Правительством Новосибирской области объявлен конкурс на получение грантов в форме субсидий из областного бюджета на создание научных лабораторий под руководством молодых ученых.

В конкурсе могут принять участие научные организации или высшие учебные заведения, расположенные на территории Новосибирской области, в которых создаются научные лаборатории под руководством молодых ученых для реализации научно-технологических проектов, включенных в программу деятельности научно-образовательного центра мирового уровня «Сибирский биотехнологический научно-образовательный центр» (СиббиоНОЦ).  
 
Как отметила врио вице-губернатора Новосибирской области Ирина Мануйлова, задача по созданию региональных молодежных лабораторий в рамках программы деятельности СиббиоНОЦ была поставлена Губернатором Новосибирской области Андреем Травниковым по итогам участия во II Конгрессе молодых ученых на федеральной территории «Сириус» в 2022 году.

«Одна из основных целей молодежных лабораторий – вовлечение молодых ученых, ведущих научных и образовательных организаций региона в решение важнейших исследовательских задач, создание кооперации сфер образования и науки с реальным производством. Это соответствует инициативе «Открытие центров, лабораторий, запуск исследовательской инфраструктуры» Десятилетия науки и технологий, целям национального проекта «Науки и университеты». Создание молодежных лабораторий в рамках проекта СиббиоНОЦ позволит молодым ученым и студентам получить доступ к современным технологиям и оборудованию, а также развить свои научные и исследовательские навыки», – подчеркнула Ирина Мануйлова. 

Сегодня в Новосибирской области на базе научных организаций и университетов уже создано и успешно работает шесть молодежных лабораторий. Как уточнила врио заместителя Губернатора, необходимо обратить особое внимание на взаимодействие молодежных лабораторий с другими научными и образовательными учреждениями, что позволит обмениваться опытом, проводить совместные исследования и разработки, а также развивать сеть профессиональных контактов. Создание новых молодежных лабораторий в рамках проекта СиббиоНОЦ при грантовой поддержке Правительства Новосибирской области   будет способствовать развитию науки и образования в области биотехнологии, а также подготовке высококвалифицированных специалистов в регионе.
                               
Подробная информация о конкурсе на официальном сайте министерства науки и инновационной политики Новосибирской области.

В настоящее время ведутся внутренняя отделка объектов и благоустройство прилегающей территории нового кампуса Новосибирского государственного университета (НГУ).

Продолжается возведение нового кампуса НГУ — одного из приоритетных проектов развития Новосибирской области, реализуемого в рамках национального проекта «Наука и университеты». На днях представители застройщика объектов первой очереди кампуса —  ООО «СтройГеоХолдинг» — отчитались о том, что готовность перевалила за 50%.

Напомним, что речь идет об учебном корпусе и культурно-досуговом центре для Специализированного учебно-научного центра (СУНЦ) НГУ, более известного как физико-математическая школа, а также двух новых корпусах студенческих общежитий, рассчитанных на 1380 мест, которые заменят демонтированное в ходе строительства общежитие № 3. Общая площадь возводимых в рамках первой очереди объектов превышает 37 тысяч кв. метров, а стоимость проекта на 1 мая 2021 года оценивалась в 5 млрд рублей. Строительство этих объектов ведется на средства благотворителя.

«В настоящее время ведется работа внутри зданий — монтаж инженерных систем зданий, лифтов, другие работы. Одновременно мы начали заниматься благоустройством территории вокруг объектов, которое планируем завершить до конца этого года», — рассказала главный инженер проекта Айгуль Святобогова.

Она также напомнила, что все работы по объектам первой очереди должны быть завершены следующим летом, чтобы с началом нового учебного года они могли использоваться по своему назначению. И в настоящий момент застройщик выдерживает установленный график.

Параллельно продолжаются работы на площадках объектов второй очереди кампуса (корпус поточных аудиторий со студенческим проектным центром и научной библиотекой с переходом, научно-исследовательский центр, учебно-научный центр Института медицины и психологии В. Зельмана). Они, как известно, должны быть готовы к III кварталу 2025 года.

Более подробно о том, что происходит на стройплощадках, а главное — о том, как новый кампус изменит жизнь НГУ, читайте в ближайшие дни в нашем специальном репортаже.

Мы уже неоднократно обращались к истории науки, показывая, насколько прозорливы были выдающиеся исследователи прошлого, чей идейный потенциал не до конца реализован и в наши дни. Мы не говорим сейчас о корифеях, известных каждому школьнику. Помимо них были исследователи «второго плана», более известные специалистам. Однако их научное наследие не утрачивает актуальности и по сей день. Мало того, именно в наше время оно способно дополнительно «зарядить» современных исследователей, показать принципиально важные аспекты тех или иных научных проблем. Или же вообще оказаться созвучным именно текущему моменту. Например, научное наследие русского агронома Ивана Овсинского, ставшего основоположником почвозащитной системы земледелия, становится особо востребованным как раз теперь.

В чем-то схожая ситуация складывается и вокруг такой сферы знаний, как климатология.  О том, что данная дисциплина у всех на слуху, говорить не приходится. Так называемая «климатическая политика», поставленная во главу угла глобальной стратегии развития, вызывает далеко неоднозначную реакцию среди образованной части общества. И к глубокому сожалению, представление о климатологии многие из нас выстраивают не на основе ознакомлений с серьезными трудами в этой области, а с различными популистскими версиями, призванными оказывать прямое влияние на общественные настроения.  У определенной части людей эти версии вызывают откровенное недоверие, в результате чего вырастает недоверие и к самой климатологии как к науке.

Дело дошло до того, что проблему глобального потепления увязали с заговором транснациональных элит против человечества. По убеждению некоторых скептиков, тема климатического кризиса не имеет-де никаких научных оснований, а вся динамика изменений глобальной температуры якобы увязана с цикличными колебаниями земной оси или траекторией движения Земли вокруг Солнца. То есть, проблемы тут нет, всё предельно ясно и просто, и все разговоры о перестройке климата – от лукавого.

Подобные суждения почему-то особо популярны в нашей стране. И можно было бы пройти мимо, если бы не одно важное обстоятельство – именно в нашей стране работали выдающиеся исследователи в области климатологии, убедительно показавшие всю сложность климатических процессов, которые невозможно втиснуть в столь простую формулу. Такая потрясающая неосведомленность относительно заслуг отечественных ученых в этой области знаний является для нас вопиющим фактом.

В свое время мы писали о научных трудах выдающегося советского геофизика Михаила Будыко, внесшего серьезный вклад в развитие климатологии. Именно он еще с 1960-х годов предсказывал сокращение ледяного покрова в Арктике ввиду роста глобальной температуры. После ознакомления с его фундаментальными работами (за одну из них он был даже удостоен государственной премии) всякие разговоры о том, будто тема глобального потепления высосана из пальца какими-то современными миллиардерами-заговорщиками, кажутся нелепостью. Это особенно становится понятным после ознакомления со всей отечественной школой климатологии. А то, что в нашей стране сформировалась своя школа, отрицать не приходится. И произошло это задолго до революции.

Пожалуй, роль основоположника отечественной климатологии (повлиявшей на мировую климатологию) заслуженно принадлежит выдающемуся русскому географу и метеорологу Александру Воейкову (1842 – 1916). О нем достаточно написано книг и статей, чтобы останавливаться на его биографии. Для нас здесь важно подчеркнуть его вклад в развитие климатологии как науки, чему было посвящено фундаментальное исследование «Климаты Земного шара, в особенности России». Данный труд был опубликован еще в 1884 году, но его значение трудно переоценить и в наше время.  Во всяком случае, он лучше всего дает представление о том, что же такое климатология. Ознакомившись с этой работой, вы отчетливо осознаете всю сложность предмета и поймете, почему климатические изменения нельзя описать простой формулой. Поэтому всякие ссылки на то, будто эти процессы исчерпывающе описываются какими-то астрономическими циклами или смещениями земной оси, покажутся откровенно дилетантскими.

По большому счету, Воейков как раз и выступил против столь упрощенных трактовок. Он, будучи эмпириком, избороздившим полмира, не мог ограничиться математическими абстракциями. Основная мысль, которую он развивает в своем фундаментальном труде: климат слагается из большой совокупности физических факторов, находящихся в постоянном взаимодействии и взаимозависимости. Понятно, что основным источником тепла для планеты выступает Солнце. Однако солнечная радиация не действует на Земле линейно и однонаправленно – она «запускает» целый ряд процессов, которые в конечном итоге и определяют климатические особенности тех или иных территорий. Если бы ученые держались лишь за один фактор солнечной радиации, они бы при абстрактных расчетах получили иную картину, чем мы видим на самом деле.

Так, летом в высоких широтах было бы намного жарче, а зимой – намного холоднее. Но в реальности картина иная, поскольку здесь имеет место умеряющее действие воды – как в жидком, так и в газообразном состоянии. Из-за таяния снега и льда, и испарения воды определенная доля тепловой энергии переходит в работу, что сказывается на понижении температуры в летний период. С другой стороны, образование снега и льда высвобождает дополнительную энергию, и несколько смягчает зиму. Таким образом, вода и ее переход в различные агрегатные состояния является мощнейшим климатообразующим фактором, а не только солнечная радиация. У многих из нас существуют некоторые предубеждения относительно солнечного тепла применительно к северным территориям. Воейков уточняет, что в Якутии, например, летние температуры регулярно поднимаются до 35 градусов Цельсия – прямо как в Средней Азии. То есть, солнце может вовсю палить и в этих широтах. И в силу того, что Восточная Сибирь не отличается обильными снегопадами, сила солнечного тепла в летнее время здесь не умеряется так сильно, как в Западной Сибири или в Европейской части страны, где снегопады куда обильнее. В противоположность тому, зимы в той же Якутии отличаются большей суровостью, и здесь опять играет свою роль ослабленное влияние «водного» фактора.

В своем труде Воейков приводит многочисленные примеры влияние воды на формирование климата, не обходя своим вниманием холодные и теплые океанические течения. Интересно и его замечание о переносе тепла с поверхности океана с одних широт в другие. Для нас особо актуальны его рассуждения о влиянии снега на климат, чему посвящена отдельная глава. Снег – это не просто «продукт» холода. Он является важным фактором уменьшения количества летнего тепла в тех широтах, где он выпадает постоянно. С одной стороны, снег отражает значительную часть солнечной радиации. С другой стороны, значительная часть тепла теряется при его таянии. Чем дольше лежит снег, тем медленнее происходит нагрев воздуха.

Кстати, именно этот «снежный» фактор ответственен за недостаток тепла в Арктике. Уже в советское время упомянутый выше геофизик Михаил Будыко убедительно доказал, что количества солнечного тепла, поступающего к полярным широтам, достаточно для того, чтобы приблизить здешние условия жизни к субтропикам. В летнее время морская вода аккумулировала бы солнечную энергию, высвобождая ее зимой.  Однако этому как раз мешает снежный покров, отражая почти 80% солнечной энергии. Иначе говоря, Михаил Будыко продолжил развитие перспективных идей, высказанных его дореволюционным предшественником.

Наконец, упомянем и такой фактор, как растительность. Этому вопросу в труде Воейкова также посвящена отдельная глава. Растительность, подобно воде, оказывает умеряющее воздействие на климат. Особенно это относится к лесам. В них, по словам ученого, наибольшая температура оказывается ниже, а наименьшая – выше тех значений, что наблюдаются вне лесов. Долгое время данному фактору не придавалось серьезного значения, на что обращает внимание исследователь. Почему это замечание особо актуально для наших дней? Об угрожающем сокращении лесов на планете в последнее время говорится очень много. Однако в нынешней «карбоновой» парадигме растительному покрову не придается столь решающего значения, как это происходит в случае с производственной деятельностью человека. А ведь, рассуждая в логике отечественных климатологов, как раз сокращение лесов могло иметь прямое воздействие на климат, с чем сегодня пытаются бороться путем «зеленой» трансформации энергетического сектора. Однако вполне может статься, что реальный источник угрозы находится в другом месте. Кроме того, чрезмерная переоценка такого фактора, как концентрация парниковых газов, совершенно не согласуется с комплексным подходом к проблеме, на чем настаивали наши выдающиеся климатологи.

В любом случае, для вразумления политиков и экологических активистов не помешало бы ознакомление с трудами классиков. Того же самого стоило бы пожелать и их непримиримым критикам, до сих пор свято верящим в ключевую роль астрономических циклов. И работы Александра Воейкова стоят здесь в первом ряду для изучения. В этом смысле книга «Климаты Земного шара» является отличным введением в климатологию для людей, претендующих на понимание проблемы.

Николай Нестеров

На Камчатке создадут интернет-платформу для сохранения языков коренного населения, на которой будет собрана вся изданная литература по теме и этнографический материал. Об этом сообщил руководитель центра межкультурных коммуникаций и этнолингвистических исследований КамГУ им. Витуса Беринга Анатолий Сорокин на выставке «Этнолингвистика», проходящей в рамках мероприятия-спутника второго Конгресса молодых ученых.

«На базе КамГУ им. Витуса Беринга функционирует Центр межкультурной коммуникации и этнолингвистических исследований. Мы понимаем, что вуз может проводить более масштабную научную работу для развития и сохранения языков коренного населения Камчатки. Мы готовим предложения по изменению государственной политики Камчатского края по сохранению языков коренного населения. Кроме того, мы заключили соглашение с Институтом языкознания РАН, в рамках которого с 2024 года начнется реализация программы профессиональной переподготовки для специалистов, занимающихся сохранением и развитием языков коренных и малочисленных народов Севера», — рассказала и.о. ректора КамГУ им. Витуса Беринга Ольга Ребковец.

Специалисты Института монголоведения, буддологии и тибетологии СО РАН (Улан-Удэ) продолжают работы по внедрению искусственного интеллекта в изучение памятников письменного наследия, которые хранятся в Центре восточных рукописей и ксилографов. В первую очередь это касается текстов на тибетском и старописьменном монгольском языках. Исследования в этом направлении начались в 2021 году при поддержке председателя СО РАН академика Валентина Николаевича Пармона и академика Александра Михайловича Сергеева (тогда — президента РАН). 

«Здесь можно выделить две основные задачи. Во-первых, оптическое распознавание символов, то есть приведение сканов документов в машиночитаемый вид, который на следующем этапе позволяет компьютерным образом обработать текст и, самое главное, осуществлять полнотекстовый поиск на языке оригинала. Во-вторых, это машинный перевод — с языка оригинала на заданный язык, в нашем случае это русский», — пояснил доктор исторических и кандидат физико-математических наук Олег Сергеевич Ринчинов (ИМБТ СО РАН) в ходе своего доклада на международной конференции «Цыбиковские чтения — Х». 

По словам ученого, оптическое распознавание, относящееся к компьютерному зрению, в свою очередь подразумевает выполнение задачи определения, детекции объектов: необходимо на изображении найти область, где находится текст, затем разделить его на отдельные графемы и уже к ним применять алгоритмы оптического распознавания символов. 

Чтобы научить искусственный интеллект всё это делать, нужно создать набор дата-сетов, или обучающих массивов данных. «Это очень громоздкая и трудоемкая задача, которая сейчас выполняется на базе нашего ЦВРК, — прокомментировал исследователь. — Компания МТС в нынешнем году поддержала очередной этап реализации проекта по оптическому распознаванию символов тибетской письменности, и сейчас мы работаем над созданием 1 200 дата-сетов в дополнение к тем 500, которые были сделаны в 2021 году. Таким образом мы получим набор в 1 700 дата-сетов, примерно около 10 000 письменных строк. На этом множестве наши партнеры из Новосибирского государственного университета будут обучать модели компьютерного зрения».

Вторая задача — машинный перевод, он относится к обработке естественных языков, и здесь используется другой вид нейросетей — трансформеры. Одна из наиболее широко применяемых и известных таких нейросетей, обученная на миллиардах токенов, — ChatGPT. «Нам необходимо обеспечить хотя бы 10 тысяч токенов, языковых единиц (в нашем случае это предложения), для обоих языков — тибетского и письменного старомонгольского. Мы эту задачу решаем обращением к уже существующим переводам и уже существующим транслитерациям», — рассказал Олег Ринчинов.

Он добавил, что технологическим партнером ученых из ИМБТ СО РАН с 2021 года является Новосибирский государственный университет, но в последнее время интерес к проекту проявил также Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН. «Мы договорились в ближайшее время провести тематический семинар, где представим наше видение проблематики», — заключил Олег Ринчинов. 

Мы уже неоднократно обращались к истории довоенных научно-технических разработок, актуальность которых острее всего осознается только в наши дни. Стоит вам капнуть глубже, как выяснится, что технологии, кажущиеся современными, уходят своими корнями на три-четыре поколения вглубь времен.

Такая история произошла, например, с технологиями получения жидкого топлива и горючих газов из ископаемого угля. Несмотря на то, что на Западе реализуется стратегия по полному избавлению от «грязного» топлива, для нашей страны оно по-прежнему является важнейшим энергоресурсом, особенно для Сибири, богатой угольными месторождениями. В частности, мы уже неоднократно писали о намерении новосибирских ученых осуществить модернизацию малых энергетических объектов путем внедрения технологии газификации угля, когда на выходе мы получаем горючий синтез-газ и угольный сорбент (то есть как минимум два ценных продукта). В частности, именно таким путем было предложено обеспечивать теплоснабжение территории Академгородка. В технологическом плане это был бы значительный шаг вперед в сравнении с устаревшими газовыми котельными или восьмикилометровой теплотрассой, идущей от ТЭЦ-5. Что касается самой ТЭЦ-5, то уже немного забылось, что первоначально ее готовили под водно-угольную суспензию. С данным видом топлива давно уже экспериментирую ученые Академгородка (о чем мы также много писали). Тем не менее, вопрос о реализации первоначального плана отложен в долгий ящик, и неизвестно, будет ли он в дальнейшем рассматриваться вообще.

Странно во всей этой истории то, что подобные технологии использования угля многими из нас до сих пор воспринимаются как относительно новые научные эксперименты. А ведь на самом деле ими начали заниматься более ста лет назад! Преимущества жидких видов топлива перед твердым топливом были очевидны. Во-первых, они обладали большей энергоемкостью и требовали меньших объемов для хранения. Во-вторых, с жидким топливом гораздо удобнее работать, включая и способы транспортировки (например, трубопроводы). Ведь если бы упомянутая ТЭЦ-5 работала на водно-угольной суспензии, то не было бы необходимости подгонять туда железнодорожные составы, осуществлять погрузку-разгрузку и т.д. В общем, экономические выгоды очевидны.

В свое время приводился такой пример. Возьмем английский линкор «Нельсон», имеющий водоизмещение 33 500 тонн. Запас жидкого топлива на нем составляет примерно 4 500 тонн, то есть почти 14 процентов. С этим запасом корабль способен пройти порядка 14 тысяч морских миль. Так вот, если бы вместо нефтепродуктов здесь использовался уголь, то при той же емкости топливного склада дальность плавания снизилась бы до 10,5 тысяч морских миль.

Отсюда вытекала конкретная задача: найти способ превращения дешевого твердого топлива (того же угля) в жидкое топливо. Принципиальное отличие последнего заключалось в том, что в нем содержится значительно меньше негорючего «балласта» (вроде сажи) и гораздо больше - такого элемента, как водород. Основные пути решения поставленной задачи были достаточно хорошо проработаны еще до войны.

Самый простой способ заключался в искусственном разрушении вещества угля на основные составные части путем перегонки. Для этого уголь нагревался до высоких температур в замкнутых камерах. Если температура нагрева составляла 500 градусов Цельсия, процесс назывался «полукоксованием». Если температура составляла 1000 градусов Цельсия, процесс назывался «коксованием». В результате таких действий вещество угля разделялось на летучую часть (куда входили горючие газы и жидкости с высоким содержанием водорода) и твердый остаток (кокс или полукокс, содержащий значительно больше углерода, чем исходное сырье). Также получались жидкие продукты (каменноугольная смола), которые можно было использовать как основу для поучения жидкого топлива.

Недостаток такого метода заключался в том, что большая часть угля остается в твердом состоянии, тогда как жидкого топлива на выходе образуется совсем немного. По этой причине был предложен другой, более радикальный метод – так называемая гидрогенезация угля. Здесь к углю добавлялся водород, после чего смесь сильно нагревалась под высоким давлением в специальных аппаратах. При таком способе в жидкость превращалось до 90% угля. Однако данный метод также имел недостаток, причем, достаточно серьезный – высокие энергетические затраты. Так, для получения одной тонны искусственного бензина приходилось затратить (в качестве сырья и топлива) десять тонн угля!

Третий способ основывался на превращении угля в «водяной газ», который образовывался при действии водяного пара на раскаленный уголь. Таким путем получалась смесь водорода и окиси углерода («синтез-газ»). После специальной обработки указанной смеси получались более сложные молекулы искусственного бензина. Твердого остатка здесь не образуется (как и для метода гидрогенезации), однако выход готовой продукции относительно затраченного угля также очень низок – примерно 10 процентов.

Впрочем, искусственный бензин – не единственный вид жидкого топлива, получаемого из угля. Для работы котлов можно было пойти другим путем, получая угольную суспензию. Работой по созданию так называемого «коллоидного топлива» на основе угля занимались еще в царской России в самом начале прошлого века. Впоследствии этим заинтересовались в Англии и в Германии, где стали проводить секретные эксперименты в данном направлении, пытаясь придать мелким частицам угля свойство вязких жидкостей с помощью нефти или мазута (так называемые угле-масляные суспензии). В Германии «коллоидное топливо» было испытано еще в 1918 году на одном из пароходов. Было установлено, что угольный «наполнитель» давал неплохую экономию углеводородов (до 40%). И тем не менее, в силу некоторых технических сложностей работы по производству «коллоидного топлива» были прекращены.

Надо сказать, что советские ученые уделяли серьезное внимание угле-масляным суспензиям даже после того, как к ним снизился интерес в Европе. До войны этим активно занимались в Энергетическом институте Академии наук СССР. Главная проблема, с которой столкнулись ученые, заключалась в расслоении суспензий в процессе хранения. Необходимо было добиться стабильности продукта. С этой целью проводились целые фундаментальные исследования и разрабатывались математические модели, описывающие движение мелких частиц в жидкостях. То есть в основу технологий изготовления «коллоидного топлива» пытались заложить строгие научные знания. В принципе, путь получения стабильных суспензий был найден. Правда, цена вопроса оказалась слишком высокой: качественное «коллоидное топливо» также требовало для своего производства высоких энергетических затрат.

И все же неудачи не остановили наших ученых. Они пошли «обходным» путем, сосредотачиваясь на применении различных добавок, способствующих стабилизации суспензии. Перед самой войной были даже разработаны соответствующие технологические регламенты. Дополнительным моральным стимулом для советских ученых стало сообщение 1939 года об аналогичных работах в США, где без особой огласки работали над «текучим углем». Важные эксперименты ставили и немецкие ученые. В общем, создавалось впечатление, что в истории развития мировой энергетики открывается новая страница, поскольку «жидкий уголь» и в самом деле открывал совершенно новые перспективы. Ученые даже предрекали наступление эры «искусственного бензина». Правда, последующие события сильно изменили картину будущего, и вторая половина прошлого века – благодаря усилиям геологов - ознаменовалась победой «большой нефти». Тем не менее, вопрос «жидкого угля» с повестки не снимается. И вполне может быть, что наработанный за десятилетия опыт окажется востребованным в ближайшее время.

Николай Нестеров

В первой половине сентября в Новосибирском Академгородке, на территории Академпарка, прошел Второй Международный конгресс «CRISPR-2023», посвященный достижениям клеточной и молекулярной биологии. Несмотря на то, что основная тематика мероприятия была адресована узким специалистам, некоторые темы оказались способны всколыхнуть воображение у любого из нас, даже весьма далекого от естествознания. Одна из таких тем была посвящена применению искусственного интеллекта в биологии и медицине. Ее изложил в своем докладе сотрудник Института искусственного интеллекта им. М. В. Ломоносова (Москва) Юрий Вяткин.

Сегодня вокруг этой темы, отметил докладчик, создано много «хайпа». Отдельные авторы научно-популярных книг, разные блогеры и знаменитые кинематографисты пугают обывателя восстанием сверхразумных машин, рисуя мрачные антиутопические картины порабощения человека искусственным интеллектом. Однако для таких сценариев пока что нет никаких объективных оснований, успокаивает Юрий Вяткин. Если это и случится, полагает он, то это произойдет очень нескоро. Тем более что уже сейчас принимаются меры к тому, чтобы указанные сценарии не сбылись.

Но самое главное, по словам Юрия Вяткина, заключается в том, что современный искусственный интеллект – еще далеко не та технология, чтобы она была способна каким-то образом навредить человеку. Конечно, угроза вытеснения людей из некоторых профессий с повестки дня не снимается. Всё это звучит пугающе, и в публичном дискурсе в последние годы подобные разговоры набирают обороты. Однако, указывает Юрий Вяткин, опасения по поводу искусственного интеллекта звучали достаточно давно. Первые прототипы ИИ появились еще в начале 1960-х годов. И уже тогда появился первый «хайп» по этому поводу. Так что ничего нового в современных антиутопических сюжетах на эту тему нет.

Что характерно: развитие технологий ИИ происходит рывками, волнообразно. За каждым всплеском активного развития следовал период потери интереса к ним. Первая «зима» для ИИ наступила в 1970-х. В 1980-х последовал очередной бум, а в 1990-х произошла очередная «зима».  В конце 1990-х годов, после того, как компьютер впервые обыграл человека в шахматы, - интерес к ИИ возобновился, и по сию пору мы наблюдаем очередной бум. Тем не менее, полагает Юрий Вяткин, в ближайшие годы нас вполне может поджидать очередная «зима».

В целом же, по словам ученого, искусственный интеллект не представляет ничего пугающего. Это есть не более чем инструмент в наших руках. Инструмент весьма мощный и разнообразный по способам применения. Пугающие картины замешаны, скорее всего, на терминологической путанице. Дело в том, что, когда говорят об искусственном интеллекте, очень часто имеют в виду совершенно разные вещи. Так, существует точное научное понятие «слабого ИИ». Это как раз есть совокупность специфических методов и устройств, которые применяются для решения определенных задач. Помимо этого, есть понятие «сильного», или «человекоподобного» ИИ, на сегодняшний день являющегося утопией, хотя возможность его создания не оспаривается наукой.

«Сильный ИИ», уточняет Юрий Вяткин, пока еще не построен и, скорее всего, в ближайшее время его так и не построят. Есть также понятие «сверхразумного», «сверхсильного» ИИ, создание которого пока еще даже не прогнозируется.

Поэтому, когда мы сейчас говорим о применении искусственного интеллекта, по умолчанию речь идет исключительно о «слабом ИИ», то есть о совокупности методов, об инструменте. Здесь также нужно внести уточнения, поскольку так могут обозначаться несколько разные технологии. С одной стороны, мы имеем в виду символьные методы, развивающиеся еще с 1960-х годов. С другой стороны, мы имеем в виду машинное обучение, которое в настоящее время является краеугольным камнем искусственного интеллекта. Основной технологической платформой ИИ выступают нейронные сети, содержащие в себе кластер глубокого обучения.

Принципиально важный момент, имеющий прямое отношение к применению технологий ИИ в науке: необходимо постоянное накопление данных, позволяющих, грубо говоря, «натренировать» искусственный интеллект. Чем больше вы накапливаете данных, тем лучше проходит процесс машинного обучения. Нейронная сеть начинает всё лучше и лучше «понимать» все тонкости исследуемого процесса. К примеру, если нейронная сеть получает массу вариантов изображения какой-то цифры, она постепенно приходит к безошибочному ее распознаванию. Как раз после такой процедуры мы способны применять искусственный интеллект, подавая на вход очередную цифру, которая будет распознана. По тому же принципу идет работа с использованием, например, генетических данных в биологии.

В настоящее время, подчеркивает Юрий Вяткин, мы наблюдаем невероятно высокую скорость развития искусственного интеллекта. Например, сейчас нейронные сети научились генерировать изображения людей с фотографической точностью, хотя еще совсем недавно такие изображения были весьма размытыми. Правда, иногда случаются некие отклонения от реализма, называемые «галлюцинациями». При генерировании развлекательных картинок это не так уж и страшно. Однако если речь идет о дизайне белка (то есть применительно к биологии), то здесь появление «галлюцинации» может принести вред.  Отсюда следует, что до определенной поры необходимо будет использовать какие-то внешние методы контроля.

Каково поле применения технологий ИИ применительно к наукам о жизни? Одна из самых актуальных областей, где сейчас активно используются такие технологии, - это область драг-дизайна, то есть «проектирования» новых лекарственных препаратов. По словам Юрия Вяткина, уже возникают целые поколения моделей искусственного интеллекта, позволяющие всё качественнее и качественнее предсказывать потенциальные лекарственные препараты, способные в недалеком будущем стать лекарствами. На этой ниве недавно отметились известные зарубежные компании, которые уже выходят на вторую фазу клинических испытаний препарата. Далее появились методы компьютерного зрения, позволяющие очень эффективно работать с фенотипами клеток. Искусственный интеллект позволяет снимать гигантское количество признаков этих клеток и очень точно определять их по большому количеству параметров.

Также, отмечает Юрий Вяткин, большое значение имеет сейчас так называемый генеративный искусственный интеллект, способный «генерировать» заново какие-то объекты биологической природы. В данном случае речь идет об объектах нашего пристального изучения.

Особое внимание за последние два-три года уделяется так называемым языковым моделям, ставшим поворотной точкой в развитии ИИ. С недавних пор их начали активно использовать в науках о жизни. Язык аминокислотных последовательностей можно сопоставить с языком человека, и в этом смысле аминокислоты сопоставимы с алфавитом. Словам будут соответствовать элементы вторичной структуры, предложениям – третичная (пространственная) структура белка. Смыслам предложения соответствует функция белка, а тексту – белковые комплексы и механизмы работы в клетке. Если есть такая аналогия, то появляется возможность построить языковую модель и на языке белков. И в последнее время такие модели уже активно и в больших количествах строятся. С их помощью, уточняет Юрий Вяткин, можно решать какие-то конкретные задачи.

В круг таких задач могут входить предсказания функций недостаточно изученных белков, предсказания drug-like свойств низкомолекулярных соединений, дизайн вариабельных районов антител для усиления взаимодействия, анализ связывания белками нуклеиновых кислот и т.д.

Разумеется, науки о жизни не исчерпываются генетикой и молекулярной биологией. Технологии искусственного интеллекта приходят на помощь ученым, исследующим поведение животных. К примеру, кашалоты с их когнитивными способностями и социальными структурами кодируют сообщения друг другу с помощью щелчков и других сигналов. Ученые давно пытаются расшифровать этот тайный язык, для чего подключаются технологии ИИ. В настоящее время уже создается модель китового языка и «переводчики» на язык человека!

Полагаем, если этот опыт окажется удачным, то открывается широчайшее поле исследований живой природы, когда человек постигнет – в буквальном смысле – язык животных и создаст невообразимые ранее формы коммуникаций с нашими «меньшими» братьями.

Николай Нестеров

Российские учёные работают над созданием нового перспективного коллайдера в рамках научной программы Национального центра физики и математики

Учёные Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН ведут работы по созданию нового коллайдера, который станет перспективным инструментом поиска новой физики, в рамках научной программы Национального центра физики и математики при поддержке Госкорпорации «Росатом». Реализация методов достижения рекордной в мире светимости, разработка детекторных систем и моделирование сложных экспериментов – ёмкие задачи, которыми занимаются исследователи до 2025 года в рамках программы НЦФМ.

«Основное преимущество Супер С-Тау фабрики в том, что мы широко и комплексно сможем исследовать самый тяжелый лептон (тау-лептон), очарованный кварк (с-кварк) и всю физику, связанную с ними. Это сотни различных измерений и экспериментов. Один из очень интересных экспериментов, который мы хотим провести, связан с поиском распада тау-лептона на мюон и фотон без нейтрино. В Стандартной модели это практически запрещённый процесс, очень маловероятный (10^-50) – но во многих моделях расширения Стандартной модели предсказывается, что вероятность этого процесса больше на много порядков. Нужно произвести огромное количество тау-лептонов, чтобы один из них распался в детекторе нужным образом. Сила Супер С-Тау фабрики именно в том, что благодаря высокой светимости она позволяет родить огромное количество тау-лептонов и очарованных кварков. Это тот случай, когда количество превращается в качество. Имея большое количество частиц, мы повышаем точность экспериментов, что позволяет проводить поиски Новой физики – явлений, не описываемых Стандартной моделью», – рассказал заместитель директора ИЯФ СО РАН, член секции Научно-технического совета НЦФМ «Ядерная и радиационная физика» Иван Логашенко.

Учёный отметил, что на Супер С-тау фабрике специалисты смогут изучать десятки редких распадов частиц, и это только одно из направлений планируемых исследований.

Проект Супер С-тау фабрики концептуально разработан. Сегодня исследователи занимаются детальной проработкой технических решений реализации установки. В ближайшее время специалистам предстоит провести оптимизацию, конструирование и прототипирование ключевых компонентов и систем коллайдера.

«Самое сложное и инновационное по техническим решениям направление в области создания Супер С-Тау фабрики – достижение её рекордной светимости (производительности). По проекту, она будет в сто раз больше, чем у существующих в мире установок. Такой скачок достигается с помощью новых методов фокусировки и столкновения пучков, например, метода под названием Crab Waist. Одной из наших важнейших задач в рамках научной программы НЦФМ является разработка и создание элементов финального фокуса пучка – части коллайдера, где пучки сжимаются и сталкиваются между собой», – отметил учёный.

Система финального фокуса пучка состоит из нескольких сверхпроводящих магнитов, через которые пролетают частицы, двигающиеся навстречу друг другу в коллайдере, прямо перед столкновением. Качество этих магнитов определяет, будет ли достигнута светимость в установке. Система финального фокуса должна быть компактной, её разместят близко к месту столкновения пучков в условиях жёсткой радиационной обстановки, поэтому основной деталью системы станет компактная сверхпроводящая квадрупольная линза с большим градиентом, производимая по инновационной технологии, описал член секции НТС НЦФМ «Ядерная и радиационная физика» Иван Логашенко.

«Не менее уникальная часть работы по созданию Супер С-Тау фабрики связана с разработкой детекторной системы, которая позволит при большой светимости установки в условиях высокой загрузки получить высокую точность измерения параметров частиц, родившихся при столкновении пучков. Только такой детектор позволит использовать все возможности, которые нам даст большая светимость коллайдера.  Сейчас нам необходимо технически проверить решения, предложенные теоретически ранее. Мы планируем прототипировать детекторные системы, то есть создавать их в миниатюре», – сказал заместитель директора ИЯФ СО РАН Иван Логашенко.

Третьим большим направлением подготовки Супер С-Тау фабрики в рамках научной программы НЦФМ является моделирование экспериментов на коллайдере. Результаты численного эксперимента позволят учёным подтвердить, что при проектируемом устройстве машины задачи, которые будут решать специалисты, выполнимы с необходимой точностью.

«На данном этапе мы моделируем ключевые эксперименты по измерению параметров очарованных частиц и тау-лептона, а также поведение электронного и позитронного пучка в ускорительном кольце. На уровне детального моделирования можно предсказать точность результатов наших экспериментов. В итоге мы определим, какие дополнения или изменения нужно внести в дизайн технических элементов машины и детектора. Без получения положительного результата на данном этапе невозможно приступить к физическому созданию Супер С-Тау фабрики», – уточнил физик.   

Подготовительные работы по созданию Супер С-Тау фабрики идут в ведущих научных институтах и центрах России: Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, Института ядерных исследований РАН, РФЯЦ-ВНИИЭФ и других. В ИЯФ СО РАН над проектом работает команда из нескольких десятков человек, которая включает специалистов в области ускорительной физики, детекторов элементарных частиц, криогенной техники и других областях. По словам Ивана Логашенко, ведущие учёные активно подключают к работе над проектом молодых исследователей и даже студентов: «Для них участие в проекте мирового уровня очень интересно и полезно в плане профессионального развития».  

О подготовке проекта Супер С-тау фабрики в рамках научной программы НЦФМ рассказал заместитель директора ИЯФ СО РАН, член секции Научно-технического совета НЦФМ «Ядерная и радиационная физика» Иван Логашенко на II Всероссийской школе НЦФМ для студентов и молодых учёных по физике высоких энергий и ускорительной технике, которая прошла в Сарове (Нижегородская область) при поддержке Госкорпорации «Росатом» и Института ядерной и радиационной физики РФЯЦ-ВНИИЭФ в рамках Десятилетия науки и технологий в России.

Для участия в конкурсах в 2023 году на предоставление именных премий, стипендий, грантов Правительства Новосибирской области было подано 128 заявок. Из бюджета Новосибирской области на эти формы поддержки молодых ученых выделено 22 миллиона рублей.

В 2023 году министерством науки и инновационной политики Новосибирской области в соответствии с постановлением Правительства Новосибирской области от 15.11.2010 № 212-п «Об именных премиях Правительства Новосибирской области, именных стипендиях Правительства Новосибирской области, о грантах Правительства Новосибирской области» проведены конкурсы на присуждение именных премий, стипендий и грантов Правительства Новосибирской области.
Всего на три конкурса в 2023 году было подано 128 заявок, из них победителями стали 69 исследователей. 

Ежегодно по результатам конкурса присуждается именные премии по следующим номинациям: «Лучший молодой исследователь», «Лучший молодой изобретатель», «Лучший научный руководитель». Именные премии присуждаются Правительством Новосибирской области и являются признанием заслуг работников научных учреждений, научных и педагогических работников образовательных организаций высшего образования, расположенных на территории Новосибирской области, внесших значительный вклад в развитие естественных, технических и гуманитарных наук. Стипендии назначаются аспирантам и докторантам очной формы обучения для проведения перспективных научных исследований и разработок и выплачиваются ежемесячно. В конкурсе на предоставление именных премий в 2023 году признано победителями 19 заявителей, именных стипендий - 20 молодых ученых.

Гранты предоставляются научным работникам, научно-педагогическим работникам, имеющим ученую степень кандидата либо доктора наук в целях финансового обеспечения затрат, связанных с выполнением научных (научно-исследовательских) и (или) научно-технических работ, отличающихся значительной научной новизной. В конкурс на предоставление грантов в 2023 году победителями стали 30 научных сотрудников. Среди участников конкурсов в этом году представители 13 высших учебных заведений и 23 научных учреждений СО РАН. 

По мнению министра науки и инновационной политики Новосибирской области Вадима Васильева, комплекс мер поддержки молодых ученых, оказываемый Правительством региона на протяжении многих лет, показывает свою эффективность и привлекает большое число участников. «Со стороны научного сообщества ежегодно сохраняется интерес к конкурсам, проводимым Правительством Новосибирской области, молодые исследователи большинства научных учреждений и многих высших учебных заведений региона с большим желанием принимают в них участие, - отметил министр науки и инновационной политики региона Вадим Васильев. – Работы, представленные соискателями в этом году, ориентированы на развитие экономики, сельского хозяйства, медицины, новых технологий в нашем регионе, а результаты научных исследований могут быть реализованы в инновационных продуктах и позволяют решить задачи, поставленные национальным проектом «Наука и Университеты» по усилению связей между образовательными, научными организациями и реальным сектором экономики. Желаю победителям успехов, ярких научных достижений, плодотворной работы на благо Новосибирской области!».

Среди отмеченных грантами исследований в 2023 году есть разработки и в области экологии. В настоящее время создание научной основы охраны окружающей среды, исследований по улучшению и восстановлению окружающей среды важны и способствуют рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов, обеспечению экологической безопасности в регионе.

«Загрязнение воды стоками транспортной инфраструктуры, содержащими органические загрязнители, является одной из самых серьезных проблем, способствующих развитию кризисных явлений в экологии», - отмечает победитель конкурса грантов, заведующий кафедрой инженерных проблем экологии НГТУ Николай Громов.  - В рамках реализации нашего проекта будет применен фотокаталитический подход (химическая реакция, которая происходит под действием света) к решению задачи удаления органических соединений в сточных водах Новосибирской области. Исследование будет проведено коллективом сотрудников Новосибирского государственного технического университета и Института катализа СО РАН.

Приглашаются к участию инноваторы, начинающие предприниматели и специалисты, желающие получить опыт работы в стартапе. Мероприятие пройдет с 29 сентября по 26 октября.

Работать с участниками на акселераторе будут эксперты Yandex Cloud и Expero (Renewal), специалисты частной инвестиционной группы Kama Flow, ПАО «Ростелеком», ИНКО ПАТЕНТ, СофтЛабНск, Новосибирского областного инновационного фонда и другие.

За месяц стартап-команды найдут новые точки роста и ускорят продажи технологических продуктов. Начинающие предприниматели получат навыки по упаковке и продвижению бизнес-идей в сфере высоких технологий. А ученые, разработчики и другие специалисты прокачают свои предпринимательские навыки.

Кроме того, в этом году с участниками будут работать 3 отраслевых ментора и 5 трекеров по направлениям IT, приборостроение, нанотехнологии и биомедицина. Так организаторы планируют обеспечить всесторонний, индивидуальный подход и непрерывный трекшн проектов.

Новое направление в этом году 一 ESG-проекты. В рамках биотех-секции с проектами с экологической и климатической составляющей будет работать отдельный трекер, специализирующийся на ESG, Climate, GreenTech. Одна из задач 一 подготовка проектов к GreenTech Startup Booster от Сколково, где у лучших зеленых проектов будет возможность запустить пилот с промышленными партнерами, а также возможность после прохождения программы получить финансирование до 7 млн рублей в форме гранта.

Программа А:СТАРТ состоит из двух этапов. В первом блоке эксперты расскажут об анализе рынка и клиентов, участники создадут минимально жизнеспособный продукт, лендинг и настроят рекламу. На втором этапе, после полуфинальной защиты, проработают бизнес-модель, посчитают экономику проекта, упакуют продукт и подготовят инвестиционный питч дек.

Финальная защита проектов 一 26 октября. Победители получат приглашение в бизнес-инкубатор. Здесь им предоставят необходимую инфраструктуру и поддержку Академпарка для развития инновационных стартапов.

Прием заявок на стартап-акселератор Академпарка будет продлен до 20 сентября. Подробности, программа и прием заявок на сайте: https://astart.academpark.com/