Разработка ИЯФ шагает по планете

Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) совместно с партнерами из Института электронно-пучковых технологий (EB-tech Co., Ltd., Южная Корея) разработали и поставили в Институт энергетических и ядерных исследований (IPEN, Бразилия) мобильный промышленный ускоритель. Установка будет использоваться для обеззараживания и очистки воды местных рек, радиационной стерилизации медицинского оборудования и фармацевтических продуктов, пастеризации, модификации проводниковых приборов и др.

Промышленные ускорители серии ЭЛВ, разработки и производства ИЯФ СО РАН – это известный во всем мире бренд. Различные компании и научно-исследовательских институты США, Японии, Кореи, Китая, Малайзии, Индии, Италии, Германии, Чехии, Польши используют их для радиационной обработки проводов и кабелей, медицинских изделий, фармацевтических и косметических средств, полиэтилена и стерилизации пищевых продуктов.

Специалисты ИЯФ СО РАН совместно с южнокорейскими коллегами из EB Tech Co., Ltd. разработали мобильный промышленный ускоритель для бразильских ученых IPEN (Институт энергетических и ядерных исследований). Данный промышленный ускоритель с энергией 0,7 МэВ и током пучка 28 мА– это мобильная версия классического ускорителя серии ЭЛВ. В мае 2023 г. сотрудники ИЯФ осуществили пуско-наладку оборудования на территории заказчика. Работа проводилась при финансовой поддержке МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии).

Наши коллеги из Бразилии приобрели мобильную версию промышленного ускорителя – такая установка подходит для проведения экспериментов вне стационарных лабораторий, например, для очистки и обеззараживания сточных вод, которые попадают в притоки реки Амазонка, – рассказывает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Алексей Иванович Корчагин. – Обычно промышленные ускорители располагаются в бетонных бункерах, но данная модель проектировалась специально под определенные задачи заказчика и представляет собой компактный ускоритель со свинцовой защитой, установленный в большегрузном трейлере».

На этом ускорителе будут проводится экспериментальные исследования по очистке и обеззараживанию воды с выездом к местам с неблагоприятной экологической обстановкой и, в том числе, к очагам возможных бактериальных заражений.

«Весь мобильный комплекс представляет собой сам ускоритель, систему облучения, трейлер со свинцовой защитой, системы питания и охлаждения, – поясняет Алексей Иванович Корчагин. – С коллегами из Южной Кореи мы разделяем работы по созданию установок. В данном случае в ИЯФ мы собирали ускорительную трубку, высоковольтный выпрямитель, корейцы разрабатывали систему управления для установки, сосуд высокого давления, сам заказчик конструировал радиационную защиту. А вот процесс монтажа и пуско-наладки проходил уже совместно на территории Института энергетических и ядерных исследований в Сан-Паулу».

Пресс-служба ИЯФ СО РАН

Токсичный смартфон

Общение людей в виртуальном пространстве – относительно новое явление, пока еще недостаточно изученное наукой. Высокая популярность социальных сетей в наше время вызывает неоднозначную реакцию, в том числе и негативную. Прежде всего, беспокойство вызывают некоторые «побочные эффекты», имеющие отношение к нашему психическому здоровью. Возможно, эта проблема не привлекла бы к себе такого внимания, если бы в социальные сети не стали активно вовлекаться дети. Фактически, им открылся доступ в мир новейших цифровых коммуникаций, чьё воздействие на детскую психику до последнего времени оставалось совершенно неизученным.

Проблема обострилась с тех пор, как в распоряжении детей оказались смартфоны, позволившие общаться в социальных сетях из любого места и в любое время суток – без всякого контроля со стороны взрослых. Учитывая скорость совершенствования цифровых устройств и их относительную доступность, смартфоны стали самой распространенной высокотехнологичной детской «игрушкой» не только в развитых странах, но практически по всему миру. Здесь уже тревогу забили родители. И, как оказалось, далеко не напрасно.

Совсем недавно появились результаты глобального исследования независимого исследовательского фонда Sapien Labs, специализирующегося на изучении факторов, влияющих на наше психическое здоровье. Новое исследование убедительно показало связь между ранним (до полового созревания) обретением смартфона и последующим психическим неблагополучием в период взросления. Эта работа, ввиду ее актуальности, уже вызвала большой резонанс в зарубежных СМИ.  Учитывая, что возраст владения смартфонами в последнее время неуклонно снижается во всем мире (доходя уже до шести лет), проблема может стать достаточно серьезной в глобальном масштабе.

Разумеется, истоки проблемы - не в самих смартфонах, а в характере их использования. Как мы сказали, с помощью этих устройств дети начинают беспрепятственно пользоваться социальными сетями, чье воздействие на детскую психику уже вызывает серьезные опасения у специалистов. Поэтому беспокойство родителей далеко не беспочвенно. Как отмечают исследователи, в ряду главных опасений взрослых по поводу безопасности своих детей на первом месте значатся не физические угрозы, а именно Интернет и социальные сети. Это относится не только к подросткам, но и к детям в возрасте 7 – 8 лет, поскольку вовлечение в мир виртуального общения происходит уже с начальных классов. Родители с тревогой наблюдают за этим, но у них еще нет понимания того, что нужно делать. Они покупают своим чадам смартфоны, поскольку в наше время так принято. Боясь обидеть своего ребенка, боясь сделать его «белой вороной» в коллективе сверстников, родители вынужденно идут на уступки.

В итоге мы сталкиваемся с парадоксальной ситуацией, когда люди осознают источник угрозы для своих детей, но в силу морального давления со стороны общественного окружения сами же содействуют реализации угрозы. Почему так происходит? Именно потому, что проблема пока еще недостаточно изучена, и потому вопрос о запретах и ограничениях до последнего времени не имел четкой доказательной базы. Указанное исследование позволяет, наконец, дать законодательным органам разных стран весомые аргументы. Точно так же данное исследование поможет убедить определенную часть родителей сделать ответственное решение в плане покупки смартфона для своего ребенка. По крайней мере, поможет им определить тот возраст, с которого обладание такой вещью не несет угроз для психики.

Отметим, что Sapien Labs в свое время реализовал проект Global Mind Project, в рамках которого оценивалось психическое благополучие жителей планеты. На эту тему было опубликовано множество отчетов. Суммируя показатели, исследователи обнаружили одно весьма тревожное обстоятельство: во всех изученных ими регионах хуже всего дела с психическим здоровьем наблюдались у… молодых людей!

Показательно, что РАНЬШЕ ТАКОГО НЕ БЫЛО. Обычно все предыдущие исследования эмоционально-психологического состояния жителей планеты показывали, что «кривая счастья», двигаясь от младших к старшим, описывает U-образную траекторию. Традиционно самыми счастливыми себя ощущают представители молодежи и люди пенсионного возраста (60 – 70 лет). Психическое неблагополучие больше всего испытывают люди зрелого возраста. Однако теперь ситуация меняется, и мы начинаем наблюдать неожиданный коллапс психического здоровья среди молодых людей. К примеру, до 2011 года молодые канадские женщины сообщали об отличном или очень хорошем психическом самочувствии. Однако к 2015 году психическое состояние молодых канадок стало ухудшаться, и к 2019 году произошло дальнейшее ухудшение. Тогда как для пожилой возрастной группы явных изменений не произошло совершенно.

Что же послужило загадочным «фактором X», оказавшим негативное влияние на молодежь? Какие изменения произошли с 2010 года, из-за чего могло так ухудшиться самочувствие молодых людей во всем мире? Исследователи обратили внимание на то, что как раз в этот период у подростков начался массовый переход с обычных сотовых телефонов на смартфоны. Возник резонный вопрос: не являются ли именно смартфоны, дающие свободный доступ к социальным сетям, этим самым «фактором X»?  Разумеется, в каждой стране существуют самые разные факторы, влияющие на психическое самочувствие. Однако исследователи приняли во внимание неожиданную синхронность в глобальном ухудшении психического здоровья.

Гипотезу о влиянии смартфонов решили проверить, добавив вопрос относительно возраста, в котором было приобретено данное устройство. Было опрошено 28 тысяч респондентов из разных стран. После обработки данных выяснилось, что респонденты, получившие свой первый смартфон до 10 лет, в среднем чувствовали себя хуже тех, кто стал обладателем этой вещицы уже в переходном возрасте или позже. Самыми благополучными в этом плане оказались те, которые обзавелись смартфоном уже ближе к юности.

Есть еще одна немаловажная деталь, обнаруженная исследователями. Как отчетливо показывают представленные графики, женская половина страдает здесь больше, чем мужская. Для маленьких девочек первый смартфон окажется куда опаснее по последствиям, чем для мальчиков. Иными словами, женская психика более уязвима к влиянию социальных сетей, нежели мужская. Так, для девочек поколения Z (то есть родившихся между 1997 и 2012 годами), получивших первый смартфон до девяти лет, последствия оказались весьма серьезными. На графиках почти все они фигурируют в отрицательной зоне по сумме признаков, характеризующих психическое благополучие. Что касается юношей, то их самочувствие в меньшей степени связано с возрастом, когда они получили первый смартфон.

Еще раз подчеркиваем, что внезапное ухудшение психического здоровья подрастающего поколения является международным (то есть глобальным) явлением. Если в этом плане и есть какое-то различие между бедными странами и богатыми, то только в том, что в бедных странах смартфоны менее доступны для детей, чем в богатых. Именно поэтому рост психического неблагополучия среди подростков и молодежи отчетливее всего выражен в англоязычных странах (англосфере) – в США, Канаде, Великобритании, Австралии и Новой Зеландии.

Разумеется, эти выводы пока еще носят гипотетический характер, поскольку исследования в данной области начались совсем недавно. Тем не менее, они дают богатую пищу для размышлений, в том числе и для политиков. Так, в США пытаются ограничить доступ к социальным сетям подросткам до 13 лет. Это требование закреплено законодательно, однако американские власти никак не могут проконтролировать его выполнение со стороны владельцев социальных сетей, собирающих персональные данные с несовершеннолетних пользователей. Исследователи надеются на то, что при грамотной постановке вопроса, когда в руках законодателей будут неопровержимые научные доказательства вредных «побочных эффектов» социальных сетей, появятся и вполне адекватные регулятивные механизмы. А пока что можно адресовать родителям важное предупреждение: «бесконтрольное использование смартфона способно нанести вред психическому здоровью вашего ребенка».

Николай Нестеров

Университет и Роскосмос

Приехавшая в Новосибирск накануне Дня города его уроженка, космонавтка Анна Кикина посетила всего несколько локаций, и одной из них стал Новосибирский государственный университет. Почему именно НГУ, ведь она заканчивала совсем другие учебные заведения? Во многом это объясняется давними связями университета и отечественной космонавтики.

Уже более 40 лет в НГУ существует Отдел аэрокосмических исследований. В нем проводятся натурные эксперименты на ракетах и спутниках, разработки методов измерений, датчиков, бортовой аппаратуры и систем информационной поддержки натурных экспериментов.  

И визит Кикиной начался с посещения лабораторий Отдела аэрокосмических исследований (ОАИ) Новосибирского государственного унверситета, руководитель которого, Виталий Прокопьев рассказал о проводимых его сотрудниками исследованиях. В их числе немало совместных проектов с Роскосмосом — система мониторинга «космической погоды» и другие.

«Мы первыми в Новосибирской области сделали космический спутник. Это был сверхмалый аппарат формата CubeSat. Его вывели на орбиту в 2020 году и, хотя такие маленькие спутники считают очень недолговечными, он до сих пор успешно работает», – рассказал он.

Визит Кикиной начался с посещения лабораторий Отдела аэрокосмических исследований (ОАИ) Новосибирского государственного унверситета Это не единственное оборудование, созданное сотрудниками ОАИ НГУ, которое в настоящее время находится на орбите. В настоящее время успешно завершает летные испытания на космическом аппарате «Скиф-Д» экспериментальный комплекс контроля дозы (ЭККД).

«С помощью этого прибора проводится уникальный эксперимент по исследованию радиационной обстановки на средней круговой орбите – 8070 км с полярным наклонением 90°. Это малоизученная и практически не исследованная до настоящего времени орбита», – отметил Виталий Прокопьев. Именно на такой высоте лучше всего разместить оборудование обеспечения устойчивой интернет-связью удаленных и малонаселенных регионов России, включая районы крайнего Севера, Арктики, Северного морского пути и кросс-полярных авиатрасс.

После знакомства с разработками университетских ученых и молодых инженеров Анна отправилась на встречу с новосибирцами, которые ожидали ее в одной из поточных аудиторий.

«Мы рады приветствовать сегодня в стенах университета космонавта-испытателя, нашу землячку Анну Юрьевну Кикину. Это очень почетно, потому что она родилась в Новосибирске, получила здесь образование и отправилась в удивительное космическое путешествие на международную космическую станцию на корабле компании SpaceX», открыл встречу ректор НГУ, академик РАН Михаил Федорук.

 

Большая часть встречи прошла в формате ответов на вопросы, а основу аудитории составили школьники и студенты Большая часть встречи прошла в формате ответов на вопросы, а основу аудитории составили школьники и студенты, которых интересовали самые разные детали подготовки и работы современных космонавтов.

Космонавт кратко рассказала о себе, отвела на вопросы о разных аспектах подготовки и работы на МКС и вновь призналась в тёплых чувствах к своей малой родине –  Новосибирску: «Это мой любимый город, я сюда часто приезжаю. По работе мне приходится жить в Звездном городке. Если бы его перенесли сюда, это было бы просто идеально», – сказала она.

Также она поделилась некоторыми «лайфхаками» из жизни на МКС (например, как вымыть волосы в условиях невесомости), самыми волнующими переживаниями (сильнее всего беспокоишься не за себя, а за своих товарищей, призналась Кикина), а также своими планами на будущее. В их числе – желание снова совершить полет в космос, ведь, по мнению Анны, это одна из лучших работ в мире.

Сергей Исаев

"УМНИК"и из Новосибирска

Стали известны проекты - победители конкурса «УМНИК» Фонда содействия инновациям по итогам 2022 года. Среди них — 18 представителей Новосибирской области, которые получат по 500 тысяч рублей на проведение научно-исследовательских работ, испытаний, лабораторных исследований и других задач, необходимых для развития своих проектов.

Наибольшее число победителей  - участники из НГУ (поддержано 6 проектов) и НГТУ (поддержано 5 заявок). Лучшие проекты молодых новосибирских инноваторов связаны с разработками в  области медицины, биотехнологий, цифровых технологий, химических технологий. Например, проект Задворных Данилы, ученого ИХБФМ СО РАН, направлен на создание новых антибактериальных препаратов для нужд ветеринарии, а аспирант НГТУ НЭТИ Денис Юзвик создает технологию, которая устранит помехи в работе wi-fi-сетей.

Всего на региональный этап было подано 65 заявок по шести направлениям: «Цифровые технологии», «Медицина и технологии здоровьесбережения», «Новые материалы и химические технологии», «Новые приборы и интеллектуальные производственные технологии», «Биотехнологии», «Ресурсосберегающая энергетика». По итогам финальных заслушиваний для дальнейшей экспертизы по финансовой поддержке в Фонд содействия инновациям были направлены 18 проектов. Все они были одобрены и рекомендованы к финансированию!

Через год грантополучатели должны представить результаты работ – выполнить научно-исследовательскую работу, подать заявку на регистрацию интеллектуальной деятельности, разработать дорожную карту проекта, а также бизнес-план, или подать заявку на конкурс «Студенческий стартап».

«Новосибирская область является одним из самых активных регионов по участию в молодежных конкурсах Фонда содействия инновациям. Традиционно среди новосибирских вузов самые активные студенты в НГУ, НГТУ и НГАУ, а среди научных институтов – сотрудники ИХБФМ и ИК СО РАН. Федеральный центр отмечает, что заявки из Новосибирской области сильные и качественные, и, как следствие, получают высокий процент одобрения. И мы, как региональные представители Фонда содействия инновациям, помогаем ребятам на всех этапах, от оформления заявки до сдачи отчетности» - прокомментировал директор Новосибирского областного инновационного фонда Александр Николаенко.

Поздравляем ребят с успехом и напоминаем, прием заявок на «УМНИК» 2023 года открыт до 30 сентября. Участвовать в конкурсе могут все желающие в возрасте от 18 до 30 лет, работающие над коммерчески ориентированными научно-техническими проектами. Подробную информацию можно узнать в Новосибирском областном инновационном фонде, тел. +7 (383) 373-68-08, вн. 1005, или на сайте.  

Список победителей от Новосибирской области

  1. Галицкий Виктор Александрович, проект «Разработка устройства и сервиса для дистанционного предупреждения о роевом состоянии улья ПчелоByte», НГТУ.
  2. Григорьева Евгения Владимировна, проект «Разработка универсальных наноконтейнеров на основе сывороточных белков крови в качестве системы упаковки и доставки терапевтических препаратов», НГУ.
  3. Дмитриенко Софья Александровна, проект «Разработка биосенсорной системы для количественной оценки уровня экспрессии микроРНК на основе умных наноматериалов в целях быстрой диагностики геморрагического и ишемического инсультов», Сибирский федеральный университет.
  4. Епишин Илья Сергеевич, проект «Разработка модуля ввода-вывода с возможностью программирования путём создания связей между встроенными логическими блоками в реальном времени (IOBoard)», НГУ.
  5. Задворных Данила Андреевич, проект «Разработка новых антибактериальных препаратов, активных в отношении антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов для нужд ветеринарии», ИХБФМ СО РАН.
  6. Зобнин Глеб Юрьевич, проект «Разработка программного обеспечения для интерпретации данных сейсмического мониторинга при разработке месторождений», НГУ.
  7. Ковалев Иван Вячеславович, проект «Разработка прибора для комплексного изучения электродных и мембранных материалов», ИХТТМ СО РАН.
  8. Лиманский Алексей Дмитриевич, проект «Разработка гибридного многобраншевого протеза для открытой реконструкции торакоабдоминального отдела аорты», НГУ.
  9. Макаев Александр Геннадьевич, проект «Разработка транспортного контейнера для проведения длительного кондиционирования сердечно-легочного комплекса методом нормотермической аутоперфузии», ЧГУ им. И.Н.Ульянова.
  10. Понасенко Святослав Николаевич, проект «Разработка программного комплекса для интерпретации данных оптоволоконных систем термометрии (DTS) в нефтегазовой отрасли», НГУ.
  11. Разуваев Владислав Валерьевич, проект «Разработка системы мониторинга теплового потока через поверхность одежды», НГТУ.
  12. Расколупова Валерия Игоревна, проект «Разработка нового ИК-флуоресцентного красителя с большим псевдостоксовым сдвигом для визуализации биологических объектов в режиме реального времени», ИХБФМ СО РАН.
  13. Севостьянов Никита Алексеевич, проект «Разработка программного обеспечения для внутрисхемной отладки микропроцессорных систем управления реального времени», НГТУ.
  14. Скуратова Лилия Константиновна, проект «Разработка динамизированного болта-стяжки для хирургического лечения пациентов с разрывами дистального межберцового синдесмоза и их последствий», ННИИТО им. Я.Л. Цивьяна.
  15. Тюгаев Михаил Дмитриевич, проект «Разработка технологии создания оптического модулятора на основе двумерных полупроводников, интегрированных с оптическим нанорезонатором», Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет ИТМО.
  16. Целищев Виталий Валентинович, проект «Разработка образовательной программно-аппаратной платформы», НГТУ.
  17. Шешковас Андрей Жидрунович, проект «Разработка твёрдых низкотемпературных композитных сорбентов для улавливания CO2 из дымовых газов с последующим метанированием по реакции Сабатье», НГУ.
  18. Юзвик Денис Андреевич, проект «Разработка технологии фокусировки излучения сетей беспроводной передачи данных в нескольких заданных точках пространства», НГТУ.

Искусственный интеллект будет иметь гибридную архитектуру

Системы искусственного интеллекта в перспективе будут сочетать несколько подходов, в том числе тот, который уже реализован в человеческом мозге, считает профессор Новосибирского госуниверситета Дмитрий Свириденко.

"С нашей точки зрения, должны быть алгоритмы, которые сочетают достоинства и символьного искусственного интеллекта (антропоморфного - ИФ), и машинного обучения (основанного на закономерностях, заложенных в "больших данных" - ИФ) - то, что мы называем гибридный искусственный интеллект", - сказал ученый журналистам в Новосибирске.

Он отметил, что в Институте математики Сибирского отделения РАН разработан так называемый "задачный подход", на основе которого создано большое количество приложений, от генетики до коммуникаций.

"Задачный подход - это тот самый фундаментальный подход, который позволяет создать адекватные модели организации", - пояснил Свириденко.

В свою очередь ведущий научный сотрудник лаборатории теории вычислимости и прикладной логики Института математики СО РАН Евгений Витяев отметил, что в задачном подходе применяется математическое осмысление естественного мышления и поведения человека.

"В будущем нейронные сети могут быть заменены на объяснимые (для человека - ИФ) и понятные логико-вероятностные нейронные сети, которые более точно соответствуют тому, как работает мозг, более точно оценивают целенаправленное поведение, формирование образов, прогнозируемого отражения реальности", - сказал он.

Витяев отметил, что когда ученым удастся выяснить, как человеческому мозгу удается работать "параллельно и синхронно", вся существующая компьютерная техника потребует замены.

"Существующее "железо" просто выбросят", - сказал он.

Между тем, заведующий лабораторией теории вычислимости и прикладной логики Института математики СО РАН, академик РАН Сергей Гончаров сообщил, что одной из фундаментальных проблем является так называемый "доверительный, объяснительный искусственный интеллект".

"К сожалению, в современных методах очень большая проблема заключается в использовании методов, которые не гарантируют надежности полученного результата", - сказал он.

Второй проблемой является своевременность принятия решений искусственным интеллектом, отметил академик.

В практическом плане это важно в системах управления, в том числе, например, для управления беспилотными устройствами и даже в юридических приложениях.

Гончаров также отметил, что важнейшим фактором формирования человека является его принадлежность к некоторому сообществу. "Когда мы говорим о компьютерах, такого "общества" у компьютеров нет", - добавил он.

В Новосибирске в понедельник открылась секция "Системная биология, логика и искусственный интеллект" в рамках Всемирного конгресса, посвященного проблемам искусственного интеллекта, организованного РАН. Всего на этой секции на базе Института цитологии и генетики СО РАН выступит более 30 докладчиков из разных стран.

Какие проблемы с ИИ?

Первый всемирный конгресс «Теория систем, алгебраическая биология, искусственный интеллект» проходит с 26 по 30 июня. Он организован Российской академией наук при участии научных центров России, Беларуси, Казахстана, Таджикистана, Китая, Индии и других стран и посвящен проблемам искусственного интеллекта. Одна из площадок Конгресса открылась в Инстиутте цитологии и генетики СО РАН.

«Одна из самых острых проблем искусственного интеллекта — это отсутствие уверенности, что метод, который решает ту или иную проблему, действительно даст гарантированный результат. Например, нам нужно сделать расчеты для управления автомобилем в горах. Если точность вычислений будет недостаточной, он упадет в пропасть. Другая проблема состоит в том, что алгоритмы не всегда вовремя дают результат, когда необходимо быстро принять решение», — рассказывает заведующий лабораторией Института математики им. С. Л. Соболева СО РАН академик РАН Сергей  Гончаров.

По словам ученых, развитие искусственного интеллекта разделилось на две части. Одна связана с попыткой смоделировать то, как мыслит человек, его функциональные возможности рассуждать логически (аналогии, дедуктивные, индуктивные правила). А вторая — с машинным обучением, обработкой больших данных и операциями с ними.

Чтобы ошибок искусственного интеллекта было меньше, должен существовать гибридный ИИ: алгоритм, сочетающий достоинства символьного искусственного интеллекта и машинного обучения.

«Мы в Институте математики им. С. Л. Соболева СО РАН решили проинтегрировать достоинства двух подходов решения задач искусственного интеллекта: математической логики и школы эмпирического подхода. Так и получился наш оригинальный сибирский “задачный подход”. Возможно, если добавить к нему еще человека, то пропадут страхи, что нейронные сети захватят мир. Всё будет во благо. Основой всего, конечно, должна быть математика. С помощью нее, фундаментальных исследований, нужно привести в порядок искусственный интеллект», — комментирует председатель совета АНО «Кластер искусственного интеллекта» доктор физико-математических наук Дмитрий Свириденко.

«Наука в Сибири»

Логово пещерных гиен

Ученые Института экологии растений и животных УрО РАН, Уральского федерального университета, Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН при участии Абаканского клуба спелеологов исследовали в Хакасии пещеру Инейская, которая, как полагают исследователи, долгое время являлась логовом пещерных гиен. Вероятно, это крупнейшее такое логово в Азии. Всего палеонтологи набрали порядка 400 кг костей и отправили их в Екатеринбург. Также в пещере были обнаружены останки древних мамонтов, носорогов, бизонов, оленей и других животных. 

«В России есть подобная — Пещера географического общества на Дальнем Востоке. Но она была раскопана еще в конце советских времен. Все найденные там материалы хранятся в Зоологическом институте РАН в Санкт-Петербурге, но даже там не столь много остатков гиен и, к примеру, нет целых черепов. У нас же два целых черепа — это очень большая редкость. Их находки в России можно посчитать по пальцам одной руки. В итоге один череп остался в Абакане, второй отправили для изучения в Екатеринбург», — рассказал старший научный сотрудник лабораторий естественнонаучных методов в гуманитарных исследованиях УрФУ и палеоэкологии ИЭРиЖ УрО РАН кандидат биологических наук Дмитрий Олегович Гимранов. 

Пещера уникальна также тем, что кости в ней лежат на поверхности (их не нужно раскапывать) и сохранились в нетронутом состоянии, часть из них — во льду. Среди находок — крупные животные: мамонты, носороги шертистый и Мерка, бизон шерстистый, як, благородный и северный, гигантский большерогий олени, дзерен (антилопа, родственная сайгаку). Из хищников — древние бурый медведь, лисица, волк. Из грызунов — сурок и другие мелкие грызуны, которых еще предстоит определить. Также ученые обнаружили остатки лягушек, жаб, птиц, рыб. 

«В пещере представлено много останков животных, список фауны достаточно велик. Для Хакасии подобные местонахождения неизвестны, — отметил старший научный сотрудник ИГМ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Дмитрий Геннадьевич Маликов. — По останкам носорога Мерка удалось установить датировку — 42 тысячи лет. Кроме того, находки нам еще расскажут о флоре, фауне того времени, о том, чем питались животные, каким был климат на этой территории. Также мы получим немаловажную информацию из копролитов». 

Пещеру обнаружили местные жители. «Про нее мы узнали лет пять назад. Но так как район удаленный, и мы работали довольно долго на другом участке, поездку откладывали. Первый раз побывали на участке в июне 2022 года и сразу нашли вход в пещеру. Размер грота поразил, он оказался действительно большой. В Хакасии существует самый большой грот в Сибири, в пещере Бородинская. Он примерно в три раза больше этого грота. Грот Инейской, можно сказать, второй по площади», — поясняет председатель Абаканского клуба спелеологов Павел Владимирович Гриднев. 

«Останки крупных животных — с характерными следами погрызов. Кроме того, нам попался ряд костей в анатомическом порядке. Например, у носорогов — локтевые и лучевые кости вместе. Это говорит о том, что гиены затаскивали в логово части туш. Еще одна уникальная находка — в пещере много костей щенят. Дело в том, что обычно сохраняются кости крупных гиен, так как кости молодых особей очень хрупкие, рыхлые, нежные. Кроме того, их могут сгрызать те же гиены. А мы обнаружили даже целый череп молодого гиененка, много нижних челюстей и молочных зубов», — пояснил Дмитрий Гимранов. Эти находки помогут понять, как росли детеныши гиен, чем они питались, как происходила смена молочных зубов и многое другое. 

Пресс-служба ИГМ СО РАН

 

Парадокс «зеленых» выбросов

Древесина в качестве замены углю – такое решение в наш век цифровых технологий кажется слишком архаичным. И, тем не менее, оно оправдывается в рамках так называемой климатической политики, которая рьяно проводится в странах коллективного Запада.  По этой причине перевод угольных электростанций на древесные гранулы считается вполне «прогрессивным» шагом, направленным на снижение углеродных выбросов. Несмотря на то, что древесные гранулы дымят не меньше угля (а в некоторых случаях даже больше), переход на такое «прогрессивное» топливо вполне укладывается в канву официального «зеленого» курса. В итоге вчерашние угольные электростанции, порицаемые за использование «самого грязного» топлива, сразу же становятся «зелеными» и углеродно-нейтральными, как только в их топках оказывается древесина.

Чтобы разобраться в этом парадоксе, напомним, что древесная биомасса официально попала в категорию возобновляемых источников энергии – наряду с солнцем и ветром. Аргумент на этот счет был простой – деревья постоянно растут, а значит, биомасса восстанавливается. И в процессе роста деревья поглощают углерод из атмосферы. Стало быть, сжигание древесины не привносит дополнительного углерода (в отличие от ископаемого топлива). Данная аргументация не пользуется серьезной поддержкой у климатологов, тем не менее, она дала прекрасную лазейку для политиков и для владельцев угольных электростанций, а также для производителей древесных гранул. Здесь сложился поразительный консенсус, позволяющий не учитывать миллионы тонн (!) реальных углеродных выбросов, которыми до сих пор тайно «грешат» некоторые развитые страны (чьи лидеры, кстати, громогласно призывают спасать планету от глобального потепления).

Незадолго до нынешнего энергетического кризиса на эту тему вышел потрясающий материал, где содержатся прямо-таки убийственные факты, показывающие всю нелепость некоторых аспектов западной декарбонизации. Автор статьи начинает исследование с описания своей поездки на север Англии, где в деревушке Дракс (Drax) находится бывшая угольная электростанция с тем же названием. Электростанция существует с 1974 года и считается одной из самых крупных в Европе.

Как отмечает автор, угольных электростанций в Европе было в изобилии, но после подписания Киотского протокола в 1997 году углю вынесли приговор, подняв на щит «чистую» энергию солнца и ветра. С древесиной дела обстояли сложнее, однако случилось так, что ее оправдали. Иными словами, в Киотском протоколе получилась лазейка, позволившая (на бумаге) «озеленить» часть угольных ТЭС, банально переведя их с угля на пеллеты. Упомянутая электростанция в деревушке Дракс оказалась в их числе. Теперь она официально признается европейским лидером в области «зеленой» энергетики, а ее руководители пафосно заявляют о том, будто электростанция «смотрит в экологически чистое будущее».

Так всё это выглядит в теории, в то время как на практике дым, выходящий из высоченных труб этой огромной «зеленой» ТЭС, стал причиной кислотных дождей в… Швеции! В 2019 году, пишет автор, Drax выбросила более 15 миллионов тонн углекислого газа, что эквивалентно годовым выбросам от трех миллионов легковых автомобилей! И, тем не менее, Drax теперь считается «углеродно-нейтральной» электростанцией. Причем, такие же внушительные по мощности «зеленые» ТЭС (то есть, перешедшие с угля на древесные гранулы) есть в Дании и Бельгии.

Подчеркиваем, что климатологи и экологи, борющиеся за сохранение лесов, не согласны с такой классификацией. По их мнению, мы имеем дело с форменным обманом, поддержанным политиками. Мало того, наличие у электростанции «зеленого» статуса дает право на государственную поддержку. Во всяком случае, ЕС всячески поддерживает производство древесных гранул (в качестве «зеленой» альтернативы углю). Так, в 2017 году на это дело было выделено 6,5 миллиардов евро.  Компания Drax также не была обделена вниманием со стороны властей, получив от британского правительства более миллиарда евро субсидий. Благодаря стараниям правительств европейских стран, к 2019 году доля биомассы в структуре возобновляемых источников энергии ЕС приблизилась к шестидесяти процентам. Однако является ли такой источник энергии «зеленым» по факту?

Специалисты отмечают, что в странах ЕС ежегодно сжигается около 25 тысяч га деревьев в виде пеллет! И этот рынок постоянно растет. При текущей динамике спроса к 2027 году он может удвоиться, превысив тридцать шесть миллионов тонн. При этом, несмотря на то, что в теории леса всё время восстанавливаются, в реальности ничего подобного не происходит. Дело в том, что до сих пор нет никакого государственного или промышленного надзора за повторной посадкой деревьев. Фактически, нет никаких требований к тому, чтобы на месте вырубок заново образовывались леса.

Но даже если такие требования претворятся в жизнь, вы не сможете обмануть природу, поскольку для полного восстановления вырубленного леса должно пройти как минимум сорок лет (а зачастую и того больше), прежде чем деревья вырастут до нормальных размеров. Климатологи в таких случаях разводят руками. Ведь согласно существующим моделям климатических изменений, до критических показателей роста глобальной температуры осталось совсем ничего. И пока новые деревья вырастут, льды могут окончательно растаять, заявляют ученые. Несмотря на это, климатический саммит в Глазго (COP-26) признал необходимость двукратного увеличения древесной биомассы в качестве альтернативы ископаемому топливу. То есть ярые борцы за спасение планеты от перегрева «благословили» дальнейшую, еще более масштабную вырубку деревьев!

В настоящее время вырубка деревьев в целях производства древесных гранул активно ведется на территории США и Канады. В Канаде, например, от этого уже сильно пострадали хвойные и лиственные леса на юге страны. В Британской Колумбии под ударами лесорубов гибнут ели, сосны и красные кедры. И что особо показательно: часть этой деятельности осуществляется в первичных лесах, никогда ранее не вырубавшихся. Изготовленные здесь древесные гранулы грузятся на корабли и отправляются в ту же Великобританию. Так, упомянутая электростанция Drax получает свое «зеленое» топливо как раз оттуда. На юге Канады есть даже четыре завода по производству пеллет, принадлежащие как раз этой компании. В позапрошлом году Drax выкупила канадскую компанию Pinnacle Renewable Energy, занимавшуюся таким производством.

Тем временем эксперты отмечают весьма тревожную тенденцию. Еще не так давно канадские леса являлись одним из крупнейших поглотителей углерода в мире. Однако примерно десять лет назад из-за масштабных лесозаготовок и лесных пожаров они стали выделять углерода больше, чем поглощать.

Разумеется, сторонники использования древесной биомассы в энергетике ссылаются на то, что в дело идут только отходы глубокой переработки древесины. Безусловно, сжигание отходов лесопильного производства вполне оправданно. Однако печальная правда в том, что отходы используются здесь частично (порядка 43% в случае с Drax).  И в условиях удвоения спроса на пеллеты (о чем мы сказали выше) рубка деревьев только усилится. В этом и заключается главный парадокс «зеленых» выбросов.

Впрочем, если говорить о биомассе как о возобновляемом источнике энергии, то у нас есть все возможности использовать такой ресурс, не причиняя ущерба лесам. Речь идет, как мы понимаем, о выращивании травянистых технических культур вроде мискантуса или технической конопли. В нашей стране, где пустуют миллионы гектаров свободных земель, такой вариант вполне возможен, и об этом прямо говорят и ученые, и некоторые политики (о чем мы уже писали). Есть надежда на то, что Россия в этом плане продемонстрирует миру разумный вариант использования биомассы в качестве «зеленого» топлива. Предпосылки к этому имеются, и в теории уже кое-что просчитано. Осталось лишь перейти к практике. 

Константин Шабанов

Цветут вопреки и благодаря

Во времена СССР Донецк был чемпионом по количеству высаженных на территории города розовых кустов. Настоящий город-сад! Многое для этого делали сотрудники Донецкого ботанического сада. Сейчас он остался единственным научно-исследовательским институтом биологического профиля в Донецкой Народной Республике. Правда, из-за постоянных обстрелов ДНР войсками киевского режима саду приходится в буквальном смысле слова выживать. Тем не менее работа здесь идет, и проявляющий силу и стойкость коллектив старается быстрее войти в общероссийское научное пространство.

О том, что сделано в ДБС за 58 лет работы, «Поиску» рассказала его директор кандидат биологических наук Светлана ПРИХОДЬКО.

— Светлана Анатольевна, у вашего коллектива большая история. Расскажите, пожалуйста, о ней.

— Наш сад — это координирующий центр сохранения биоразнообразия, научно-экспериментальная и учебная база, а также неотъемлемая часть социальной инфраструктуры ДНР. За эти десятилетия на 203 гектарах создан, сохраняется и пополняется уникальный генофонд мировой флоры. В нашем коллекционном фонде более 7 тысяч видов, форм и сортов растений, из них свыше 3 тысяч — тропические и субтропические, в том числе около 800 видов — редкие и исчезающие. Общая площадь оранжерей — 2660 кв. м. В нашем уникальном гербарии более 136 тысяч листов. Крупнейшее в мире собрание растений с территории Донбасса включено в международный каталог гербариев (Index Herbariorum).

Коллекции растений стали основой для проведения фундаментальных научных исследований, направленных на решение экологических проблем Донбасса, обогащение ассортимента перспективных растений для аграрного сектора, «зеленое» строительство и фиторекультивацию.

— Сильно ли пострадал сад, начиная с 2014 года? И удалось ли сохранить коллектив?

— В 2014 году, когда война пришла к нам, перед учеными ДБС, в то время подведомственного НАН Украины, встал выбор: работать в Донецке или уехать в город Константиновку, куда академией был переведен юридический адрес сада. Это был переломный момент. Многие сотрудники, посвятившие саду годы, вынуждены были уехать из охваченного войной города. В итоге из 42 научных сотрудников остались 32, из 6 докторов наук — 2, из 34 кандидатов наук — 21. В общем, большинство решило остаться дома.

Даже при активных боевых действиях мы ни на день не прекращали работы, а ведь сад не раз становился объектом обстрелов. Снарядами были повреждены покрытие оранжерей, крыша административно-лабораторного корпуса, окна и двери, оборудование. Осколками посечено много деревьев. К сожалению, сегодня вероятность обстрелов только увеличилась.
С началом СВО из наших сотрудников-мужчин практически каждый второй был мобилизован. Есть среди них раненые, но вернувшиеся к работе. К сожалению, есть и погибшие. Большинство мобилизованных продолжает нести военную службу.

— Что сделано вашим коллективом за последние месяцы?

— Сейчас мы формируем экспозицию полифункционального ландшафтного объекта «Времена года». В ней будет представлен ассортимент цветочно-декоративных растений мировой флоры, адаптированных к условиям степной зоны, аборигенной флоры. Реконструируем экспозицию «Розарий», где соберем одну из богатейших коллекций роз. По инициативе Первого канала в рамках акции «Мы живы» для пополнения розария передан посадочный материал.

Сотрудниками ДБС разработан и реализован оригинальный проект озеленения новой школы поселка Мангуш близ Мариуполя. Там созданы тематические участки: плодовый и ягодный сады, математическая клумба, многокомпонентные композиции многолетних декоративных растений, «Аптекарский огород» и др.

Актуализированы данные о флористическом богатстве 60 новых особо охраняемых природных территорий (ООПТ) ДНР. Продолжен мониторинг флористического состава чужеродных видов 15 ООПТ. Исследователями ДБС выявлены новые опасные чужеродные вредители лесного и сельского хозяйства: североамериканский клоп дубовая кружевница, внесенный в Единый перечень ЕЭС, и зерновка четырехпятнистая, опасный карантинный вредитель запасов. В парке «Зарядье» в Москве в рамках проекта «Флорариум. Маршрут Россия» открыт фитобокс «Растительность ДНР и ЛНР».

— Как идет процесс интеграции сада в общероссийское правовое и научное пространство?

— Сад является членом Совета ботанических садов России и Белоруссии, Совета ботанических садов Юга России, т. е. активно интегрируется в российское научное пространство. Входит в состав Международной организации ботанических садов по сохранению растений (BGCI). Научное сотрудничество с более чем 20 научными и образовательными учреждениями РФ идет в рамках действующих договоров. Среди них могу особо выделить: Южный научный центр РАН, Никитский ботанический сад — Национальный научный центр РАН, Главный ботанический сад им. Н.В.Цицина РАН, Ботанический сад Петра Великого Ботанического института им. В.Л.Комарова РАН, Всероссийский научно-исследовательский институт цветоводства и субтропических культур, Сочинский национальный парк, Ботанический сад МГУ им. М.В.Ломоносова, Ботанический сад им. Н.В.Багрова Таврической академии Крымского федерального университета им. В.И.Вернадского.

Правда, этот процесс проходит непросто, прежде всего из-за его стремительности. За короткий срок мы должны освоить много электронных программ и систем, с которыми не было опыта работы. Больше всего трудностей с электронным документооборотом, госзакупками. Очень мешает невозможность на данном этапе приобретения современных компьютеров. Для решения проблемы один из наших кураторов — Никитский ботанический сад — решил приобрести для нас компьютерную технику. Другой куратор сада — ЮНЦ РАН — также нас поддерживает.

Хочу отметить акцию по передаче семян овощных и зеленных культур для жителей ДНР. В марте Отделение сельскохозяйственных наук РАН передало партию семян самого высокого качества (порядка 40 тысяч комплектов) для личных подсобных хозяйств в новые субъекты РФ. Содействие в их доставке в Донецк оказали сотрудники Госкомэкополитики при главе ДНР, участвовали в этом председатель комитета Роман Кишкань и специалисты ЮНЦ РАН.

В итоге мы получили семена 80 сортов 30 культур. Это томаты, огурцы, перец, фасоль, петрушка, укроп и многое другое. Наш сад, конечно, не может вырастить у себя такое огромное количество культур. Большую часть семян мы передали Донбасской аграрной академии для реализации социального агроволонтерского проекта «Добрый огород», направленного на оказание помощи одиноким пожилым людям и семьям, находящимся в сложных жизненных ситуациях. Часть семян используют на опытных участках и в теплицах аграрной академии.

Именно такие акции и постоянная забота вселяют в нас уверенность в том, что наш выбор 2014 года был единственно верным, что впереди у нашего коллектива (с поддержкой огромной России) большое и плодотворное будущее.

Геннадий Белоцерковский

Клеточные технологии на защите глаз

НИИ клинической и экспериментальной лимфологии – филиал ИЦиГ СО РАН совместно с Новосибирским филиалом МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» исследует возможность создания нового вида терапии заболеваний роговицы глаза, приводящих к слепоте.  В рамках проекта ученым удалось выделить из стромальной части роговицы клетки, которые могут стать основой для нового препарата, и дать описание их функциональных и морфологических особенностей. Проект реализуется при поддержке Российского научного фонда.

Проект «Лентикулы, полученные методом RELEXSMILE, как источник фибробластов и кератоцитов стромы роговицы для лечения помутнения роговицы» осуществляется с 2023 года на базе лаборатории клеточных технологий НИИКЭЛ под руководством д.м.н. Ольги Владимировны Повещенко. Статья о проводимом исследовании опубликована в International Journal of Molecular Sciences.

В здоровой роговице присутствуют клетки – покоящиеся неподвижные кератоциты. Они образовывают и поддерживают внеклеточный матрикс, обеспечивают морфоструктурную и биохимическую стабильность, прозрачность ткани роговицы. При повреждении роговицы (например, в результате травмы) кератоциты могут трансформироваться в фибробласты и миофибробласты. Последние участвуют в регенерации роговицы, вызывая сокращение раны, организацию фиброзного внеклеточного матрикса и образование рубцов. Возникающий в результате этих процессов фиброз стромы роговицы может стать причиной слепоты. К таким же последствиям могут приводить врожденные или приобретенные заболевания, связанные с дистрофией роговицы. Роговичная слепота является третьей ведущей причиной слабовидения после катаракты и глаукомы. Распространенный метод терапии таких заболеваний – трансплантация донорской роговицы. Однако из-за нехватки донорского материала большое значение имеют поиски новых подходов к лечению роговичной слепоты.

Ученые предложили выделить клетки, которые можно было бы использовать для восстановления роговицы, не прибегая к пересадке органа. Для получения таких клеток было предложено использовать лентикулы – стромальную часть здоровой роговицы глаза, которая удаляется во время лазерных операций по коррекции зрения методом ReLEx SMILE, рассказывают врач МНТК, м.н.с. лаборатории клеточных технологий НИИКЭЛ Кристина Краснер и руководитель проекта, к.б.н. Наталья Бондаренко.

Кератоциты роговицы, выделяемые учеными из лентикул, представляют собой покоящиеся клетки, их трудно размножить in vitro в количествах, подходящих для клинического и экспериментального использования. Поэтому на первом этапе исследования из биологического материала были выделены фибробласты – клетки соединительной ткани организма, синтезирующие внеклеточный матрикс и коллаген. Эти клетки находятся в активном состоянии и обладают высоким пролиферативным потенциалом. Из них ученые выделили тип клеток, пребывающих в состоянии покоя, – так называемые фибробласты, реверсированные в кератоциты. Именно эти клетки в перспективе должны стать основой для нового метода терапии.

Исследования показали, что реверсированные клетки спонтанно образовывали 3D-сфероиды. Образование сфероидов является косвенным свидетельством того, что кератоциты, полученные в результате реверсии фибробластов, приобретают не только морфологические, но и функциональные свойства первичных кератоцитов роговицы.

– Клетки, группирующиеся в 3D-сфероиды, обладают более высокой выживаемостью, лучше взаимодействуют друг с другом. Поэтому считается, что при введении препарата они будут оказывать лучшее действие на ткани и органы, – поясняет Наталья Бондаренко.

Образовавшиеся клетки экспрессировали кератокановые и люмикановые маркеры, обладали низкой пролиферативной и миграционной активностью. Также было замечено, что реверсированные фибробласты имеют более высокую, чем в фибробластах, электронную плотность цитоплазмы и содержание органелл. То есть, находясь в состоянии покоя, клетки воспроизводят процессы, важные для нормального функционирования роговицы. 

Таким образом, было продемонстрировано, что фибробласты из лентикул ReLEx SMILE превращаются в реверсированные клетки, сохраняющие морфологию и функциональные свойства первичных кератоцитов. Синтезированные клетки обладают потенциалом для тканевой инженерии и клеточной терапии различных патологий роговицы.

Следующим этапом исследования станет проверка эффективности полученных клеток на животных моделях. Ученым предстоит выяснить, помогают ли стромальные клетки восстановить прозрачность роговицы. Если результаты будут положительными, это в дальнейшем позволит говорить о возможности клинических испытаний и на человеке. Все это позволит ответить на главный вопрос: возможно ли использовать полученные из лентикул клетки в лечении травм роговицы человека.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS