"Вектор" на BGRS/SB2024

В Новосибирске с 5 по 10 августа проходит XIV Международная мультиконференция «Биоинформатика регуляции и структуры геномов/системная биология» (Bioinformatics of Genome Regulation and Structure/Systems Biology, BGRS/SB-2024). Это ключевая конференция в области биоинформатики, на которой исследователи обсуждают большой круг вопросов и интегрированные подходы к их решению.

Четверо сотрудников лаборатории структурных исследований биомолекул отдела молекулярной вирусологии флавивирусов и вирусных гепатитов ГНЦ ВБ «Вектор» представили на конференции три доклада: Дарья Алхиреенко на тему «Анализ вторичной структуры нетранслируемых регионов РНК флавиподобных вирусов с сегментированным геномом», Анастасия Гладышева на тему «Структурные особенности нуклеопротеинов новых ортонейровирусов: Yezo virus, Songling virus и Beiji nairovirus», Ирина Осинкина и Никита Радченко на тему «Функциональная аннотация генома нового вируса Хасеки (Haseki tick virus)».

Организаторами мультиконференции выступают Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирский государственный университет и Научный совет по биоинформатике СО РАН. Конференция BGRS проводится один раз в два года уже в течение 25 лет.

В 2022 году в конференции приняли участие 900 ученых из 34 стран. BGRS/SB-2024 проводится в гибридной форме: в онлайн формате и с очным участием.

Фото: ГНЦ ВБ «Вектор».

10 миллионов импульсов

Команда специалистов Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработала и запустила экспериментальный стенд, который позволит изучить усталостное разрушение материалов под действием быстрых повторяющихся тепловых нагрузок. Эти исследования покажут, как поведут себя материалы, предназначенные для изготовления первой стенки термоядерного реактора-токамака, под воздействием огромных температур (более 1000 градусов), мощных импульсных потоков плазмы и излучения. Уникальность установки в том, что на ней можно быстро воспроизвести полный цикл нагрузок, которым будет подвержена стенка за все ожидаемое время службы реактора. Она позволит набрать до 10 миллионов импульсов нагрева примерно за 2 рабочих недели. На других установках это занимает период около года. Работа выполнена при поддержке гранта №22-72-00037, предоставленного Российским научным фондом.

Одна из важнейших проблем, с которыми сталкиваются физики при создании термоядерного реактора, заключается в подборе материалов первой стенки камеры, которая удерживает горячую плазму и непосредственно контактирует с ней. Потоки частиц и излучения из плазмы с температурой около 100 миллионов градусов создают огромные термические нагрузки на облицовку камеры.

«На сегодняшний день не существует какой-то четкой теоретической базы, в которой было бы прописано, при каких нагрузках и как происходит разрушение материалов. Есть достаточно работ, где отдельно исследуется влияние, например, тепловой нагрузки, но в условиях термоядерных реакторов материал также подвергается дополнительному воздействию быстрых ионов и нейтронов. При этом стойкость материалов при комбинированном воздействии значительно снижается», — говорит  старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Виктор Куркучеков.

На данный момент самым подходящим материалом первой стенки крупнейшего строящегося токамака ИТЭР (Международный экспериментальный термоядерный реактор) выбран вольфрам — самый тугоплавкий из металлов. В качестве альтернативы физики рассматривают специальную керамику, например, на основе соединений бора. Для того, чтобы смоделировать поведение этих материалов под термоядерными нагрузками, по ним «стреляют» пучком электронов множество раз. Установка, созданная в ИЯФ СО РАН, работает по следующему принципу: электронная пушка генерирует интенсивный частотно-импульсный пучок, затем пучок транспортируется на испытуемую мишень в магнитном поле, которое формируется двумя катушками. Под действием пучка происходит быстрый циклический нагрев поверхности материала мишени.

Пучок электронов хорошо подходит для моделирования нагрузки от тепловых ударов горячей плазмы, которая воздействует на стенку реактора в токамаке при так называемых ЭЛМ-неустойчивостях в плазме: «Наш метод подходит для всех термоядерных установок, так как нагрузки на первую стенку и дивертор во многом определяются параметрами плазмы и для различных установок будут плюс-минус одинаковыми», — объясняет Виктор Куркучеков.

Идея испытания материалов с помощью пучков частиц возникла давно, подобные исследования на различных установках уже проводились, однако ранее никому не удавалось смоделировать суммарную нагрузку, которая будет оказана на материал стенки за весь период работы реактора.

«До настоящего времени в ИЯФ исследования разрушения вольфрама проводились на установке БЕТА. Она «стреляла» [пучком] раз в 30 секунд, а сделать нужно 10 миллионов импульсов, — комментирует научный сотрудник ИЯФ СО РАН Игорь Кандауров, — новая установка рассчитана на очень большое количество импульсов. Существуют стенды, которые стреляют единично, они набирали десятки и сотни импульсов. Мы хотим достичь 10 миллионов циклов нагрева при работе с частотой повторения импульсов 30 раз в секунду. Это даст возможность провести испытания материала при полном количестве циклов нагрузки сопоставимом с тем, что ожидается в диверторе токамака ИТЭР за весь расчетный срок его службы. Данных об усталостной прочности вольфрама при нагрузках такого характера на сегодняшний день в научной литературе не существует, мы будем первыми».

Научный сотрудник ИЯФ СО РАН Игорь Кандауров Отличительная черта новой установки в том, что она работает на большой частоте. При ежедневной работе в течение 8-10 рабочих часов она сможет набрать около 10 миллионов импульсов примерно за одну-две недели, а не за год работы. Как объясняет Игорь Кандауров, использование модулированного пучка позволяет достичь нужной нагрузки на мишень в течение импульса, при том, что средняя мощность пучка остается сравнительно невысокой, а значит, установка получается компактнее, проще и дешевле. В этом ее преимущество перед существующими в других лабораториях электронно-лучевыми установками, где мишень сканируется непрерывным пучком.

На данный момент стенд собран и протестирован. «Мы сделали свой первый миллион выстрелов и убедились, что сможем достичь требуемых характеристик. Теперь нужно подготовить диагностический комплекс, чтобы непосредственно наблюдать и изучать модификацию поверхности материалов в процессе облучения. Поэтому самое интересное еще впереди. В дальнейшем предполагаются испытания вольфрама, который уже принят для ИТЭРа, а также других перспективных материалов», — поясняет Виктор Куркучеков.

