Новости РНФ

Химия и жизнь: ученые СПбГУ помогут сделать лекарства эффективнее

4 часа 22 минуты ago
 Ученые СПбГУ продолжают работу над проектом «Тетразолы и другие полиазотистые гетероциклы для биомедицины». В ходе исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, химики Санкт-Петербургского университета изучают органические соединения, способные повысить эффективность лекарственных веществ и сделать их менее токсичными.

Сегодня разработка оригинальных отечественных лекарств является одной из приоритетных задач российской науки. Внедрение результатов этих разработок в производство, создание импортозамещающих лекарственных средств, используемых в терапии и диагностике сердечно-сосудистых, инфекционных заболеваний, диабета, рака и других болезней, позволит увеличить качество и продолжительность жизни, а также обеспечить лекарственную независимость государства.

Процесс создания новых препаратов включает ряд обязательных, затратных по времени и средствам стадий лабораторных исследований. Объем затрат во многом определяется тем, каким способом конструируется лид-соединение (lead-compound) — основа будущего лекарственного вещества. Одним из наиболее быстрых и наименее дорогостоящих методов такого конструирования является Analogue-based Drug Discovery. Данный подход подразумевает, что новое лекарственное вещество создается как аналог существующих веществ и/или природных молекул, но содержит фрагменты искусственного происхождения, незначительно отличающиеся от прототипов. При этом оно может многократно превосходить по своей действенности оригинал. Именно с помощью подобного подхода были получены чрезвычайно эффективные вещества различного действия, являющиеся в настоящее время лидерами продаж на мировом фармацевтическом рынке и составляющие львиную долю доходов крупных фармкомпаний.

Часто в качестве фармакофоров — ключевых биологически активных фрагментов лекарственных средств — выступают функциональные группы, которые редко встречаются в природе или не встречаются вовсе. Именно таким фрагментом является тетразольный цикл, а также некоторые близкие ему по строению пятичленные азотсодержащие гетероциклы, включающие три и более эндоциклических гетероатома.

По словам профессора СПбГУ Ростислава Трифонова, введение таких гетероциклических фрагментов с помощью химического синтеза в структуру уже известных биологически активных веществ позволяет в ряде случаев заметно усилить их действие (до сотен и тысяч раз) и снизить токсичность. Однако методы, позволяющие синтезировать подобные соединения, весьма ограничены.

«Здесь для нас, химиков, остается еще много нерешенных вопросов, — заключает Ростислав Трифонов. — Но нельзя не отметить, что российские ученые, имеющие большой опыт работы с полиазотистыми гетероциклами, в ряде областей даже опережают западных коллег. Нашим исследованием, посвященным синтезу, структуре, свойствам и биологической активности полиазотистых гетероциклических соединений — потенциальных лекарственных веществ, мы планируем поддержать эту тенденцию».

В ходе работы над проектом ученые Санкт-Петербургского университета применяют передовые методы тонкого органического синтеза и физико-химического анализа. Значительная часть исследований будет выполнена на уникальном оборудовании ресурсных центров СПбГУ.

В состав научной группы под руководством Ростислава Трифонова входят опытные специалисты в области химии полиазотистых гетероциклов, химии природных соединений, фармацевтической химии, молодые ученые и обучающиеся СПбГУ. Также в работе принимают участие сотрудники Санкт-Петербургского государственного технологического института. При дальнейшем развитии проекта к нему будут привлечены химики и биологи из других научных и учебных организаций.

Дата публикации: 18 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Ученые выяснили, как эффективно отбирать вещества для органических светодиодов

4 часа 30[2] минут ago
 Ученые из ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, МИФИ, а также исследовательских лабораторий Samsung разработали новую методику оценки эксплуатационной стабильности полупроводниковых материалов, используемых в органических светоизлучающих устройствах (OLED). Разработанная исследователями технология позволяет направленно отбирать вещества, наиболее устойчивые в условиях работы OLED, на основе их структурной формулы и квантовохимических расчетов, а не методом проб и ошибок. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Его результаты были представлены в журнале The Journal of Physical Chemistry C.

Органические светодиоды по праву считаются экономичными источниками освещения и ключевыми элементами современных дисплеев. Помимо высокой эффективности, приближающейся к теоретическому пределу, они весьма экологичны, так как не включают токсичных элементов, таких как ртуть и кадмий, содержат очень небольшие количества редких и драгоценных элементов или не содержат их вообще и, в принципе, могут производиться из возобновляемого сырья. Однако коммерческое применение органических светодиодов ограничивается небольшим сроком службы. По этой причине усилия разработчиков направлены не только на повышение эффективности органических светодиодов, но и на получение более стабильных полупроводников (как их составных элементов).

Исследование посвящено синим фосфоресцирующим органическим светодиодам (PhOLED). Наиболее вероятная причина того, что во время эксплуатации светимость таких светодиодов падает, — деградация молекул в эмиссионном (излучающем) слое PhOLED. Светимость может уменьшаться за счет двух процессов: разрушения функциональных молекул в эмиссионном слое и накопления дефектов. Обычно эти процессы связаны друг с другом: функциональные молекулы разрушаются, а продукты их распада как раз и служат такими дефектами. Речь идет о молекулах в функциональных органических материалах, обладающих полупроводниковыми свойствами и использующихся в виде аморфных тонких пленок.

Экспериментально исследовать важнейшие структурные и фотохимические свойства этих материалов не всегда возможно и достаточно затратно, именно поэтому эффективной альтернативой эксперименту оказываются методы компьютерного атомистического моделирования. Ученые разработали расчетную схему, позволяющую оценить эксплуатационную устойчивость материалов в PhOLED. Российские исследователи применили методы квантовой химии, которая может предсказывать различные свойства вещества, зная только его формулу. Квантовая химия помогает определить наиболее вероятные каналы распада функциональных молекул в процессе работы OLED и даже пути дальнейшего превращения продуктов распада и таким образом способствует интерпретации экспериментальных результатов.

На фото: соавтор исследования Александра Фрейдзон

В своей работе ученые применили метод многоконфигурационного самосогласованного поля и многоконфигурационной теории возмущений. Чаще для таких больших молекул, как органические полупроводники, используется метод функционала плотности. Расчет одной молекулы занимает несколько часов на суперкомпьютере или несколько суток на рабочей станции. Однако авторы статьи имели дело с возбужденными и заряженными состояниями разной природы, которые надо моделировать с одинаковой точностью, поэтому они использовали более точный многоконфигурационный метод, которым на суперкомпьютере «Ломоносов» одна молекула считается несколько суток.

«Мы смотрели на стабильность молекул внутри светоизлучающего слоя, пребывающих в заряженном и/или возбужденном состоянии. Суть нашей методики такова: надо поискать слабые связи между атомами, «разорвать» молекулы по ним и посмотреть, чего это стоит, в какую энергию обойдется этот разрыв. Чем больше энергии нужно затратить, тем более стабильна молекула. Мы нашли простые дескрипторы (параметры молекулы), которые нужно вычислить методами квантовой химии, и из них скомбинировать величину, которая даст нам оценку устойчивости различных молекул», — объясняет соавтор исследования Александра Фрейдзон.

Новая методика позволяет оценить, насколько потенциальные органические полупроводники пригодны в условиях работы светодиода, что существенно ускорит разработку новых устройств. Однако этим ее практическое применение не ограничивается.

«Наше исследование появилось так: на нас вышли производители электроники, физики и технари. Химической интуиции у них нет, поэтому мы и предложили им методику, не требующую профессиональной химической подготовки. Этот подход позволяет производителям рассматривать молекулы не только матриц светоизлучающего слоя OLED, в которых содержится люминофор, но и излучателей, проводников, полимеров и так далее», — отметила Фрейдзон.

Дата публикации: 18 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Ученые впервые зарегистрировали гравитационные волны от слияния нейтронных звезд

4 часа 52 минуты ago
 

Детекторы LIGO (Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory, США) и Virgo (аналогичная обсерватория в Италии) впервые зарегистрировали гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд. Об этом открытии объявлено в понедельник во время международной пресс-конференции, прошедшей одновременно в Москве, Вашингтоне и ряде городов в других странах.

"Ученые впервые зафиксировали гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд, причем это явление наблюдали не только на лазерных интерферометрах, регистрирующих гравитационные волны, но и с помощью космических обсерваторий (INTEGRAL, Fermi) и наземных телескопов, регистрирующих электромагнитное излучение. В сумме это явление наблюдали около 70 наземных и космических обсерваторий по всему миру, в числе которых сеть роботов-телескопов МАСТЕР (МГУ им. М.В. Ломоносова)", - говорится в сообщении пресс-службы МГУ.

Когда и как зарегистрировали

Открытие, о котором ученые сообщили в понедельник, было сделано еще 17 августа. Тогда оба детектора LIGO зарегистрировали гравитационный сигнал, получивший название GW170817. Информация, предоставленная третьим детектором Virgo, позволила значительно улучшить локализацию космического события.

Почти в то же время, примерно через две секунды после гравитационных волн, космический гамма-телескоп NASA Fermi и Международная орбитальная обсерватория гамма лучей (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory/INTEGRAL) обнаружили всплески гамма-лучей. В последующие дни ученые зарегистрировали электромагнитное излучение и в других диапазонах, включая рентгеновские, ультрафиолетовые, оптические, инфракрасные и радиоволны.

Сигналы детекторов LIGO показали, что зарегистрированные гравитационные волны излучались двумя астрофизическими объектами, вращающимися друг относительно друга и расположенными на относительно близком расстоянии - около 130 млн световых лет - от Земли. Оказалось, что объекты были менее массивными, чем ранее обнаруженные LIGO и Virgo двойные черные дыры. Согласно вычислениям, их массы находились в диапазоне от 1,1 до 1,6 массы Солнца, что попадает в область масс нейтронных звезд, самых маленьких и самых плотных среди звезд. Их типичный радиус составляет всего 10-20 км.

Если сигнал от сливающихся двойных черных дыр обычно находился в диапазоне чувствительности детекторов LIGO в течение долей секунды, то сигнал, зарегистрированный 17 августа, длился около 100 секунд. Спустя примерно две секунды после слияния звезд произошла вспышка гамма-излучения, которая была зарегистрирована космическими гамма-телескопами.

Быстрое обнаружение гравитационных волн командой LIGO-Virgo в сочетании с обнаружением гамма-излучения позволило запустить наблюдение оптическими и радиотелескопами по всему миру.

Получив координаты, несколько обсерваторий уже через несколько часов смогли начать поиск в области неба, где предположительно произошло событие. Новая светлая точка, напоминающая новую звезду, была обнаружена оптическими телескопами, и в итоге около 70 обсерваторий на земле и в космосе наблюдали это событие в различных диапазонах длин волн.

В последующие дни после столкновения было зарегистрировано электромагнитное излучение в рентгеновском, ультрафиолетовом, оптическом, инфракрасном и радиоволновом диапазонах.

"Впервые, в отличие от "одиноких" слияний черных дыр, зарегистрировано "компанейское" событие не только гравитационными детекторами, но еще и оптическими и нейтринными телескопами. Это первый такой хоровод наблюдений вокруг одного события", - рассказал профессор физического факультета МГУ Сергей Вятчанин, который входит в группу российских ученых, участвовавших в наблюдении за явлением, под руководством профессора физического факультета МГУ Валерия Митрофанова.

Теоретики предсказывают, что при столкновении нейтронных звезд должны излучаться гравитационные волны и гамма-лучи, а также извергаться мощные струи вещества, сопровождающиеся излучением электромагнитных волн в широком частотном диапазоне.

Обнаруженный гамма-всплеск является так называемым коротким гамма-всплеском. Ранее ученые лишь предсказывали, что короткие гамма-всплески генерируются при слиянии нейтронных звезд, а теперь это подтверждено наблюдениями. Но, несмотря на то, что источник обнаруженного короткого гамма-всплеска был одним из самых близких к Земле, видимых до сих пор, сам всплеск был неожиданно слаб для такого расстояния. Теперь ученым предстоит найти объяснение этому факту.

Со скоростью света

В момент столкновения основная часть двух нейтронных звезд слилась в один ультраплотный объект, испускающий гамма-лучи. Первые измерения гамма-излучения в сочетании с детектированием гравитационных волн подтверждают предсказание общей теории относительности Эйнштейна, а именно, что гравитационные волны распространяются со скоростью света.

 

 YouTube/Georgia Tech

 

"Во всех предыдущих случаях источником гравитационных волн были сливающиеся черные дыры. Как это ни парадоксально, черные дыры - это очень простые объекты, состоящие исключительно из искривленного пространства и поэтому полностью описывающиеся хорошо известными законами общей теории относительности. В то же время, структура нейтронных звезд и, в частности, уравнение состояния нейтронной материи до сих пор точно неизвестны. Поэтому изучение сигналов от сливающихся нейтронных звезд позволит получить огромное количество новой информации также и о свойствах сверхплотной материи в экстремальных условиях", - сказал профессор физического факультета МГУ Фарит Халили, который так же входит в группу Митрофанова.

Фабрика тяжелых элементов

Теоретики предсказали, что в результате слияния образуется "килоновая". Это явление, при котором остающийся от столкновения нейтронных звезд материал ярко светится и выбрасывается из области столкновения далеко в космос. При этом возникают процессы, в результате которых создаются тяжелые элементы, такие как свинец и золото. Наблюдение после свечения слияния нейтронных звезд позволяют получать дополнительную информацию о различных стадиях этого слияния, о взаимодействии образовавшегося объекта с окружающей средой и о процессах, которые производят самые тяжелые элементы во Вселенной.

"В процессе слияния зафиксировано образование тяжелых элементов. Поэтому можно говорить даже о галактической фабрике по производству тяжелых элементов, в том числе золота - ведь именно этот металл больше всего интересует землян. Ученые начинают предлагать модели, которые объяснили бы наблюдаемые параметры этого слияния", - отметил Вятчанин.

Результаты регистрации гравитационных волн детекторами LIGO-Virgo также опубликованы в понедельник в журнале Physical Review Letters.

О коллаборации LIGO-LSC

Научная коллаборация LIGO-LSC (LIGO Scientific Collaboration) объединяет более 1200 ученых из 100 институтов различных стран. Обсерватория LIGO построена и эксплуатируется Калифорнийским и Массачусетским технологическими институтами. Партнером LIGO является коллаборация Virgo, в которой работают 280 европейских ученых и инженеров из 20 исследовательских групп. Детектор Virgo находится недалеко от Пизы (Италия).

В исследованиях LIGO Scientific Collaboration принимают участие два научных коллектива из России: группа физического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова и группа Института прикладной физики РАН (Нижний Новгород). Исследования поддерживаются Российским фондом фундаментальных исследований и Российским научным фондом.

Детекторы LIGO в 2015 году впервые зарегистрировали гравитационные волны от столкновения черных дыр, а в феврале 2016 года об открытии было объявлено на пресс-конференции. В 2017 году лауреатами Нобелевской премии по физике стали американские физики Райнер Вайсс, Кип Торн и Берри Бэриш за решающий вклад в проект LIGO, а также "наблюдение за гравитационными волнами".

Дата публикации: 18 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

В Сибири научились делать топливо из воздуха

9[2] часов 23 минуты ago
 Ученые Института катализа имени Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН обратили внимание на одну из острых проблем современности - парниковый эффект, связанный с растущей концентрацией углекислого газа в атмосфере Земли. В числе вариантов "утилизации" CO2 - преобразование в метан, синтетическое газовое топливо.

Как отмечает издание Сибирского отделения РАН "Наука в Сибири", новосибирские ученые предлагают брать углекислый газ непосредственно из воздуха - вместо того чтобы поглощать из дыма тепловых электростанций, работающих на углеводородном топливе. Там высокая концентрация углекислого газа, и это удобно, но возникает проблема с его транспортировкой к месту производства водорода, который получают путем электролиза из воды (водород необходим для преобразования углекислого газа в метан). Поэтому проще получать CO2 прямиком из воздуха, что можно делать в любой точке планеты.

Однако для этого необходим еще один важный элемент - материал (сорбент), позволяющий сконцентрировать CO2, так как его содержание в воздухе относительно невелико. Ученые разработали материал, который хорошо себя показал в сравнении с другими.

- Говоря о новизне нашей работы, на развитие которой был дан грант РНФ (исследование поддержано в рамках Президентской программы исследовательских проектов - прим. ред. RSCF.ru), следует отметить: тот факт, что карбонат калия взаимодействует с углекислым газом на воздухе, хорошо известен и открыт не нами. Сорбенты на основе карбоната калия тоже изучались ранее. Вместе с тем работ по применению этих материалов для сорбции углекислого газа из воздуха практически не было - равно как и по совмещению технологии концентрирования атмосферного CO2 с его последующим метанированием, - приводит пояснения научного сотрудника Института катализа Жанна Веселовская "Наука в Сибири".

Предполагается, что технология может быть использована в дорожно-транспортной сфере. Так, в Германии уже есть развитая инфраструктура метановых заправок. Также получаемое топливо можно использовать для обогрева помещений.

Дата публикации: 18 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Сибирские ученые разрабатывают препараты против опасных вирусов

9[2] часов 40[2] минут ago
 Три года назад на весь мир прогремела новость о распространении практически неизлечимой лихорадки Эбола. Сейчас о ней говорят реже, однако лекарства против болезни до сих пор не существует. Поэтому создание препаратов для борьбы с вирусом по-прежнему актуально — этим занимаются в Новосибирском институте органической химии имени Н.Н. Ворожцова СО РАН совместно с Государственным научным центром вирусологии и биотехнологии «Вектор».

Филовирусы Марбург и Эбола обычно изучаются параллельно — из-за практически идентичной структуры. Оба вызывают высокую смертность, передаются через жидкости организма, и против них нет зарегистрированных лекарств. Во всех случаях симптомы проявляются не сразу (примерно через 7—10 дней), и всё это временя человек ничего не подозревает, заражая других.

Против данных микроорганизмов уже существует вакцина: препарат на основе антигенов либо ослабленных частей вируса. Однако это не лекарство, а профилактика: даже если вакцинация была своевременно проведена, она не всегда помогает. Для действенной борьбы с заболеванием ученые из НИОХ СО РАН планируют использовать ингибиторы — вещества, блокирующие ту или иную стадию жизненного цикла патогенного организма. 

Обычно ингибитор встраивается в вирус или связывается, например, с его жизненно важными белками. У патогенного организма всё работает как часы: малейшее вмешательство может привести к нарушению работы и вызвать гибель. На разработку новых эффективных противовирусных препаратов с более широким спектром активности был выделен грант РНФ (поддержка исследования осуществляется в рамках Президентской программы исследовательских проектов - прим. ред. RSCF.ru).

— Когда вирус попадает в организм, то проходит там несколько стадий: прикрепление к клетке хозяина, проникновение, размножение и выход к другой клетке, — рассказывает научный сотрудник НИОХ СО РАН кандидат химических наук Анастасия Соколова. — Мы не нацелены на конкретную стадию: главное — уничтожить вирус.

Для создания ингибиторов ученые выбрали два вещества: камфору и борнеол. Первая в чистом виде не проявляет противовирусных свойств, но если в нее что-то добавить, внося изменения в структуру, можно получить много соединений против различных заболеваний. Ранее уже было подтверждено: производные камфоры и борнеола проявляют выраженную противовирусную активность в отношении гриппа. Недавно сибирские исследователи провели эксперименты, показавшие, что соединения на основе камфоры ингибируют вирус Марбург на псевдовирусных системах (основанных на рекомбинантных вирусных частицах, которые физиологически практически идентичны природным, но биологически безопасны). Схожесть с Эболой позволяет предположить высокую вероятность победы над обоими микроорганизмами.

— Пока проведены эксперименты только на псевдовирусных системах, содержащих поверхностные гликопротеиды (сложные белки), ответственные за вход вируса в клетку, — поясняет исследовательница. — Такой подход более безопасен, и если соединение ингибирует данную систему, есть предпосылки к победе над болезнетворным агентом. 

Для того чтобы производить эксперименты непосредственно с вирусами Марбург и Эбола, нужна лаборатория самого высокого класса биобезопасности BSL-4 (Biosafety level): в России такая есть лишь в новосибирском в Государственном научном центре вирусологии и биотехнологии «Вектор». Подобные исследования являются очень дорогостоящими, так что только самые перспективные соединения проверяют на реальных вирусах. Для этого ученые вначале синтезируют библиотеки — структурно схожие соединения на основе борнеола или других реагентов. После данные вещества передаются на биологические исследования, а на их основе выделяются потенциальные ингибиторы, которые могут отправить «сражаться» с настоящим вирусом.

— Сложно ответить, как именно данные соединения борются с вирусом, ведь исследования только начались, — добавляет Анастасия Соколова. — Чтобы более-менее понять механизм действия препарата против гриппа, у нас ушло около пяти лет. Здесь мы работаем всего год, и пока задача — подтвердить эффективность соединений. На клетках это сделать уже удалось, а на морских свинках — еще нет, так что о клинических испытаниях говорить рано. 

Еще одна немаловажная польза такого исследования — предотвращение возможных биотеррористических атак: преднамеренного использования вирусов или бактерий в качестве средства, вызывающего массовые заболевания.

Так, после завершения программы глобальной ликвидации оспы на Земле и отмены вакцинации в 1980 году более половины людей не имеет иммунитета против ортопоксвирусных инфекций. В 1972 году была подписана Конвенция о биологическом оружии, которая запрещала производство и накопление биологического оружия, однако риск биотеррористических атак существует до сих пор.

Сотрудничество с Лёвенским университетом в Бельгии даст специалистам из НИОХ СО РАН возможность провести более масштабные исследования эффективности данных соединений. В рамках проекта кроме филовирусов Марбург и Эбола планируется проверить библиотеку сибирских ученых на ингибирование так называемых флавивирусов — желтой лихорадки, лихорадки Западного Нила. Между собой они отличаются строением и набором белков, что важно, так как именно с ними связываются ингибиторы. Также совместно с ГНЦ ВБ «Вектор» будут проведены испытания ингибиторов на вирусе натуральной оспы.

— С низкомолекулярными (весом меньше 1 000 г/моль) ингибиторами в нашей стране и даже мире ученые работают достаточно редко, что опять же связано с недостатком необходимых лабораторий, — заключает исследовательница. — Также камфора и борнеол — сравнительно недорогое и нетоксичное природное сырье: данные вещества давно используются в косметике и парфюмерии.

 

Дата публикации: 18 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Российские ученые начали поиски лекарств от последствий инсульта и инфаркта

9[2] часов 46[2] минут ago
 Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН начали работу над созданием препаратов, которые могли бы продлить жизнь клеткам мозга и сердца и защитить их от массовой гибели при развитии инсультов и инфарктов, сообщает пресс-служба ИТЭБ РАН.

"Если мы обнаружим мишени, связывание с которыми приведет к подавлению формирования пор в митохондриях, то это даст возможность начать разработку препаратов, которые могут быть использованы для лечения последствий ишемической болезни", — заявила Анна Никифорова, научный руководитель проекта, чьи слова передает пресс-служба института.

Ключевой частью всех живых клеток являются так называемые митохондрии – своеобразные "энергостанции", преобразующие питательные вещества в клеточную энерговалюту, молекулы АТФ. Помимо обеспечения клеток энергией, эти же тельца, как давно выяснили ученые, играют ведущую роль в их гибели при недостатке пищи и кислорода.

Как правило, митохондрия, если она не испытывает проблем с доступом к питательным веществам, являются своеобразным "черным ящиком" для всей остальной клетки – содержимое этих органелл, за исключением АТФ и продуктов жизнедеятельности, никогда не покидает их пределов.

Если же приток пищи и кислорода прекращается, как это происходит при наступлении ишемии или инфаркта, то тогда в митохондриях начинают появляться своеобразные "дырки", через которое их содержимое начинает сбегать в клетки. В клетку попадает большое количество ионов кальция и белок цитохром-с, ключевой компонент мембран митохондрий и по совместительству – один из сильнейших "сигналов смерти", заставляющих клетку самоликвидироваться.

Этот процесс, как объясняют ученые ИТЭБ, и является основной причиной массовой гибели клеток мозга и сердца при развитии серьезных нарушений в кровообращении. Соответственно, если этот эффект подавить или ослабить, то последствия от инфаркта или инсульта будут гораздо более слабыми, чем при "нормальном" течении болезни.

Российские ученые и американский биолог Джон Лемастерс (John Lemasters), открывший подобные поры 40 лет назад, уже три года работают над изучением того, как формируются подобные "дыры" в митохондриях и как их рождение можно затормозить. Недавно Лемастерс и его коллеги по ИТЭБ запустили новый проект, направленный на поиски веществ, способных исполнить эту задачу. Его поддержал Российский научный фонд, выделивший три миллиона лет на последующие два года ведения научных исследований (проект выполняется в рамках гранта Президентской программы исследовательских проектов - при.ред. RSCF.ru).

Первые результаты экспериментов, как отмечает пресс-служба института, говорят о том, что такую роль могут играть некоторые нуклеотиды, основа "букв" ДНК, чьи молекулы встречаются в свободном виде внутри клеток и внутри самих митохондрий, и замедляют рост подобных пор, взаимодействуя с пока неизвестными веществами внутри "энергостанций".

Сейчас биологи изучают структуру митохондрий в надежде найти белки, с которыми взаимодействуют эти нуклеотиды, и понять, как их работой можно управлять. Если все исследования завершатся удачно, то российским биофизикам удастся создать первые средства по борьбе с последствиями инсультов и инфарктов.

Дата публикации: 18 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Российские ученые создали чернила для печати гибкой электроники

9[2] часов 56[2] минут ago
 Сотрудники Института физики полупроводников СО РАН разработали метод печати надежных устройств для гибкой электроники на 2D-принтере. Для этого они получили новый диэлектрический материал — фторированный графен. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ), а их результаты были опубликованы в журналах Physical Chemistry Chemical Physics и Nanotechnology. 

Гибкая (растягиваемая, изгибаемая) электроника в настоящее время рассматривается как одно из магистральных направлений развития технологий электроники будущего. Ученые считают, что в таких устройствах широко использующийся кремний может иметь только очень ограниченное использование, а его место займет монослойный материал графен — полуметалл, который можно получить из очищенного графита. Он может растягиваться на 25%, изгибаться, сворачиваться, при этом его свойства останутся почти неизменными. Его использование в электронных устройствах значительно уменьшает размеры и массу схемы, а также ее энергопотребление.

© AFP 2017 / Jung Yeon-JeПластиковый дисплей OLED (POLED), используемый в изогнутом экране смартфона LG Electronics "G Flex"

 

Материал, получаемый из графена, — оксид графена, изолятор, механические свойства которого позволяют применять его для создания устройств гибкой электроники, а прекрасно отработанная технология получения делает его доступным и дешевым материалом. Однако он имеет ряд существенных недостатков. Например, оксид графена не способен обеспечить надежную изоляцию (так как по нему всё-таки течет электрический ток) и обладает очень низкой стабильностью: даже незначительное повышение температуры за счет нагрева или протекания тока заметно увеличивает его проводимость. Всё это мешает использовать оксид графена в качестве диэлектрика — вещества, не проводящего электрический ток.

"Нами разработан простой способ получения другого диэлектрического материала на основе графена — фторированного графена. Мы показали, что пленки, полученные из фторированного графена, обладают уникальными диэлектрическими свойствами, однако механические свойства этого материала уступают свойствам оксида графена. Поэтому мы предложили создавать двухслойные пленки: если на поверхность оксида графена нанести тонкий (несколько нанометров) слой фторированного графена, то обе проблемы оксида графена решаются. Кроме того, нами предложен простой и дешевый способ получения пленок с отрицательным дифференциальным сопротивлением (свойство важное для многих приложений) на твердых и гибких подложках любой площади из суспензии частично фторированного графена. Также был найден целый класс подходящих материалов на основе фторированного графена для изготовления мемристоров", — рассказала один из авторов статьи Ирина Антонова, руководитель гранта РНФ, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института физики полупроводников СО РАН.

 

© И.АнтоноваНапечатанные и работающие мемристоры из серебряных чернил и фторированного графена. 

Мемристор — это пассивный элемент в микроэлектронике, способный изменять своё сопротивление в зависимости от протекающего через него заряда. Так как мемристоры могут выполнять одновременно функции и долговременной и оперативной памяти, их  разработка считается прорывным направлением в компьютерных технологиях.

 © И.АнтоноваСхема струйной печати для создания электронных устройств 

На основе разработанных новых материалов с помощью печатных 2D-технологий ученые смогут создавать надежные устройства для гибкой электроники. Конечно, нельзя напечатать полноценный компьютер, зато можно сделать огромное количество бытовых приборов. Экономия достигается за счет того, что печатные технологии не требуют больших заводов, дорогостоящего оборудования и сверхчистых помещений. Чернила для 2D-принтера представляют собой суспензию — смесь, где твердое вещество распределено в виде мельчайших частиц в жидком веществе во взвешенном состоянии. По словам ученого, нужные слои можно печатать в буквальном смысле рулонами. Такая процедура сравнима с печатью газет. Имея набор чернил с разными электронными свойствами, можно создавать широкий спектр электронных приборов.

 

Принтер FUJIFILM Gimatix DMP-2800, используемый для печати гибкой электроники на основе фторированного графена 

При помощи печатных 2D-технологий можно изготавливать радиочастотные метки и идентификаторы (такие метки, например, прикреплены на товарах в магазинах), легкие и дешевые батарейки и аккумуляторы, электронные схемы в игрушках, всевозможные датчики и даже компактные приборы для тестирования состояния здоровья человека.
 
Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Новосибирского государственного университета, Новосибирского государственного технического университета и Северо-восточного федерального университета имени М.К. Аммосова.

 

Дата публикации: 18 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Российские ученые разработали компактный детектор фотонов

10[2] часов 7[2] минут ago
 Сотрудники Московского педагогического государственного университета создали компактную микросхему, которая детектирует одиночные фотоны — кванты света — и определяет состав света. Об этом НСН сообщили в пресс-службе Российского научного фонда.

Разработанная микросхема служит основным элементом однофотонного спектрометра, который позволит определять одиночные фотоны в широком диапазоне длин волн и анализировать спектральный состав света.

Специалисты подчеркнули, что с помощью таких спектрометров можно находить заращенные вещества и оружие, а также определять патологии в организме человека, заменив томографию.

По словам одного из авторов разработки, доктора физико-математических наук, ведущего научного сотрудника Московского педагогического государственного университета Александра Корнеева, Готовое устройство на чипе занимает площадь всего 2 квадратных миллиметра и имеет эффективность около 20%.

 «Такая эффективность обычному человеку кажется низкой, потому что на детектор падает сто фотонов, а мы меряем 20, но для такого рода приборов это хороший результат, который к тому же может быть значительно улучшен в будущем», — Корнеев.

 

На фото: Интегральная микросхема и детектор фотонов. Источник: Александр Корнеев

Также эти спектрометры могут применяться при решении актуальных задач современной биомедицинской науки. Новые микросхемы позволят выявлять процессы, происходящие в межклеточном пространстве организма, прогнозировать их и предлагать способы управления ими.

 «Предложенная технология позволяет говорить о первом успешном этапе развития интегральных квантово-оптических микросхем, где на одном чипе размещаются все оптические компоненты, выполняющие обработку сигналов, оперируя непосредственно квантами света. Такая технология также применима для создания квантового оптического компьютера, обещающего в ряде задач значительное повышение скорости и объема вычислений», — заключил Корнеев.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Высшей школы экономики, Московского физико-технического института, Технологического института Карлсруэ (Германия), 

Вестфальского университета имени Вильгельма (Германия) и из Института прикладной физики твердого тела Фраунгофера (Германия).

На фото: Александр Корнеев

Дата публикации: 18 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Ямальские воронки растут. Ученые Института криосферы Земли рассказали о комплексных геокриологических исследованиях

2 дня 7[2] часов ago
 Экспедиция, возглавляемая доктором геолого-минералогических наук Мариной Лейбман и кандидатом геолого-минералогических наук Артёмом Хомутовым, работала на научно-исследовательском полигоне «Васькины Дачи» на полуострове Ямал, где ведётся многолетний мониторинг криогенных процессов и динамики озёр, образовавшихся на месте воронок газового выброса. Учёные  изучали геокриологические условия в районе сел Гыда и Газ-Сале Тазовского района. Исследования на полигоне «Васькины Дачи» показали, что в текущем году продолжаются высокие темпы разрушения термоцирков – специфических углублений на склонах, образующихся при вытаивании мерзлого грунта и льда и меняющих рельеф тундры. По словам ведущего научного сотрудника Института криосферы Земли Артёма Хомутова, развитие новых форм рельефа связано с аномально жарким летом 2016 года, к концу которого стали разрушаться даже зарастающие термоцирки. Между тем, из мониторинга кровли многолетнемерзлых грунтов следует, что глубина протаивания сезонно-талого слоя не достигла аномально высоких значений прошлого года.  Работавшие в составе экспедиции, кандидат географических наук Александр Кизяков и аспирант МГУ им. М.В. Ломоносова Дмитрий Некрасов  отобрали пробы льда и отложений в двух термоцирках, чтобы после лабораторных исследований получить химический и изотопный состав льда, состав присутствующего в нем газа. В дальнейшем это позволит уточнить генезис и условия формирования вытаивающих льдов и сравнить полученные данные с уже имеющимися по Ямалу и Гыдану.  Ученые побывали на озерах, образовавшихся на месте двух воронок газового выброса в районе Бованенковского месторождения. Озеро на месте самой первой из обнаруженных в 2014 году воронок продолжает увеличиваться. Перемычка между ним и соседним термокарстовым озером разрушилась, соединив оба водоема. Небольшое количество осадков и постепенный размыв бруствера воронки, отделяющего объект от соседнего ручья, привели к снижению уровня воды в озере относительно прошлого года. Темпы развития второй воронки оказались не такими значительными.Участники экспедиции взяли пробы в обоих озерах для получения химических показателей, в том числе концентрации метана, и сравнения с результатами исследований прошлых лет. По словам Артёма Хомутова, вода в обеих воронках по-прежнему характеризуется очень высокой мутностью, отличается от других близлежащих озер. На втором этапе экспедиции в Пур-Тазовском междуречье в районе села Газ-Сале учеными Института криосферы Земли проведена повторная тахеометрическая съемка торфяного массива с активно вытаивающими полигонально-жильными льдами для оценки скорости их деградации. По сравнению с 2016 годом общая длина участков с полностью оттаявшими жилами увеличилось, что привело к изменению рельефа – возникновению туннелей и канав, опасных «висячих» участков в тундре. На полуострове Гыдан, где проходил третий этап исследований, мониторинг геокриологических процессов показал, что глубина протаивания сезонно-талого слоя также не достигла максимальных показателей прошлого года.  Полевые исследования на Ямале и Гыдане проводились при поддержке департамента по науке и инновациям ЯНАО, Российского научного фонда и Тюменского областного отделения Русского географического общества. Геокриологические исследования имеют огромное значение для промышленного развития арктического региона, помогают оценить последствия происходящих изменений для инфраструктуры и экосистем. Дата публикации: 16 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Александр Хлунов о новых и старых грантах. Большое интервью порталу "Индикатор"

2 дня 8[2] часов ago
 Как будут продлевать гранты Российского научного фонда (РНФ), выданные в 2015 году, как изменились требования к молодым ученым, будут ли к экспертизе привлекаться специалиста из-за рубежа, какую роль в оценке заявок на гранты играет и будет играть автоматика, будет ли усиливаться влияние наукометрии и отменят ли бумажные заявки на гранты, в интервью Indicator.Ru рассказал глава РНФ Александр Хлунов.

— Давайте начнем с недавно прошедшего заседания попечительского совета, на котором были утверждены новые конкурсы. Можете ли вы о них рассказать немного подробнее? И, в частности, о том, как будет происходить продление грантов 2015 года.

— Для нас это заседание Попечительского совета было очень важно, потому что сейчас уже октябрь, и многие наши грантополучатели, которые на протяжении трех лет работали в рамках научного проекта, находятся в некотором ожидании и беспокойстве. Очевидно, что в грантовых соглашениях, которые мы заключали с ними в 2015 году, декларировалась возможность продления проектов. Понятно, что за эти три года сформировались устойчивые коллективы, у них относительно комфортная научная жизнь, которая требует продолжения. Проекты фундаментальной науки, конечно, не могут длиться два-три года, они обречены на более длительное существование.

Поэтому мы просили Попечительский совет собраться и обсудить этот вопрос, хотя финансовые ресурсы фонда на перспективу остаются не в полной мере ясными. Тем не менее, Попечительский совет счел возможным объявить конкурс на продление проектов — тех, что мы поддержали в 2015 году. Подчеркиваю, что продление будет осуществляться на конкурсной основе. Мы и в прошлом году это декларировали, но никто не услышал.

В этот раз обращаю особое внимание: продление — это конкурс, и мы, наверное, поддержим около 40% от текущей массы проектов, так как финансовый ресурс у нас не беспредельный. 

В этом есть логика, потому что фонд все время сталкивается с парадигмой – либо финансировать то, что было поддержано ранее, либо переходить к поддержке новых идей, новых научных проектов, которые возникают в научной среде.

— Можно ли будет подать заявку одновременно и на продление гранта, и на новый грант?

— Да. Было принято решение не только поддерживать продление в рамках конкурса, но и объявить конкурс на поддержку малых научных групп — наиболее востребованный конкурс в научной среде, — и сделать их совмещенными. То есть мы предлагаем тем, кто сейчас работает по грантам 2015 года, подавать заявку не только на продление, но и одновременно на новый конкурс. И нам хочется акцентировать внимание на то, что эта возможность есть, потому что в прошлом году ей практически не воспользовались. Это было уникально. Все верили в то, что, выполняя взятые на себя обязательства и имея хорошие результаты, обязательно получат поддержку. Но так не случилось, и было большое количество обид, непонимания. И сейчас мы пробуем разъяснить, что это все-таки конкурс, где есть не только победители, но и проигравшие.

Что касается конкурса малых научных групп, то здесь объем поддержки не очень значительный. Вот это решение Попечительский совет принял, и, наверное, в конце октября мы вывесим конкурсную документацию с тем, чтобы научные группы имели возможность хорошо подготовиться, написать необходимые заявки. В случае продления они будут совмещены со сдачей отчета по проделанной работе, и мы проведем одновременную экспертизу, когда у экспертного совета будет возможность сделать сравнение не только по заявкам, претендующим на продление, но и по заявкам нового проекта с тем, чтобы выбрать лучшие. Практика показала, что таким образом в конце концов выбираются лучшие проекты.

Конечно, все будут не очень довольны масштабами объявляемых конкурсов, но это сопряжено с тем, что мы еще продолжаем бороться за финансирование, несмотря на то, что в проекте Федерального закона о бюджете на три года есть определенные цифры, и мы ожидаем поступлений из внебюджетных источников. Но в каком объеме и в какие сроки пока неясно. Но при этом на Попечительском совете было заявлено о безусловности проведения конкурса в 2018 году в рамках президентской программы исследовательских проектов, то есть на эти конкурсы – поддержка инициативных исследований молодых ученых и исследований пор руководством молодых ученых — средства зарезервированы.

— Будут ли какие-то еще новые конкурсы для молодых ученых?

— В президентской программе мы совсем уже пустились «во все тяжкие» и определили конкурс для молодых ученых до 33 лет. И конкурс для проектов под руководством молодых ученых – до 35 лет. Все ожидали, что мы поднимем планку ближе к 40 годам, а мы остановились на 35. Такие конкурсы будут объявлены в первом квартале 2018 года, с тем, чтобы провести необходимую экспертизу и с июля приступить к финансированию этих проектов. То есть для молодежи в рамках президентской программы, еще раз подчеркиваю, эти конкурсы в обязательном порядке будут проведены, и на эти конкурсы средства зарезервированы.

— Что будет с комплексными программами типа программы «Ноев ковчег»? Будут ли какие-то изменения?

— Вопрос обсуждался на Попечительском совете. Во-первых, мы должны еще год пожить с этими программами. И такие программы, как «Ноев ковчег», еще будут финансироваться в 2018 году. Мы сейчас затеяли кампанию по подведению промежуточных результатов, чтобы посмотреть, как они воспринимаются и научной общественностью, и экспертным сообществом. Для нас это важно, потому что полемика в научной среде продолжается, и суть ее сводится к одной мысли: то ли вы 150 миллионов даете одному учреждению, то ли вы эти 150 миллионов поделите на гранты по 5-6 миллионов, и профинансируете, по крайней мере, тридцать малых научных коллективов.

Что полезнее для российской науки – комплексные проекты или же работа с тридцатью малыми научными проектами? Полемика идет.

Когда мы принимали решение о целесообразности финансирования не только малых научных групп, но и таких комплексных проектов, мы рассуждали, что в российской науке должна иметь место не только поддержка малых проектов, обеспечивающих работу небольших коллективов по каким-то возникшим научным проблемам. Мы должны формировать научный задел для развития ведущих научных учреждений в стране, таких даже, как МГУ. На заслушивании промежуточных результатов по проекту «Ноев ковчег» мы поняли, что сейчас в МГУ появляется новый задел совершенно новой отрасли знания, который, скорее всего, обусловлен научными фронтами, возникшими в мировой науке.

Очень важно будет посмотреть на эти промежуточные результаты, взглянуть, насколько они эффективны по сравнению с малыми проектами, и уже потом, проведя такой анализ, принимать решение — а имеют ли право такие комплексные программы на существование с точки зрения эффективности и целесообразности? Мы общались с коллегами в крупнейшем немецком фонде DFG, они пришли к мысли о необходимости заниматься финансированием крупных научных программ.

Так что в 2018 году мы в любом случае должны будем вернуться к принятию решения. Оно зависит не только от тех показателей, которые будут получены в рамках реализации программ, но и от финансовых ресурсов, которые будут в распоряжении Фонда.

— Скажите, планируются ли какие-то новые международные конкурсы?

— Нам очень понравился тезис, который декларировал Петер Штрошнайдер, президент DFG: каждую осень – по новому конкурсу. Мы будем придерживаться этих договоренностей с немецкими коллегами как, впрочем, и с другой немецкой организацией, обществом Гельмгольца, которое объединяет ведущие научные институты по всем практически отраслям знаний. Вообще, взаимодействие с Германией очень налажено, мы благодарны им, потому что для нас это еще и опыт работы с крупнейшим фондом почти со столетней историей, где многие вопросы, в том числе и экспертизы, решены, как нам кажется, очень хорошо. Там есть доверие научного сообщества к экспертному совету.

— Раз уж вы заговорили об экспертизе. Будут ли какие-то изменения в экспертизе Российского научного фонда в ближайшее время?

— Да. Мы постарались сделать этот процесс открытым. Мы работали почти четыре года в рамках той системы экспертизы, которая была создана, и у нас накопился собственный опыт. За это время мы не раз вносили дополнения в основополагающие документы: Положение о конкурсном отборе проектов, Положение об экспертизе, Положение об экспертных советах, — это такие три краеугольных документа, которые определяют правила работы фонда в части организации конкурсов. Тем не менее, со стороны ряда сообществ все время возникали предложения по совершенствованию. Если вы помните, сначала у нас был самая главная проблема – это конфликт интересов. Мы боролись с «коррупцией» среди ученых и два года назад приняли целый ряд решений по урегулированию этого конфликта.

Наиболее отчетливо предложения по решению этого вопроса о конфликте интересов сформировало Общество научных работников, хотя были и другие. Я подчеркиваю, что я очень позитивно рассматриваю эти предложения: и Александра Фрадкова из Общества научных работников, и Алексея Хохлова, который возглавляет Общественный совет по науке при Министерстве образования и науки. Мы и сами написали многостраничный документ, посвященный анализу системы экспертизы.

Как вы помните, у нас прошла комплексная проверка Счетной палаты, и она тоже вынесла целый ряд предложений по совершенствованию системы экспертизы. Еще у нас было два тематических заседания нашего экспертного совета, мы дали возможность выступить всем.

Суть изменений я бы, наверное, свел к следующему: это корректировка трех документов, Порядка конкурсного отбора, Порядка проведения экспертизы и Положения об экспертных советах. Обновленные версии этих документов будут вывешены на нашем сайте в ближайшее время.

— Расскажете подробнее об изменениях?

— Первое, с чем мы столкнемся, — это если раньше руководитель секции сам назначал экспертов, которые будут проводить экспертизу по выбору той или иной заявки, то теперь мы будем постепенно, без революции, вводить использование программного обеспечения по автоматизированному подбору экспертов.

Это ни в коем случае не значит, что в Российском научном фонде будет запущен генератор чисел, который заменяет ученого в ходе экспертизы, — это не так. Мы хорошо знаем возможности нашего программного обеспечения. Оно в полной мере позволяет обеспечивать работу экспертного совета. Поэтому в ближайшее время по какому-то маленькому конкурсу мы попробуем запустить автоматизированный подбор экспертов, но, конечно, с участием руководителей секций.

— То есть финальное решение будет все равно за человеком?

— Да, потому что он несет персональную ответственность за все случившееся, и я понимаю, что в системе российской научной экспертизы пока это самое главное. Мы просто сделаем эту работу менее трудоемкой. Сейчас это растягивается на недели, и поверьте, это очень большой труд. У нас есть корпус экспертов, у него есть характеристики, рубрикатор — те научные специальности, где эксперт признает себя таковым, — и, получив заявку, где заявитель тоже указывает некие цифры из рубрикатора, мы можем соотнести эти цифры и выбрать самых подходящих экспертов.

Еще на Попечительском совете обсуждался вопрос про эти злополучные баллы… Чувство справедливости, которое заполнило нашу страну, и научную среду тоже охватило в полной мере — все пытаются высчитать, сколько баллов у них в экспертном заключении. Потому что не секрет, что каждое поле экспертной анкеты оцифровывается некими баллами. Эти баллы выставляет, опять же, экспертный совет, не аппарат фонда. И все пытаются считать, что «у меня там 156, а у того здесь 154, и где тут справедливость».

Все это было бы правильно, если бы у нас а) корпус экспертов был бы однороден, то есть все имели бы одинаковую квалификацию; б) у нас были бы едиными правила; в) корпус экспертов обладал бы методическим пособием и строго выполнял бы эти правила. Наверное, тогда можно было бы играть в цифры и находили какую-то справедливость, если она существует вообще. Но опыт работы зарубежных фондов показывает, что мнение авторитетных ученых является решающим. Поэтому мы утвердили, что несмотря на то, что заявки будут оцифрованы балльно, экспертный совет все равно будет принимать окончательное решение с учетом имеющихся баллов по заявке. В своем решении Экспертный совет руководствуется мнением секции, которое тоже должно быть отражено письменно.

Теперь про экспертизу в два этапа: когда мы ее вводили в одном из конкурсов по президентской программы, мы думали, что доброе дело сделали, а потом нас за это критиковали. Читая обращения, мы поняли претензию многих заявителей: «вы нас заставляете писать достаточно объемные материалы заявок, а шансы выиграть незначительны. У вас конкурс больше, чем 10 заявок на одно место. Это рабский труд, и как вам не стыдно».

Мы же полагаем, что за этим «рабским трудом» еще есть и другая составляющая: когда человек пишет заявку, он систематизирует свои мысли, это в корзину никогда не выбросишь. Тем не менее, мы пошли навстречу и сделали экспертизу в два этапа: предложили на двух страничках концептуально изложить, в чем идея проекта, и написать совсем коротко о себе. На что посыпалась критика, что, мол, непонятно, по каким критериям оценивался этот первый этап. Поэтому мы вынуждены были расписать процедуру проведения двухэтапной экспертизы, каждого из этапов подробно — все это найдет отражение в документах.

И еще инновация, которую мы сочли возможной — нормативно определить статус секций экспертного совета, потому что этот статус был, скажем так, размазан, хотя мы понимаем, что роль секции исключительно важна. Экспертный совет часто доверяет секции при принятии решений.

Потом мы еще раз более детально распишем, что поступление возражения на экспертизу не является основанием к пересмотру результатов, и жалоба никоим образом не является основанием для принятия каких-то взысканий дисциплинарного характера в отношении экспертов.

Работа эксперта — это почетная обязанность, а не наказание, это мы тоже должны понимать. Может, мы когда-нибудь перейдем на бесплатную экспертизу, тогда это вообще станет благородным делом. За это не наказывают. И вообще, личное мнение и репутация в науке дорогого стоят.

Тем не менее, мы детализировали, что именно эксперт может написать в своем экспертном заключении, особенно в части, касающейся размера выделяемого гранта. Потому что зачастую эксперты могли высказывать суждение, что «этот проект можно реализовать и за полцены». Мы предлагаем экспертам в отношении сметы, закупки оборудования, денежного вознаграждения никоим образом не обижать людей.

Позиция фонда такова, что ученые должны хорошо зарабатывать, и все пассажи в отношении заработной платы ученых недопустимы. Суммы грантов – это не чрезмерная заработная плата, и она позволяет нормально реализовывать проекты. Хотя, может, мы и не дотягиваем до тех стандартов, которые приняты за рубежом, но мы стараемся.

В общем, чтобы рецензии не были некорректными, мы сделаем памятку каждому эксперту: как выражать свои мысли в отношении научной новизны, состоятельности руководителя проекта, комплексности того или иного научного проекта. Потому что если мы научимся разговаривать друг с другом, то в науке будет больше уважения и больше самой науки.

Кроме того, Попечительский совет принял решение, что мы должны нормативно закрепить квалификационные требования к кандидатам в эксперты. Мы не стремимся оцифровать каждого эксперта, понимая, что само понятие науки не оцифровывается, и эксперт в области математики может отличаться от эксперта в области археологии, как, впрочем, астроном наверняка не соотносится с психологом. Регламентировали также и ответственность экспертов за некачественное проведение экспертизы.

При всем уважении к экспертному корпусу, мы хотели бы донести мысль о том, что некачественная работа недопустима, и в дальнейшем мы продолжим практику отказа от привлечения недобросовестных экспертов. При этом мы берем на себя обязательства проводить вебинары по повышению квалификации экспертов, подготовим методические материалы по общим подходам к проведению экспертизы.

— По экспертизе есть несколько вопросов вдогонку. Во-первых, очень интересен машинный алгоритм распределения экспертов. Понятно, что там должна быть некая работа с кодами классификатора научных направлений. Но сейчас в науке очень много всего междисциплинарного, и я лично знаю несколько научных коллективов, которые жаловались, что, судя по всему, заявку рецензировали люди, которые являются экспертами хоть и в той же науке, но в совершенно другой ее области. Как эта проблема будет решаться?

— Эта работа уже начата, мы будем проводить ревизию экспертного корпуса. Сейчас рубрикатор научных специальностей очень большой, но это требование нашей научной общественности, чтобы он был очень большим. Для меня это загадка. И все стремятся его как можно больше расширить и прописать то, чего там еще нет.

Когда мы заключали соглашение с экспертами, мы просили, чтобы они указали те позиции, где, как они считают, они обладают необходимыми компетенциями по проведению экспертизы. В ближайшем будущем мы вновь обратимся к экспертному корпусу и попросим расставить коды специальностей по степени приоритетности, и ограничимся какой-то конечной цифрой. Не может эксперт одинаково хорошо быть специалистом в двадцати научных областях, в двадцати позициях научного рубрикатора.

По сути, программное обеспечение позволяет получить выверку: сколько по данной научной специальности есть экспертов, готовых принять участие в проведении экспертизы с учетом того, что некоторые из них уже проводят большое количество экспертиз, и их не стоит перегружать. Эта выборка будет уходить к руководителю секции, помогая ему в принятии решений. Если раньше он должен был самостоятельно выбирать из многих сотен экспертов, то таким образом мы сможем помочь ему принять более взвешенное решение. Генератора случайных чисел, подчеркиваю, мы не включаем.

Теперь в отношении междисциплинарности. Если в заявке будет четко указано, что в исследовании и информационные технологии, и фундаментальная медицина, то очевидно, что этот вопрос будет рассматриваться двумя секциями. Кстати говоря, до сих пор это так было. При этом очень важно, чтобы в междисциплинарном исследовании ученые четко прописывали основную, по их мнению, область знания, по которой начнется проведение экспертизы.

— А что по поводу зарубежных экспертов?

— Было тематическое заседание экспертного совета, и каждый руководитель секции высказывал свое личное мнение на основе опыта двухлетнего использования элементов зарубежной экспертизы. Практически у всех было единое мнение – корреляция с российскими экспертами достаточно высокая, единственный момент — есть некоторые отрасли знаний, где зарубежная экспертиза более жесткая, нежели российская. Это относится к гуманитарной сфере, к сельскому хозяйству. Очень неплохо коррелируют физика, математика, биология. В этой связи мы, конечно, будем продолжать подключать зарубежную экспертизу, но говорить о том, что она решает все проблемы, не стоит. Хотя те требования, которые будут введены в отношении экспертов — я о них говорил, — они в полной мере относятся и к зарубежным экспертам.

— Еще вы сказали, что когда-нибудь может быть экспертиза будет бесплатной. Вот «когда-нибудь» — как вы думаете, это все-таки сколько лет?

— Я бы так сказал, для этого есть внешние условия и внутренние условия. Внешние условия – мы должны жить стабильно. И Российский научный фонд, как один из инструментов финансирования фундаментальной науки должен понимать, какие деньги будут у него в перспективе пяти лет. Только тогда можно выстроить организацию конкурса, как, впрочем, и экспертизу в комфортном режиме.

Если у нас будет на проведение экспертизы несколько месяцев, а то и год, как все зарубежные фонды, то, конечно, у нас будет возможность обратиться и к бесплатной основе. Не получив ответа от того или иного эксперта, мы получим возможность за этот срок обратиться к другому эксперту.

Второе условие – мы должны сформировать среди российских ученых и зарубежных коллег, которые привлекается к деятельности фонда, единое мнение, что эта работа – почетная обязанность. Пока это не сформировано. Мы не можем даже добиться от руководителей тех проектов, которых мы финансируем, того, чтобы они стали экспертами. Пока это считается нагрузкой – «я занят», «у меня имеются интересные задумки и мысли в науке и мне не хватает времени для проведения экспертизы». Общего понимания, которое свойственно научным сообществам других стран, у нас пока не сформировалось. Вот это внутренняя причина. Но мы развиваемся. Во всяком случае, стараемся, чтобы все больше и больше руководителей проектов стали экспертами РНФ.

— Вы сказали, что есть многие группы, желающие поучаствовать в жизни Фонда, давать советы и прочее. Мы тоже общаемся с такими людьми. И есть некая группа, которая хочет продемонстрировать вам некий наукометрический анализ поддержанных заявок, не поддержанных заявок… Вопрос: проводите ли вы в Фонде подобные анализы, насколько они глубокие?

— Говоря о наукометрическом анализе – я был участником нескольких обсуждений значения наукометрии в науке, не только в российской. И я понимаю, что согласия по этому вопросу нет. Этот инструмент – наукометрия – очевидно полезен при анализе «страновых» показателей. Может быть, полезен и при обсуждении каких-то институциональных вещей, например, при сравнении того или иного института с другими учреждениями, правда, при понимании, что они находятся в равных условиях: финансирование, материально-техническая база, социальные условия жизни ученых.

Но до сих пор я был уверен, что оценка деятельности конкретного ученого только по наукометрическим показателям невозможна.

Находится какой-то ученый в CERN, и у него выходят статьи в журналах с высоким импакт-фактором — он является одним из трех тысяч, но, тем не менее, он указан в авторах. А другой не имеет возможности участвовать в такой коллаборации в силу специфики его научной деятельности. Или три американца, будучи на заключительной стадии и организации коллаборации LIGO, получают Нобелевскую премию по физике, а президент Российской академии наук говорит, что идея принадлежала сотруднику Института прикладной физики из Нижнего Новгорода. Но Нобелевская премия – там, а к ученому мы с гордостью относимся тут. Поэтому наукометрия в отношении конкретного ученого достаточно дебатируема, я бы так дипломатично сказал.

И да, порой мы видим, что заявки, имеющие за собой публикации в целом ряде высокорейтинговых журналов, не получают поддержки. Но в ходе заседания экспертного сообщества каждый раз дается пояснение, что этот человек не является краеугольным камнем той научной коллаборации, которая выставила этот результат в виде статьи. Скорее, он играл определенную достойную, но вспомогательную роль. Вместе с тем есть заявка, где человек один. Журнал может быть не с таким импакт-фактором, но роль ученого определенная, понятная. И здесь никакая наукометрия не сможет действовать.

— Когда Фонд создавался, говорили, что один из основных приоритетов – публикации в «Nature» и «Science». Это по-прежнему актуально?

— Конечно. Мы в целом ряде формальных действий подтверждаем это. Мы переходим на первый квартиль, в конкурсной документации, вы видите, все больше и больше значимости придается не количеству научных результатов, а их весомости, а значит – востребованным журналам из первого квартиля. Вообще, можно сказать, что мы единственные в России, кто борется за первый квартиль. И мы это делаем открыто, осознанно, и говорим, что нам сейчас важнее качество научных результатов, выраженное в этом показателе. Но количественный показатель все равно не отменить, потому что Фонд живет в таком же правовом поле, как и другие организации финансирования науки.

— Еще вопрос про наукометрию. Вы сказали, что не верите в то, что можно выстроить систему оценки работы ученых на чистой наукометрии. Я правильно понимаю, что мечтать о том, что рано или поздно появится хорошо работающая карта российской науки, не приходится? Из которой четко следовало бы – кто кофе носит, а кто реально работает?

— У нас есть эта карта, и мы ею гордимся, она открытая. За ней есть конкретная заявка, конкретный отчет, где приводится конкретная публикация с импакт-фактором. Мы даже можем сказать, кто является лидирующим по каждой отрасли знания, как и по научной специальности. Это мнение экспертного совета, и мы этой картой гордимся, она выстроена по понятным критериям.

Другой вопрос, что наукометрия, о который вы говорите, сейчас выстроена коммерческими компаниями. На каком-то этапе это сработало: мы видим, что этот показатель вошел в указы президента, в государственные программы. Но сейчас предлагается подумать о некой другой системе, базируясь на простом принципе, что, несмотря на наличие этих коммерческих систем, сейчас читается только 10% научных результатов. Объем информации и заинтересованность коммерческих компаний сейчас такова, что самая главная проблема в мировой науке – это ознакомиться с созданными научными результатами. И не создавать второй раз велосипед.

В этой связи вырабатываются концептуально иные формы: сделать более демократичным доступ ученых к размещению своих результатов. И одновременно добиваться того, чтобы ученые, которые работают в этой отрасли знаний, имели более демократичный доступ к тому, чтобы прочитать, узнать о других результатах. И сделать определенное индикативное мнение – насколько ценны эти научные результаты. Такой Uber в науке.

Я должен сказать, что целый ряд фондов – австрийские, швейцарские – перешли с Web of Science и Scopus к новым формам. Опыт Китая показал, что борьба за наукометрический показатель как единственный фактор получения денег приводит к не очень хорошим результатам. Но, видимо, нам предстоит пережить какой-то этап, когда эта наукометрия, связанная с Web of Science и Scopus, отношение к ней будут немного меняться, потому что текущей системой не все довольны.

Самое главное – не достигается самый важный результат – доступность информации для ученых. Сейчас в правительстве идет вопрос о формировании национальной подписки на журналы, с тем, чтобы вне зависимости от того, имеешь ты грант РФФИ, или у тебя есть государственный контракт, ты имел бы доступ ко всем необходимым журналам. Пока, к сожалению, у нас есть ограничения. Тот, кто активно работает, имеет доступ, а тот, кто не очень активно, такого доступа не имеет. Поэтому я думаю, что будет меняться.

— Еще вопрос по поводу перехода на электронные формы документов: гранты Президента для НКО сейчас переводятся на электронный документооброт, представители РФФИ во время форума «Наука будущего – Наука молодых», также заявили об отказе от бумажной копии заявок. Что думает РНФ по этому поводу?

— Технически мы готовы отказаться от «твердой копии» заявок. Важно понимать, что все проверяющие нас структуры, в том числе Счетная палата, работают с бумажными документами. Более того, по электронной подписи еще не все постановления в полной мере выпущены. Например, если я занимаюсь бизнесом, то у меня может быть электронная подпись, это, в общем-то, нормально. Но если вы ученый, и вы один раз в год ставите электронную подпись, то только ради этого брать лицензию и платить за это деньги... Не все ученые готовы к этому.

Мы, например, имели несколько случаев, когда руководители заявок подавали письменную жалобу, что это не они подавали заявку и подпись не их. И организацию, с которой они якобы будут сотрудничать, они тоже не знают. Некоторые говорили о том, что разговор в аэропорту вовсе не означает их согласие на то, чтобы возглавить исследование. И нам еще нужно додумывать, что делать в таких ситуациях, но в любом случае мы постараемся перейти на электронную версию, потому что это в существенной степени облегчает жизнь все участникам процесса.

Дата публикации: 16 октября 2017 метки:  Интервью
maria

Российские ученые объяснили аномалии холодного лета 2017 года

2 дня 9[2] часов ago
 Сотрудники лаборатории гидрометеорологии Арктики Гидрометцентра РФ вместе с зарубежными коллегами изучили процессы сокращения площади морского льда Северного Ледовитого океана и спрогнозировали их климатические последствия. Погодные аномалии, в частности холодное и дождливое лето 2017 года на европейской территории России, скорее всего, являются следствием сокращения площади ледяного покрова Северного Ледовитого океана. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты работы опубликованы в журнале Environmental Research Letters.

Процессы таяния льдов Арктики в наши дни значительно ускорились. За последнее десятилетие площадь морского льда (оцениваемая в конце летнего периода) сократилась примерно на 40%. Исчезновение арктических льдов чревато серьезными экологическими последствиями, в частности вымиранием редких видов животных. С другой стороны, освобождение вод Северного Ледовитого океана из-подо льда открывает новые возможности в разработке полезных ископаемых на арктических шельфах, расширяет зону промышленного рыболовства, улучшает условия для навигации.

Сотрудники Гидрометцентра РФ вместе с коллегами изучили процессы таяния льдов в приатлантической части Северного Ледовитого океана и описали последствия этих процессов для всего Арктического региона. В результате работы получена целостная картина гидрометеорологических изменений в Арктике.

Теплые океанические течения приносят прогретые воды из Атлантического океана в Арктический бассейн и Баренцево море, обеспечивая ускоренное таяние льдов. Свободные ото льда акватории эффективно поглощают солнечную энергию и быстро прогреваются, отдавая излишек тепла и влаги в атмосферу. Затем воздушные потоки и крупные штормы перераспределяют тепло и влагу почти по всей территории Арктики, что приводит к изменениям энергетического баланса между океаном и атмосферой. В частности, ученые установили, что значительно возрастает нисходящее длинноволновое излучение (НДИ). Это инфракрасное (тепловое) излучение, испускаемое в первую очередь водяным паром и облаками и направленное к земной поверхности. Возрастание НДИ способствует нагреванию и таянию арктического морского льда.

 

 

© В.ИвановСине-фиолетовыми контурами показаны изолинии концентрации морского льда в зимний сезон за период с 1979 по 2017 г. (темно-синим цветом обозначена наименьшая концентрация). Красные стрелки изображают направления распространения атлантической воды. Тонкие черные и красные линии показывают положение концентрации 20 процентов запаса льда в марте 1979-2004 и в 2012 г., соответственно.

 

Российские ученые обратили внимание на существенное влияние крупных штормов и режима атмосферной циркуляции на состояние ледяного покрова. Например, шторм Фрэнк, произошедший в декабре 2015 года, принес в высокие широты Арктики аномально высокую температуру (отклонение от средней климатической температуры составило 16°С), а поток НДИ значительно (по сравнению с климатической нормой). В результате уменьшение толщины льда в некоторых регионах Северного Ледовитого океана достигло 10 сантиметров.

Данные о площади морского льда ученые получали со спутников, а поля распределений температуры, давления, влажности и излучения из так называемого продукта реанализа (ERA-Interim). Реанализ представляет собой компьютерную модель, усваивающую многолетние данные наблюдений (радиозондовых, авиационных и др.) за различными характеристиками атмосферы.

 

 © В.ИвановЗаведующий лабораторией гидрометеорологии Арктики Гидрометцентра РФ, доктор физико-математических наук Владимир Иванов

 

"Новые знания, полученные в результате нашей работы, позволяют более точно анализировать причины и последствия процессов, происходящих в Северном Ледовитом океане. Если достаточно большая область Арктики оказывается не покрытой льдом, возможны вторжения холодного и влажного воздуха на европейскую территорию России. В последнее время такая ситуация наблюдается все чаще и чаще и становится причиной погодных аномалий, таких как нетипично холодное лето 2017 года," — рассказал заведующий лабораторией гидрометеорологии Арктики, доктор физико-математических наук Владимир Владимирович Иванов.

Метеорологам необходимо разработать новые алгоритмы, включающие в себя информацию о природных процессах, происходящих в Арктике. Это позволит сделать прогнозы погоды более надежными и учитывающими современные климатические изменения.

Исследование проводилось в сотрудничестве с учеными Университета Аляски в Фэрбенксе (США), Арктического и антарктического научно-исследовательского института (Россия) и Института географии Российской академии наук.

Дата публикации: 16 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Российские математики обобщили знания о глобальной оптимизации

5[2] дней 8[2] часов ago
 В издательстве Springer при поддержке Российского научного фонда (РНФ) вышла книга «Детерминированная глобальная оптимизация: введение в диагональный подход». Ее авторы — профессор кафедры математического обеспечения и суперкомпьютерных технологий Института информационных технологий, математики и механики Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского, д.ф.-м.н. Ярослав Сергеев и научный сотрудник того же университета, к.ф.-м.н. Дмитрий Квасов. Последние результаты по данной теме были представлены на Молодежной научной школе «Высокопроизводительные вычисления, оптимизация и приложения», которая прошла с 7 по 10 сентября 2017 года в Нижнем Новгороде.

Книга посвящена одной из интереснейших областей математического программирования – глобальной оптимизации. Задачей глобальной оптимизации называют поиск оптимальных решений в различных областях человеческой деятельности. Оптимизировать функцию – значит найти ее минимум, то есть минимальное значение, в определенном интервале или во всей области определения. Традиционные методы оптимизации, которым учат в курсе высшей математики, обычно сводятся к поиску локальных минимумов функций и зачастую не позволяют найти глобальный.

В реальном мире при решении многих прикладных задач (инженерных, математических, задач управления) часто возникает необходимость отыскания именно глобального, а не локального оптимума. Хорошо изученные и широко описанные в литературе методы локального поиска обычно не могут быть использованы для решения таких задач в силу наличия многих локальных минимумов и недифференцируемости целевой функции, то есть функции, подлежащей оптимизации. Именно поэтому в мире постоянно растет интерес к глобальной оптимизации, занимающейся теорией и численными методами отыскания глобального оптимума.

«Представим, что у нас есть модель некой сложной структуры, например моста, — поясняет профессор Сергеев, — и есть программа, которая, например, считает его вес. При этом есть ограничения, что мост должен не сломаться, иметь определенную длину, и множество других ограничений. Тогда можно поставить задачу оптимизации веса моста, при этом его стоимость не должна превысить определенную границу, а прочность должна сохраниться высокой. Либо наоборот: нам все равно, какой вес, но нужна максимальная прочность и так далее».

В подобных задачах математикам приходится за минимальное количество вычислений целевой функции искать наилучшее решение, и одним из путей решения является диагональный подход. В случае одномерной функции для нее на отрезке всегда можно построить нижнюю огибающую (в этом случае – кусочно-линейную функцию), с помощью которой легко оценить минимум целевой функции на интересующем участке. «Идея диагонального подхода состоит в том, что если параметров много, то вместо того, чтобы исследовать весь многомерный гиперкуб параметров, мы исследуем функцию на его диагонали и находим ее минимум как в одномерном случае, — рассказал профессор Сергеев. – Теория говорит, что если этот минимум умножить на определенный коэффициент, то мы получим оценку минимума функции на всем многомерном гиперинтервале». Таким образом, задача поиска минимума многомерной функции на гиперинтервале сводится к задаче поиска минимума на отрезке.

Задачи глобальной оптимизации решаются с помощью суперкомпьютеров, поскольку их численное решение связано с огромным количеством вычислений. Преимущество диагонального подхода перед иными методами в его быстроте. «Мы многих обыгрываем, у нас есть много рекордов по скорости вычислений, и за этот метод мы получали несколько премий», — рассказал Сергеев, который минувшей весной был избран президентом Международного общества глобальной оптимизации.

Изначально диагональный подход был предложен Яношем Пинтером в 1996 году, при этом 20 лет Сергеев и его сотрудники работали над его совершенствованием. Сергеев — лауреат международных премий Пифагора (Италия, 2010 г.) и Хорезми (Иран, 2017 г.), а также ряда других российских и международных премий.

Книга посвящена вопросам разработки теории и численных методов решения широкого класса задач глобальной оптимизации, удовлетворяющей условию Липшица, то есть тех случаев, когда скорость изменения целевой f(x) на любых участках отрезка [a, b] ограничена некоторым числом. Книга дает введение в предмет и обобщает ряд последних научных достижений авторов, развивающих традиции Нижегородской школы глобальной оптимизации. Результаты исследований, вошедшие в книгу, были опубликованы в ведущих международных научных журналах, получили международные премии и используются более чем в 40 странах мира. Книга рассчитана на широкий круг научных и инженерных работников, аспирантов и студентов, интересующихся теоретическими и прикладными аспектами глобальной оптимизации.

Дата публикации: 13 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Российские ученые нашли способ противостоять привыканию к антибиотикам

5[2] дней 8[2] часов ago
 Блокировать систему адаптации бактерий к антибиотикам при помощи пептидных ингибиторов (блокаторов), которые представляют собой небольшие белки, предложили ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ). Совместно с НИЦ "Курчатовский институт"‒ ПИЯФ исследователи СПбПУ создали безвредный для организма человека пептид, способный ингибировать ключевой фермент бактериального SOS-ответа. Результаты проведенного в рамках гранта РНФ исследования были опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

"Бактерия мутирует и приобретает качества, которые помогают ей преодолеть действие антибиотика, а наше средство блокирует процесс адаптации на генетическом уровне, выключая системы ускоренной эволюции бактерий", ‒ пояснил сотрудник Научно-исследовательского комплекса "Нанобиотехнологии" СПбПУ Александр Якимов. Он также рассказал, что в ходе исследования был разработан вычислительный метод конструирования уникальных пептидов, обладающих максимально возможной стабильностью и  биологически активной пространственной структурой.

 

© Фото : Медиа-центр СПбПУУченые СПбПУ используют уникальную установку "Лазерный пинцет" при проведении исследований 

Количество разрабатываемых антибиотиков в последние годы постепенно снижается, а эффективность их использования ослабляется. "За рубежом также активно ведутся поиски методов борьбы с бактериальной резистентностью к антибиотикам, но пока эти разработки не дают положительного результата", ‒ добавил Александр Якимов.

Напомним, что недавно правительство РФ опубликовало стратегию борьбы с антимикробной резистентностью в России на период до 2030 года. Стратегией предусматривается изучение механизмов возникновения антимикробной резистентности и системный мониторинг ее распространения, совершенствование мер по предупреждению и ограничению распространения возбудителей с антимикробной резистентности, разработка противомикробных препаратов и альтернативных методов диагностики и лечения инфекционных заболеваний.

Ожидается, что разработка российских ученых позволит повысить эффективность профилактики и лечения инфекционных и паразитарных болезней людей, животных и растений, снизить тяжесть и длительность лечения заболеваний.

Как сообщили РИА Новости в Медиа-центре СПбПУ, на данном этапе уже доказана действенность отечественного метода и по результатам работы получен патент на тему "Семейство пептидов ‒ ингибиторов активности белка RecA, блокирующих SOS-ответ у бактерий".

Дата публикации: 13 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Российские ученые получили тепло из холода

6[2] дней 7[2] часов ago
 Ученые из Института катализа СО РАН придумали, как из холода получить тепло, которое можно будет использовать для отопления в суровых климатических условиях. Для этого они предлагают в условиях низкой температуры поглощать пары метанола пористым материалом. Первые результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), были опубликованы в журнале Applied Thermal Engineering.Химики предложили цикл под названием «Тепло из Холода» («ТепХол»). Ученые преобразуют теплоту, используя процесс адсорбции метанола пористым материалом. Адсорбция – это процесс поглощения веществ из раствора или газовой смеси другим веществом (адсорбентом), который применяют для разделения и очистки веществ. Поглощенное вещество называется адсорбат.

«Идея была в том, чтобы сначала теоретически предсказать, каким должен быть оптимальный адсорбент, а потом синтезировать реальный материал со свойствами близкими к идеальному, — прокомментировал один из авторов исследования, доктор химических наук Юрий Аристов. — Рабочим веществом являются пары метанола, и обычно их адсорбируют с помощью активированных углей. Вначале мы взяли коммерчески доступные активированные угли и использовали их. Оказалось, что большинство из них «работают» не очень хорошо, поэтому мы решили сами синтезировать новые адсорбенты метанола, специализированные для цикла «ТепХол». Это двухкомпонентные материалы: в них есть пористая матрица, относительно инертный компонент, и активный компонент – соль, хорошо поглощающая метанол».

Далее ученые провели термодинамический анализ цикла «ТепХол», который дает ориентировочное представление о протекании процесса преобразования, и определили оптимальные условия реализации адсорбции. Перед учеными стояла задача узнать, может ли новый термодинамический цикл обеспечить достаточную эффективность и мощность генерации теплоты. Чтобы ответить на этот вопрос, был сконструирован лабораторный прототип установки «ТепХол» с одним адсорбером, испарителем и криостатами, которые имитировали холодный воздух и незамерзающую воду. Адсорбент помещали в специальный теплообменник с большой поверхностью, сделанный из алюминия. Эта установка позволяет производить тепло в прерывистом режиме: оно выделяется при поглощении метанола адсорбентом, а потом требуется время на регенерацию последнего. Для этого давление метанола над адсорбентом уменьшают, чему способствует низкая температура окружающего воздуха. Испытания прототипа «ТепХол» проводили в лабораторных условиях, где имитировались температурные условия сибирской зимы, и эксперимент завершился успешно.

«Используя зимой два природных термостата (резервуара тепла), например окружающий воздух (Т = -20 — -40 °C) и незамерзающую воду из реки, озера, моря или грунтовые воды (Т = 0 — 20°C), с разницей температур 30-60 °C, можно получить теплоту для обогрева домов. Причем чем холоднее на улице, тем легче получить полезное тепло», — рассказал Юрий Аристов.

На сегодняшний день ученые синтезировали четыре новых сорбента, которые находятся в стадии испытаний. По словам авторов, первые результаты этих испытаний очень обнадеживают.

«Предложенный способ позволяет получить тепло непосредственно на месте в регионах с холодной зимой (северо-восток России, север Европы, США и Канада, а также Арктика), что может способствовать существенному ускорению их социально-экономического развития. Использование даже небольшого количества низкотемпературной теплоты окружающей среды может привести к изменению структуры современной энергетики, уменьшить зависимость общества от органического топлива и улучшить экологию нашей планеты», — заключил Аристов.

В перспективе разработка российских ученых может быть полезной для рационального использования низкотемпературных тепловых отходов промышленности (например, охлаждающая вода, которую сбрасывают тепловые электростанции, и газы, которые являются побочным продуктом химического и нефтеперерабатывающего производства), транспорта и жилищно-коммунального хозяйства, а также возобновляемой тепловой энергии, особенно в регионах Земли с суровыми климатическими условиями.

Дата публикации: 12 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Российские ученые нашли в Гималаях 200 уникальных средневековых скульптур

6[2] дней 7[2] часов ago
 

Российско-индийская экспедиция под руководством члена-корреспондента РАН Натальи Полосьмак обнаружила высоко в Гималаях (провинция Кашмир, Индия) два ритуальных комплекса с уникальными неизвестными каменными фигурами эпохи раннего средневековья, сообщил журналистам в четверг замдиректора Института археологии и этнографии СО РАН Вячеслав Молодин.

Он сообщил, что экспедиция работает в Индии уже три года, последний год дал "фантастические" результаты. В этом году ученые работали в сложном районе Гималаев на границе Индии и Пакистана при финансировании института, гранта Российского научного фонда и фонда Хенкель (Германия).

"Здесь было обнаружено два ритуальных комплекса, это далеко и высоко в горах, куда непросто доехать. Были найдены святилища около 200 каменных всадников, причем их специфика в том, что порой на лошади сидит не один человек, а два, три или четыре человека. То есть это воплощение каких-то мистерий и мифов, которые еще предстоит прочесть. Все эти скульптуры объемны, богато украшены резьбой", — рассказал Молодин.

Каменные фигуры эпохи раннего средневековья, обнаруженные в Гималаях

Он отметил, что все скульптуры, хотя и выполнены в одной стилистике, отличаются друг от друга. В этом же месте находятся источники воды и каменные сооружения, связанные с этими фигурами.

"Вроде бы в Индии все давно известно, но на самом деле эти вещи найдены впервые. Публикаций об этом нет, и научное сообщество впервые узнало об этом. Находка показывает, что не все еще нам на планете известно. Есть совершено необычные места, которые только предстоит изучить", — сказал ученый.

Молодин сообщил, что по оценке руководителя экспедиции Натальи Полосьмак, скульптуры относятся к эпохе раннего средневековья, то есть начало нашей эры. Об этом говорит убранство коней и другие детали. "А вот что это за население – большая проблема, потому что ничего подобного в иконографии в Индии ранее обнаружено не было. Это какая-то популяция, которая неожиданно появилась в Гималаях, осела в труднодоступных районах и оставила после себя такой след", — отметил эксперт.

Дата публикации: 12 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Первый телескоп для изучения экзопланет установили в крупнейшей в РФ обсерватории

6[2] дней 7[2] часов ago
 Первый телескоп, который станет частью создаваемой для изучения звезд и далеких планет системы из шести малых телескопов, установили на базе Специальной астрофизической обсерватории Российской Академии наук (САО РАН) в поселке Нижний Архыз Карачаево-Черкесии.

"Планируется, что первый инструмент системы начнет работать уже в этом году. В целом вся система из шести телескопов, которые расположатся рядом с БТА (Большой Телескоп Азимутальный - ИФ), будет построена до 2020 года. В этот комплекс войдут одинаковые фотометрические телескопы, диаметром около полуметра каждый", - сообщил агентству "Интерфакc" представитель САО РАН.

Он уточнил, что основная цель создания системы из малых телескопов состоит в решении научных задач, касающихся проекта Российского научного фонда.

"Это изучение сверхмассивных и магнитных звезд, прохождения экзопланет на фоне звезд, изучение гамма-всплесков, вспышек сверхновых. То есть главные цели состоят в решении основных научных задач, связанных с обсерваторией. Проще говоря, это исследование звезд и далеких планет", - добавил собеседник агентства.

Обсерватория САО РАН, действующая на территории Зеленчукского района Карачаево-Черкесии, образована в 1966 году. В настоящее время она является крупнейшим российским астрономическим центром наземных наблюдений объектов вселенной.

Основные инструменты обсерватории - оптический телескоп БТА (Большой Телескоп Азимутальный) с диаметром главного зеркала 6 метров и радиотелескоп РАТАН-600 с кольцевой многоэлементной антенной диаметром 600 метров.

Дата публикации: 12 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Сессия РНФ «Научный ландшафт в области изучения аутоиммунных заболеваний» завершила работу

6[2] дней 7[2] часов ago
 11 октября на площадке ВДНХ в рамках II междисциплинарной конференции «Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания» прошла сессия Российского научного фонда «Российский научный ландшафт в области изучения аутоиммунных и иммунодефицитных заболеваний». Ведущие научные группы, занимающиеся изучением иммунной системы, представили результаты исследований, полученных в ходе работы по грантам Фонда. 

В сессии РНФ приняли участие российские лидеры в области аутоиммунных и иммунодефицитных заболеваний: научный руководитель ФГБНУ «НИИ ревматологии им. В.А. Насоновой», академик РАН Евгений Насонов; ректор ФГБОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова», академик РАН Сергей Лукьянов; директор ФБГУН «Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича», академик РАН Андрей Лисица. Со стороны Российского научного фонда выступил генеральный директор Александр Хлунов.

 

 

«Я рад говорить о том, что в российскую практическую медицину вновь вернулась наука, – сообщил Александр Хлунов, открывая сессию. – Российский научный фонд намерен и дальше поддерживать фундаментальную медицину в рамках своих мероприятий. Уже в конце октября мы объявим новые конкурсы для отдельных научных групп и решим вопрос с продлением грантов, которые реализуются с 2015 года. Кроме того, будут объявлены новая волна конкурсов Президентской программы исследовательских проектов. Отрадно, что сегодня в рамках отдельной секции мы познакомимся с результатами тех проектов, которые реализуются по грантам РНФ. Это очень хороший формат и мы надеемся, что такая практика станет регулярной».

По мнению Сергея Лукьянова и Евгения Насонова, онкология продолжает считаться главной болезнью человечества, и в поиск ее лечения вкладываются большие ресурсы. Однако тема аутоиммунных и иммунодефицитных состояний является не менее важной – эти заболевания по-прежнему неизлечимы и малоизучены.

«Я не знаю ни одного раздела медицины, где бы не присутствовали аутоиммунные заболевания», – отметил академик Насонов.

«Последние успехи, которые были сделаны человечеством в этой области, – создание препаратов, которые позволяют купировать заболевание, но это все еще нельзя назвать победой над болезнью, поскольку со временем лекарства вызывают привыкания, и пациенты вновь начинают страдать, – напомнил Лукьянов. – Нам необходимо бороться дальше, и мне приятно отметить, что Российский научный фонд активно участвует в этой работе и поддерживает профильные исследования».

Одиннадцать спикеров представили результаты работ, реализуемых благодаря грантам Российского научного фонда. Исследования затронули механизмы развития и регуляции ВИЧ, спондилоартропатии, аутоиммунных нейродегенераций и других заболеваний иммунной системы.

 

 

Одна из представленных на сессии работ была поддержана в рамках Президентской программы исследовательских проектов, стартовавшей в 2017 году. Представитель научной группы из Эндокринологического научного центра Анна Ларина, аспирант отдела терапевтической эндокринологии, рассказала об ассоциации развития аутоиммунного полигландулярного синдрома (АПС) взрослых с полиморфизмом генов HLA II класса и предрасположенности к развитию хронической надпочечниковой недостаточности в рамках синдрома. Как правило, эта аутоиммунная болезнь поражает эндокринные железы и затем в 25-50% случае сочетается с другими органоспецифическими неэндокринными заболеваниями. Исследования по гранту только начались, однако, уже удалось получить первые результаты.

По мнению председателей сессии, выступления отражают высокий уровень исследований российских ученых.

«Мы видим, что у исследований либо есть перспектива выхода на клинику, либо они уже ведут сотрудничество с медиками, что дает положительные результаты, – прокомментировал доклады Сергей Лукьянов. – Я верю, что прочный мост между наукой и медициной будет построен в самое ближайшее время».

В дни проведения конференции на площадке ВДНХ работал выставочный стенд РНФ, где все желающие могли ознакомиться с результатами работы Фонда и задать свои вопросы профильным специалистам.

 

 

***

Сессия «Российский научный ландшафт в области изучения аутоиммунных и иммунодефицитных заболеваний» состоялась в рамках II междисциплинарной конференции «Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания». Организаторами конференции выступили Отделение медицинских наук РАН, Российское научное медицинское общество терапевтов, Федерация лабораторной медицины, Совет молодых ученых РАН, Координационный совет по делам молодежи в научной и образовательной сферах при Совете при Президенте РФ по науке и образованию. Секция прошла при организационной поддержке Российского научного фонда.

Дата публикации: 12 октября 2017 метки:  Новости Фонда
maria

Лекторий РНФ на Фестивале науки "Nauka 0+" собрал более 300 слушателей

1 неделя 1 день ago
 7 и 8 октября на площадке Всероссийского фестиваля науки «Nauka 0+» прошел цикл лекций грантополучателей Российского научного фонда, посвященных современным методам диагностики и лечения заболеваний. За два дня лектория участниками мероприятия стали более 300 слушателей разных возрастов, что в очередной раз доказывает: науку, без преувеличения, любят все.

С лекциями выступили Евгений Имянитов, заведующий научным отделом НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова, чл.-корр. РАН

 

 

 Андрей Круглов, старший научный сотрудник института НИИ ФХБ имени А.Н. Белозерского, МГУ имени М.В. Ломоносова

 

 

Анна Кудрявцева, заведующий лабораторией Института молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН (ИМБ РАН), лауреат премии Президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных за 2016 год

 

 

Екатерина Шишацкая профессор РАН, заведующий кафедрой Медицинской биологии СФУ, ведущий научный сотрудник Института биофизики СОРАН, лауреат премии Президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных за 2009 год

 

 

По многочисленным просьбам, запись лекций в ближайшее время будет доступна на сайте Фонда, в социальных сетях и на официальном YouTube-канале РНФ. Следите за обновлениями.

 

Дата публикации: 10 октября 2017 метки:  Новости Фонда
maria

Дальневосточные ученые разработали новый метод диагностики робототехнических систем

1 неделя 1 день ago
 Специалисты из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) предложили новый метод разработки диагностических устройств для робототехнических систем, подверженных воздействию различных возмущающих факторов. Результаты работы, выполненной в рамках гранта РНФ, опубликованы в International Journal of Applied Mathematics and Computer Science.Одной из актуальных задач современной робототехники является обеспечение отказоустойчивости, то есть возможности выполнения роботами своих функций даже при выходе из строя некоторых элементов. Для своевременного обнаружения поломок и отказов роботы снабжаются средствами диагностики (наблюдающими элементами). Математически функционирование наблюдающих элементов, как и самих роботов, описывается системами уравнений.Ни один робот, ни одна механическая система не изолированы полностью от воздействия внешних факторов. Эти внешние факторы называются возмущениями. Возмущения могут отрицательно сказываться на работе робототехнических систем, а также приводить к возникновению ложной или неточной информации, получаемой от диагностических приборов.

Авторы статьи рассматривают задачу создания диагностического прибора, «очищенного» от возмущений или имеющего к ним минимальную чувствительность. При помощи аппарата линейной алгебры ученые выводят условия, которые с математической точки зрения эквивалентны очищению устройства диагностики от возмущений или минимальной восприимчивости к возмущениям.

В системах уравнений, описывающих поведение роботов и приборов диагностики, часто встречаются так называемые негладкие нелинейности (недифференцируемые функции с довольно сложными математическими свойствами). Значения этих функций могут резко меняться, их графики содержат изломы или разрывы. Подобные функции описывают такие распространенные физические явления, как сухое трение, люфт.

Существующие в мире методы диагностики чаще всего производят замену нелинейных функций, встречающихся в уравнениях, на близкие к ним линейные. Помимо этого, широко используются нелинейные математические модели с гладкими функциями. Перечисленные способы требуют использования громоздкого и сложного математического аппарата. Данные методы не отличаются высокой точностью, ибо вид исходных функций подвергается существенному упрощению, а, следовательно, некоторые свойства объектов изучения выпадают из рассмотрения.

Российские ученые разработали новый подход, названный логико-динамическим. ЛДП позволяет решать системы уравнений с негладкими нелинейностями при помощи методов линейной алгебры. В первую очередь отбрасываются нелинейные члены уравнений, описывающих функционирование робототехники. При этом к полученной системе уравнений добавляются специальные дополнительные условия, позволяющие избежать появления ошибочных решений и сохранить свойства, присущие исходной системе. На основании полученной системы конструируются новые уравнения, моделирующие диагностическое устройство. И, наконец, к уравнениям диагностического устройства добавляются нелинейные члены, отброшенные на первом шаге.

«Логико-динамический подход позволяет существенно уменьшить вероятность возникновения ложной информации при диагностике ошибок в роботосистемах», — заключил один из авторов статьи доктор технических наук Алексей Жирабок.

Дата публикации: 10 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria

Все на борт! Как собирают живность нового ковчега

1 неделя 1 день ago
 

Недавно ФАНО опубликовало инструкцию по формированию отчета “Биоресурсные коллекции”, в которой предложены описательные форматы основных типов этих собраний. Это - коллекции микроорганизмов, клеток, сельскохозяйственных растений, диких животных, лабораторных животных, биологических материалов человека. Не забыто и о музейных коллекциях диких, сельскохозяйственных животных, гербариях и собраниях живых растений (имеются в виду ботанические сады). Всего десять.

Вообще, первой официальной биологической коллекцией считается ботанический сад Лейденского университета в Голландии, заложенный в конце XVI века. В 30-е годы XX столетия в России академик Николай Вавилов собрал уникальную, не имевшую на тот момент аналогов, коллекцию семян культурных растений, которая, по сути, стала первым в мире биобанком. С тех пор наука продвинулась далеко вперед, и сегодня в мире функционирует множество банков биологического материала: от вирусов и субклеточных структур до целых организмов. Современные тенденции развития науки и технологий диктуют необходимость комплексных исследований самых разных живых систем, причем именно на “коллекционном” уровне (то есть с использованием большого количества разного биологического материала, в том числе вымирающих и малоизученных видов). Большую роль в решении этой задачи играют компьютерные базы данных биологической информации... У нас, кроме того самого первого биобанка Вавилова, сейчас есть Российская коллекция клеточных культур, Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов и ряд других. Но в 2014 году МГУ им. М.В.Ломоносова получил грант Российского научного фонда, чтобы за пять лет создать и развить российский национальный банк-депозитарий живых систем и биологической информации, удовлетворяющий все запросы современной научно-технологической среды. Проект получил звонкое имя “Ноев ковчег”.

Новый ковчег

- Это - абсолютно уникальная для России, да и для всего мира работа, - рассказал научный координатор проекта, ведущий научный сотрудник биофака МГУ Петр Каменский (на снимке). - Задача - интегрировать все биологические коллекции в единое информационное пространство, что не только позволит проводить высокоуровневые научные исследования, но и облегчит использование их результатов. Основная цель - сохранение, исследование и полезное применение богатства биологического разнообразия нашей планеты. Проект “Ноев ковчег” имеет пять направлений по типам материала, с которым приходится работать: это животные, растения, микроорганизмы и грибы, биологический материал человека и биологическая информация. Общее финансирование составляет 750 миллионов рублей за весь период. Четверть этих средств МГУ должен добавить сам - в основном они тратятся на дорогостоящее оборудование. 

Междисциплинарность - краеугольный камень этой работы - позволяет ученым собрать в единую цепь все звенья исследований живых организмов. Тут и хранение-содержание в живом виде в специальных помещениях, и культивирование клеток и тканей, и изучение молекулярных основ функционирования и моделирования процессов. Поэтому в работе депозитария будут принимать участие математики, физики, географы, геологи, специалисты по биоэтике и представители многих других профессий. Таким образом, благодаря возможностям большого цифрового ресурса, будет создано единое биоколлекционное информационное пространство. 

- Кто сможет воспользоваться новым ковчегом? 

- Та информационная система, которую мы уже разработали и продолжаем совершенствовать, подразумевает, что к большинству образцов информации, которые в нее загружены, доступ абсолютно свободный. Для того проект и создан, чтобы каждый мог воспользоваться уже имеющейся информацией, безусловно, соблюдая определенные правила. Хотя, конечно, система разрабатывалась, прежде всего, для научных целей, но, повторю, образцы и коллекции находятся в свободном доступе. Скажу больше, мы уже начали получать отклики от таких, например, еще далеких от науки людей, как школьники. Недавно из Якутии они прислали длинное письмо про водоросли и растения, которые обнаружили в нашей системе. Я даже не очень понял, признаюсь, несколько умных слов из их послания, - смеется Каменский, - но, тем не менее, отметил, что наш проект работает для популяризации науки. Вопросы детишек я переправил профильным ботаникам - они вступят в переписку со школьниками.

Петр Андреевич также рассказал, что уровни доступа к “Ноеву ковчегу” будут, конечно, разные. Ведь в систему загружается и информация о таких вещах, к которым свободного доступа в принципе быть не может. Например, какие-то запатентованные исследования или информация об образцах клеточного материала человека - а значит, нужно согласие конкретного пациента на то, чтобы все его клеточки были всем “видны”. 

Первым в эту систему внесли Цифровой гербарий МГУ, у которого сегодня лидирующее место в мире по числу отсканированных образцов (среди университетских коллекций) и шестое - “в общем зачете” образцов. У МГУ их более миллиона. Здесь сосредоточены как реликвии, связанные с именами Карла Линнея и Джеймса Кука, так и обширные материалы последующих исследователей флоры. Больше лишь в собраниях крупнейших научных центров мира: Парижа, Лейдена, Пекина, Нью-Йорка и Вашингтона. Изображение каждого растения попадает в цифровой гербарий. Исследователи МГУ могут запросить материал для изучения из зарубежных гербариев, предложив в обмен что-то из своего, - таков принцип взаимодействия: “образец за образец”. 

В конце весны, благодаря направлению “Растения” проекта “Ноев ковчег”, начал работу и Криобанк биотехнологического растительного материала. Это хранилище культур клеток и меристем (тканей растений, способных длительно делиться и образовывать новые органы растения). В криобанке могут одновременно разместиться 50 тысяч образцов. Их будут содержать в парах жидкого азота при температуре минус 180 градусов Цельсия. Среди образцов планируется хранить меристемы ценных сельскохозяйственных видов и культуры клеток продуцентов биологически активных веществ.

Криобанк МГУ в России не первый, до университета такое хранилище, но поменьше объемом создал Институт физиологии растений РАН, да еще на острове Шпицберген есть помещение, где в холоде хранят семена, но держать там культуры клеток и меристемы невозможно. Поэтому в криобанк МГУ сначала поместят дубли наиболее ценных образцов из коллекции ИФР РАН - среди них культуры клеток редких видов, растущих от Байкала до Амура. Когда же в МГУ будут разработаны системы замораживания ценных генотипов, то, наоборот, их вторые экземпляры передадут в криобанк Института физиологии растений. Таким образом, система биотехнологических коллекций и криобанков России станет одной из наиболее надежных в мире.

В 2017 году в МГУ открылась и Лаборатория геномного анализа, которая дополняет уже имеющиеся на некоторых кафедрах университета лаборатории, позволяющие проводить подготовку к секвенированию. В этом смысле лаборатория нацелена не только на решение исследовательских задач, но и на обучение участников проекта новейшим методикам. В ДНК-лаборатории ученые смогут определять вид организмов, исследовать их популяционную структуру, последовательность белок-кодирующих генов и уровень их экспрессии.

Сокровища веков

- Идея ректора Виктора Садовничего создать банк-депозитарий, с которой он в 2014 году обратился в РНФ, возникла из понимания, что нельзя все коллекции хранить по-старому, - рассказал декан биологического факультета МГУ академик Михаил Кирпичников. - Ведь некоторым, наиболее давним гербариям университета больше 300 лет. Требуется осовременить их, сделать более доступными для исследователей. Есть нужда и в разработке платформ для сбора новых коллекций. И наконец, коллекции необходимо как-то унифицировать, чтобы стало возможным осуществлять обмен данными, получать ценную информацию. Тогда и созрела мысль о едином российском биоколлекционном пространстве. Думаю, нигде кроме как в МГУ его пока не удалось бы реализовать.

- Разве только в МГУ есть так много гербариев?

- Конечно, нет. Сегодня в мире существует порядка 260 крупнейших гербариев, около 800 музеев естественной истории, 2000 ботанических садов, примерно 1500 зоопарков и с тысячу национальных парков. Цель этих классических биоколлекций - сохранение разнообразия жизни на Земле, научные исследования, создание биотехнологий, развитие медицины, просветительство...Но сокровища Московского университета - одни из старейших и наиболее полные по комплектации. Поэтому они отвечают современным запросам ученых, - рассуждает Михаил Петрович. - Например, гербарий МГУ основан в 1780 году меценатом П.Демидовым и профессором Г.Гофманом. Научный фонд содержит более 1 миллиона экземпляров. Гербарные образцы используются для выделения ДНК, неорганического анализа, изучения морфологии и анатомии. В рамках проекта “Ноев ковчег” при создании цифрового гербария МГУ за 2015-2017 годы отсканировано уже более 800 тысяч образцов. Почти все они доступны в Цифровом гербарии. Отсканированные изображения флоры открыты для всех желающих на портале Депозитария живых систем МГУ.

Но проект “Ноев ковчег” охватит массу направлений. Например, богатства Зоологического музея. Он в МГУ основан в 1791 году. По объему коллекций занимает 13-е место в мире среди естественно-научных музеев и второе, после Мичиганского, среди университетских. В экспозиции - 17 тысяч экземпляров, научный фонд - порядка 10 миллионов экземпляров. При музее созданы лаборатория секвенирования ДНК и лаборатория выделения и анализа “палео-ДНК”. Сохраняя биоматериал редких и исчезающих видов животных и растений, мы обеспечиваем возможность восстановления их в будущем при помощи технологий клонирования.

Ведется оцифровка фонда Антропологического музея МГУ, который начали создавать в 1883 году. По объему коллекций этот музей входит в первую десятку антропологических собраний мира. Здесь ведутся уникальные работы, в частности по анализу приспособляемости древнего человека к жизни в арктических широтах.

Очень интересны университетские коллекции микроорганизмов: ведь об этом царстве мы все еще очень мало знаем. А знать надо, потому что именно микроорганизмы вызывают, например, коррозию материалов, из-за которой падают самолеты, разрушаются плотины... А коллекция микроводорослей МГУ служит исследованиям в новой области науки - зеленой химии. Станция мониторинга пыльцы также является частью проекта “Ноев ковчег”. Ее работа очень важна: ведь сегодня каждый пятый житель Москвы - аллергик. В 2016 году сотрудники станции стали лауреатами Национальной экологической премии имени В.И.Вернадского. 

- Словом, задача на будущее, - говорит Михаил Петрович, - это создание единого биоколлекционного пространства. В начале 2017 года выпущена первая версия информационной системы проекта “Ноев ковчег”. В течение ближайших двух лет в нее будет загружена полная информация о коллекциях Московского университета. В дальнейшем планируется выход на всероссийский уровень. Усилия, затраченные на “Ноев ковчег”, не остаются незамеченными: сегодня у МГУ все больше предложений о совместных работах в проекте минимум от четырех стран. 

Кило клеток в день

Нет меньшей единицы живого, чем клетка. Из них состоят и флора, и фауна. Одна клетка формируется из другой. Биоколлекции дают возможность и сохранять, и размножать, и модифицировать необходимые для науки клетки.

- Для меня как медика важно, что всякая патология есть патология клеток, - рассказывает декан факультета фундаментальной медицины МГУ академик Всеволод Ткачук. - В XXI веке появился шанс из клеток животного или человека дифференцированно получить любую другую клетку: нервную, сердечную, мышечную, яйцеклетку. То есть сегодня мы можем взять у человека соматическую клетку, вырастить ее вне организма, превратить в тот тип ткани, который требуется, и вернуть этому же человеку без всякого иммунологического конфликта. На мой взгляд, это самое выдающееся событие после дарвиновских теорий.

Всего 1% человеческого генома является смысловым, то есть кодирует РНК и белки. Гораздо больше ДНК отвечает за превращение клеток, которые в организме Homo sapiens обновляются в течение всей его жизни с колоссальной скоростью - килограмм в день. За свою жизнь индивид производит десятки тонн клеток. Микро-РНК могут перепрограммировать одни клетки в другие.

- А при чем здесь “Ноев ковчег”?

- Ученые МГУ предложили использовать эти научные находки для сохранения биоразнообразия на Земле. Накопленный нами генетический материал бесценен. Вот энтомологи убеждены: исчезнут пчелы - и люди вымрут, потому что невозможно станет опыление сельскохозяйственных культур. А имея генетический банк данных, можно вернуть насекомое или животное в природу. “Ноев ковчег” будет суммировать все накопленные образцы и знания о них, собирать на Земле живые клетки - бактериальные, растительные, животные, в том числе человека, - и характеризовать их, изучать и сохранять для будущего. Сегодня в депозитарии МГУ создаются коллекции всех дифференцированных клеток человека (около 250 типов, своего рода “палата мер и весов” для биомедицины), коллекции всех типов стволовых клеток: эмбриональных, гемопоэтических, мезенхимных, постнатальных и тканеспецифичных. Разрабатываются методы дифференциации стволовых клеток. 

- Нам надо иметь стандартные клетки, - продолжает Всеволод Арсеньевич, - знать, что вот так именно она выглядит, имеет такие-то маркерные белки, обладает определенной морфологией. Мы ее можем заморозить и хранить годами, потом восстановить и приумножить и вернуть в какой-то орган или ткань. Это мы сейчас делаем с клетками человека. У нас есть бесценная университетская коллекция наследственного материала - дезоксирибонуклеиновой кислоты пациентов, которые наблюдались десятилетиями в медицинских учреждениях. В структуре “Ноева ковчега” в рамках направления “Биоматериал человека” созданы и функционируют коллекция замороженной ДНК обследованных пациентов с клинически установленным и молекулярно подтвержденным диагнозом и коллекция их замороженных живых клеток. По сохраненным клеткам мы можем “читать” структуру ДНК. Пытаемся связать наследственные особенности таких клеток с развитием того или иного заболевания.

Институт регенеративной медицины и факультет фундаментальной медицины МГУ создали коллекцию стандартизованных клеток, используемых для обучения специалистов - клеточных технологов и клеточных терапевтов. Они собрали коллекцию ДНК более чем из 2 тысяч образцов: взяты у пациентов с ишемической болезнью сердца (187), с кардиологическими нарушениями (347), с фиброзными и циррозными изменениями печени (265) и т.д. Среди них 915 образцов - группы сравнения, то есть взяты у здоровых добровольцев. Сбор такого материала - удовольствие дорогое: как правило, один образец в западных коллекциях крови стоит около 3000 долларов США. 

- Мы хотим понять, в результате исследований разобраться, почему одни люди болеют, а другие нет, - объясняет В.Ткачук. 

В проекте “Ноев ковчег” ученые заняты и методами редактирования генома. Оказалось, что любую мутацию, любое изменение наследственности можно исправить. Для этого используется система CRISPR/Cas9. Она корректирует генетические нарушения и создает модели патологий человека и животных. На базе коллекций ведутся доклинические и клинические исследования стволовых клеток. 

- Испытываем препараты корвиан (стимуляция ангиогенеза), иннервин (стимуляция роста нервов), юпикор (лечение ишемии конечностей). Несколько препаратов уже завершили клинические испытания. Сейчас мы исследуем секреты стволовых клеток для лечения урологических, офтальмологических заболеваний, ишемии, трофических язв... В “Ноевом ковчеге” работы невпроворот, - завершает свой рассказ Всеволод Арсеньевич.

Голые и счастливые

Подступились ученые МГУ и к тайне долголетия. 

Есть такой маленький грызун, родственник обычных мышей, голый землекоп. Обитает он в Африке и живет поразительно долго для своего вида. Недавно выводы биологов и математиков МГУ, которые изучали особенности этих землекопов, были опубликованы в одном из самых престижных мировых научных журналов - Physiological Reveiws.

- Самый почтенный из долгожителей землекопов протянул больше 35 лет. Это невероятно для такого маленького существа. Примерно, как если бы человек жил тысячу лет, - рассказал “Поиску” директор НИИ физико-химической биологии им. А.Н.Белозерского, декан факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ академик Владимир Скулачев. Вместе с коллегами он в мегапроекте “Ноев ковчег” занимается геронтологическими исследованиями. 

О существовании голых землекопов было известно еще с середины XIX века. Интереса особого для ученых они не представляли, пока в 80-х годах уже прошлого столетия американская исследовательница Рошель Баффенштайн не поселила их у себя в виварии и не начала наблюдать за животными. Они поразили ее не только долголетием: выяснилось, что продолжительность жизни у них более четверти века, - но и тем, что совершенно не старели. А еще голые землекопы обладают сильнейшей иммунной системой: им не страшны инфекции, раны заживают моментально, их организм обладает мощной антираковой защитой. Правда, они не бессмертны - от серьезных травм чаще всего погибают. 

Первое стадо голых землекопов биофаку Московского университета подарил Берлинский зоопарк. За жизнью землекопов с 1 сентября 2016 года можно наблюдать онлайн в Интернете (http://vsb.fbb.msu.ru/molerat/). Землекопы - вегетарианцы и очень деятельны: постоянно обустраивают свое место жизни. У них обязательно есть спальня, столовая, туалет. В социальной сфере царит матриархат. Теперь в МГУ уже четыре колонии землекопов. Университетские условия им нравятся - размножаются они активно. 

Ученые выяснили: секрет молодости землекопов в том, что они умеют останавливать свои большие биологические часы.

- У них налицо явление неотении - “замораживание” организма в новорожденном состоянии. Голые землекопы с рождения перестают эволюционировать. Есть основания полагать, что старение - это медленное самоотравление организма ядовитыми активными формами кислорода, образуемыми в митохондриях. Если это так, - поясняет Владимир Скулачев, - то антиоксидант (SkQ1), адресованный в митохондрии, можно использовать как средство, прерывающее программу старения.

SkQ1 испытали на мышах - он ускоряет заживление ран у старых особей. Были проведены клинические испытания капель “Визомитин”, содержащих 250 нМ SkQ1, в качестве средства от старческих болезней глаз у человека (синдрома сухого глаза, катаракты и глаукомы). С июля 2012 года капли поступили в продажу в аптеки Москвы, а на сегодня продано уже более 700 тысяч флаконов.

- В 2015 и 2016 годах в Первой градской больнице Москвы успешно пройдена первая фаза клинических испытаний на применение нашего антиоксиданта. Пока мы еще не можем гарантировать, что SkQ1 - именно то средство, которое затормозит процесс старения у людей, но это уже вопрос лет, а не десятилетий, - уверен академик.

* * *

Понятно, что глобальный проект “Ноев ковчег” не реализовать за четыре-пять лет, чтобы его реализовать полностью, придется работать над ним десятилетиями. О перспективах развития темы рассказал Петр Каменский:

- Хочется верить, что и по окончании гранта РНФ строительство “Ноева ковчега” будет продолжено. В частности, в планах - активный поиск финансирования по модели двусторонних международных грантов, когда некий конкурс объявляется в России, другой - за рубежом. Тогда две организации подают согласованную заявку и, соответственно, сообща выигрывают или не выигрывают, как повезет. Помимо всего прочего, ищем бизнес, который может быть заинтересован в результатах именно наших научных разработок и в их внедрении. Здесь, на самом деле, работы - поле непаханое. Очень надеемся, что именно взаимодействие с бизнесом станет одним из основных моментов, который позволит нам продолжать исследования. 

Дата публикации: 10 октября 2017 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
maria
Выбранный
10[2] минут 10[2] секунд ago
Подписаться на лента Новости РНФ