В тундре будут выращивать кедры

9 окт 2013 - 10:12

Ученые томского Института химии нефти СО РАН несколько лет назад создали полимер, так называемый криогель, который уже не первый год используется для изоляции, укрепления почвы и откосов дорог в условиях севера.

Как сообщает центр общественных связей СО РАН, в обычных условиях криогель похож на глицерин. При замораживании и оттаивании он становится очень прочным, похожим на силикон. В этом году изучением возможностей полимера занялись специалисты технопарка "Ямал" в рамках проекта по рекультивации тундры. Исследователи хотят применить его для защиты растений в замерзшей почве.

"Смысл вот в чем: корни растений обрабатываются криогелем, а затем, после посадки, им поливают почву еще и сверху. Таким образом, вегетативная система растений защищена от перемерзания. Кроме того криогели цементируют почву, защищая от выветривания и вымывания. То есть, они помогают прижиться и перезимовать. Для северных земель со слабым плодородным слоем это действительно находка", - сообщила экономист-аналитик ВМНК ЯМАЛ Екатерина Чечеткина.

В качестве эксперимента, в тундре были сделаны первые посадки кедра и многолетней травы, корни которых обработаны раствором криогеля, уточняет источник.

Сибирские и японские ученые будут вместе разрабатывать новые материалы

9 окт 2013 - 10:10

Руководство Сибирского отделения РАН и японского университета Тохоку обсудили в Новосибирске перспективы дальнейшего сотрудничества, развивающегося с начала 70-х годов прошлого века, сообщает центр общественных связей СО РАН.

В сообщении говорится, что японскую делегацию возглавлял президент университета Тохоку профессор Сусуму Сатоми, занявший этот пост в апреле 2012 года.

Академик Федор Кузнецов выделил три основных направления совместной работы.

"Это материаловедение для новых источников энергии, в том числе солнечной; основы биотехнологий и медицинских приложений; системы экологического мониторинга и оценки пожарной опасности лесов", - говорится в сообщении.

Японские ученые отметили, что в 2011 году университет был серьезно поврежден цунами и на некоторое время закрыт.

"В частности, разрушилась лаборатория профессора Акихиро Кидзимы, являющегося также соруководителем совместной с СО РАН материаловедческой лаборатории", - отмечается в сообщении.

В настоящее время лаборатория почти восстановлена, в университете Тохоку, где учится около 18 тыс. человек, включая 7 тыс. аспирантов и докторантов, проходят международные встречи.

Со своей стороны, заместитель председателя СО РАН академик Василий Фомин пригласил японских коллег поработать на недавно открытой новой исследовательской станции СО РАН на острове Самойловский в дельте Лены.

"Там хорошее, современное оборудование и бытовые условия для работы, и летом, и зимой", - сказал он.

Во время визита японская делегация посетила институты СО РАН, в которых на долгосрочной основе работают их соотечественники - Химической биологии и фундаментальной медицины, Цитологии и генетики, Теплофизики им. С.С.Кутателадзе, а также Институт неорганической химии им. А.В.Николаева СО РАН, где проходит российско-японский семинар.

Академик Хохлов: Реформа РАН будет сопровождаться сокращением научных сотрудников

"Я покривлю душой, если скажу, что все лаборатории РАН работают на мировом уровне, - признал академик. - И с этим надо что-то делать". "Определенное сокращение, реструктуризация явно будут и безусловно нужны", - подчеркнул Хохлов.

По его мнению, нынешний штат научных сотрудников РАН превышает необходимый уровень "в два раза-то точно". Хохлов отметил, однако, что масштаб предстоящих сокращений неизбежно будет сильно различаться в зависимости от эффективности конкретных институтов и лабораторий в них. "В тех институтах, которые зарабатывают деньги на грантах, госконтрактах, хоздоговорах, - где финансирование примерно 50 на 50 - а в успешных институтах РАН это сейчас так — практически никакого сокращения не будет", - предположил Хохлов.

Зависимость между сокращением штатов и ростом зарплаты научных сотрудников также была подчеркнута в ходе эфира. "Заработная плата должна быть существенно выше, - отметил Хохлов. - Но дополнительных денег никто не даст. Поэтому более высокие зарплаты будущих постоянных сотрудников и тех, кто будет на пятилетних контрактах, должны сопровождаться каким-то изменением статуса других сотрудников, которые в это число не попадут".

Предстоящие сокращения сотрудников, согласно идее, озвученной академиком Хохловым, ни в коем случае не должны быть произвольными. Им должен предшествовать "всесторонний научный аудит", и его станет проводить будущий "коллегиальный орган, состоящий из ученых мирового уровня", который Хохлов предложил назвать "сенатом". "Основная, первая задача "сената" - аудит того, что у нас есть в РАН, - пояснил Хохлов. - Аудит всесторонний, научный, по гамбургскому счету. Что сделал этот институт, какие у него сильные группы? Их должно быть какое-то критическое количество. И надо выработать систему мер по поддержке сильных групп. А слабые как-то реорганизовывать".

«Биоинформатика – одно из самых перспективных направлений»

- Предыдущая наша беседа была посвящена прикладным работам Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН в сфере сельского хозяйства. При этом вы тесно сотрудничали с Сибирским Отделением Российской Академии сельскохозяйственных наук (РАСХН), с которым сейчас РАН собираются слить. 

- Да, мы без всяких напоминаний извне давно и тесно сотрудничаем с РАСХН. Боюсь только, что цель реформаторов – не слияние, а ликвидация РАСХН, как и Российской академии медицинских наук (РАМН) с местным отделением, с которым мы тоже очень тесно сотрудничали. Медицина – это второе важное направление наших научных исследований и разработок.

Под руководством Р.И. Салганика и его сотрудников в нашем институте были созданы противовирусные препараты, широко используемые в 60-70-е годы, а позже – иммозимаза, эффективная при лечении гнойно-воспалительных процессов.

На основе этих разработок был создан препарат Тромбовазим, базирующийся на электронно-лучевой технологии и принадлежащий к новому классу тромболитиков. Основными создателями препарата являются Институт цитологии и генетики СО РАН и Институт ядерной физики СО РАН.

Этот препарат один из немногих, который в постсоветское время был зарегистрирован, начал производиться и продаваться как российское лекарство. Также в области медицины в ИЦиГ проводятся исследования новых перспективных методов диагностики и лечения паразитарных заболеваний, в частности описторхоза.

- Ваш институт, как и другие институты СО РАН, активно работает со студентами НГУ, поэтому наверняка у вас есть практические наработки в области образования.

- Наши сотрудники ведут большую работу со студентами разных ВУЗов, но естественно наш базовый ВУЗ – это НГУ, у нас в нём три базовые кафедры.  Кроме студентов мы работаем и со школьниками, ИЦиГ СО РАН является базовым институтом для четырех кафедр факультета естественных наук НГУ: цитологии и генетики, молекулярной биологии (совместно с Институтом химической биологии и функциональной медицины), физиологии, информационной биологии. В 2012 году 37 студентов выполняли дипломные работы или магистерские диссертации непосредственно в лабораториях Института. Всего в вузах ведут преподавательскую работу 60 сотрудников Института. Ведется активная работа со школьниками –  можно отметить работу лаборатории экологического воспитания ИЦиГ. Сотрудниками этой лаборатории  разработаны методики ведения непрерывного экологического образования, начиная с детского садика и до вуза. Наши сотрудники ведут углублённое преподавание биологии, биоинформатики и других дисциплин в нескольких школах Новосибирска.

- Сегодня очень часто к месту и не к месту употребляется термин «биоинформатика».  Ваш институт занимается научными исследованиями в этой сфере. Можно об это рассказать чуть подробнее?

- Биоинформатика или информационная биология – одно из самых перспективных направлений исследований нашего института. И то, что термин «биоинформатика» так часто звучит в СМИ, так это тому дополнительное подтверждение. Другое дело, что у популярности того или иного научного направления есть оборотная сторона, вокруг сразу начинают появляться псевдонаучные шарлатаны или, как говорил специалист по их разоблачению академик Э.П. Кругляков, «ученые с большой дороги». Впрочем, борьба с псевдонаукой, к сожалению, – тоже одно из самых «перспективных» направлений, но это тема отдельного большого разговора.
Что касается ИЦиГ, то исследования  в области информационной биологии   практическое применение находят, в частности,  в персонализированной медицине. Она состоит в том, что изучение генома конкретного человека позволит выявить его предрасположенность к тем или иным заболеваниям, к различным видам физической и умственной нагрузки и так далее. Это позволяет находить индивидуальные методы лечения.

- То есть, как я понимаю, вы хотите совершить революцию в медицине? По аналогии с военным делом это можно назвать высокоточным лечением. В военном деле раньше били по площадям, а теперь высокоточным оружием поражаю конкретную малоразмерную цель. Так и в медицине, вместо методик лечения обобщенного больного  будут подбираться персональные методы излечения конкретного человека?

- Да, и это одно из самых перспективных направлений развития медицины. А если продолжить разговор о тех исследованиях, которые находятся в центре внимания  СМИ, то можно назвать работы академика В.П. Скулачева по борьбе со старением человеческого организма. Учёные под руководством академика В.П. Скулачёва провели исследование, в котором доказали, что антиоксидант SkQ, призванный бороться с процессами старения в организме, способен лечить возрастные заболевания глаз у крыс и у кроликов. Исследователи доказали высокую эффективность антиоксиданта SkQ в терапии возрастных офтальмологических заболеваний у животных. Сам Скулачев работает в Москве, но у нас в Институте есть сектор молекулярных механизмов старения, который тесно с ним сотрудничает.

Исследование антиоксиданта  SkQ было выполнено на уникальной генетической модели – созданной в ИЦиГ СО РАН линии преждевременно стареющих крыс OXYS. Ускоренное старение мозга этих животных проявляется характерными изменениями поведения, нарушением способности к обучению и памяти в результате нейродегенеративных изменений в мозге, которые были подтверждены методами магнитно-резонансной томографии.  Полученные результаты исследования указывают на перспективность использования линии крыс OXYS в качестве животной модели болезни Альцгеймера, а также на высокий потенциал антиоксиданта SkQ1 в качестве возможного средства профилактики этого заболевания.

И если еще говорить о прикладных темах мирового уровня, то можно назвать исследования в области изучения генофонда малочисленных народов Севера. Последнее время во всем мире повысился интерес к популяционной генетике, которая необходима в первую очередь для того, чтобы понять, как грамотно лечить представителей тех или иных народов. 
То, что я вам назвала, во-первых, далеко не полный перечень прикладных тем, по которым ведутся работы в Институте цитологии и генетики, а, во-вторых, по каждому из этих направлений можно написать целую книгу и даже не одну.

- Не скажу насчет книги, а вот отдельные интервью и статьи по каждому из обозначенных направлений мы постараемся сделать. А в заключении вопрос о начавшейся реформе РАН, как она может повлиять на работу Института цитологии и генетики?

- Если отвечать совсем коротко, то повлияет негативно. При этом авторы начавшейся реформы говорят, что ее главная задача – повысить экономическую эффективность и практическую отдачу  научных исследований. Но заявленный ими подход к реформированию РАН приведет к обратному эффекту, применительно к нашему институту она в первую очередь ударит именно по прикладным исследованиям и разработкам. ИЦиГ очень сильно завязан на дорогостоящую инфраструктуру и оборудование для проведения своих исследований. А это и есть то самое имущество, которым хотят «поуправлять» «эффективные менеджеры». Например, эксперимент по одомашниванию проводится на нашей звероферме уже 55 лет. Меньше не получится, надо чтобы сменились поколения животных, с которыми ведется работа. Но нашим «менеджерам» не важно, что результат получается мирового значения, ведь человек уже несколько тысячелетий животных не одомашнивал, разве что приручал, а теперь прерванный процесс может возобновиться.  Но кто из реформаторов науки согласится долго ждать глобального результата, они хотят сиюминутной финансовой выгоды. А наша звероферма находится на участке, который очень привлекателен с точки зрения жилищного строительства. И если реформа будет «углубляться и расширятся», то этот эксперимент, как и ряд других направлений исследования нашего института может быть закрыт. В целом, все может закончиться погоней за быстрым результатом, а значит мелкотемьем и закрытием больших и перспективных направлений исследований, которые заканчиваются соответствующими результатами, как у нас получилось с зерновыми культурами, которыми засеяна значительная часть сибирских полей. Но если тема исследований мелкая, то и результат будет соответствующим. Вновь вырисовывается алгоритм всех реформ постсоветского времени: «Хотели как лучше, а получилось как всегда».

Но тема  реформы РАН, которая начинает разворачиваться у нас перед глазами, и, извините за выражение, «на нашей собственной шкуре», требует отдельного большого разговора. Пока же повторю то, что уже говорила, реформаторы науки требуют от нее практических результатов, они есть и они будут появляться только на поле фундаментальной науки, если ее удастся сохранить.

- Думаю, что  разговор о науке и ее реформе у нас с учеными Института цитологии и генетики СО РАН состоится и не один. А пока спасибо за интервью.

Вел интервью Юрий Курьянов.

Агентство научных организаций не сможет продавать имущество РАН

Вновь созданное агентство научных организаций, в ведение которого передаются институты Российской Академии Наук (РАН) в ходе ее реформы, не сможет приватизировать и продавать имущество РАН, пишет в среду газета "Коммерсант".

Предварительный проект положения об агентстве, который есть в распоряжении издания, гласит, что ведомство сможет управлять имуществом и землями РАН и выступать девелопером, то есть строить, реконструировать и ремонтировать действующие объекты, а также приобретать в собственность недвижимость и земельные участки.

При этом источник газеты в правительстве подчеркнул, что "агентство не сможет приватизировать и продавать имущество".

В проекте документа, как и в законе о реформе РАН, не прописано, кто может занимать пост руководителя агентства, пишет издание. При этом руководителю предусмотрели пять заместителей. Также по согласованию с главой агентства правительство утвердит состав "научно-координационного совета".

"Пока на откуп совету отдан вопрос создания, реорганизации и ликвидации научных организаций. Кроме того, он будет решать вопрос о проведении внешнего аудита научных организаций и формировать предложения по уточнению тематик и направлений исследований и объемам их финансирования. По вопросам распоряжения средствами федерального бюджета в отношении подведомственных научных организаций и контроля за использованием этих средств совет сможет вырабатывать только рекомендации", — сообщает газета.

В законе предусматривается присоединение Академий медицинских (РАМН) и сельскохозяйственных наук (РАСХН) к РАН. Согласно закону, управление НИИ передается агентству по управлению имуществом РАН. Госвласти запрещено вмешиваться в научную деятельность.

Новосибирские естествоиспытатели соревнуются за мировое лидерство в неравных условиях

«Честно говоря, мы даже не знаем, за счет чего удерживаем позиции с мировыми лидерами – условия у нас просто несопоставимы», – такое я услышал в лаборатории по выращиванию кристаллов Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН.

В самом деле – уму непостижимо: перспективные исследования, проводимые здесь, требуют многомиллионных вложений. Государство ограничивается сотнями тысяч. Откуда берутся остальные? Известно – за счет так называемых хоздоговоров. Проще говоря, ученые вынуждены продавать часть своей экспериментальной продукции. Благо, на нелинейные кристаллы есть огромный спрос на мировом рынке. Так что в каком-нибудь дорогом импортном приборе вполне может оказаться оптический элемент, изготовленный в лаборатории Института.

Российские государевы мужи, конечно же, знают об этой деятельности, и потому совесть их как будто чиста – и на научных исследованиях бюджетные деньги «сэкономили», и ученых, вроде бы, без куска не оставили. Пока не оставили. Времена нынче революционные. Не ровен час, когда лаборатории обяжут стопроцентно платить за воду и электричество, потом введут арендные платежи по рыночным расценкам (о сокращении персонала мы уже не говорим, ибо оно и так намечается). Далее придет какой-нибудь назначенный «эффективный менеджер» и потребует осуществить «оптимизацию» расходов на исследования. Ну, например, заменить платиновые тигли на ведра из нержавейки. Если вы имеете опыт общения с нынешними чиновниками, то поймете, что такой вариант вполне прогнозируем.

Короче говоря, ученые ставят эксперименты над природой, а правительство наше ставит эксперименты над учеными. Такое вот социологическое «исследование»: выживут ученые или не выживут, уедут или не уедут? А если уедут, то куда, на благо какой страны будут работать? Потом в газетах напишут: «Сотрудники Новосибирских институтов предпочитают работать во Франции, а не в Китае».

Надо сказать, что за рубежом достаточно хорошо знают наших специалистов, занимающихся здесь выращиванием нелинейных кристаллов. В этом плане Институт геологии и минералогии СО РАН пока еще неплохо котируется, тем более что сотрудникам упомянутой лаборатории удалось в свое время успешно освоить весьма перспективные технологии, благодаря чему наша страна и находится по этому направлению в числе лидеров. «На сегодняшний день, – говорит заведующий лабораторией д.т.н. Александр Кох, – мы идем примерно в ногу с Китаем по выращиванию кристаллов трибората лития». По его словам, эти кристаллы в развитых странах используют для создания сверхмощных лазерных систем, способных просто-напросто открыть новую физику и даже запустить термоядерный синтез. Пока наши ученые удерживают здесь неплохие позиции, работая, так сказать, на переднем крае. Однако американцы, судя по всему, серьезно вырвались вперед. «У них материальные возможности намного превышают то, чем располагаем мы», – с сожалением констатирует ученый.

Судите сами. Государственная программа, в рамках которой удалось (причем, удалось «со скрипом») получить финансирование на эти исследования, предполагает 150 тысяч рублей в год. А только один платиновый тигель, в котором растет кристалл, стоит несколько миллионов. «По-хорошему, – замечает Александр Кох, – нам надо ежегодно миллионов тридцать». Как назло, неожиданно появилась другая напасть – незапланированные отключения электричества из-за технических аварий сетей. В текущем году такое случалось два раза. Для лаборатории это – ЧП. Дело в том, из-за отключения энергии остывают печи, где растут кристаллы. А это значит, что несколько месяцев работы уходят насмарку, и приходится все начинать заново. Автономные блоки питания, которыми располагает лаборатория, могут поддержать работу печей в течение нескольких десятков минут. А отключение теперь длится часами! И спросить потом будет не с кого. Никто вам ничего не компенсирует. В подобных условиях придется обзаводиться собственной мини-электростанцией. Вот только на какие шиши ее покупать? Госпрограмма таких расходов не предусматривает.

Как вы понимаете, на столь скудном пайке удержаться в лидерах будет невозможно. А тем более догнать и перегнать Америку. И работа по хоздоговорам – подспорье не очень надежное, если учесть, какие громадные инвестиции вбухиваются сейчас в производство нелинейных кристаллов в других странах (в том же соседнем Китае). Чтобы удержать позиции и вырваться вперед, нужно техническое переоснащение, закупка новейшего оборудования. Нужны, наконец, дополнительные рабочие места. А происходит все с точностью до наоборот – всемерное сокращение бюджетного финансирования.

Еще печальнее то, что сокращение происходит на фоне постановки перед научным сообществом амбициозных задач. Среди лидеров сейчас идет постоянная конкуренция за создание особо крупного кристалла безупречного качества. Планка поставлена четко: нужен оптический элемент диаметром 100 мм с последующим увеличением до 200. По предварительным расчетам физиков, с его помощью можно будет создать лазерную установку такой мощности, что она начнет «рвать атомы». Это уже путь к управляемому термоядерному синтезу. Для таких мощностей понадобится кристаллик весом порядка пяти килограмм. А чтобы его вырастить, необходимо соответствующее оборудование – очень, очень дорогое оборудование!

Сегодня расклад такой. Наши ученые уже могут выдать элемент диаметром 65 миллиметров. Американцы дошли до 90 миллиметров. И, безусловно, будут в этом направлении двигаться и дальше. Цели у них поставлены твердо, и средств на работу достаточно. «В принципе, создание очень большого кристалла вполне возможно, – уточняет Александр Кох, – и он будет создан, но, скорее всего, не нами». Почему не нами – совершенно понятно. В гонке за лидерство остановки и перерывы недопустимы. А у нас процесс может остановиться даже из-за того, что коммунальный оператор не успел вовремя заменить кабели в какой-нибудь трансформаторной будке.

P.S. Когда шла работа над этим материалом, Президент подписал скандальный закон о «реорганизации» РАН. Самое интересное, что накануне этого события он же попенял Америке за то, что она упорно рвется в лидеры и навязывает другим народам свою волю. Видно, что руководство РФ соревнуется с США на поприще нравственных добродетелей. Мы оказались «миротворцами», и это сильно воодушевляет людей наверху. Соревноваться с американцами на поприще научных и технических достижений наша власть, похоже, не настроена.

Олег Носков

В Якутске ученые со всего мира обсудят изменения климата

8 окт 2013 - 03:22

С 8 по 11 октября 2013 года в Якутске пройдут международная конференция «Глобальное потепление и взаимоотношения человека и природы в Сибири: Социальная адаптация к изменениям наземных экосистем, с акцентом на водную среду» и международное совещание «Баланс углерода, воды и энергии и климат бореальных и арктических регионов с особым акцентом на Восточную Евразию».

Мероприятия пройдут при содействии СВФУ им.М.К.Аммосова и международных проектов RIHN, GRENE Tea и JAMSTEC (Япония), PAGE21 и INTERACT (Евросоюз).

В работе конференции и рабочего совещания будут участвовать более 90 участников, известных ученых из представительных научных и образовательных учреждений, в том числе из Института биофизики РАН, Института леса им. Сукачева, Института физиологии растений РАН, Японского агентства науки и техники правительства Японии, Института Макса Планка (Германия), Университета Амстердама (Нидерланды), Университетов Токио, Нагоя и Хоккайдо (Япония).

Глобальное потепление, вероятно, серьезно видоизменит природу Сибири. Ранние признаки указывают на то, что круговорот углерода и воды претерпевают быстрое изменение, с потенциально серьёзным воздействием на экосистемы как Якутии, так и всей Сибири. Местное население будет вынуждено адаптироваться к беспрецедентной последовательности каскадных изменений окружающей среды. Все эти проблемы требуют неусыпного контроля и серьезного обсуждения на самом высоком научном уровне.

На конференции будут рассмотрены три аспекта изменения окружающей среды, связанных с климатом, и наблюдаемых в исследованиях проекта. Это, во-первых, современные и, возможно, будущие изменения в климате и круговоротах воды и углерода, текущие полевые наблюдения влияния изменчивости углерода и гидрологического режима на ландшафты Восточной Сибири, и ключевые изменения или движущие силы, связанные с этими воздействиями, а также особые социальные процессы в многонациональном обществе Якутии, его потенциальная способность к адаптации к прогнозируемым изменениям климата и наземных экосистем.

Ключевыми темами докладов станут природные процессы в якутских экосистемах вечной мерзлоты и холодного климата, использование спутниковых технологий и разработка моделей циклов углерода, воды и энергии, уязвимость ландшафтов и инфраструктуры в мерзлотных регионах, взаимодействие человека и природы в сочетании с изменением климата, а также состояние исследований на настоящий момент и планы на будущее.

Новосибирцы увидят уникальный фильм в планетарии

8 окт 2013 - 01:33

Новосибирский планетарий снял первый в России полнокупольный фильм, в котором наряду с компьютерной графикой использованы реальные съемки Солнца и других небесных тел, сообщил РИА Новости в пятницу директор планетария Сергей Масликов.

"Это первый (в России) такой фильм, он будет наполовину состоять из реальных съемок, поскольку камера, которой мы располагаем, позволяет снимать в очень высоком разрешении, четыре тысячи на четыре тысячи точек, а наполовину — 3D-моделирование. Сейчас все полнокупольные фильмы, которые мы показываем, сделаны целиком на компьютере", — сказал Масликов.

По его словам, познавательный фильм, который будет демонстрироваться в звездном зале планетария, посвящен Солнцу и получит название "Родная звезда". Съемки уже закончились, сейчас идет монтаж картины. Выпустить ее планируется к концу года.

Масликов отметил, что над фильмом трудится специальная съемочная группа, члены которой работают в планетарии. Научным руководителем фильма выступил старший научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН, доцент Иркутского государственного университета Сергей Язев.

Детско-юношеский центр "Планетарий" открылся в Новосибирске в 2012 году на Ключ-Камышенском плато в Октябрьском районе. В звездном зале планетария диаметром 16 метров установлено современное проекционное оборудование, а также предусмотрена работа киностудии, с возможностью снимать и монтировать полнокупольные фильмы.

Наш ответ ЦРУ

Разоблачения Сноудена стали одной из главных новостей этого лета. Хотя назвать его заявления сенсационными трудно: и ранее эксперты не раз заявляли – в современном мире понятие конфиденциальности личной жизни давно стало относительным. И дело ведь не в том, что это ведет к ущемлению базовых свобод граждан. Благодаря криптографии существуют современные коммуникации – мобильная связь и интернет, в привычном нам виде. Огромное количество новых сервисов и услуг, которые бешено сражаются меж собой и дают нам возможность выбрать лучшее. Теперь пользователей поставили перед фактом, что вся информация (включая банковские пароли) легко считывается заинтересованными лицами. Не в лучшем положении оказываются бизнес и государственные структуры. Чем больше изъянов в действующих стандартах правил безопасности, тем относительнее становятся понятия коммерческая и государственная тайна. Борьба в этой сфере напоминает вечное «соревнование» производителей брони и снарядов, и не прекращается ни на минуту. Одним из ответных ходов разработчиков систем безопасности стали системы квантовой криптографии.

Наша справка

Квантовая криптография — метод защиты коммуникаций, основанный на принципах квантовой физики. В отличие от традиционной криптографии, которая использует математические методы, чтобы обеспечить секретность информации, квантовая криптография сосредоточена на физике, рассматривая случаи, когда информация переносится с помощью объектов квантовой механики. Процесс отправки и приёма информации всегда выполняется физическими средствами, например, при помощи электронов в электрическом токе или фотонов в линиях волоконно-оптической связи.

Если в классической системе оптоволоконной связи каждый импульс содержит до миллиарда фотонов, несущих информацию (и часть их можно перехватывать системами подслушивания), то в системах с квантовой криптографией действует правило «один импульс – один фотон». И если «шпион» попытается измерить его, то по законам квантовой механики, произойдут изменения и система связи получит сигнал тревоги (поскольку импульс из одного фотона нельзя поделить и он просто не дойдет до своего получателя или дойдет измененным). Еще более осложняет задачу перехвата установка режима, когда только один из десяти импульсов содержит фотон с нужной информацией. И правильное считывание обеспечивает только наличие у получателя детектора с уникальными настройками регистрации «нужных» фотонов.

В результате получается система защиты передаваемой информации, равной которой в обозримом будущем не предвидится. Неудивительно, что в ведущих мировых странах  работы по ее совершенствованию ведутся с 1990-х годов. Первую экспериментальную установку собрали американские ученые Ч. Беннет (фирма IBM) и Ж. Брассард (Монреальский университет). Они же стали авторами первого протокола квантовой криптографии – схема BB84. Однако эта установка могла передавать информацию лишь на расстояние 30 см.

Увеличение дальнодействия и скорости передачи информации и стали основными задачами последующих исследователей. Причем, один параметр неразрывно связан с другим: чем выше скорость, тем выше потери фотонов и соответственно меньше расстояние, на которое можно переслать сообщение. В результате, сегодня передовые модели позволяют передавать данные на расстояние 60-100 км со скоростью 10-100 бит/секунду (в некоторых случаях до Кб/сек). Для сравнения, скорость передачи информации в обычном режиме по тому же оптоволокну составляет гигабиты в секунду. Понятно, что зашифровать большой объем данных методами квантовой криптографии нереально. Ее задача в другом – переслать пользователю сгенерированный ключ, пароль, который невозможно перехватить. А уже с этим ключом пользователь может расшифровывать пакеты информации, полученные по традиционным высокоскоростным каналам. Ведь даже будучи перехваченными, без наличия такого ключа они для злоумышленника бесполезны.

В России ведущим разработчиком этого направления является Институт физики полупроводников им. Ржанова. В 2003 году ученые института собрали первую экспериментальную установку, с которой и началась история отечественной квантовой криптографии.

- На сегодня мы создали работающую установку, способную передавать импульсы без потери информации на расстояние до 125 км, – рассказал заведующий лабораторией нелинейных резонансных процессов и лазерной диагностики ИФП СО РАН, доктор физ.-мат. наук Игорь Рябцев. – Наша система изначально была ориентирована на спецсвязь, отсюда и ее особенности. Она использует только отечественную электронику. Это очень важный момент для обеспечения безопасности. Потому что, покупая зарубежные модули системы квантовой криптографии, вы рискуете «приобрести в комплекте» и «закладки», сделанные их производителем. А это сведет на нет всю секретность. Поэтому перспективной задачей является полный перевод российских систем спецсвязи на отечественную элементную базу. Мы же в настоящий момент работаем над компактной версией нашей системы, а также готовимся к разработке технологии ее серийного производства. Конечно, силами нашей лаборатории этого не сделать, необходимо будет привлекать партнеров. Предстоит и большая патентная работа. Так что пока российская квантовая криптография остается системой безопасности завтрашнего дня.

Продолжая тезис ученого, можно сказать, что она становится насущной необходимостью завтрашнего дня. Уже сегодня ведущие мировые державы тратят немалые средства на унификацию систем безопасности различных ведомств и повышение ее надежности. Предстоит пройти этот путь и России. И разработки исследователей ИФП вполне могут лечь в основу такой системы. Не зря на протяжении ряда лет за результатами их работы внимательно следят представители ФСБ и Министерства обороны. А дальше, как это часто и бывает, военная продукция находит и гражданское применение. Системы квантовой криптографии будут востребованы, прежде всего, в банковской сфере. А по мере их удешевления и распространения, спустя годы они вполне могут стать такой же обыденностью интернет-платежей, какой сегодня является протокол SSL, широко использующийся в Интернете (и который, как оказалось, достаточно уязвим).

Георгий Батухтин

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS