"Наука Урала"

Старший научный сотрудник лаборатории эволюционной экологии ИЭРиЖ УрО РАН кандидат биологических наук И.А. Кузнецова с 2006 г. участвует в экологическом сопровождении запусков космических аппаратов с космодрома Байконур в рамках Соглашения между ГК «Роскосмос» и правительством Свердловской области об открытии района падения отделяющихся частей ракет-носителей «Союз» на территории области. Нынешней весной вместе с коллегами из Центра эксплуатации наземной космической инфраструктуры она работала в районе падения фрагментов отделяющихся частей ракеты-носителя «Союз-2–1б» со спутником дистанционного зондирования Земли «Ресурс-П» №  4. Ракета-носитель стартовала с космодрома Байконур 31 марта. Вот что рассказала Ирина Анатольевна об этой работе.

— Трасса выведения космических аппаратов с космодрома Байконур на солнечно-синхронную орбиту проходит над территориями Северного Казахстана, Южного, Среднего и Северного Урала. Первая ступень, отделяясь, падает в Казахстане, вторая ступень, хвостовой отсек и головной обтекатель ракеты-носителя — на Северном Урале, на границе Свердловской области и Пермского края. В Свердловской области отделяющиеся части ракет-носителей падают на участках Карпинского и Североуральского районов. Общая площадь района падения 2 206,4 км².

Уроженец башкирской деревни, выпускник лесотехнического вуза, поработав в лесном хозяйстве, он поступил в аспирантуру к будущему академику Павлу Горчаковскому в тогдашний Институт биологии Уральского филиала АН СССР, впоследствии ставший Институтом экологии растений и животных УрО РАН, и прошел там путь от мэнээса до заведующего созданной им лаборатории, оставив огромное научное наследие и множество учеников. Эти благодарные ученики вместе с музейщиками и собрали замечательную выставку, интересную не только узким специалистам и биографам выдающихся ученых. Личные вещи исследователя и путешественника, полевые инструменты и фотографии, образцы, привезенные из экспедиций, органично встроены в общую картину вектора познания, который вел ученого вглубь веков и оттуда — в будущее. Коротко и понятно объяснено содержание этого вектора: методы дендрохронологии позволяют определять даты образования древесных колец и анализировать информацию о событиях и процессах в прошлом, записанной в годичных слоях сохранившихся с древности (чаще в вечной мерзлоте) стволов. По следам нарушений в кольцах можно восстановить годы пожаров, заморозков, ветровалов, лавин, массового размножения насекомых, крупных извержений вулканов, сверхмощных солнечных вспышек и других катаклизмов, а по ширине прироста колец и другим параметрам — воссоздать историю климата, что сегодня крайне актуально. Тут же — наглядные примеры: микроснимок «древесного» следа одного из самых мощных за последние 10 тысяч лет вулканических извержений 5 282 года назад (вулкан Кикаи, Японские острова), вызвавшего похолодание в Северном полушарии, фотография под микроскопом керна дерева, пережившего Кыштымскую радиационную аварию в Челябинской области (1957) с «выпавшими» годичными кольцами, наконец, кривая климатических изменений за несколько тысячелетий, показывающая: наша планета уже переживала перемены, сходные с сегодняшними. Степан Шиятов с учениками активно сотрудничал с археологами, помогая разгадывать, казалось бы, неразрешимые загадки. В 1997 году в Салехарде был обнаружен древний могильник, датировать который «на глаз» никак не удавалось. Дендрохронологи установили точную дату — 1282 год. Такое сотрудничество получило активное продолжение и развивается по всей стране.

12 мая отметил знаменательную дату директор Уральского федерального аграрного научно-исследовательского центра УрО РАН, член-корреспондент РАН Н.Н. Зезин.

Никита Николаевич Зезин — известный ученый, специалист в области кормопроизводства, селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур, разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия. После окончания с отличием Свердловского сельскохозяйственного института в 1981 г. он был направлен в УралНИИСХоз, где в отделе земледелия и началась его научная карьера. В 1987 г. Н.Н. Зезин был назначен на должность заведующего лабораторией почвозащитного земледелия УралНИИСХоза. Тогда им были заложены стационарные полевые опыты на противоэрозионном севообороте опытно-производственного хозяйства «Исток», продолжившие научные исследования по разработке экологических основ почвозащитного земледелия для Среднего Урала. В 1992–2003 гг. Никита Николаевич занимался наукой на других сельскохозяйственных предприятиях, однако в родном институте о нем не забывали. В 2003 г. он был назначен на должность директора Уральского НИИСХ, в 2018-м — первым заместителем директора УрФАНИЦ УрО РАН, в состав которого вошел Уральский НИИСХ, в 2022 г. избран трудовым коллективом на должность директора Центра.

Член-корреспондент РАН Н.Н. Зезин — автор более 300 научных статей, книг и монографий по вопросам земледелия, биотехнологий, семеноводства, экономики сельскохозяйственного производства. Он разработал почвозащитные, ресурсосберегающие, экологически безопасные системы и технологии производства зерна и кормов на основе эффективного использования в современном АПК природных и антропогенных ресурсов. Под его руководством в Уральском регионе возобновлены исследования по изучению новых гибридов кукурузы, совершенствованию наиболее важных элементов «зерновой» технологии ее выращивания, начата селекция озимого тритикале и озимой пшеницы. Практическое использование результатов исследований ученого позволило в значительной степени оптимизировать кормовую базу молочного животноводства в Уральском федеральном округе, что обеспечило реализацию генетического потенциала крупного рогатого скота. Благодаря комплексному решению вопросов кормопроизводства по итогам 2023 г. Свердловская область входит в десятку лучших регионов Российской Федерации по молочной продуктивности.

Очередное заседание президиума УрО РАН началось с поздравления юбиляров и вручения наград в связи с 300-летием РАН. Затем доктор физико-математических наук, директор Института иммунологии и физиологии УрО РАН О.Э. Соловьева выступила с научным докладом «Компьютерное моделирование и искусственный интеллект в фундаментальной физиологии и медицине». Кратко затронув более чем 35-летнюю историю уральской школы математического моделирования физиологии миокарда и задач клинической кардиологии, Ольга Эдуардовна перешла к вызовам, которые ставит перед наукой смена медицинской парадигмы — от популяционной, основанной на симптомах, к персонифицированной, опирающейся на понимание механизмов патологии и действия лечебных процедур, включающих как лекарственную терапию, так и иные методы воздействия на организм. Если екатеринбургская школа изначально была ориентирована на механистические модели возбуждения и сокращения клеток сердечной мышцы, то в последние годы идет объединение с электрофизиологическими моделями, что позволило создать целую когорту клеточных моделей миокарда, которые можно успешно применять в доклинических исследованиях in-silico для поиска перспективных биологически активных веществ и последствий их влияния на сердце человека, притом есть возможность моделировать несколько параметров одновременно (например, возраст и патологию). Важным направлением является исследование неоднородности миокарда, в частности, функций фиброзных клеток при развитии аритмий и сердечной недостаточности; эти исследования открывают новые мишени для терапевтических воздействий при сердечных заболеваниях. Разработка технологии построения и расчета компьютерных моделей электрической активности желудочков сердца человека на основе клинических данных пациента (прежде всего результатов компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии) позволяет персонифицировать модель и реализовать индивидуальную оценку эффективности электрокардиотерапии при сердечной недостаточности. Однако серьезным препятствием для разработки действующих моделей является закрытость медицинских данных, пусть даже обезличенных; определенные надежды возлагаются на новый нацпроект «Экономика данных», в котором есть медицинский блок. Сегодня же получить хоть какие-то базы (а для эффективного обучения компьютерных сетей их размеры должны быть действительно большими) удается лишь у напрямую сотрудничающих с исследователями клиницистов. Принявший участие в обсуждении онлайн доктор медицинских наук профессор РАН Д.С. Лебедев (руководитель НИО аритмологии Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова, Санкт-Петербург) подтвердил, что компьютерное моделирование дает клиницистам мощный инструмент, о котором десять лет назад нельзя было и мечтать; он высоко оценил работу ИИФ УрО РАН в этом направлении, и члены президиума присоединились к этой оценке.

— Эти популярные вторичные химические источники тока имеют ряд недостатков. У лития и кобальта высокая стоимость, и запасы их ограничены. Кроме того, физическое повреждение литий-ионного аккумулятора или короткое замыкание могут спровоцировать возгорание устройства. Еще одна проблема — резкое уменьшение емкости, разрядного напряжения и количества циклов заряда/разряда ЛИА при температурах ниже 0 °C. У свинцово-кислотных аккумуляторов относительно низкая удельная энергия на массу устройства, ограниченное количество циклов полной зарядки/разрядки, их необходимо хранить в заряженном состоянии, и они экологически не безопасны при неправильной утилизации аккумулятора.

Все больше индустриальных партнеров сегодня готовы внедрять разработки школьников в производство, приглашать их на стажировки, а некоторых — даже брать в штат. Решая серьезные задачи, связанные с научно-технологическим развитием страны, Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр УрО РАН помогает найти и поддержать талантливые молодые кадры еще на школьной скамье. Так, Свердловская селекционная станция садоводства участвует в проектах по поддержке научной инициативы школьников совместно с фондом «Золотое сечение» и готовит молодые кадры среди студентов. Этот фонд — региональный центр выявления и поддержки одаренных детей по модели образовательного центра «Сириус», он является координатором и оператором программы «Сириус. Лето: начни свой проект» в Свердловской области. Идея программы в том, чтобы объединить опыт ученых, энергию студентов и любознательность школьников для решения важных региональных и федеральных научно-технических задач.

В 2023 году в рамках программы «Сириус. Лето» Свердловской селекционной станцией садоводства была предложена тема пилотного проекта для школьников «Сортовая жимолость на Урале как источник витаминов». Девятиклассник екатеринбургской гимназии № 166 Амир Садыков выполнял проект под руководством студентки Уральского федерального университета Анастасии Савиной. В качестве наставника и научного консультанта выступила кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела селекции и сортоизучения плодовых и ягодных культур станции Ольга Киселева.

 

Комплексный препарат для задержки прорастания и противогрибковой защиты семян разработала младший научный сотрудник лаборатории агробиофотоники Пермского НИИ сельского хозяйства кандидат биологических наук Юлия Дубасова вместе с коллегами из Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН и Пермского государственного национального исследовательского университета (институты — структурные подразделения Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН).

Посев поздней осенью позволяет повысить урожай пшеницы, ржи, ячменя и других зерновых за счет более эффективного использования весенней влаги, в том числе возникающей при таянии снега. Такой подход особенно актуален для засушливых зон лесостепной и степной полосы, хотя имеет и определенные риски: семена, которые рано проросли из-за длительной теплой осени или сильных оттепелей, с морозами неминуемо гибнут. Значительно снизить эти потери может предпосевная обработка семян агрохимикатами.

— Задача биотехнологии здесь — обеспечить дозированное проникновение воды к зерну, защиту от грибковых фитопатогенов, стрессо-устойчивость и стимуляцию роста растений. Добиться эффективной комбинации таких свойств позволяет разработка многокомпонентных комплексных препаратов для сельского хозяйства, проводимая в последние годы совместно специалистами ПГНИУ и ПФИЦ УрО РАН, — говорит старший научный сотрудник ИЭГМ кандидат биологических наук Александр Максимов.

Программа конференции «XII Информационная школа молодого ученого» включает пленарное заседание по междисциплинарным проблемам развития науки, практические занятия, заседания секций по 12 научным направлениям:

1. Исследования в области математики, механики и информатики.

2. Исследования в области физико-технических наук.

3. Исследования в области химических наук.

4. Исследования в области биологических наук.

5. Исследования в области наук о Земле.