного излучения комплекса ВЭПП-4 в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН.