Продолжается проект "Открытые уроки". На этот раз урок биологии “От ДНК к стволовым клеткам” прошел в гимназии № 16. Вел его сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН, к.б.н.  Алексей Гавриилович Мензоров. Чем отличаются клетки растений от клеток животных? Что "записано" в ДНК и как она устроена? Почему спираль ДНК двойная? Какими необычными свойствами обладают стволовые клетки? На каком "языке" "говорят" хромосомы?

Ответы на эти и другие вопросы вы можете найти в видео с урока Алексея Мензорова.

Видеозапись урока можно посмотреть здесь

Интервью с заведующим Лабораторией экологического воспитания Института цитологии и генетики СО РАН Анной Игоревной Стекленёвой. 

–  Расскажите кратко о возникновении и развитии Лаборатории экологического воспитания Института цитологии и генетики?

–  В 1966 году было принято постановление Президиума Сибирского отделения Академии наук о создании Станции юных натуралистов (СЮН). Она была создана при Объединенном профсоюзном комитете Сибирского отделения АН. И начиналась эта станция с двух небольших комнат в обычном жилом доме. А с 1968 года СЮН переехала в отдельный коттедж на улице Академической. Там появились классы для занятий, живой уголок. Институты Сибирского отделения помогали становлению Станции юннатов: выделяли оборудование, предоставляли экспонаты, проводили консультации. СЮН была образовательным учреждением при Сибирском отделении АН.

Ее статус поменялся в 1994 году, в период рыночных реформ. Профсоюзный комитет уже не мог финансировать СЮН, и было решено включить ее в состав одного из институтов СО РАН. По профилю ближе всех оказался Институт цитологии и генетики (ИЦиГ). И Станция юннатов была преобразована в Лабораторию экологического воспитания ИЦиГ. А в 2006 году она переехала из коттеджа на улице Академической в новое, более просторное здание на Цветном проезде.

Но при всех переменах, которые за эти годы происходили, основное направление нашей работы не менялось, оно углублялась, расширялась, появлялись новые формы работы с детьми, но ее суть оставалась прежней.

–  И как бы вы определили суть вашей работы?

– Это экологическое воспитание подрастающего поколения в широком смысле этого слова. У нас также разработана методика непрерывного экологического образования, начиная с детского садика и до старших классов школы. И она не просто теоретически разработана, мы практически работаем по ней, с теми, кто у нас учится.

–  Можно об этом рассказать подробнее?

–  Дети начинают приходить к нам лет с пяти, сначала на экскурсии, затем на занятия. Для каждого возраста (дошкольники, младшие, старшие школьники) существуют свои программы биологического, экологического образования. И начиная с детского садика, и до 11 класса школы дети могут изучать то, что им нравится. Понятно, что в дошкольном возрасте их приводят воспитатели, а став школьниками, они уже сами могут определиться со своим интересами. И если сначала занятия бывают групповыми, то затем становятся индивидуальными.

При этом можно выделить три основных направления учебы – ботаника, зоология и геология. Кружки по этим направлениям работают в нашей лаборатории, и они соответствуют основным делениям окружающего нас мира – растительный мир, животный мир и неживая природа. И образование по конкретной научной тематике у нас сопряжено с экологическим воспитанием. Хотя экология изучается у нас и как отдельное направление в научном познании окружающего мира. 

Обучение мы начинаем с простейших форм приобщения к предмету, например, флористики – составления букетов цветов или общения с животными в нашем живом уголке. По мере взросления происходит усложнение: старшеклассники могут, например, изучать молекулярную биологию и генетику.  

 –  В каких формах вы ведете образовательную и воспитательную работу с детьми?

–  Начнем с того, что мы не школа, поэтому работаем по принципам учреждений системы дополнительного образования. Дети приходят к нам добровольно, в том числе и потому, что у нас не ставят оценок, это не значит, что мы не оцениваем результаты их работы. Но это оценки в иной шкале, чем «двойка – пятерка». Преподают у нас сотрудники научных институтов СО РАН, в том числе и имеющие научные степени. Они очень хорошо знают свой предмет, но подходят к его преподаванию иначе, чем в школе. Ведь в научной работе тоже не ставят двоек или пятерок за открытия и достижения, но, тем не менее, существует своя шкала оценок работы и довольно строгая. Здесь нельзя просто «отбывать номер», очень быстро становится видно, кто чего стоит. Поэтому в науку идут добровольно, невозможно заставить заниматься наукой, если у человека нет стремления к этому. И мы можем применять подобные критерии оценок работы наших учеников, потому что они приходят к нам добровольно, в свободное от школьных занятий время. Поэтому мы можем смело утверждать: «В нашу лабораторию, как и в науку, идут по велению сердца».

Это, конечно, не значит, что все наши выпускники впоследствии выбирают научную стезю, далеко не все, но то, чему они у нас научились, остается с ними на всю жизнь.  

– То, что вы сказали, верно для всех учреждений дополнительного образования, если только они выбираются детьми добровольно. А в чем еще отличие вашей лаборатории от них, если не считать того, что преподавателями у вас работают ученые?

– Мы подразделение научного института, конкретно ИЦиГ, и это дает нам одно очень важное преимущество, мы имеем право оформлять на работу своих учеников с 14 лет. И это открывает перед нами возможность в таком качестве везти их в экспедицию. Такие экспедиции мы организуем каждый год на три недели, в среднем в группе бывает до 20 детей. А их работа в экспедиции – это научная тема, которую ребенок выбрал и по которой он должен собрать «полевой материал». Кто-то изучает растения, кто-то пауков или жуков, кто-то наблюдает за птицами. А потом он все свои исследования и наблюдения должен оформить как свою научную работу. Еще раз повторю,  далеко не все из наших выпускников дальше идут в биологию, экологию или вообще начинают заниматься наукой. Но немало и тех, кто прошел нашу школу, нашу лабораторию полностью, затем продолжают изучать биологию, экологию, геологию в вузах. Больше всего наших выпускников идут на Факультет естественных наук НГУ. Более того, у нас уже есть выпускники ФЕН НГУ, которые учились у нас и вновь вернулись работать к нам. И вообще с НГУ мы активно сотрудничаем.

Также мы наладили постоянное сотрудничество со школами нашего Советского района Новосибирска. Например, мы ежегодно проводим районный экологический марафон, в котором участвуют ученики всех школ района.

Это своего рода экологическая игра на знание природы нашей области. Этот марафон занимает три дня, один посвящен водоемам Новосибирской области, второй – птицам (мы проводим его в Международный день птиц – 1 апреля) и третий посвящается флоре и фауне нашей области.      

–  В одном интервью невозможно все рассказать о вашей многогранной работе. Поэтому еще только один вопрос: ваши дальнейшие планы.

–  У нас есть идея реконструировать наш музей природы. У нас появился специалист, который может сделать панорамы природных зон нашей области (леса, степи). Есть также  замысел создать что-то вроде интерактивных экспонатов, при этом у нас и так не действует известное музейное правило: «Руками не трогать!» А сейчас мы хотим, чтобы дети не просто могли трогать экспонаты, но и поработать с ними. Причем ничего компьютерного, все предметы реальны, мы же знаем как важно в детстве «познание на ощупь» и как сегодня нашим детям этого не хватает. Мы хотим создать и соответствующее звуковое оформление, например, запись пения птиц.

Есть еще и то, что можно назвать «наметками планов». Нам не хватает «археологической составляющей». И директор нашего института встречался в нашей лаборатории с научным сотрудником Института археологии, и речь шла о том, что хорошо бы, если бы у нас дети могли изучать и археологию.

И конечно мы продолжаем нашу обычную работу, в частности, уже начинаем планировать очередную летнюю экспедицию. Но все это сейчас оказывается под вопросом из-за начавшейся реформы Академии наук.

–  Как идущая реформа может повлиять на будущее вашей Лаборатории экологического воспитания?

–  Самым прямым, реформа ставит под вопрос само наше существование. Финансирование теперь будет осуществлять Федеральное агентство научных организаций (ФАНО), а там могут решить, что для ИЦиГ и вообще для СО РАН мы, что называется, «непрофильный актив».

И поэтому, в свете начавшихся перемен, если нам просто удастся сохраниться в нынешнем виде, это уже будет очень хорошо. А пока мы пишем заявку на очередную летнюю экспедицию, но уже не знаем, состоится она или нет.

– Спасибо за рассказ о вашей Лаборатории, а по сути, школе экологического воспитания. Хотя тема экологического воспитания, похоже, требует отдельного разговора. 

Интервью Юрия Курьянова  

Рейтинг журнала Nature отчасти персонализировал выбор журнала Science, и если последний выделил сами прорывы, то Nature — их исполнителей. Номер первый по версии Nature – 32-х летний Фэн Чжан (Feng Zhang) из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology), он один разработчиков метода геномного редактирования (CRISPR) с помощью фермента Cas. Следующая в списке Nature – не ученый, но научный консультант Американского союза гражданских свобод (American Civil Liberties Union) Таня Симончелли (Tania Simoncelli), которая сообщила юристам о том, что биомедицинские компании заняты патентованием человеческих генов. В частности, благодаря ей была организована успешная кампания против агрессивной защиты в суде прав, заявляемых фирмой Myriad Genetics на два гена, которые связаны с раком молочной железы. Дебора Персо (Deborah Persaud ) из Детского центра Джонса Хопкинса (Johns Hopkins Children’s Center) в марте 2013 представила первый задокументированный случай избавления ребенка от ВИЧ-инфекции. Четвертое место в рейтинге Nature занимает астроном Майкл Мэйор (Michel Mayor), под руководством которого за последние 20 лет были обнаружены сотни экзопланет. Главное его открытие пришлось на 2013 год: группа Мэйора установила, что планета Kepler 78b по плотности и размерам является ближайшим аналогом Земли среди экзопланет, попавших в поле зрения ученых до сих пор.

На пятом месте – филиппинский дипломат Надерев Саньо (Naderev Saño), который на недавней конференции ООН по климату в Варшаве посвятил свое выступление природной катастрофе, происходящей в его стране. Во время своей 15-минутной речи он не смог сдержать слез: в эпицентре тайфуна Хайян оказались его родные и близкие.

Следующим среди десяти ученых года называется Виктор Гроховский, член комитета Российской Академии наук по метеоритам, доцент Уральского федерального университета. Он вычислил точное местонахождение самого большого – 570 килограммового — осколка челябинского метеорита, упавшего в озеро Чебаркуль в феврале 2013 года.

Китайскому вирусологу Хуалань Чен (Hualan Chen) удалось остановить вспышку птичьего гриппа H7N9. Собрав за 48 часов тысячи образцов, группа Чен незамедлительно установила источник опасного штамма – рынки живой птицы. На девятом месте — выходец из Казахстана, в прошлом – аспирант Медико-генетического научного центра РАМН, ныне профессор Орегонского Университета (Oregon Health & Science University) в Портленде, США, Шухрат Миталипов (Shoukhrat Mitalipov). Он первым клонировал обезьян, первым разработал эффективную методику получения стволовых клеток из эмбриона человека, а также воспроизвел на человеке эксперименты по предотвращению митохондриальных заболеваний. Замыкает список американский антрополог Кэтрин Клэнси (Kathryn Clancy), которая, использовав блог Scientific American, провела работу по оценке того, насколько часто студенты-антропологи сталкиваются с сексуальными домогательствами и установила, что довольно часто. 

Марина Аствацатурян

Правительство РФ впервые опубликовало план мероприятий («дорожную карту») по теме «Развитие отрасли информационных технологий».

Документ, названный новой редакцией «дорожной карты» разработан Министерством связи и массовых коммуникаций России, подписан премьер-министром Дмитрием Медведевым 30 декабря 2013 г. и размещен на сайте Правительства 8 января 2013 г.

До сих пор анонсированная еще в середине 2013 г. правительственная «дорожная карта» ИТ-отрасли не публиковалась.

Перечень мероприятий в «дорожной карте» занимает 20 страниц и охватывает период 2014 г. - 2018 г.

Все мероприятия объединены в шесть разделов, посвященных развитию исследований и разработок в ИТ; развитию ИТ-инфраструктуры; подготовке и повышению квалификации ИТ-специалистов; совершенствованию институциональных условий ведения бизнеса в ИТ; созданию информационно-аналитической базы для развития ИТ-отрасли и мерам общего характера.

Развитие ИТ-инфраструктуры

Инфраструктурный раздел открывается тезисами о создании технопарков. Ко II кварталу 2015 г. в России технопарков должно быть открыто не менее 11 штук общей площадью не менее 350 тыс. кв. метров и с числом рабочих мест не менее 25 тыс. Кроме того, упоминается необходимость выхода технопарков на проектную мощность.

В карте есть упоминание о господдержке экспорта ИКТ-продукции, в том числе о правовой охране разработок, краткосрочном экспортном кредитовании и пр.

Отдельную строку в программе мероприятий смогли получить активисты использования открытых данных. Согласно «дорожной карте» в России должны на основе открытых данных создаваться социально значимые и коммерческие сервисы.

Отраслевая принадлежность этих сервисов ограничена сферами образования, здравоохранения, ЖКХ и соцподдержки.

Дорожная карта предусматривает необходимость импортозамещения ИКТ-продукции в оборонно-промышленном комплексе «и в других специализированных областях». К IV кварталу 2014 г. на этот счет должна быть cформирована долгосрочная концепция разработки и доверенных программно-аппаратных комплексов.

Интересен пункт «дорожной» карты о загрузке построенных за государственный счет суперкомпьютеров, «актуальными задачами для различных секторов экономики». О постройке в России новых суперкомпьютеров за государственные средства в плане мероприятий речи не идет.

Для популяризации ИТ-предпринимательства будут использоваться возможности и инфраструктура инновационного центра «Сколково». Кроме того, особым пунктом «дорожной карты» отмечено использование инфраструктуры казанского «Университета Иннополис».

Подготовка ИТ-специалистов

Правительство признает существование в стране дефицита ИТ-специалистов. По его планам, в России за 2014 г. - 2018 г. должны быть подготовлены более 350 тыс. ИТ-специалистов.

Не менее 150 тыс. из них должны быть подготовлены на бюджетной основе в государственной системе образования: от 125 тыс. ИТ-специалистов в высших учебных заведениях и от 25 тыс. в средних специальных.

Обучение ИТ-дисциплинам будет вестись на основе модернизированного общеобразовательного курса «Математика и информатика». Для поддержки талантливых учеников планируется проведение «технологических конкурсов, соревнований, олимпиад в сфере информационных технологий и других мероприятий».

Кроме того, предполагается, что обучение компьютерной грамотности коснется и «людей старшего возраста», а для федеральных госслужащих будут разработаны по компьютерной грамотности особые требования.

Совершенствование институциональных условий ведения бизнеса в области ИТ

В этом разделе обращает на себя внимание желание Правительства обеспечить благоприятные условия для привлечения в Россию высококвалифицированных иностранных ИТ-специалистов, усовершенствовать налоговое законодательство для ИТ-компаний и разработка нормативных правовых актов, упрощающих ведение бизнеса, связанного с облачными вычислениями.

До сих пор при работе над «дорожной картой» представители Минкомсвязи и куратор отрасли вице-премьер Аркадий Дворкович придерживались идей снижения налоговооблагаемой базы в ИТ-компаниях.

Показатели, которых должна достичь ИТ-отрасль, в новой редакции «дорожной карты» соответствуют тем, что звучали на этапе ее подготовки.

ИТ-отрасль должна расти втрое быстрее валового внутреннего продукта в целом по стране, к 2018 г. объем производства в отрасли должен составить 450 млрд руб., к 2018 г. должен быть удвоено число высокотехнологичных рабочих мест.

Все больше сотрудников научных организаций знакомится с появившимся недавно в интернете сайтом "Карта российской науки" и испытывает шок от увиденного . Количество ссылок на публикации ученых не соответствует реальности, как и численность работающих в том или ином институте. Со специализацией НИИ ситуация просто анекдотическая. Если верить "Карте", среди профильных направлений ФИАН   вопросы овощеводства и педиатрии, Институт математики им. С.Л. Соболева имеет интерес к музыковедению и орнитологии. Институт прикладной физики Нижегородского НЦ РАН   к акушерству и гинекологии, Математический институт им. В.А. Стеклова   к генетике и религиоведению.

Специалисты поясняют: "Карта российской науки" составлена путем механического слияния различных баз данных без тщательной экспертизы и проверки информации. При этом алгоритмы разработчиками заданы безграмотно. Если ученый физик опубликовался в научном журнале, где по соседству была статья об исследованиях в области гинекологии, машина вписывает в профиль его института это направление.

Чиновники Минобрнауки, выплатившие за "Карту" 90 млн рублей фирме "ПрайсвотерхаусКуперс Раша Б.В.", пытаются сохранить лицо, утверждая, что это только первый этап работы и ученые должны сами обеспокоиться внесением правильных данных о себе.

Непонятно только, почему люди должны бесплатно устранять ляпы получивших хорошие деньги разработчиков. К тому же, по мнению экспертов, в "Карту российской науки" заложены настолько грубые системные ошибки, что ее в принципе невозможно довести до ума.

Свои заявления по этому поводу сделали Общество научных работников и Комиссия общественного контроля за ходом и результатами реформ в сфере науки. Правда, ОНР призывает "научных работников принять активное участие в тестировании проекта и выработке предложений по его доработке". Комиссия же советует "воздержаться от обращений к системе "Карта российской науки" для внесения туда каких либо изменений".

Совет молодых ученых МИАН, отметив принципиальные ошибки программы,  констатировал, что "у заказчиков и разработчиков отсутствует понимание того, как устроена современная наука". "Представители Министерства неоднократно заявляли, что "Карта российской науки" должна быть основным инструментом для принятия ключевых решений. Мы заявляем, что эта система полностью непригодна для достижения этих целей. Она является ярким примером халтуры, не оправдывающей выделенные на нее средства",   говорится в обращении СМУ.

Многие из нас, наверное, знают, что такое 3D-принтер. Это такая штука, которая может «лепить» из пластика разные объемные фигуры. В основном 3D-печать ассоциируется со всякими безделушками, сувенирами.  В последнее время даже с тревогой заговорили о том, что с помощью таких устройств можно спокойно «вылепить» детали боевого оружия и потом собрать из них пистолет или винтовку. В общем, возможности у такой техники весьма широкие, и испробована она еще далеко не везде.

Как выяснилось, 3D-печать можно применять во вполне мирных целях, решая довольно серьезные научно-исследовательские задачи. Такую возможность 3D-принтера недавно оценили в Институте теплофизики СО РАН и уже стали применять для решения актуальных проблем… гидроэнергетики!

Мы уже сообщали о том, что здесь была создана установка, с помощью которой гидротурбинные течения изучаются в воздушной среде. Такая возможность, как мы отметили, возникла благодаря  появлению новейшего высокоточного измерительного оборудования, разработанного в том же Институте. Как нам объяснили, данная исследовательская инновация позволяет серьезно оптимизировать процесс, поскольку не требует высокопрочных материалов и деталей. Следовательно, появилась возможность отдельные элементы экспериментальной установки делать из пластика, используя 3D-печать. Чем наши ученые и поспешили воспользоваться, приобретя соответствующее устройство.

Теперь разработчики гидротурбин выдают Институту геометрию необходимых элементов системы, требующих экспериментальной проверки. Здесь, в Лаборатории экологических проблем, теплоэнергетики вводят данные в 3D-принтер, печатают нужную деталь, а потом «продувают» ее на упомянутой установке (причем, корпус самой установки также сделан на 3D-принтере). После исследования в геометрию вносятся нужные коррективы, затем делается новая деталь. Как пояснили специалисты, им приходится испытывать кучу разных геометрий. После чего производитель получает все необходимые ему данные. В конечном итоге происходит дальнейшее совершенствование наших гидротехнических систем: снижаются шумы и вибрации, устраняются причины аварий – чему как раз и способствует работа ученых. «Методом тыка», на уровне обычной инженерии, теперь уже работать не принято. Экспериментальная проверка позволяет избежать ошибок и ненужных затрат. Главное, сами эксперименты благодаря новейшему оборудованию также оптимизируются, что позволяет добиваться нужных результатов гораздо быстрее и менее накладно, чем раньше.

Сам 3D-принтер, конечно, вещь не такая уж дешевая. Его стоимость в районе 140 тысяч рублей. Однако если заказывать детали на стороне (а их нужны десятки), то каждая из них обойдется в 20–30 тысяч рублей. Одна деталь даже когда-то обошлась в 70 тысяч (!) рублей.

Так что намного выгоднее было обзавестись этим оборудованием и «лепить» такие детали самостоятельно. Что теперь здесь и делают. Себестоимость каждой детальки – примерно 200 рублей.

Раньше, когда о 3D-печати еще не думали, аналогичные детали заказывали токарям. В силу того, что изделие было штучным, обходилось оно не дешево, и ждать приходилось 3–4 месяца.

Теперь на изготовление такой детали требуется всего 14 часов. Причем, все делает сама машина. Выглядят эти детали, конечно же, игрушечно. Но от таких «игрушек» во многом зависит развитие отечественной гидроэнергетики.

В перспективе, кстати, возможно применение 3D-принтеров на металле. Таким образом, появится возможность делать более прочные детали для использования в других установках, не прибегая при этом к услугам токарей. Правда, стоимость такой машины весьма внушительна – от 500 тысяч долларов до одного миллиона. Хотя в масштабах страны – не такие уж большие деньги. И если понадобится для дела, то почему бы не применить?

Олег Носков