Помимо термоядерного материаловедения, то есть практического применения, стенд по изучению усталостного разрушения открывает и новые возможности для исследований в области плазменной и ускорительной физики. Пучок на этой установке кольцевой, из-за чего менее устойчивый. Поэтому специалисты, работающие с источником пучка, разработали новую конструкцию.

«Новшество этого источника — кольцевой катодный узел, откуда вылетают частицы, — рассказывает научный сотрудник ИЯФ СО РАН Данила Никифоров, — если вы возьмете катод в форме кольца, то столкнетесь с неравномерностью эмиссии, это значит, что поперечное распределение заряда в пучке будет неравномерным, что осложнит расчет тепловой нагрузки. Поэтому мы придумали специальный внутренний электрод из тантала, которым закрыли внутреннее отверстие кольцевого катода. Экспериментально нами было показано, что при больших температурах катода (около полутора тысяч градусов) этот электрод не разрушается. Это новшество, которое никто ранее не применял».

Благодаря новой конструкции научные сотрудники и студенты смогут исследовать, например, эволюцию неустойчивостей, а также работать с более чистым и стабильным пучком. Виктор Куркучеков сообщил, что в масштабе полутора миллиона импульсов признаков деградации пучка замечено не было.

«Мы боялись, что в выбранной схеме экспериментальной установки эмиссия катода может падать из-за того, что катод будет загрязняться продуктами, которые полетят с мишени после взаимодействия с пучком. Но оказалось, что все меры, принятые нами, позволили этого избежать. Это интересный опыт», — добавляет Данила Никифоров.

От конкретной идеи до реализации прошло рекордно мало времени — работа была сделана всего за год. Это случилось благодаря удачному объединению сил сотрудников разных лабораторий ИЯФ СО РАН, результатом совместной работы которых и стал экспериментальный стенд.

«Изначально мы все занимаемся в ИЯФ разными задачами и относимся к разным направлениям физики, — рассказывает Данила Никифоров, — они занимаются физикой плазмы, а мы ускорителями. Мы пришли к коллегам-плазмистам за помощью по одной из наших задач, которая касалась использования интенсивного электронного пучка. В процессе этого взаимодействия как раз и возникла идея попробовать применить пушку с накаливаемым кольцевым катодом для исследования стойкости материалов для термоядерных программ».

Возможность проведения исследований на стыке разных направлений — отличительная особенность ИЯФ СО РАН. «Такое товарищество — большой плюс ИЯФ, не в каждой организации есть возможность так быстро объединять опыт и компетенции специалистов из различных областей физики. В этом существенное  достоинство нашего Института» — заключает Игорь Кандауров.

Пресс-служба Института ядерной физики СО РАН

Фото Е. Койновой (1), Т. Морозовой (2)

Кристаллы для российских лазеров

Научный сотрудник лаборатории роста кристаллов Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук Екатерина Симонова получила грант РНФ и Правительства НСО для исследования многофункциональных кристаллов на основе боратных соединений. Поддержка фундаментальных и поисковых научных исследований оказывается Правительством региона в рамках конкурса во взаимодействии с РНФ в соответствии с постановлением Правительства Новосибирской области.

Сейчас ученые разрабатывают методики выращивания известных и новых синтетических кристаллов. Новейшая технология направлена на импортозамещение:  основная цель - получение максимально чистых кристаллов, которые в дальнейшем могут быть использованы для создания лазеров нового поколения в сфере медицины для борьбы с  раковыми опухолями и исправления зрение, для создания оптических волокон и светофильтров, устройств микроэлектроники, в том числе в квантовых технологиях и в сфере искусственного интеллекта.

Всего с 2019 по 2024 годы министерством науки и инновационной политики НСО совместно с фондами РНФ и РФФИ поддержаны 625 проектов фундаментальных научных исследований на сумму более 400 миллионов рублей. Общий объем финансирования из бюджета Новосибирской области проектов региональных конкурсов РНФ в этом году составит более 85 млн рублей. Аналогичные финансовые средства направлены со стороны Российского научного фонда. Также  в 2024 году будет продолжена поддержка 44 проектов научных исследований конкурсов разных лет.

"Темы исследований, поддержанных в рамках конкурсов РНФ, соответствуют стратегическим инициативам в научно-технологической сфере страны и задачам  нацпроекта "Наука и университеты". Механизм совместных конкурсов Правительства НСО и РНФ успешно себя зарекомендовал с 2021 года. Гранты дают возможность ученым реализовать свои научные идеи, научным организациям  -  обновить приборную базу, от которой напрямую зависит скорость решения прикладных задач, которые ставит перед собой научное сообщество в новых реалиях. Поддержка государства мотивирует молодых ученых воплощать свои исследования совместно с индустриальными партнерами в лучших условиях, при этом не выезжая за пределы региона", - прокомментировал министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев.

«Мы занимаемся исследованием многокомпонентных боратных систем с целью получения новых функциональных кристаллов и оптимизации условий выращивания известных. Нецентросимметричные кристаллы боратов прозрачны в ультрафиолетовой области спектра, имеют наиболее высокую лазерную стойкость, и поэтому широко используются в фундаментальной и прикладной оптоэлектронике, как для создания мощных лазеров, так и для преобразования излучения и управления частотой генерации твердотельных лазеров», – отмечает Екатерина Симонова.

Также в ходе реализации проекта ученым удалось получить окрашенные бор-силикатные стекла введением добавки из двух оксидов редкоземельных элементов для получения александритового эффекта. Интенсивностью окраски можно управлять за счет изменения соотношения между оксидами редкоземельных элементов. Такие кристаллы могут быть использованы для изготовления изделий ювелирного и декоративно-художественного назначения. Использование монокристаллических материалов с высокой температурой плавления, цвет которых регулируется введением ионов хромофоров, приводит к большим энергозатратам и высокой стоимости материала. В то время как техническим результатом изобретения новосибирских учёных является снижение финансовых и технологических затрат.

Среди проектов, поддержанных в рамках региональных грантов РНФ  - оптимизация технологии геномного редактирования с использованием лабораторных и сельскохозяйственных животных, оценка влияния опухолевого микроокружения на рост и дифференцировку стволовой кроветворной клетки;  использование наилучших доступных технологий в целях сокращения углеродного следа на предприятиях Новосибирской области; разработка методики оценки состояния техногенно-нарушенных земель Новосибирской области и прогнозирования направлений их альтернативного использования; создание «пирамид генов», стабилизирующих содержание белка и клейковины в зерне мягкой пшениц; оценка и прогнозирования пространственного развития Новосибирской области на основе интеграции баз микроданных, геоинформационных систем и аппарата эконометрического моделирования и другие.

Фото: пресс-служба ИГМ им. В.С. Соболева СО РАН

BGRS/SB открылась

В Новосибирском государственном университете открылась 14-я Международная мультиконференция «Биоинформатика регуляции и структуры геномов / системная биология» (BGRS/SB-2024). На ней будут представлены последние исследования в области геномики, транскриптомики и биоинформатики человека, животных и растений, в том числе ученые поговорят о тканевой инженерии, нейрогеномике поведения и системной биологии старения.

В конференции принимают участие более 900 специалистов из разных стран. Организаторами мероприятия выступили ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», Новосибирский государственный университет и Научный совет по биоинформатике СО РАН.

«Какие задачи стоят перед биоинформатикой и системной компьютерной биологией? Это прежде всего реконструкция и компьютерный анализ структурной организации молекулярно-генетических механизмов функционирования геномов и кодируемых ими РНК и белков, также реконструкция, анализ и моделирование генных сетей, которые обеспечивают все фенотипические характеристики клеток, тканей, органов, целостных организмов и даже элементы функционирования экосистем», — рассказывает заведующий отделом структурной биологии и научный руководитель ФИЦ ИЦиГ СО РАН академик Николай Александрович Колчанов.

Ученый отметил, что настоящим вызовом для этих наук на сегодняшний день являются постоянно пополняющиеся огромные массивы генетических данных. Информационный взрыв в генетике привел к необходимости трансформировать классические подходы биоинформатики и структурной биологии.

«Прежде всего, возникла необходимость интерпретировать анализ любых генетических данных в контексте огромных объемов ранее накопленной генетической информации. Один из таких подходов — методы искусственного интеллекта, которые должны быть интегрированы с классическими подходами биоинформатики. Наконец, необходимо развить информационные программные системы, предназначенные для точного планирования экспериментов по проверке результатов компьютерных предсказаний, полученных на основе анализа больших генетических данных. Фактически движение в этом направлении будет означать переход от классической парадигмы науки, которая направляется гипотезами, к науке, которая направляется результатами анализа больших данных», — отмечает Николай Колчанов.

Отличительная особенность BGRS/SB — ее мультидисциплинарность. В рамках конференции будут работать 13 симпозиумов, посвященных геномике, транскриптомике и биоинформатике, системной компьютерной биологии людей, животных и растений, а также компьютерным и экспериментальным подходам в различных направлениях биологии. Кроме того, ученые рассмотрят, как методы биоинформатики можно применять в фармацевтике и медицине, в том числе для изучения когнитивных процессов и моделирования эпидемий.

Ректор НГУ академик Михаил Петрович Федорук напомнил, что история биоинформатики и математической биологии началась в Новосибирске и основателем этого направления был знаменитый математик Алексей Андреевич Ляпунов. В 1961 году он прилетел в Новосибирск по приглашению академика Сергея Львовича Соболева и уже в 1962 году основал кафедру теоретической кибернетики в НГУ. Благодаря Алексею Ляпунову в ИЦиГ и в Институте математики Сибирского отделения Академии наук появились школы по математической биологии, а затем в Новосибирске начались работы по математическому моделированию в области вирусологии.

«В НГУ сразу на нескольких факультетах ведется интенсивная подготовка специалистов в области математической биологии и биоинформатики. Строится учебно-научный центр Института медицины и медицинских технологий, благодаря которому мы получим возможность для расширения биологического и биомедицинского образования. В новом научно-исследовательском центре НГУ также значительная часть площадей будет отдана для медицинских и биотехнологических исследований», — говорит Михаил Федорук.

Важность тематики конференции для новосибирских исследователей отметил и директор ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины академик Михаил Иванович Воевода.

«Для Сибирского отделения РАН мультиконференция BGRS/SB имеет особое значение. Во-первых, потому что это состоявшийся форум с большой историей, который успешно решает задачи поддержания и развития международных контактов. Во-вторых, сейчас в Сибирском отделении реализуется ряд проектов масштаба мегасайнс, которые без биоинформационного обеспечения не смогут эффективно функционировать и выполнять те задачи, которые перед ними стоят. Это прежде всего ЦКП “Сибирский кольцевой источник фотонов”. Там предполагается решение задач фармакологии, структурной биологии, взаимодействия макромолекул с малыми молекулами и множество других направлений. Сейчас в НГУ и научно-исследовательских институтах под методическим руководством СО РАН ускоренными темпами осуществляется подготовка широкого круга специалистов, чтобы максимально быстро начать использовать те возможности, которые открывает СКИФ. В Сибирском отделении сложилась уникальная система междисциплинарных взаимодействий в области медицины и биологии. Мы сейчас понимаем, что именно биоинформатика позволит достичь максимального эффекта от всех исследований в этой области», — рассказывает Михаил Воевода.

Можно ли заразиться описторхозом от контакта с моллюсками и лещами?

Этим летом в Новосибирском водохранилище очень много моллюсков: они встречаются как на берегу, так и в воде. Как известно, многие из них, например битинии, являются промежуточными хозяевами описторхов. Можно ли брать в руки этих моллюсков или лещей, плавающих на поверхности Обского моря? Какова вероятность при купании заразиться описторхозом?

Отвечает:
заведующий лабораторией паразитологии Института систематики и экологии животных СО РАН, главный врач ветеринарной клиники «АС Вет» кандидат биологических наук Сергей Владимирович Коняев

– Купальный сезон в самом разгаре. Многие люди находят в прибрежной зоне Обского моря ракушки. Это не битинии, которые являются промежуточными хозяевами таких паразитов, как описторхи, а совсем другие виды моллюсков, не представляющие опасности для людей.

Что касается рыб, в частности лещей, которые относятся к семейству карповых, то они как раз и могут быть заражены описторхами. Заразиться описторхозом можно, только съев рыбу.

Стоит напомнить, что описторхоз — это заболевание, вызванное паразитическими плоскими червями из рода Opisthorchis. Заражение происходит с употреблением в пищу сырой и недоваренной рыбы семейства карповых. Основным возбудителем описторхоза в России является O. felineus. В Западной Сибири наиболее крупный очаг этих паразитов расположен в Обь-Иртышском бассейне.

Отмечу, что личинки описторхов в рыбах живут при любой температуре и готовы заражать в любое время. 

В сельской местности домашние питомцы — кошки и собаки — становятся основными переносчиками описторхов, так как в качестве корма употребляют мелкую рыбу. Но от домашних питомцев заразиться невозможно. Для того чтобы заражение не распространялось, необходимо вовремя лечить животных. А самый действенный метод — исключить из рациона питомцев необработанную рыбу семейства карповых. Помогает также заморозка и варка рыбы. 

 

«Зеленый курс» в тупике

Выборы в Европейский парламент, состоявшиеся с 6 по 9 июня, вызвали шквал негативных эмоций со стороны борцов с глобальным потеплением. Небывалый успех правых партий стал поистине ледяным душем для ярых апологетов «зеленого курса». Как мы знаем, правые не испытывают особого пиетета в отношении климатической повестки, а то и вообще демонстрируют враждебное отношение к ней.  Поэтому начало июня этого года вполне может стать поворотным пунктом в жизни европейских стран, а по большому счету – поворотным пунктов в глобальной политике (учитывая ключевую роль ЕС в выстраивании общемировых стратегий развития).

Как пишет Bloomberg, выборы ознаменовали крушение самого «зеленого» парламента в истории Евросоюза. Здесь есть над чем задуматься, ведь страны ЕС, с невиданной помпой поднявшие на щит «зеленое соглашение», вполне могут утратить роль локомотива декарбонизации, и тогда мировое сообщество начнет искать других лидеров развития. Этот момент отчетливо осознают борцы с глобальным потеплением. Правда, они не намерены пересматривать свои приоритеты, и уже морально готовятся к непримиримой борьбе со своими идейными противниками за реализацию ранее провозглашенных климатических целей.

Показательно, что наихудший результат оказался у партии зеленых, чей успех пятилетней давности позволил ей «пробить» самую амбициозную (если не сказать – самую безумную) климатическую стратегию. Идейно близкие зеленым либеральные партии также понесли потери, хотя и не столь сокрушительные. В целом, указывают наблюдатели, позиции «климатического» блока в ЕС не утрачены, хотя и ослаблены. Иными словами, несмотря на сильный удар, борцы с глобальным потеплением продолжают удерживать позиции, надеясь, конечно же, на возможность успешного «контрнаступления». То есть пока что «зеленое соглашение» не сбрасывают в утиль, обещая, что утвержденные климатические цели сохранятся в качестве главных ориентиров дальнейшего развития, хотя теперь за них придется побороться. И очень серьезно побороться. Ведь на абсолютный консенсус, как было раньше, рассчитывать уже не приходится.

После перенесенного удара сторонники «зеленого курса» вполне резонно опасаются, что при новом составе Европарламента начнутся неизбежные компромиссы и смягчения климатических целей, включая пересмотр ранее утвержденных целевых показателей. Такой сценарий вполне вероятен, особенно если учесть, что предыдущий состав полагался на «принцип кнута», плодя всевозможные запреты и ограничения (естественно, под предлогом «защиты планеты»). Именно этим кнутом пытались прививать высокую экологическую сознательность жителям европейских стран. Это касалось как обычных граждан, так и частных компаний. И даже более того – целых отраслей.

Как мы уже отмечали, главным генератором этого климатического безумия стали представители партии зеленых, не без усилий, которых экономика Германии оказалась на грани де-индустриализации. Напомним, что зеленые активно боролись за избавление от «углеводородной зависимости», имея в виду поставки природного газа и нефти из России. Хорошо налаженные отношения с российским «Газпромом» воспринимались ими как тяжкий «грех» предыдущих властей, якобы толкнувших немцев в «диктаторские объятия Путина». Поэтому отказ от ископаемого топлива вполне удачно (как тогда казалось) вписывался не только в климатический, но и во внешнеполитический контекст.

Отсюда вытекала нехитрая максима: чем меньше немцы пользуются газом, тем лучше для планеты и тем хуже для «диктаторского режима». Как раз на этом идейном основании правительство Германии выстраивало свою климатическую политику. Напомним, что активным проводником такой политики был министр экономики от партии зеленых Роберт Хабек. С его подачи немецкие законодатели одобрили в прошлом году законопроект о запрете газовых котлов для новостроек. Для владельцев уже существующих домов сроки продлили до 2028 года. В качестве отопительной системы должны были использоваться тепловые насосы, которые, как известно, работают от электричества. Насчет электричества для отопления законодатели также «побеспокоились», потребовав от домовладельцев убеждаться в том, чтобы не менее 65% такой электроэнергии получалось из возобновляемых источников. Примерно так немцев подталкивали к избавлению от газовой зависимости. Газовые котлы допускались только в том случае, если их можно было перевести на «зеленый» водород!

Лишь на фоне последующего роста протестных настроений представители зеленых (тот же Роберт Хабек) вынуждены были признать, что они слегка переборщили со своими решениями по декарбонизации. В первую очередь это касалось запрета на использование газовых котлов. Немецкие граждане почему-то не поняли такой «заботы» о планете и потому не продемонстрировали должной экологической сознательности.

Германия в этом плане – самый яркий пример климатической одержимости и ее печальных итогов (как мы неоднократно отмечали ранее, немецкое руководство стремилось «бежать впереди паровоза», демонстрируя остальным странам ЕС совершенно бескомпромиссный подход к реализации «зеленой» стратегии). В настоящее время апологеты «зеленого курса», оценивая итоги выборов в Европарламент, начали осознавать, что нахрапистая борьба с ископаемым топливом не особо приветствуется европейскими гражданами. Как мы прекрасно помним, в течение последних пяти лет в ЕС регулярно повышали градус климатических амбиций, делая всё это с неподдельным пафосом и совершенно не считаясь ни с экономическими, ни социальными последствиями.

Именно так – игнорируя все компромиссы и интересы людей - руководство Евросоюза утверждало свое глобальное лидерство, пребывая в уверенности, что тем же путем двинутся и остальные страны (включая и страны так называемого Глобального Юга, не говоря уже о России). Этот европейский пример считался внутри ЕС совершенно непререкаемым. И надо признаться, что инициаторам «зеленого курса» удалось-таки выдать его за общемировую стезю развития. По крайней мере, в ряде стран его приняли по умолчанию, как некую неизбежность (включая и некоторых представителей российского руководства, все еще цитирующих полученные от европейцев «зеленые» нарративы).

Однако, как мы уже неоднократно писали, с определенных пор в деле реализации климатических целей начались некоторые перебои, приводившие к вынужденным компромиссам и смягчениям. Например, в условиях энергетического кризиса, когда резко выросли цены на топливо, стало выгодно инвестировать в добычу углеводородов. В итоге в США мгновенно оживились сланцевые месторождения, и 2023 год стал для этой страны рекордным по добыче нефти и газа. Всё это, естественно, хлынуло не европейский рынок, где американские углеводороды серьезно потеснили российские нефть и газ.

И что самое характерное: сторонники «зеленого курса» прямо признают экономические потери Европы, и одновременно с тем констатируют тот печальный факт, что глобальные выбросы парниковых газов не только не сократились, но и выросли! Спрашивается, во имя чего европейские обыватели и европейские компании приносили свои жертвы, отказываясь от привычных благ и выгодных условий? Впрочем, в ЕС очень быстро сориентировались и все неудачи в экономике свалили на энергетический кризис, который якобы был спровоцирован «российской агрессией»! Дескать, «зеленая стратегия» была прекрасна во всех отношениях, но ее реализация застопорилась из-за «кровавых диктаторов». То есть Европа, как это уже было сотни лет назад, привычно вернулась к идеологии своего исторического противостояния с восточным деспотизмом.

Тем не менее, итоги прошедших выборов омрачают носителей данной идеологии именно тем, что «зеленый курс» теряет поддержку внутри самой Европы. Первым отчетливым звоночком стали многомесячные протесты европейских фермеров, яростно выступивших против экологических ограничений, навеянных климатической политикой. И вот теперь – сокрушительное поражение зеленых в Европарламенте. Как мы уже сказали, речь идет не о какой-то корректировке курса внутри стран-участниц ЕС. Всё это может стать прелюдией к пересмотру «зеленого курса», что сведет на нет лидерские позиции Европы на глобальной арене. Естественно, борцы с глобальным потеплением прекрасно осознают такие перспективы, что вызывает у них неподдельную тревогу.

Если вкратце, то что будет означать для нас пересмотр «зеленого курса»? По большому счету, речь идет об исключении (или радикальном пересмотре) тех стратегических целей, которые все еще фигурируют в международных соглашениях по климату и служат ориентирами для национальных правительств. Перечислим эти цели.

Первое – это тотальный отказ от ископаемого топлива и переход на возобновляемые источники энергии. Второе – борьба с углеродными выбросами, включая сюда как различные налоговые инструменты, так и прямое улавливание СО2 c последующим захоронением (что весьма обременительно для хозяйственной деятельности, особенно для промышленности). Третье – электрификация автомобильного транспорта и полный отказ от ДВС (тут экономические последствия также очевидны). Четвертое – замена природного газа «зеленым» водородом (идея, которую даже Илон Маск назвал бредом). И наконец, пятое – ликвидация животноводческой отрасли и переход на «альтернативные» виды белка.

Именно за эти пять пунктов истово выступают самые бескомпромиссные борцы с глобальным потеплением, и как раз на этих столпах Европа выстраивает для всего мира образ «прекрасного будущего».  Однако теперь становится очевидным, что здесь был либо фальстарт, либо мы имеем дело с необратимой деградацией на уровне управления. Окончательные выводы делать еще рано, но уже сейчас понятно, что так называемые «амбициозные климатические цели» совершенно не согласуются с нашими прозаическими интересами – как бы ни буйствовали при этом природные стихии. 

Константин Шабанов

Big Data и науки о жизни

Тринадцать симпозиумов, несколько сотен докладов, около тысячи участников со всего мира – таков масштаб 14-й Международной конференции «Биоинформатике регуляции и структуры геномов / системная биология» (Bioinformatics of Genome Regulation and Structure\Systems Biology, BGRS\SB-2024), которая начнет работу 5 августа.

Организаторами мультиконференции выступают Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирский государственный университет и Научный совет по биоинформатике СО РАН.

Конференция BGRS проводится один раз в два года в течение 25 лет (начиная с 1998 года). В предыдущей конференции BGRS/SB-2022 приняли участие ~ 900 учёных из 34 стран (в том числе очно – около 600 человек). На конференции было представлено 655 докладов, в том числе 404 устных (и 251 постерный). В этом году программа мероприятия и число участников ожидаются еще более масштабными.

Отличительная особенность BGRS/SB – ее мультидисциплинарность. В программу конференции входят симпозиумы и секции, рассматривающие широкий круг проблем, решение которых требует интеграции теоретических и экспериментальных подходов. Такая широкая тематика и привлечение ведущих мировых исследователей делают ее — ведущей российской конференцией в области биоинформатики.

Подробнее ознакомиться с программой конференции BGRS/SB-2024 можно по ссылке — https://bgrssb.icgbio.ru/2024/ru/schedule/

Конференция будет проходить в гибридной форме, т.е. как в онлайн формате, так и с очным участием. Заседания конференции будут транслироваться в прямом эфире. Трансляцию же пленарного заседания можно будет посмотреть всем желающим по ссылке https://bgrssb.icgbio.ru/2024/ru/plenarybroadcast/. В частности, на нем профессор Университета Джунтендо (Токио, Япония) Олег Гусев поделится результатами исследований того, как работают механизмы адаптаций у животных и птиц, отличающихся уникальными способностями – такими, как выживание при полном обезвоживании (в том числе в условиях космического вакуума), регенерация кожи и хрящевой ткани и др. – все это важно, как для фундаментальной науки, так и для практического птицеводства.

Главный научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, профессор Университета Отто фон Герике (Магдебург, Германия) Инна Лаврик посвятила свой доклад экспериментально-компьютерные подходам к исследованию программируемой клеточной гибели, что имеет большое значение для развития медицины.

Профессор Университета Чжэцзян (Ханчжоу, Китай) Мин Чень расскажет про исследования на основе больших данных по нейродегенеративным интерактомам, старению и долголетию.

Заместитель директора ЦКП «СКИФ» по научной работе, д.ф.-м.н. Ян Зубавичус выбрал темой доклада проекты, которые предполагается реализовать на самом мощном в мире источнике синхротронного излучения, строящемся возле Академгородка и о перспективах для развития науки, которые открываются с введением в строй этого объекта mega-science.

И это только четыре из 11 докладов в программе пленарного заседания.

Более подробно о происходящем на BGRS/SB-2024 мы будем рассказывать в своих пресс-релизах на сайте и сообщениях в соцсетях ИЦиГ СО РАН. Подписывайтесь и читайте наши новости

ВКонтакте https://vk.com/icg_sbras

Телеграм https://t.me/icgsoran

Также Вы можете найти интересующую Вас информацию на сайте мультиконференции https://bgrssb.icgbio.ru/2024/ru/

Пресс-служба ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН»

Головы на копьях

Мы не раз публиковали интервью с д.и.н., ведущим научным сотрудником Института археологии и этнографии СО РАН Андреем Павловичем Бородовским, в которых он рассказывал про интересные открытия, сделанные нашими археологами. Сегодня поговорим о необычных копьях, изготовленных в эпоху Бронзового века.

– Расскажите, пожалуйста, как были сделаны эти находки и что в них особенного?

– Это парные копья, которые были найдены случайно на севере Омской области и сейчас хранятся там же, в историко-краеведческом музее «Редут Соляной Поворот» в с. Соляное Черлакского района. Такие копья, сами по себе, встречаются не часто, в данном же случае они обладали весьма необычным декором в виде парных антропоморфных объемных изображений (маскаронов) с гримасой на лице между пером и втулкой копья.

– Что современной науке известно о людях, которые изготовили эти копья и как они могли их использовать?

– Копья такого типа (вильчатые) были специфическим типом вооружения, характерным для сейминско-турбинских бронз. Этот транскультурный феномен охватил территорию от Пермского края до Северного Китая, где-то с XXI по XVII, или, даже XV века до н.э. Для него характерен высокий уровень обработки изделий из бронзы. Но в данном случае в дизайне находки мы видим следы влияния еще одной мощной культуры – окуневской, носители которой жили восточнее. Последние часто изображали на предметах неких двуликих солнцеголовых существ, наносили на свои лица раскраску или даже рубцевание.

Фактически эти копья являются одной из первых находок, где мы видим гибрид двух культурных традиций, подтверждающий наличие между их носителями достаточно серьезных контактов, взаимообмена технологиями и т.д. Видимо, они двигались навстречу друг другу и где-то в районе Омска между ними и произошла встреча, и речь идет не о единичных контактах, а именно о взаимодействии, достаточно длительном, чтобы оно нашло отражение в столь сложных артефактах. Это вообще характерно для представителей сейминско-турбинского транскультурного феномена: сталкиваясь с представителями других высокоразвитых культур, они охотно заимствовали у них то, что считали самым лучшим и интегрировали это в свои технологии. 

Древние изображения двуликого божества находят в Южной Сибири и Северном Китае и копья, найденные в Омской области, относятся к их числу – Насколько сложным с точки зрения технологии изделием для той эпохи является подобное копье с отлитой головой некоего божества?

– Это действительно очень высококачественое литье. Вообще, сейминско-турбинские мастера, которые кочевали от Урала до Северного Китая владели самой прогрессивной на тот момент технологией бронзолитейного дела. Об этом говорит, к примеру, тот факт, что для тиражирования своих высококлассных отливок они пользовались металлическими формами - кокилями. Это позволяло им производить достаточно сложные и качественные отливки, если не в промышленном объеме, то в достаточно больших сериях для уровня ремесленной мастерской. Причем, это снаряжение можно было без особых проблем перевозить с места на место, и мастер путешествовал по обширной территории в поисках новых заказов.

– Это все было во времена, предшествовавшие Троянской войне?

– Речь идет о временах, соответствующих, примерно, рубежу Древнего и Среднего царства Древнего Египта, то есть эпохе строительства пирамид. События «Илиады» произошли намного позже. И, кстати, интересный нюанс. У греков изображения двуликого бога Януса появляются тоже намного позже, есть свидетельства, что этот образ пришел к ним с востока (вообще, их мифология во многом сформировалась под влиянием контактов с хеттами, населявшими Малую Азию). Но еще более древние изображения двуликого божества находят в Южной Сибири и Северном Китае и копья, найденные в Омской области, относятся к их числу.

– Подобное украшение копий вообще было распространенным в древние времена?

– Эти парные копья являются достаточно уникальной находкой. Более того, есть интрига – чем они являлись на самом деле, это копья или кинжалы типа ассегая, которыми в более поздние времена пользовались зулусы. Далее, если посмотреть на то, как расположены головы на копьях, то возникает ощущение, что они ими проткнуты, насажены на них. С другой стороны, мы знаем, что копье в ритуалах многих народов и культур играло огромную роль. И в данном случае мы тоже, очевидно, имеем дело не с утилитарными, а с ритуальными предметами, неважно – копьями или кинжалами, которые связаны с каким-то культом или обрядом.

Кроме того, для сейминско-турбинской культуры известны т.н. «копья с ушками», которые выполняли роль штандартов, через ушки которых цеплялись некие ленты или другие украшения. С их помощью, возможно, подавались какие-то сигналы или обозначался статус их носителя. Варианты интерпретации могут быть самые широкие. И в случае с нашими копьями, на них тоже есть такие ушки, что также говорит в пользу их культового, а не утилитарного назначения.

– Помимо копий, есть еще какие-то интересные артефакты, связанные с этой культурой?

– Такие находки есть, они, с одной стороны, довольно редкие, но с другой – очень интересные для ученых. Это целая серия артефактов с антропоморфной пластикой. В Галичском кладе, на европейской территории (а предметы, относящиеся к сейминско-турбинской находили вплоть до территории современной Молдавии) находили отлитое лицо, очень похожее на те, что представлены на копьях. Под Омском, в 70-х годах прошлого века известный археолог Владимир Иванович Матющенко нашел фигурку т.н. «конного лыжника», крепившуюся на рукояти кинжала. Так что, повторю – традиция высококачественной антропоморфной пластики характерна для этой культуры, но, в силу того, что находки, как я сказал, весьма редкие, изучена еще недостаточно хорошо.

Сергей Исаев

Кто хочет превратиться в… почву?

«Я люблю природу и очень хочу стать деревом в загробной жизни», - эти слова принадлежат Катрине Спейд – основательнице базирующейся в Сиэтле корпорации Recompose, специализирующейся на компостировании… людей.  Данная организация является своего рода пионером по части «зеленой» технологии захоронения, набирающей популярность в США на волне борьбы с глобальным потеплением.

Многие из нас, наверное, не задумываются о том, что уход человека из жизни способен стать «токсичным» для планеты. Упомянутая Катрина Спейд разъяснила этот факт своим соотечественникам еще в 2016 году, когда тема компостирование тел умерших только-только обсуждалась. И вот теперь, наконец, наступает момент, когда каждый должен задуматься над тем, какой углеродный след он оставит, покидая этот мир. Американцев, как видим, уже начинают просвещать относительно способов погребения, которые могут сильно отличаться друг от друга с точки зрения влияния на экологию. А если учесть, что в той же Америке ежегодно умирает до трех миллионов человек, то размах влияния погребальных процессов на окружающую среду нельзя недооценивать, подчеркивают американские борцы за экологию. 

Но обо всем по порядку. Для начала поговорим о принятых на Западе (а также в России) способах захоронения покойных. Их, как минимум, два – обычное захоронение в земле (в деревянных гробах или бетонных саркофагах) и кремация. Казалось бы, обычное захоронение не вредит планете, поскольку тело разлагается естественным путем. Однако у защитников планеты на этот счет есть серьезные возражения. Для обычного захоронения используется древесина (иногда – дорогих сортов), лак, краски. Тело покойного обряжают, гробы украшают, и в этих вещах вполне могут оказаться токсичные компоненты, способные отравить почву. Мало того, неконтролируемо разлагающийся труп может стать источником таких парниковых газов, как метан, углекислый газ, закись азота и сероводород. Но и главное: для обычных захоронений выделяются большие площади земли под кладбища, где высевают траву. Потом эту траву начинают регулярно стричь с помощью газонокосилок (что увеличивает углеродный след) и обрабатывать пестицидами. В общем, с экологией здесь просто беда.

Кремация, вроде бы, решает проблему с землей. Однако у борцов с глобальным потеплением есть обоснованные (как им кажется) претензии к такому способу погребения. Для кремации, указывают они, необходимо много топлива. При сжигании одного трупа в воздух выбрасывается примерно 180 кг углекислого газа. Суммарно в одних только США на кремацию приходится около 800 миллионов тонн выбросов CO2. В общем, в логике борцов с глобальным потеплением подобные «аргументы» звучат вполне убедительно.

В чем же выход? Выход – в переходе на «зеленые» формы погребения, где технология компостирования людей стоит на первом месте. В США эту технологию довели до такого уровня, что возник новый вид погребального бизнеса. К настоящему времени новое веяние уже распространилось как минимум на 12 штатов. Где-то уже компостируют людей на вполне законных основаниях, где-то только готовятся к таким подвижкам. Пионером оказался штат Вашингтон, где компостировать людей стали с 2020 года. Поэтому не удивительно, что первая компания, воочию продемонстрировавшая такую технологию, находится в Сиэтле.

Таким образом, американцы уже в состоянии выбрать для себя «экологические безупречный» способ ухода в мир иной, якобы снижающий посмертный углеродный след на целую метрическую тонну! Так утверждают сторонники компостирования. В чем же суть этого метода?

Разработчики данной технологии описывают ее так. Место, где происходит компостирование покойников, напоминает обычную теплицу. Каждый труп помещается в отдельный цилиндрический сосуд (капсулу), где находятся натуральные растительные материалы (солома, люцерна, древесная щепа, опилки). Тело заворачивается в саван и укладывается на эти материалы, способствующие созданию «здоровой» микробиологической среды. Чтобы создать идеальные условия для разложения, в капсулу закачивается воздух. Температура и поток воздуха находятся под постоянным контролем, а капсула периодически вращается для улучшения аэрации.  Спустя шесть-восемь недель происходит полная трансформация всех мягких тканей и частичное разрушение скелета. Остаются лишь фрагменты костей, а также медицинские имплантаты. Далее имплантаты (если они есть) удаляются, а кости перемалываются и возвращаются к остальному субстрату. Субстрат подвергается химическому и микробиологическому анализу, после чего дополнительно измельчается и высушивается. Весь процесс может длиться от полутора до двух месяцев.

В итоге на выходе каждый труп дает примерно один кубический ярд достаточно плодородной почвы, хорошо сбалансированной (как уверяют разработчики) по основным макро и микроэлементам. Эту почву отдают родственникам, которые могут использовать ее в своем саду для выращивания растений! Никаких обелисков, никаких специально отведенных мест почитания, умерших в этой «зеленой» системе не предусмотрено. Всё, что вы можете здесь почитать – так это те растения, что выросли на трупном компосте вашего близкого.

Как заявляла упомянутая Катрина Спейд, она бы хотела, чтобы на ее закомпостированных останках выросло сливовое дерево, вокруг которого собирались бы ее родственники, отдавая таким путем дань памяти умершей. Естественно, что представители традиционных религий не в восторге от подобной погребальной практики. Некоторые представители католической церкви считают кощунственным делом разбрасывать в садах и огородах останки умерших, где на них могут топтаться ногами.

Но, как мы показали выше, у сторонников «зеленого» погребения есть собственный набор аргументов, который в контексте современной климатической истерии считается куда более весомым.

Что особенно характерно, так это будничное, совершенно прозаическое описание трупного компоста со стороны его «производителей». Дескать, полученная по нашей технологии почва весьма хороша для садоводства и пригодна для выращивания самых разных культур! Такая прозаичность может шокировать любого из нас, кто сохраняет традиционные нормы нравственного отношения к покойным, особенно если речь идет о близких родственниках. Однако получается так, что вместе с «зеленой» технологией погребения людям прививается совершенно будничное и прозаическое отношение к смерти других людей. Вы только представьте такую реплику: «На компосте из нашего дедушки прекрасно растут баклажаны!». Ведь, по сути, получается, что съедая такой баклажан, вы поглощаете частицу своего умершего родственника. То есть с «зелеными» способами погребения происходят радикальные трансформации в сфере моральных убеждений, а значит, происходит смена культурного кода.

В свое время мы приводили факты, указывающие на то, что в западном обществе осуществляется негласное, но целенаправленное и методичное оправдание людоедства. Делается это под самыми экстравагантными предлогами, включая и модные климатические темы (когда вам – в рамках «продуктовой перезагрузки» - предлагают искусственный стейк со вкусом человечины). Похоже, тема компостирования людей находится в том же ряду. Что еще интересно: родственники не обязаны забирать трупный компост. Вместо этого они могут его пожертвовать на цели, связанные с решение экологических проблем (особенно если учесть, что не у всех горожан есть собственные садово-огородные участки). Учитывая, как смачно производители описывают качество человеческого компоста, рискнем предположить, что однажды он появится в линейке товаров для садоводства. Пока в это верится с трудом. Но ведь лет тридцать назад невозможно было представить наличие самой услуги по компостированию людей. А сегодня это становится фактом, который пока еще с трудом укладывается в головах жителей нашей страны.

Впрочем, если брать Америку, то там в отношении «зеленого» погребения уже начинают возникать сомнения. Нет, не в том смысле, что это не вполне согласуется с традиционными нормами морали (здесь-то как раз вопросов не возникает). А в том, насколько оно может быть реально «зеленым». Последние скрупулезные подсчеты показали, что компостирование людей выделяет намного больше парниковых газов, чем утверждают производители. Для жителей Калифорнии, чьи законодатели недавно одобрили указанную технологию, это может стать большим разочарованием. Сегодня им приходится летать в Сиэтл, чтобы превратить прах умерших родственников в почву. А вдруг окажется, что компостирование людей не влияет на климатическую проблему? Короче говоря, «прогрессивная» часть Америки рискует оказаться на распутье, однако вряд ли это что-то изменит всерьез. Разработчики технологии наверняка учтут критику и внесут какие-то изменения в технологический процесс. Так что ждем отчетов о новых «достижениях» на данном поприще.

Константин Шабанов

Прототип для "термояда"

Научные сотрудники Лаборатории бор-нейтронозахватной терапии Физического факультета Новосибирского государственного университета и ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН работают над проектом установки, которая должна стать прототипом будущего термоядерного реактора на основе открытых магнитных систем. Воплотить в жизнь эту идею исследователи ИЯФ СО РАН  планируют с помощью газодинамической многопробочной ловушки (ГДМЛ). Эта ловушка не только призвана объединить в себе основные достоинства газодинамического и многопробочного удержания, которые активно изучались в ИЯФ СО РАН на протяжении многих лет, но и должна продемонстрировать эффективность нового, пока не исследованного экспериментально, диамагнитного режима, в котором плазменные токи полностью вытесняют магнитное поле из объема плазмы, формально увеличивая пробочное отношение до бесконечности.

— Данная установка позволит не только изучить физику, необходимую для продвижения к реакторным параметрам, но и станет стендом для отработки ключевых технологий, которые уже в ближайшее время можно использовать для создания нейтронного источника. Такой источник сегодня необходим не только как составная часть гибридного реактора деления, но и как средство для материаловедческих исследований в решении проблемы первой стенки термоядерного реактора, — пояснил ведущий научный сотрудник Лаборатории бор-нейтронозахватной терапии Физического факультета НГУ Игорь Тимофеев.

Предполагается, что ГДМЛ будет размещена в ИЯФ СО РАН. Для проверки основных идей, заложенных в концепцию этой установки, в институте стартовал целый ряд поддерживающих экспериментов на установках ГОЛ-NB, КОТ и СМОЛА. Эти эксперименты призваны воспроизвести те же самые физические процессы, которые должны быть реализованы в ГДМЛ, но только в меньшем масштабе. Так, эксперимент КОТ (Компактный Осесимметричный Тороид) в ближайшее время должен впервые продемонстрировать возможность полного вытеснения магнитного поля из плазмы и формирования так называемого диамагнитного пузыря в процессе мощной нейтральной инжекции в компактный пробкотрон с расстоянием между магнитными пробками около 60 см.   

В свою очередь ученые НГУ планируют как теоретически, так и с помощью численного моделирования исследовать, можно ли в открытой ловушке с магнитными пробками создать и удержать в равновесии плазму с давлением, равным давлению вакуумного магнитного поля, будет ли такое плазменное равновесие устойчиво и удастся ли уменьшить потери частиц и энергии через открытые торцы системы в этом режиме до уровня, при котором открытая ловушка станет привлекательна для создания на ее основе термоядерного реактора. Данное исследование проводится в рамках проекта «Численное моделирование физических процессов в открытой ловушке ГДМЛ». В этом году он получил грантовую поддержку Российского научного фонда. Грант рассчитан на три года.

Разработкой PIC кода займется Игорь Тимофеев и его ученики. Также в проекте участвуют ведущие теоретики ИЯФ СО РАН Алексей Беклемишев и Игорь Котельников, которые вместе со своими учениками будут развивать альтернативные аналитические модели равновесия и устойчивости диамагнитного пузыря.

— Численное моделирование позволит не только объяснить результаты поддерживающих экспериментов, но и установить возможность масштабирования интересующих нас процессов на субреакторные параметры ГДМЛ. Кроме того, сама идея диамагнитного удержания ныне базируется на весьма упрощенной МГД теории и требует верификации с помощью более сложных кинетических моделей, — рассказал Игорь Тимофеев.

Для моделирования процессов формирования плазменных равновесий с предельным давлением ученые планируют на основе метода частиц в ячейках создать новый неявный электромагнитный 3D код с точным сохранением энергии и заряда. Этот код будет рассчитывать кинетику не только ионов, но и электронов плазмы. Кроме того, он позволит самосогласованно описывать не только процессы захвата нейтральных пучков в плазму и вытеснения магнитного поля из-за роста ее давления, но и процессы развития различных микро- и макронеустойчивостей плазмы, которые будут определять потери частиц и энергии из ловушки.

— Наша цель – создать численный код, который с помощью одной и той же разностной схемы при относительно больших временных шагах сможет воспроизводить и точную кинетику электронов на участках с полностью вытесненным магнитным полем, и дрейфовое движение их ларморовских центров в сильным полях магнитных пробок. Первым шагом на этом пути стала разработка совместно с Евгением Берендеевым полунеявного PIC кода, в котором мы смогли пренебречь плазменной частотой, но были вынуждены разрешать циклотронное вращение электронов. Первые расчеты с помощью этого кода уже показали интересные результаты – токовый слой на границе диамагнитного пузыря оказался неустойчивым относительно дрейфовых возмущений на гармониках ионно-циклотронной частоты, а цилиндрические плазменные равновесия с размером плазмы порядка ионного гирорадиуса в однородном магнитном поле показали возможность превышения МГД предела β=1 на 15% из-за сильной негиротропности давления плазмы в переходном слое. Создание полностью неявного кода, допускающего плавный переход от точной кинетики электронов в незамагниченной плазме к их дрейфово-кинетическому описанию в сильных магнитных полях, станет весьма значимым результатом, поскольку откроет возможность полномасштабного моделирования не только термоядерных экспериментов, но и различных явлений в космической плазме, таких, как магнитное пересоединение, натекание солнечного ветра на магнитосферу Земли и другие, — объяснил Игорь Тимофеев.

В ходе исследований ученые рассчитывают получить ответ на вопрос об эффективности удержания плазмы в открытой ловушке в так называемом диамагнитном режиме, когда давление плазмы достигает давления вакуумного магнитного поля, а потери сосредоточены в узком переходном слое или являются неадиабатическими. Это позволит сформулировать конкретные рекомендации по строительству в ИЯФ СО РАН установки ГДМЛ – первого прототипа термоядерного реактора на основе аксиально симметричных магнитных систем.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS