Стартап-студия Новосибирского государственного университета при поддержке синдиката Coion представила инновационную разработку — анализатор здоровья зубов и полости рта. Он реализован в нескольких форматах — мобильное приложение, телеграм-бот, приложение «ВКонтакте», и формирует для пользователя набор рекомендаций по уходу за зубами на основе фотографии. Работа сервиса основана на авторской методике доцента кафедры стоматологии и ФПК Ростовского медицинского университета, кандидата медицинских наук Елены Леонтьевой, дополненной технологиями машинного зрения.

— Эта методика была разработана несколько лет назад, и целью была мотивация пациентов на поддержание гигиены ротовой полости. Она изначально создавалась для общего пользования: врач может применять ее для скрининга, а пациенты или продавцы-консультанты специализированных магазинов — с ее помощью подбирать наиболее подходящие в каждом конкретном случае зубные пасты и средства гигиены, — рассказала Елена Леонтьева.

Для использования алгоритмов, разработанных ростовской ученой, не требуется специального медицинского образования. Когда Елена узнала про стартап НГУ «Умное зеркальце», то вышла на его разработчиков с предложением создать аналогичный сервис, но направленный на гигиену рта — обнаружение признаков воспалительных образований, ранних стадий кариеса и т.п. При этом сервис не заменяет врача, но помогает заметить проблемы на ранней стадии, делая первичную диагностику максимально доступной.

Напоминаем, разработанный Стартап-студией НГУ в рамках развития технологического предпринимательства телеграм-бот «Умное зеркальце» был представлен в начале этого года. Он умеет определять несколько состояний кожи лица, оценивать в процентном отношении, насколько здорова ваша кожа, и распознавать признаки нескольких распространенных проблем. Если он определит кожу как здоровую, то выдаст совет продолжать текущий уход и использовать солнцезащитные кремы. Если же «Умное зеркальце» заподозрит отклонения в состоянии кожи, оно посоветует обратиться к специалисту для более детального установления проблемы или постановки диагноза, а затем и по назначению лечения.

Схожие принципы заложены и в работу нового продукта, получившего название SmileScan.

— Это приложение — продукт трёхстороннего сотрудничества. С одной стороны, ученая-медик из Ростова, создательница самой методики анализа состояния зубов, когда из разрозненных данных формируется единый рекомендательный механизм. С другой, Стартап-студия НГУ, которая привнесла свой опыт работы с машинным зрением и другими современными информационными технологиями. А третья сторона — синдикат Coion, взявший на себя закрытие затрат в ходе выполнения проекта. В результате мы получили интересное технологическое решение и удачный пример перевода результатов интеллектуальной деятельности в рыночный программный продукт, профинансированный частной компанией, — отметила директор Стартап-студии НГУ Мария Галямова.

На сегодня сервис в Телеграме уже работает – @dentalcheckupai_bot, при этом он является бесплатным для пользователя, а компания-инвестор рассчитывает извлекать выгоду через непрямую коммерциализацию (предложение пользователю продукцию определенных брендов, партнерские ссылки и так далее).

— А самое важное для Coion как бизнес-структуры то, что многие стартапы развиваются за счет гиперроста. Мы формируем вокруг приложения пул пользователей, база которых сама по себе является капиталом, так как они интересны для других компаний, — пояснил управляющий партнер синдиката Coion Евгений Иванов.

Подобные проекты с непрямой коммерциализацией являются одним из ключевых направлений в работе стартап-студии, потому что многие потенциальные партнеры заточены на т.н. deep-tech (глубокие технологии). И именно в этой области важен не столько уровень первичных продаж, сколько потенциал технологии, лежащей в основе стартапа как драйвера дальнейшего роста, подчеркнула Мария Галямова.

Сегодня торжественным собранием в Доме ученых стартовали «Дни науки и культуры Республики Татарстан в новосибирском Академгородке», которые продлятся с 16 по 18 апреля.  «Дни» проводятся Сибирским отделением РАН совместно с Академией наук Республики Татарстан при поддержке Правительства Новосибирской области и Правительства Республики Татарстан.

Программа «Дней» включает в себя научную сессию с участием известные ученые из Татарстана и Сибири, и научно-практический семинар лауреатов научных премий для молодых ученых Сибири и Татарстана. Состоявшиеся исследователи и их растущие ученики выступят с научно-популярными докладами и сообщениями по всем направлениям современной науки: от археологии до томографии, от фармакологии до квантовых систем и так далее.

Также в эти дни в новосибирском Академгородке запланирована церемония возложения цветов и митинг у памятника основателю Сибирского отделения АН СССР и новосибирского Академгородка, академику Михаилу Алексеевичу Лаврентьеву, которому в 2025 году исполняется 125 лет. Как известно, Михаила Лаврентьева немало связывает и с Казанью – он родился в этом городе, обучался в Казанском коммерческом училище, в 1918 году поступил в Казанский университет, откуда позже перевелся на физико-математический факультет Московского университета.

Помимо научной, жителей и гостей Академгородка ждет интересная и насыщенная культурная программа - в Доме ученых откроется выставка художников Татарстана, экспозиции народного татарского костюма и произведений декоративно-прикладных искусств Татарстана. В рамках «Дней» пройдут творческие встречи с артистами и художниками Татарстана, мастер-классы татарского танца и национальной татарской кухни.  А завершится программа гала-концертом ансамбля песни и танца Республики Татарстан на большой сцене Дома Ученых.

Важной частью программы стало подписание Соглашения о сотрудничестве Сибирского отделения РАН и Правительства Республики Татарстан, которое произошло во время торжественного собрания.  Комментируя это событие, председатель СО РАН академик РАН Валентин Пармон подчеркнул, что неправильно было бы считать, что оно открывает некое новое направление работы Сибирского отделения. «Взаимодействие с Татарстаном длится уже много лет и документ, который мы подписали сегодня – это, как сейчас говорят, апгрейд прежних соглашений», - отметил он.

Впрочем, документ нельзя назвать «дежурным», потому что развитие сотрудничества в рамках этого соглашения должно получить сильный импульс для своего развития. «Мы, конечно, сохраним работу в тех областях, где у нас уже сложилось хорошее и плодотворное взаимодействие, например, в нефтехимии. Но вместе с тем, будут открываться и новые направления. Это расширение работы по проектам, затрагивающим уже не только Россию, но и партнеров нашей страны в рамках БРИКС, а также – проекты в области обеспечения продовольственной безопасности страны», - объяснила заместитель премьер-министра Республики Татарстан Лейла Фазлеева, подписавшая документ от имени своего региона.

О большом потенциале, который содержит подобное сотрудничество, говорит тот факт, что оно охватывает три из пяти субъектов Российской Федерации, признанных лидерами научно-технического развития среди регионов нашей страны (Республика Татарстан, Новосибирская и Томская области).

«Нам есть в чем обменяться опытом, причем не только между академическими институтами. В Татарстане прекрасно работает структура инновационного плана Иннополис, у нас ничуть не хуже развивается Академпарк, Новосибирский и Казанский университеты занимают высокие позиции в рейтинге российских вузов. И я думаю, мы найдем интересные совместные проекты на всех этих уровнях, в том числе, за счет контактов, которые состоятся в рамках программы «Дней Татарстана в Академгородке», которые мы организовали», - подытожил Валентин Пармон.

Сергей Исаев

Новосибирская компания «ПИН-Программная ИНтеграция» разработала программно-аппаратный комплекс для контроля качества оконных ПВХ профилей для предприятий-производителей профилей и продукции из них. Система позволяет проводить измерения, выявлять дефекты и контролировать цвет, таким образом обеспечить и повысить качество оконных профилей.

Программно-аппаратный комплекс PINTegrator© — это интеллектуальная система, которая использует современные технологии 3D сканирования, машинного зрения, включая искусственный интеллект для обработки промышленных данных, для автоматизации процессов контроля качества на промышленных предприятиях. Программно-аппаратный комплекс контроля размеров, дефектов и цвета ПВХ профиля функционирует непосредственно после экструзионной линии в режиме онлайн, направлен на импортозамещение зарубежных систем контроля качества, подобных системам PROMEX CYRUS In-line от компании ASCONA Gmbh.

«Согласно действующим ГОСТ, периодически с каждой экструзионной линии специалисты ОТК предприятия по производству ПВХ профилей отбирают несколько образцов продукции и проводят экспресс-тесты. Прежде всего, измеряют геометрические параметры профиля. Портативным колориметром определяются цветовые свойства изделий. В случае если опытный образец не прошел экзаменационной проверки, всю партию снимают и отправляют в переработку, а технические специалисты начинают выяснять и устранять причины брака. На это уходит время и ресурсы. Такова классическая схема контроля качества, которая проводится выборочно и с разными периодами, дефекты поверхности выявляются визуально и тоже выборочно. Обычно, ПВХ-профиль поверяется на вмятины, цвет, загрязнения, на плоскость. Это все лабораторные методы, требующие много времени и сил. Недостатки такого подхода очевидны – это человеческий фактор и отсутствие тотального контроля качества в производственном потоке. Мы предлагаем онлайн контроль качества, постоянный, объективный. В процессе такого контроля формируется реальный Паспорт качества изделия на всю партию ПВХ профиля конкретного производственного цикла экструзии. Это цифровой современный подход к решению проблем», — прокомментировал результаты разработки директор компании Виктор Харченко.

Основной функционал комплекса включает в себя:

• измерение основных внешних размеров профиля в потоке по ГОСТ 30674-2023 с точностью до 20 мкм;
• скорость потока профиля ПВХ до 50 м/мин;
• максимальный размер сечения контролируемого профиля – до 150х150 мм;
• устойчивость к вибрации (до 20 Гц, амплитуда до ±10 мм от оси);
• угол поворота профиля ПВХ относительно оси движения до 25 градусов;
• инспекция дефектов внешних поверхностей профиля в потоке;
• контроль отклонений цвета внешних поверхностей профиля в потоке от заданных значений RAL.

Внедрение комплекса позволяет контролировать качество на промежуточных этапах производства, контролировать отклонения размеров, цвета профиля, быстро реагировать при появлении отклонений параметров изделия в потоке производства, минимизировать  рекламации.

Отдельно следует отметить, что в процессе эксплуатации системы формируются ценнейшие данные о технологическом процессе в целом, что позволяет формировать базис для дальнейшего развития системы в качестве платформы предиктивной аналитики, что дает в дальнейшем дополнительный экономический эффект от внедрения.

Финансовую поддержку проекту оказал Фонд содействия инновациям, предоставив на разработку грантовые средства. Инновационная разработка сейчас находится в стадии готовности к внедрению. В условиях растущей конкуренции на рынке, использование таких интеллектуальных решений становится не просто желательным, а необходимым для достижения успеха.

«Наша компания разрабатывает и внедряет инновационные системы и программно-аппаратные комплексы для промышленных предприятий в металлургической, обогатительной, пищевой и аграрной отраслях уже более 5-ти лет. Внедрение наших комплексов помогает предприятиям решать задачи контроля качества выпускаемой продукции и оптимизации технологических процессов. Наши системы успешно работают на предприятиях Евраз, УГМК, Русал, пищевых производствах, имеются решения по контролю качества для предприятий по производству строительных материалов и других отраслей. Данная разработка является серьезным шагом вперед в области отечественных систем контроля качества, не уступающих, но и в некоторых аспектах и лучших, чем зарубежные», - добавил Виктор Харченко.

Несколько лет назад один новосибирский физик очень экспрессивно охарактеризовал систему теплоснабжения нашего Научного центра. Жители Академгородка, сказал он, обогреваются словно «папуасы возле костра». В этом высказывании содержался нелицеприятный намек на то, что прославленный центр инновационных технологий в плане жизнеобеспечения так и остался в той эпохе, когда он был создан. Обычные газовые котельные, сжигающие ценное топливо, кажутся в наши дни анахронизмом. А ведь в том же Академгородке есть специалисты, работающие над системами комбинированной выработки тепла и электричества для объектов небольшой мощности. Но эти разработки у нас не нашли применения, хотя на Западе широко используются. Впрочем, когенерация – это уже вчерашний день. Как разъяснил мне один сотрудник Института теплофизики СО РАН, сейчас уже идет вопрос о внедрении систем тригенерации, это когда помимо тепла и электричества вы вырабатываете еще и холод. То есть с такой системой дома могут не только отапливаться в зимнее время, но и охлаждаться во время летней жары. Как раз этим занимались в ИТ СО РАН. Однако о внедрении таких систем не было и речи, поскольку в наших домах – даже в новых – существует серьезный ограничитель. Этим ограничителем является водяное отопление с его вездесущими чугунными радиаторами.

Поразительно то, что мы основательно «застряли» на водяном отоплении домов. Уже к каждой многоэтажке подвели Интернет. Где-то уже подумывают над созданием «умных домов», но водяной радиатор в наших квартирах всё еще остается немым памятником позапрошлому веку. «Простой и надежный» способ отопления – так его характеризовали на протяжении многих лет. Тем не менее, в Советском Союзе ему пытались найти более современную замену, начиная как минимум с 1970-х годов.

Отметим, что при работе водяного радиатора 30 процентов энергии передается излучением, а остальные 70 процентов – конвекцией. Одним из недостатков традиционных «батарей» являлся их непрезентабельный вид. Также отсутствовало устройство для регулирования теплоотдачи. Более совершенным устройством был конвектор. Он представлял систему ребер, насаженных на отопительную трубу. Ребра образуют каналы, через которые проходит нагреваемый воздух. В результате до 90 процентов возрастает доля тепловой энергии, передаваемой путем конвекции. Конвективные потоки, в свою очередь, уже легко регулировать.  Конвектор можно было окружить кожухом, образующим конвективную шахту. Затем внутри кожуха поместить регулировочный клапан, позволяющий изменять конвективную тягу и тем самым регулировать теплоотдачу.

Нельзя сказать, что наши специалисты намеревались полностью отказаться от водяного отопления. Благодаря своей простоте, этот способ как нельзя лучше подходил для массового строительства. И всё же система отопления «домов будущего» требовала иных решений. И они рассматривались. Мало того, их широкое внедрение воспринималось как результат неизбежного технического прогресса.

В частности, ставился вопрос о переходе на воздушное отопление. Здесь использовались разные системы. Одни из них более подходили для общественных зданий, другие – для жилых. В последнем случае воздух предварительно нагревался в центральной камере до 14 градусов Цельсия, а затем проходил через устройства «доводки», стоящие при входе в каждую квартиру. Преимущество воздушных систем перед водяными было очевидным. С одной стороны, воздушные системы давали приток свежего воздуха. С другой стороны, система «доводки» позволяла регулировать температуру поступающего воздуха без всяких проблем. Кроме того, здесь можно использовать уже нагретый воздух, уходящий из дома, что дает ощутимую экономию энергоресурсов. Кстати, в начале 1970-х годов в Москве был построен экспериментальный дом с воздушной системой отопления. Несмотря на хорошие результаты испытаний и рекомендации к широкому внедрению, производство оборудования для таких систем не было налажено. Чугунные радиаторы оказались в явном выигрыше.

Тем временем советские специалисты пытались еще дальше заглянуть в будущее и оценить принципиально иные варианты отопления. Так, было обращено внимание на отопление с помощью электрической энергии. Естественно, напрямую отапливать дома электричеством неоправданно дорого. И всё же были варианты, вполне допустимые с экономической точки зрения.

Допустим, существует крупная электростанция, питающая током соседние предприятия. Однако предприятия работают днем. По этой причине в ночной время необходимо было «снижать обороты» для генераторов. Экономически такое падение нагрузок совершенно невыгодно. Недогрузка как таковая снижает эффективность работы станции. Почему бы тогда, рассуждали специалисты, «внепиковую» энергию не использовать для отопления домов? Понятно, что при таком режиме подачи энергии необходимо было устанавливать тепловые аккумуляторы. Для этих целей была предложена специальная отопительная «электропечь», представлявшая массивный сердечник из материала с большой теплоемкостью, внутри которого размещались нагревательные элементы.

Считалось, что такие системы вполне пригодны для отдаленных районов, где работают электрические станции (например, ГЭС), но куда затруднен подвоз топлива. Или же для южных районов, где отопительный сезон короток, зимы не очень суровые, в силу чего строительство котельных считалось нецелесообразным. Были также варианты совмещения водяных и электрических систем. Первые обеспечивают минимальную температуру на уровне 14 градусов Цельсия, вторые – для температурной «доводки». Прообразами таких устройств вполне могли стать электрические нагревательные приборы, выпускаемые отечественной промышленностью.

 Впрочем, наши специалисты не питали в этом случае иллюзий, справедливо полагая, что подобные варианты использования электричества не будут применяться массово. Необходимо было найти что-то поистине инновационное, способное изменить подходы к системам отопления кардинально. И вот здесь в поле зрения попалось одно оригинальное устройство, созданное коллективом советских ученых еще в 1957 году. Это устройство могло как нагревать помещение, так и охлаждать его при минимальных затратах электрической энергии. Данное устройство получило обозначение как «полупроводниковый тепловой насос».

Напомним, что тепловой насос сам по себе не является изобретением наших дней (как до сих пор думают некоторые наши соотечественники). Такие устройства в США производили серийно еще в 1930-х годах. В Советском Союзе о них писали в 1950-е годы и даже были предложения по их массовому внедрению. В устройстве, о котором идет речь, использовался так называемый эффект Пельтье. Этот эффект был обнаружен в цепи из различных полупроводников. Когда по такой цепи пропускается электрический ток, температура спаев меняется. Причем, в зависимости от направления тока, она либо повышается, либо понижается.

Созданное нашими специалистами устройство состояло из ряда полупроводниковых стержней – дырочных и электронных, соединенных последовательно. Часть контактов находилась на улице, часть – в помещении. Контакты, расположенные на улице, создавали электронно-дырочные пары, поглощающие тепло. Контакты, расположенные в помещении, отдавали всё тепло, полученное на улице. То есть тепло как бы перекачивалось из более холодной среды в более теплую. Причем, энергетические затраты на «перекачку» тепла были невелики. Согласно расчетам, при температуре в комнате 17 градусов Цельсия и 7 градусов снаружи на один киловатт электрической энергии можно получить почти 30 КВт тепла!

Интересно, что по сей день находятся скептики (якобы знающие физику), которые не понимают принципа работы теплового насоса, и потому полагают, что это какое-то шарлатанство. Самое странное, что все эти принципы были детально изложены в советской научной и научно-популярной периодике полувековой давности. Действительно, тепловым насосам у нас когда-то уделяли пристальное внимание. Как мы уже сказали, они были хороши не только тем, что обогревали помещение, но и тем, что могли его охлаждать (для чего всего лишь менялось направление тока). Соответственно, изменяя силу тока в цепи, можно регулировать температуру помещения.

В начале 1970-х уже были самые разные конструкции тепловых насосов, работающие в разных средах (не только в воздушной, но также и в водной). Перед специалистами открывались широченные перспективы в качестве выбора источников тепла для «перекачки» его внутрь помещений. В частности, такую работу проводили в Лаборатории полупроводниковых тепловых насосов при Энергетическом институте имени Кржижановского. Несмотря на дороговизну таких систем, наши ученые на сомневались в том, что за ними будущее. Во-первых, они считались самым эффективным вариантом использования электрической энергии для отопления. Во-вторых, уже тогда, в начале 1970-х, с тепловыми насосами связывалось решение экологических проблем городов, поскольку они позволяли оздоровить атмосферу, сделать воздух чище. Как резонно замечали советские специалисты тех лет, утилизацию продуктов сгорания легче всего организовать на крупных электростанциях, чем на небольших котельных. Иначе говоря, полвека назад тепловой насос рассматривался в контексте «зеленых» технологий.

Мы напоминаем об этом сейчас, поскольку наши специалисты уже тогда выносили на обсуждение те вопросы, которые вполне буднично обсуждаются в развитых странах в наши дни и по которым там принимаются вполне конкретные решения – как технические, так и экономические. То есть мы упустили свой шанс на лидерство и в этих вопросах, и потому находимся в позиции догоняющих. Чугунный водяной радиатор в этом смысле выступает для нас в качестве немого укора.

Николай Нестеров

О важных для экономики и безопасности России проектах, реализованных под руководством отца-основателя новосибирского Академгородка Михаила Алексеевича Лаврентьева расказал его внук, декан Факультета информационных технологий НГУ, профессор Михаил Михайлович Лаврентьев.

Создатель Сибирского отделения Академии наук СССР, академик Михаил Алексеевич Лаврентьев был выдающимся ученым, автором целого ряда теорий, вошедших в фундамент различных областей математики. Но занимаясь фундаментальными исследованиями, он изначально ориентировался на прикладное применение результатов своей работы. Широко известный пример – строительство плотины в ущелье Медеу, которая избавила Алма-Ату от разрушительных последствий регулярных селей (подробнее об этом в интервью «Континенту Сибирь»рассказывал гендиректор Технопарка новосибирского Академгородка Дмитрий Верховод).

Были и другие, даже более масштабные проекты, долгие годы остававшиеся в тени из-за режима секретности. В наши дни о них можно рассказывать, не опасаясь обвинений в разглашении государственной тайны.

Михаил Алексеевич родился в 1900 году, то есть был «ровесником века». Еще будучи молодым ученым, в 1920-30-ых годах, он опубликовал серию работ по вариационному исчислению и исследованию свойств конформных отображений. Эти теоретические исследования позволили ему определить форму сечения крыла самолета, обеспечивающую максимальную подъемную силу. Опыт приложения чистой теории к важным инженерным задачам в авиации был новаторским, и именно этот подход стал одним из главных факторов, которые в те годы вывели нашу страну на передовые позиции в области авиационной техники.

Во время Великой Отечественной войны Лаврентьев сосредоточился на теории взрыва, и прежде всего, на построении теории кумуляции. Сам кумулятивный эффект был известен еще в XIX веке. Уже тогда выяснилось, что, если на взрывчатке сделать выемку, покрыть ее металлом и взорвать на определенном расстоянии от брони, пробивная сила такого заряда многократно увеличится. Используя эти наблюдения, немцы построили свои фаустпатроны, которыми обстреливали танки и бронемашины. Представления о кумулятивном эффекте в то время были чисто эмпирическими. Лаврентьев же первым создал теорию, объясняющую физические принципы этого явления. В ее основу легла парадоксальная для того времени идея: при определенных давлениях и скоростях металлы ведут себя как идеальная жидкость.

Теоретическую часть работы Михаил Лаврентьев завершил уже в послевоенные годы, а в военные годы он сосредоточился на практической задаче – создании авиационных кумулятивных бомб. В первые годы войны советский штурмовик ИЛ-2 использовал тяжелые стокилограммовые противотанковые авиабомбы (ПТАБ). Самолет брал на борт от двух до четырех таких зарядов. Максимальное количество целей, которые можно было поразить за один вылет, соответствовало числу бомб на борту самолета.

Под руководством Лаврентьева были созданы кумулятивные боеприпасы весом всего в два с половиной килограмма, но способные пробивать 70 мм танковую броню. Этого было достаточно для поражения самых защищённых танков вермахта – у «Пантеры» в крыше было не более 16 мм, у «Тигра» – 28 мм. И кроме того, вместо четырех тяжелых бомб, ИЛ-2 мог уже брать четыре кассеты с 78-ю такими зарядами в каждой, которыми буквально «посыпал» немецкие танки с высоты 25 метров. Это обеспечивало, с одной стороны, большую прицельную точность бомбового удара, а с другой – безопасность самого самолета, который не мог быть сбит разрывом собственных авиабомб. Такие кумулятивные авиабомбы впервые применили в ходе Курской битвы, когда авиация сожгла сотни танков. Это внесло огромный вклад в исход сражения. А Михаил Алексеевич стал одним из очень немногих гражданских, награжденных орденом Отечественной войны 2-й степени.

Задачами создания новых боеприпасов академик Лаврентьев занимался и в послевоенные годы, в качестве заместителя главного конструктора Министерства среднего машиностроения СССР (которое курировало все важнейшие разработки советского ВПК). В 1953 году в Сарове (Арзамас-16), ведущем атомном центре СССР, под руководством Лаврентьева приступают к разработке атомного артиллерийского снаряда. У Соединенных Штатов такие снаряды уже были, надо было срочно догонять главного соперника в развернувшейся гонке вооружений.

«Ядерный заряд американского снаряда образца 1951 года приводился в действие механизмом пушечного сближения двух компонент критической массы активного вещества внутри летящего снаряда. Недостатком такого подхода является низкий КПД и значительная вероятность неполного взрыва снаряда. Американцы, уже имевшие солидный запас ядерного горючего, могли себе позволить такие боеприпасы. Конструкция нашего ядерного заряда напоминала среднеазиатскую дыню, которую предстояло разместить внутри цилиндрического артиллерийского снаряда. Фактически это было подобие сферического заряда, сильно вытянутого вдоль полярной оси… Можно сказать, что это был снаряд для бедных, вызванный жестокой необходимостью экономить», — писал в своих воспоминаниях ученик Михаила Лаврентьева, академик Дмитрий Ширков, ставший самым молодым лауреатом Ленинской премии как раз за участие в этом проекте.

В 1956 году группа Лаврентьева провела успешные испытания боеприпаса РДС-41 (изделие 11Д) с ядерным зарядом на основе механизма имплозии. Снаряд весил 570 килограмм, а мощность взрыва составляла 14 килотонн, чуть больше, чем у бомбы, взорвавшейся над Хиросимой.

Самоходные артиллерийские установки, способные стрелять такими боеприпасами, были представлены миру на параде в честь 40-летия Октябрьской революции и произвели сильное впечатление на иностранных военных атташе. Правда, серийное производство их так и не началось по ряду причин, среди которых было решение сделать ставку на ракетное вооружение. Однако, надо признать, что команда Лаврентьева справилась с порученной им нелегкой задачей.

Интересный факт: когда началось создание новосибирского Академгородка Лаврентьев привез с собой в Сибирь молодую часть своей достаточно небольшой команды, трудившейся над ядерными снарядами, всего семь человек. И в последующие годы за научные заслуги четверо из них стали академиками. «Это просто невероятный результат, который показывает, как хорошо Михаил Алексеевич умел оценивать потенциал молодых исследователей, собирать вокруг себя наиболее талантливых, способных решать самые сложные задачи», ─ подчеркнул Михаил Лаврентьев.

Конечно, выдающийся ученый занимался не только созданием боеприпасов. В те же 1950-е годы он вошел в число специалистов, работавших над созданием первого советского компьютера. В то время его назначили директором Института точной механики и вычислительной техники академии наук СССР, где и развернулась эта работа. Он же пригласил работать в свой институт Сергея Лебедева, которого мы знаем, как создателя первой советской ЭВМ.

Позже Лебедев вспоминал: «Для начала Лаврентьеву пришлось победить в ожесточенной дискуссии с противниками цифровых вычислительных машин, которые держались за дифференциальный анализатор и перфокартные счетно-аналитические машины. Этим представителям старой классической школы вычислительной техники были малопонятны преимущества электроники, которая обеспечивала огромное быстродействие при практическом отсутствии сложных механических устройств. Лаврентьеву немалого труда стоило убедить руководство Академии наук в необходимости держаться курса на электронно-вычислительные машины (ЭВМ)».

Но дальше Лаврентьеву предстояло столкнуться с еще более сильным конкурентом. 

«Тогда над аналогичным проектом работало одно из министерств. С позиций сегодняшнего дня очевидно, что академический проект опирался на более существенную научную базу и имел гораздо лучшие перспективы развития. Но это мы понимаем сейчас, а тогда авторы министерского проекта располагали гораздо более серьезной материально-технической поддержкой. В частности, все блоки памяти, которые были спроектированы для академического проекта, в приказном порядке забрали и передали разработчикам в министерстве. Не удивительно, что, когда дошло до испытаний, тот проект был в более высокой стадии готовности и их машина показала лучший результат. Но затем Михаил Алексеевич сумел доказать, что одна из задач на испытаниях не имела смысла и, соответственно, испытания нельзя признать корректными», ─ поделился деталями этой истории с «Континентом Сибирь» Михаил Лаврентьев.

Новые испытания назначили через полгода и за это время ученые смогли не только преодолеть отставание, но и убедительно победить. В основу их машины – БЭСМ-1 был положен принцип мелкоблочного конструирования, который полностью себя оправдал – машина ничуть не уступала самым мощным американским образцам того времени.

Но для достижения такого убедительного результата ученым потребовалось решать не только научные задачи. Большой проблемой было получить нужное количество радиодеталей – ламп, на которых работала БЭСМ-1. Ведь до этого в СССР никогда не выпускали изделий, для которых лампы требовались бы в таких огромных количествах.

Тогда Лаврентьев и Лебедев пошли к министру радиопромышленности, к ведомству которого тогда было немало нареканий по поводу качества выпускаемых им ламп. Ученые предложили передать им 100 ламп, которые будут у них непрерывно работать, а в обмен они предоставят отчет о том, как лампы работают. Ну а если какая-то лампа перегорит, то министерство ее оперативно заменит. Министру были нужны положительные отзывы о его продукции, и он согласился. Так академический проект был обеспечен нужными дефицитными комплектующими.

Надо сказать, что, благодаря ряду оригинальных научных разработок, в первые годы после создания БЭСМ-1 СССР успешно поддерживал паритет в области ЭВМ с американцами. Например, у нас были созданы машины, которые использовали не бинарную арифметику (известный всем двоичный код), а троичную, которая обладает определенными преимуществами. Отставание началось с области производства собственной элементной базы. Но и тогда, благодаря успехам в разработке эффективных вычислительных алгоритмов, СССР смог сохранять паритет в таких направлениях, как космонавтика, атомная энергетика и ядерные вооружения, развитие которых требовало мощнейшей вычислительной базы.

Михаил Алексеевич Лаврентьев был очень разносторонним ученым и талантливым организатором, автором множества важных теоретических работ и не менее важных практических проектов. Но интересно, что сам он главным своим достижением считал вовсе не это.

Наталья Притвиц, которая долгое время проработала с академиком Лаврентьевым, сначала как сотрудница Института гидродинамики, а потом – как пресс-секретарь Сибирского отделения АН СССР, рассказывала, что, отвечая на этот вопрос в одном из интервью, Лаврентьев назвал своими главными результатами создание Клуба юных техников и Физико-математической школы-интерната при Новосибирском госуниверситете (НГУ).

Новые испытания назначили через полгода и за это время ученые смогли не только преодолеть отставание, но и убедительно победить. В основу их машины – БЭСМ-1 был положен принцип мелкоблочного конструирования, который полностью себя оправдал – машина ничуть не уступала самым мощным американским образцам того времени.

Но для достижения такого убедительного результата ученым потребовалось решать не только научные задачи. Большой проблемой было получить нужное количество радиодеталей – ламп, на которых работала БЭСМ-1. Ведь до этого в СССР никогда не выпускали изделий, для которых лампы требовались бы в таких огромных количествах.

Тогда Лаврентьев и Лебедев пошли к министру радиопромышленности, к ведомству которого тогда было немало нареканий по поводу качества выпускаемых им ламп. Ученые предложили передать им 100 ламп, которые будут у них непрерывно работать, а в обмен они предоставят отчет о том, как лампы работают. Ну а если какая-то лампа перегорит, то министерство ее оперативно заменит. Министру были нужны положительные отзывы о его продукции, и он согласился. Так академический проект был обеспечен нужными дефицитными комплектующими.

Надо сказать, что, благодаря ряду оригинальных научных разработок, в первые годы после создания БЭСМ-1 СССР успешно поддерживал паритет в области ЭВМ с американцами. Например, у нас были созданы машины, которые использовали не бинарную арифметику (известный всем двоичный код), а троичную, которая обладает определенными преимуществами. Отставание началось с области производства собственной элементной базы. Но и тогда, благодаря успехам в разработке эффективных вычислительных алгоритмов, СССР смог сохранять паритет в таких направлениях, как космонавтика, атомная энергетика и ядерные вооружения, развитие которых требовало мощнейшей вычислительной базы.

Михаил Алексеевич Лаврентьев был очень разносторонним ученым и талантливым организатором, автором множества важных теоретических работ и не менее важных практических проектов. Но интересно, что сам он главным своим достижением считал вовсе не это.

Наталья Притвиц, которая долгое время проработала с академиком Лаврентьевым, сначала как сотрудница Института гидродинамики, а потом – как пресс-секретарь Сибирского отделения АН СССР, рассказывала, что, отвечая на этот вопрос в одном из интервью, Лаврентьев назвал своими главными результатами создание Клуба юных техников и Физико-математической школы-интерната при Новосибирском госуниверситете (НГУ).

«Именно туда приходят увлеченные школьники, потом они поступают в университет и из них вырастают новые поколения ученых. И практически сразу, вслед за первыми институтами Академгородка, построили университет, без которого наш научный центр не развивался бы так быстро и мощно», ─ объяснил Михаил Лаврентьев.

О потенциале Новосибирского научного центра говорят и цифры: сейчас в СО РАН сосредоточено примерно 25-30% научного ресурса всей Российской академии наук, и примерно половина приходится на Академгородок. Иначе говоря, на относительно небольшой территории Новосибирского Академгородка сосредоточена шестая часть всего потенциала Российской академической науки. И это результат работы системы, основанной на знаменитом Треугольнике Лаврентьева «Наука-Образование-Производство». Эта система пережила и распад СССР с последовавшим за ним кризисом, и реформу РАН, вызвавшую немалые потрясения в научном сообществе страны. Успешно справляется она и с вызовами последних лет, ее по праву можно относить к одному из главных и наиболее успешных проектов Лаврентьева.

Продолжение. Начало здесь

Часть вторая: Союз геологии и генетики

У кого-то может сложиться мнение, что агромайнинг при своем развитии грозит перерасти в то, во что превратилась отрасль производства биоэтанола. Это когда большие площади выделяются для производства культур, не связанных с продовольствием. Критики биоэтанола недовольны тем, что в условиях сокращения плодородных земель (из-за безответственного хозяйствования) мы много пищевых ресурсов отвлекаем на производство горючей жидкости. Дескать, «кормим» автомобили из сахарного тростника и кукурузы, в то время как миллионам людей не хватает еды.

И вот к этому ко всему прибавляется фермерская металлургия, претендующая на свою долю земли. Не слишком ли это расточительно и не слишком ли безответственно в отношении природы, когда и без того под новые пашни вырубаются миллионы гектаров лесных угодий – «легких планеты»?

На самом деле в случае агромайнинга такой опасности не предвидится. Это направление уже в силу своих физико-биологических особенностей не вписывается в логику хищнической индустрии. Дело в том, что для коммерчески выгодного агромайнинга далеко не все поля подходят. Для промышленного культивирования упомянутых выше гипераккумуляторов менее всего привлекательны как раз те почвы, где с успехом растут «нормальные» культуры. Чтобы получить биомассу с высокой концентрацией металлов, необходимо, чтобы этих металлов было много в почве. Особо хороши для этого территории, оставшиеся после добычи. Никому не придет в голову создавать там плантации пищевых культур. Как раз для этих «гиблых» мест больше всего напрашиваются гипераккумуляторы. Они как бы созданы самой природой для того, чтобы «подчищать» хвосты традиционной добыче.

В свете сказанного у фермеров, чьи земли находятся вблизи разработок полезных ископаемых, появляется возможность диверсификации. Они могут приобретать участки, загрязненные металлами, под агромайнинг. То есть не обязательно специализироваться исключительно на выращивании традиционных пищевых культур. Точно так же не обязательно специализироваться только на агромайнинге. Вполне рационально сочетать и то, и другое. Освоение технологий производства «биологической руды» даст фермерам возможность получить прибыль, дополнительно используя земли, которые раньше считались бросовыми. Да, «выращивание» металлов – пока еще непривычно дело, но оно может оказаться даже более прибыльным, чем выращивание известных зерновых или технических культур вроде масличной пальмы.

Исследования, проводимые еще десять лет назад, дают на этот счет следующие цифры. При культивировании гипераккумуляторов для извлечения никеля фермер может рассчитывать на получение с одного гектара 5 – 10 тонн сухого вещества, содержащего как минимум 2% никеля. Это дает нам 100 – 200 кг чистого никеля с гектара. Много этого или мало с точки зрения рентабельности? Для сравнения, в Индонезии урожай риса премиум-класса на хороших плодородных почвах приносит фермеру 850 долларов с гектара в год. В то же время агромайнинг на местных почвах с превышенным содержанием никеля может принести тысячу долларов с гектара в год. А в случае резкого повышения спроса на этот металл выручка окажется еще выше. В этом плане агромайнинг можно рассматривать как вполне перспективное направление в сельском хозяйстве некоторых стран, располагающих такими почвами.

Здесь важно подчеркнуть, что бездумного расширения таких вот «металлических» ферм не предполагается хотя бы по той причине, что рентабельное выращивание гипераккумуляторов на одном и том же участке ограничено во времени. Как правило сроки здесь укладываются в 30 – 60 лет. Это тот период, когда растения «выкачают» значительное количество металлов из почвы, после чего их процентное содержание в составе растений начнет резко падать. Однако при этом вы таким путем восстанавливаете плодородие загрязненных участков, которые станут пригодными для «нормального» фермерства.

Кстати, если говорить о той же Индонезии, то сегодня - на фоне растущего спроса на никель - на островах началась настоящая никелевая лихорадка (о чем мы писали). Поскольку местные почвы содержать большой процент никеля прямо в верхнем слое, ее банально сгребают и отправляют на обогатительные комбинаты. Какой вред при этом наносится экологии, говорить не приходится. Причем, страдают не только участки суши, но также и прибрежные воды, куда сливают отходы с обогатительных предприятий. Как мы понимаем, если бы никель здесь добывали методом агромайнинга, таких проблем удалось бы избежать.

К сожалению, биологические методы добычи только-только начинают свой путь, а потому еще мало известны и недостаточно опробованы. Пока еще слишком мало примеров, наглядно демонстрирующих впечатляющие результаты. Первые полевые испытания «растительной» добычи провело в 1994 году Бюро горнодобывающей промышленности США в Неваде. Испытание проводилось на почве с содержанием никеля 0,35%, что значительно ниже экономически приемлемого уровня для традиционных методов. Тем не менее, было показано, что даже с таких почв можно получить «урожай» в 100 кг никеля с гектара, что будет сопоставимо с доходностью при выращивании традиционных культур.

Аналогичные исследования проводили и британские ученые. В первую очередь их внимание было обращено на сильно загрязненные почвы на месте старых рудников. Исследования подтвердили, что если «выращивать» металл на таких почвах, то прибыль вполне возможна. Но ученые пошли еще дальше, пытаясь выяснить, каков будет результат на «нормальных» почвах. С этой целью был организован «гражданский» научный проект. Около двухсот садоводов Великобритании взялись выращивать на своих участках травы, семена которых были предоставлены им учеными. Травы регулярно скашивались и отправлялись в лабораторию. Первые результаты оказались обнадеживающими. Но все же необходимо было глубже это изучить, в связи с чем был инициирован еще один схожий проект.

Самые крупные полевые испытания «металлических» ферм были проведены компанией Econick в Албании на участке в пять га. Еще один крупный проект реализуется в Малайзии на площади до 20 га. Команда исследователей ставит своей задачей подбор видов растений-гипераккумуляторов, идеально подходящих для каждой конкретной местности. Главные параметры отбора – высокие темпы роста с максимальным накоплением металлов. В Европе, как правило, для этого используются небольшие кустарники, способные дать до 250 кг никеля с гектара. Но в тропиках чаще выращивают деревья-гипераккумуляторы.

Наконец, уже положено начало селекции таких растений, способной улучшить указанные свойства. Интересно, что к этому делу недавно подключилось американское Агентство перспективных исследовательских проектов в области энергетики. Год назад оно заявило о выделении 10 миллионов долларов на изучение различных способов использования растений для извлечения никеля из почв на территории США. Подобные исследования предполагают налаживание партнерских отношений между учеными, фермерами и представителями добывающих компаний. Главная цель такого взаимодействия – составить подборку растений-гипераккумуляторов, желательно – из числа североамериканских видов, хорошо приспособленных к местным климатическим условиям.

В настоящее время «под прицелом» находятся почвы, содержащие повышенное количество железа, кобальта, хрома и никеля (обычно они находятся в местах повышенной вулканической активности). Таких участков достаточно много. Использовать их для выращивания обычных сельскохозяйственных культур рискованно как раз из-за повышенного содержания металлов. В то же время их концентрация слишком мала для того, чтобы организовать здесь добычу ископаемых. В этом случае посадки растений-гипераккумуляторов кажутся идеальным решением. С одной стороны, это позволило бы поставить на рынок дополнительное количество названных металлов, очень ценных для современной промышленности. С другой стороны, вы улучшаете состав почвы, делая ее более пригодной для «нормального» фермерства.

Параллельно ученые пытаются выяснить внутренние механизмы гиераккумуляции на генетическом уровне. Если данный процесс будет досконально изучен, то появится возможность создавать высокопродуктивные сорта методом геномного редактиврования. Этот союз генетики и геологии выглядит весьма необычно, хотя совершенно неудивительно для нынешней эпохи, где все прорывные направления создаются на стыке различных научных дисциплин. Так что, если говорить о биологических методах добычи, то это весьма перспективная технология и при этом -  самая что ни на есть «зеленая».

Николай Нестеров

Новосибирск внес немалый вклад в развитие космонавтики. Здесь по заказу Сергея Королева создавали новые материалы для советских космических ракет и спутников, разрабатывали катализаторы для производства ракетного топлива, выращивали полупроводниковые структуры для солнечных батарей, питающих оборудование на орбите и выполняли много других важных для космонавтики исследовательских проектов. Эта работа продолжается и по сей день - накануне Дня космонавтики в представительстве ТАСС в Новосибирске рассказали о современных разработках ученых Сибири для космической отрасли.

«Новосибирский государственный технический университет достаточно давно занимается проектами в этой области. Наверное, самое проработанное направление у нас – это силовая электроника, в частности, энергопреобразующая аппаратура для космических аппаратов», – рассказал проректор по научной работе и инновациям НГТУ Артур Отто.

Разработки университета позволили в несколько раз снизить массогабаритные характеристики этого оборудования, что для космической техники имеет критическое значение.

Уже в этом году, в рамках программы «Приоритет 2030» в НГТУ была создана новая лаборатория перспективных космических разработок, внутри которой объединятся разные группы исследователей, занимающихся разработками в области космического приборостроения на базе университета. Это позволит им вести более скоординированную работу и решать более комплексные задачи.

В числе таких задач – создание универсальной масштабируемой платформы космического аппарата, которая позволит уже в ближайшее время нарастить темпы выпуска спутников различного назначения. «Это отвечает требованиям современного уровня развития космонавтики, когда для выполнения поставленных задач необходимо обеспечить запуск сотен и даже тысяч спутников в течении года или нескольких месяцев. И построение таких универсальных платформ является одним из наиболее перспективных направлений дальнейшего развития в производстве космических аппаратов», - отметил Артур Отто.

Крупнейшим проектом космической тематики, в котором, наряду с десятками других научных организаций и промышленных предприятий, участвует Конструкторско-Технологический институт научного приборостроения (КТИ НП) СО РАН – это космическая обсерватория миллиметрового и инфракрасного диапазонов длин волн «Миллиметрон». В режиме связи с Землёй она будет работать как крупнейший виртуальный радиотелескоп, способный исследовать структуру ядер галактик, чёрных дыр, пульсаров, изучать реликтовое излучение, искать самые ранние следы формирования Вселенной, белые дыры и кротовые норы. Что интересно, аналогов миссии «Миллиметрон» не планируется ни в одной стране мира в ближайшие полтора десятилетия. Впрочем, запуска российской обсерватории не стоит ждать ранее 2034-35 гг.

«Ядром установки является криогенный телескоп диаметром в 10 метров, который представляет собой адаптивное зеркало из 96 элементов, каждый из которых может настраиваться по отдельности. Понятно, что это очень сложная техническая система и наш институт в настоящее время делает систему измерений и контроля формы этого зеркала на борту спутника, чтобы телескоп работал в максимально приближенном к идеальному состоянии», - поделился с собравшимися директор КТИ НП СО РАН Пётр Завьялов.

В настоящее время создан наземный макет этой системы, а также стендовый комплекс для испытания его работы. После их завершения, что должно случиться в течение этого года, система будет готова к монтажу уже бортового варианта такой системы непосредственно на «Миллиметроне».

Петр Завьялов также отметил, что такие большие проекты в области научного приборостроения, помимо решения собственно исследовательских задач, помогают совершать определенный технологический скачок, поскольку в процессе реализации ставят нестандартные и сложные задачи. И в ходе их решения, разработчики часто создают новые технологии, которые потом становятся востребованными в самых разных областях.

Активно развивается космическая тематика и в Новосибирском государственном университете, причем, как в плане исследований, так и в подготовке новых кадров для российской аэрокосмической отрасли.

«Основной объем работ по этой тематике делается в нашем подразделении и связан он с приборостроением», – подчеркнул заведующий отделом аэрокосмических исследований НГУ Виталий Прокопьев.

Отдел был создан почти полвека назад и основная его специализация – автоматизация космических экспериментов. Сегодня его сотрудники готовы предложить отрасли широкую линейку датчиков, с помощью которых можно решать самые разные, в том числе, довольно сложные, научные задачи в космосе. В том числе – проводить в космосе различные научные эксперименты без участия людей. Всего за эти годы было поставлено около ста приборов, часть из них уже успешно отработала свои задачи, часть все еще функционирует в составе российской спутниковой группировки.

Эту работу в НГУ стараются тесно сочетать с образовательной деятельностью, преждае всего в рамках курса космического специального приборостроения на Физическом факультете. 

«В современной космонавтике очень востребована мультидисциплинарность и широкая база знаний специалиста, которыми давно известны выпускники НГУ. Причем у нас уже является давней традицией тот самый проектный подход, который сегодня становится стандартов в высшем образовании. Студент приходит, под кураторством сотрудника отдела решает конкретную задачу, потом результат отправляется на орбиту и одновременно становится частью его дипломной работы», - пояснил Виталий Прокофьев.

Но чтобы не ограничиваться только приборной деятельностью, примерно десять лет назад в вузе открыли новое направление – конструирование малых космических аппаратов. Так, в сотрудничестве с «Роскосмосом» университет начал строить свои спутники, привлекая к этой работе не только студентов физфака, но и учащихся Передовой инженерной школы НГУ.

Сергей Исаев

Ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН и ЦКП «СКИФ» разрабатывают уникальный интерферометр для определения одного из ключевых параметров источника синхротронного излучения СКИФ – сверхмалого эмиттанса. Среди циклических источников СИ эта характеристика СКИФ имеет уникальную, рекордно низкую величину. Интерферометр заработает одновременно с запуском накопительного кольца СКИФ в конце 2025 года.

Эмиттанс – это один из ключевых параметров электронного пучка в циклических источниках синхротронного излучения. Чем он меньше, тем выше яркость источника. СКИФ станет первой в мире установкой в своем классе с рекордно низким эмиттансом (75 пикометров - радиан), благодаря которому максимальная интенсивность света будет концентрироваться на минимальной области исследования, что позволяет с предельной точностью определить характеристики даже самого маленького образца.

Эмиттанс необходимо измерять, во-первых, для подтверждения его заявленных параметров, во-вторых, для контроля и изменения режимов работы установки, в-третьих, для диагностики пучка в ходе работы установки. Такой мониторинг важен, так как эмиттанс определяется магнитной структурой накопительного кольца, соответственно изменения магнитной структуры могут влиять на его значение.

Определение эмиттанса требует точного измерения поперечных размеров пучка заряженных частиц, циркулирующих в накопителе.  В мировой практике успешно применяется методы, основанные на интерферометрии и рентгеновской камере-обскуры.

В современных источниках СИ широко применяются интерферометры: эти приборы обеспечивают высокую точность измерений поперечного размера пучка. «Такие интерферометры строятся по схеме Юнга, где свет от источника (в данном случае — синхротронное излучение, испускаемое пучком электронов в магнитном поле поворотного магнита) проходит через близко расположенные отверстия, создавая когерентные волновые поверхности. Эти волны интерферируют друг с другом, порождая характерную интерференционную картину ярких и темных полос. Анализируя эту картину, можно точно определить поперечные размеры и распределение интенсивности электронного пучка», – рассказал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН и ЦКП «СКИФ» к.т.н. Виктор Дорохов.

Камера-обскура использует небольшое отверстие для формирования изображения пучка на детекторе, располагаемом на некотором удалении. Это отверстие проецирует свет от пучка на детектор, размер и форма проекции позволяют определить поперечные размеры и распределение яркости пучка. Этот прибор удобен тем, что не требует сложной оптики, может обеспечить достаточно высокую точность измерений при этом результат наблюдений представляется в более удобной для оператора комплекса форме – изображении, повторяющем поперечное распределение заряда в пучке.

Однако типовых решений подобного оборудования для источников СИ не существует. Кроме того, разработка таких диагностик для СКИФ усложнялась тем, что параметры установки находятся практически на пределе применимости этих методов.

Как инструмент диагностики первой линии ученые ИЯФ СО РАН и ЦКП «СКИФ» разрабатывают интерферометр, с точностью до микрона измеряющий поперечный размер сверхмалого пучка СКИФ, который будет составлять порядка 8 микрон (0,008 мм). Специальное программное обеспечение позволит, сопоставив измерения интерферометра и данные диагностических систем накопительного кольца, получить значение эмиттанса.

Интерферометр, разрабатываемый учеными, измеряет размер пучка в видимом и ближнем ультрафиолетовом свете, однако для того, чтобы в перспективе иметь возможность уменьшить эмиттанс, ученые также работают над созданием первого в мире рентгеновского интерферометра на основе многослойных рентгеновских зеркал.

«Для того, чтобы иметь надежный альтернативный способ измерения размеров пучка, мы решили попробовать использовать интерферометр в рентгене. Такой способ, действительно, уникален в том смысле, что в мире на сегодняшний день не реализовано таких приборов. Мы работаем над созданием своего интерферометра в рентгеновской области, для этого будут изготовлены специальные многослойные зеркала, работающие в мягком рентгеновском диапазоне. Рентгеновский интерферометр – это задел на будущее, если для исследований потребуются уникальные режимы, или эмиттанс будет еще меньше», – добавил Виктор Дорохов.

В перспективе на СКИФе также будет реализован также профилометр на основе рентгеновской камеры-обскуры как альтернативный способ измерения размеров пучка для уточнения эмиттанса, что обеспечит возможность получения независимых результатов разными методами.

Для измерения эмиттанса пучка на накопительном кольце СКИФ выделены два канала вывода синхротронного излучения из поворотных магнитов, предназначенные для диагностики пучка в рентгеновском диапазоне. Один из этих каналов займет камера-обскура, длина которой составит порядка 25 метров. На втором канале в перспективе планируется установка рентгеновского интерферометра.

Фото Татьяна Морозова

За десятилетия своей работы Институт цитологии и генетики СО РАН (как и его филиалы) сделал многое для развития медицины в нашей стране. Мы уже рассказывали про новаторские технологии в онкотерапии, разработку протоколов лечения редких форм диабета и большую работу по внедрению в практическое здравоохранение уникального сорбента, созданного учеными Академгородка. Сегодня вспомним про еще один продукт научно-исследовательской работы коллектива ИЦиГ – имозимазу и созданный на ее основе тромболитик «Тромбовазим».

Эта работа была выполнена на базе исследований, которые вел в ИЦиГ выдающийся молекулярный биолог Рудольф Салганик (и был награжден за эту работу Государственной премией СССР в 1979 году).

Рудольф Иосифович приехал работать в институт в числе первых его сотрудников, в 1957 году и сполна испытал, каково было возрождать генетику в условиях, когда высокопоставленные сторонники «лысенковщины» всячески препятствовали этому.

«Несколько слов о посещении одной из самых «мощных» комиссий, в которую вошли Гендель, Ольшанский, Студитский и другие… Студитский два дня сидел в моей лаборатории и уверял, что никаких особых функций у нуклеиновых кислот нет, что они нужны для крепости клетки – только и всего. А что касается нуклеаз, не могут они действовать на вирусы, это вообще выдумка. Мы с ним дискутировали. Студитский хоть употреблял еще какие-то научные термины, Ольшанский же просто говорил неприличные слова… Шел второй год нашего существования, уже были практические результаты. В институте получили полиплоидную свеклу, противовирусные препараты. Мы старались работать стремительнее, чтобы доказать, что генетика может быть эффективной», - вспоминал он в интервью «Науке в Сибири» уже в конце 1980-х годов.

В первый же год существования лаборатории нуклеиновых кислот Р.И. Салганик высказал предположение о том, что ферменты, деполимеризующие нуклеиновые кислоты – нуклеазы, могут задерживать размножение патогенных вирусов в организме животных и человека (и излечивать вирусные заболевания) в связи с высокой чувствительностью к нуклеазам вирусных нуклеиновых кислот, освобождающихся в процессе заражения клетки от защитных белковых оболочек. 

В дальнейшем он значительно продвинул это направление, были получены важные результаты: ферментные препараты нуклеазы оказались эффективными в лечении ряда тяжелых вирусных поражений нервной системы, заболеваний глаз, ведущих к слепоте, вирусных менингоэнцефалитов, опоясывающего лишая и др. Затем принцип лечения вирусных заболеваний нуклеазами был распространен и в ветеринарии.

В 1970 году по инициативе Салганика было организовано Специальное конструкторско-технологическое бюро (СКТБ) биологически активных веществ как подразделение Бердского химического завода, и на протяжении пяти лет он возглавлял эту организацию. На базе бюро, помимо прочего, были также развернуты работы по иммобилизации еще одного вида ферментов – протеиназ - на растворимых и нерастворимых полимерах. Ученые доказали, если ферменты присоединить прочными ковалентными связями к полимерным носителям, то вместо десятков минут они сохраняют свою активность десятки дней. Одновременно снижается их аллергенность. Такие иммобилизованные ферменты могли избирательно расщеплять белки омертвевших тканей и гнойных масс, не повреждая живые клетки.

В результате, были созданы иммобилизованные протеазы как новые препараты для лечения ряда заболеваний человека и животных. Экспериментальные и клинические исследования проводились медиками-офтальмологами. С роговицы глаз, ставшей непрозрачной из-за химического или термического ожога, нельзя удалить непрозрачный омертвевший слой скальпелем. Растворимый вариант иммобилизованной протеазы «Иммозим» удалял его в течение нескольких дней, восстанавливая прозрачность роговицы и зрение.

Значительные результаты были достигнуты также и в лечении осложненных ран, абсцессов, трофических язв, пролежней, маститов, эндометритов, гайморитов и иных заболеваний такого рода.

В это время разгоралась война в Афганистане, где климат и непростые полевые условия (включая не всегда быструю эвакуацию раненого с поля боя) часто приводили к воспалительным процессам, развивавшимся в полученных ранах. Особенно тяжелыми последствия были в случае ожоговых ран (например, после обстрелов бронетехники). Имозимаза оказалась очень эффективной и сегодня трудно подсчитать, скольких воинов-интернационалистов она спасла от ампутаций или гибели.

Препарат стали применять и в ветеринарии, сначала тоже, как наружный препарат, а потом обнаружились и положительные эффекты от его внутреннего применения. 

«Это были восьмидесятые годы, тогда в наших ветеринарных клиниках было гораздо меньше эффективных лекарств от многих заболеваний, не так была распространена вакцинация, и многие домашние питомцы погибали от тех же энтеритов. И раствор имозимазы, показавший свою эффективность, быстро получил популярность среди ветеринаров», - вспоминает заместитель директора ИЦиГ СО РАН по инновационной деятельности, к. ф.-м. н. Пётр Куценогий.

Вскоре возникла идея сделать на базе этого препарата стабильную сухую форму, которую можно было бы хранить на протяжении долгого времени, а также использовать как основу для инъекций в качестве тромболитика (имозимаза хорошо разрушает различные тромбы в сосудах).

Так началась история еще одного инновационного препарата, созданного в результате исследовательской работы под руководством Р.И. Салганика – «Тромбовазима». Его производство развернули в Сибирском центре фармакологии и биотехнологий, а директором этого предприятия в то время, когда шло внедрение нового лекарства в производство был как раз Пётр Куценогий.

Путь к созданию нового лекарства и выводу его на рынок – очень долог и сложен. Как вспоминал впоследствии глава компании «СФМ-Фарм» Андрей Бекарев, ставший инвестором этого процесса: 

«Оригинальный препарат – это очень редкий зверь. Есть дженерики, дженерики с признаками оригинальности. Но нельзя говорить о том, что делать их так же сложно, как и оригинальный препарат». 

В результате, можно по пальцам пересчитать оригинальные препараты, созданные и зарегистрированные в России после 1991 года, один из них «Тромбовазим», который, к слову, был зарегистрирован в двух формах – таблетированной и внутривенной. Препарат показал высокую эффективность в лечении хронической венозной недостаточности, которой страдают десятки миллионов россиян.

Сегодня «Тромбовазим» по-прежнему продается в аптеках, а вот имозимазу можно встретить намного реже. «Дело в том, что это достаточно недорогой препарат, а значит и маржа продавца невелика. Но при этом он требует особых условий хранения, при ограниченном сроке годности. В совокупности, это делает имозимазу не очень интересным для аптечных сетей продуктом, да и в ветеринарии сейчас гораздо лучшая ситуация с обеспеченностью вакцинами и современными препаратами, которые могут справляться с теми же проблемами, что и имозимаза», - объяснил Пётр Куценогий.

Но все это не отменяет того вклада, который уже внесла имозимаза в медицину и ветеринарию за прошедшие десятилетия. А «Тромбовазим» остается первым и единственным лекарственным препаратом, произведенный с использованием инновационной технологии, объединяющей свойства фермента - протеиназы и молекулы «переносчика», что придало лекарству уникальные фармакологические свойства и высокую безопасность. А научной базой для этой технологии выступили исследования, проведенные учеными ИЦиГ СО РАН. И вполне вероятно, что в будущем они же станут основой для создания и других эффективных лекарств, использующих противовоспалительные и другие свойства ферментов.

Американская компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными проектами по «воскрешению» вымерших видов, объявила о рождении трёх щенков так называемого «ужасного волка». Пользователи интернета прозвали его «лютоволком», поскольку он напоминает одноимённую зверюгу из сериала «Игра престолов».

Однако научное сообщество восприняло заявление о сенсации скептически. Многие учёные считают, что выведенные животные – вовсе не возрождённый древний вид, а всего лишь генетически отредактированный современный серый волк.

Из 45 эмбрионов прижились три

Ужасный волк (Aenocyon dirus) был одним из самых грозных хищников эпохи плейстоцена. Он обитал в Северной и Южной Америке 125-13 тысяч лет назад, а вымер из-за столкновения с людьми, которые уничтожали основные его источники пищи — крупных и не очень проворных животных. В качестве добычи волкам оставалась более быстрая мелкая дичь, преследовать которую из-за их коротких лап и массивности тела было непросто. Оттого и вымерли.

И вот теперь генетики из компании Colossal Biosciences решили возродить ужасных волков, потратив на это несколько лет. Они извлекли фрагменты ДНК ископаемого вида из окаменелых останков, которые есть в распоряжении учёных, — зуба возрастом 13 тысяч лет и черепа возрастом 72 тысячи лет.

Проанализировав доступную им часть генома, они сравнили его с геномом современного серого волка и определили ключевые отличия в 14 генах, отвечающих за уникальные черты ужасных волков, в основном внешнего характера — крупный размер, белую шерсть, большие зубы, особую форму ушей... Всего таких признаков было 20.

Затем исследователи взяли ДНК современного волка и, используя метод геномного редактирования, изменили в нём эти 14 генов. Как говорят представители компании, некоторые гены брали у отдельных популяций крупных (или белых) волков, чтобы добиться внешнего сходства с ископаемым хищником.

Далее провели стандартную процедуру клонирования, отработанную ещё на овечке Долли. Собственные ядра яйцеклеток волчиц удалили, и на их место внедрили новую, искусственно созданную ДНК. Суррогатными матерями выступили домашние собаки, которые являются подвидом серого волка. Всего было получено 45 эмбрионов, но прижились и смогли развиться только три из них.

Осенью 2024 года на свет появились два белоснежных щенка «лютоволка», которых назвали Ромул и Рем. Через несколько месяцев родилась «девочка» — Кхалиси.

Попал на обложку

О событии трубят во всех западных СМИ. Журнал Time посвятил ужасному волку свою обложку. Илон Маск написал в соцсети: «Пожалуйста, сделайте миниатюрного домашнего шерстистого мамонтёнка». Очевидно, миллиардер намекает на другую недавно проведённую пиар-акцию той же компании: её учёные вывели генетически изменённых «шерстистых мышей». У этих грызунов шерсть якобы была, как у мамонтов. Так компания разогревает интерес к своему главному проекту — «воскрешению» мамонта, намеченному на 2028 год.

Сейчас щенки «лютоволков» уже выросли до 120 сантиметров в длину, а весят по 36 кило. Сообщается, что в будущем учёные планируют получить ещё от трёх до пяти особей. Их пытаются представить как результат передовых генетических технологий. Но коллеги задаются вопросом: а что это вообще за биологический вид? Можно ли считать новым (точнее, старым, но «воскрешённым») видом животное, в ДНК которого изменено всего лишь 14 генов?

Между прочим, геном того самого серого волка составляет около 2,4 миллиарда пар оснований, и пара десятков исправлений в нём — это просто капля в море. Директор Австралийского центра древней ДНК Джереми Остин отмечает, что для реального воссоздания вымершего вида потребовались бы десятки (а, может, и сотни) тысяч генетических модификаций!

Слишком много шумихи

Кроме того, некоторые из внесённых изменений (например, гены, отвечающие за белый окрас шерсти), как уже сказано, были взяты у современных волков, а не восстановлены из древней ДНК. Это ставит под сомнение научную ценность всего проекта. О каком «воскрешении» древнего вида идёт речь, если учёные просто-напросто изменили внешний вид современного животного, используя возможности генного редактирования?

Иначе говоря, Ромул, Рем и Кхалиси — те же самые обычные волки с умеренным количеством генетических отличий от своих сородичей. И если бы рядом с ними в одной стае вдруг появились реальные представители вида Aenocyon dirus, вымершего 13 тысяч лет назад, они бы, достигнув половой зрелости, не смогли с ними скрещиваться.

Бесспорно, проекты компании Colossal Biosciences демонстрируют прогресс в области генетики и биотехнологий. Однако в них слишком много шумихи и околонаучного шоу. А это отвлекает внимание от реальных научных прорывов.