"Наука Урала"

1–3 апреля в Екатеринбурге прошел II международный семинар «Теория управления и теория обобщенных решений уравнений Гамильтона — Якоби», посвященный 70-летию со дня рождения академика А.И. Субботина и собравший более 80 участников — известных ученых и их молодых коллег из Москвы, Санкт-Петербурга, Иркутска, Челябинска, Ижевска, Петрозаводска, а также из-за рубежа. Организаторы семинара — Институт математики и механики УрО РАН и Уральский федеральный университет, выпускником которого был Андрей Измайлович. Международный статус форуму придали не только трое иностранных участников — математики из Турции, но и виртуальное присутствие ученых из США и Италии, выступивших с докладами в режиме видеоконференции.
Прошедшее научное событие было названо семинаром неслучайно, а в память о знаменитых «субботинских» семинарах по теории оптимального управления и дифференциальным играм, которые в 1980–1990-е годы регулярно по средам проходили на квартире у Андрея Измайловича, поскольку по состоянию здоровья он работал дома. Инициировал их проведение академик Н.Н. Красовский; он непременно участвовал в этих домашних научных заседаниях и «подбрасывал» для обсуждения новые интересные результаты. У Андрея Измайловича собирались не только сотрудники возглавляемого им отдела динамических систем Института математики и механики УрО РАН, но и ученые из других городов страны, а также их иностранные коллеги. Наряду с текущими результатами они обсуждали направления будущих исследований, состояние дел в институте, вопросы математического образования и многое другое.

Эту афористичную фразу произнес доктор биологических наук профессор Виктор Андреевич Мухин в разговоре о роли дереворазрушающих грибов в круговороте углерода в природе — или, говоря научным языком, в углеродном цикле, во многом определяющем эволюцию и современное состояние биосферы. Традиционно эти представители обширного грибного царства рассматривались как паразиты, которые поражают живое дерево и портят готовую древесину. Главный научный сотрудник Института экологии растений и животных УрО РАН, зав. кафедрой ботаники УрФУ В.А. Мухин убежден, что эту парадигму давно пора менять. С дереворазрушающими грибами надо не бороться, а посмотреть на них глазами эколога. Ведь леса — это далеко не только поставщики древесины, а дереворазрушающие грибы — не только фитопатология. Это уникальная биосферно значимая группа организмов. Но об этом позже.
Непосредственным поводом к нашей встрече послужила прошедшая в конце апреля в Екатеринбурге всероссийская конференция с международным участием «Биоразнообразие и экология грибов и грибоподобных организмов Северной Евразии». Организовали ее Уральский федеральный университет им. первого президента России Б.Н. Ельцина, МГУ им. М.В. Ломоносова, Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН, Институт экологии растений и животных УрО РАН при участии Русского ботанического общества, Национальной академии микологии и Санкт-Петербургского микологического общества и при поддержке Минобрнауки РФ и РФФИ. Я попросила Виктора Андреевича подвести итоги микологического форума.
— В нашей конференции приняли участие более 100 ученых-микологов из 9 стран — России, Белоруссии, Болгарии, Дании, Финляндии, Армении, Казахстана, Киргизии, Таджикистана. Неплохо по нынешним временам. Причем коллеги из ближнего зарубежья стали нашими гостями — проезд и проживание им оплатил УрФУ, перед которым стоит амбициозная задача — войти в число мировых лидеров в области высшего образования, став не только центром притяжения иностранных студентов, но и престижной площадкой для проведения научных форумов.
Любая конференция — своего рода выборка, актуальный срез состояния научного направления, которому она посвящена. Нынешней весной в Екатеринбурге — в центре Северной Евразии — собрались представители микологической элиты России и известные зарубежные специалисты, были представлены ведущие отечественные микологические школы. На пленарных и секционных заседаниях участники обсудили биоразнообразие грибов и грибоподобных организмов Северной Евразии, вопросы их экологии и роль в экосистемах, симбиотические ассоциации грибов, биоразнообразие и экологию лишайников, а также исследования фито- и энтомопатогенных грибов, проблемы биотехнологии и защиты растений. Состоялся плодотворный информационный обмен в области генетической систематики грибов, использования молекулярных методов, а также микогеографии.

11 июня в Уральском федеральном университете выступили с лекциями лауреат Нобелевской премии профессор Р. Цинкернагель (Цюрихский университет) и директор Института иммунологии и физиологии УрО РАН, зав. кафедрой иммунохимии УрФУ академик В.А. Черешнев — инициаторы создания в крупнейшем вузе Екатеринбурга ключевого центра превосходства «Экспериментальная иммунофизиология и иммунохимия». В новую структуру вошли институты Уральского федерального университета и Уральского отделения РАН. В зале заседаний ученого совета собрались преподаватели и студенты естественных факультетов УрФУ и сотрудники институтов УрО РАН биологического профиля. Впрочем, выступления швейцарского и российского ученых представляют интерес далеко не только для специалистов, поэтому мы предлагаем читателям их краткий обзор.

О сути иммунной защиты и о пользе ревакцинаций
Лекция Рольфа Цинкернагеля была посвящена иммунологической памяти и носила весьма специальный характер, но начал он ее с общих идей, понятных каждому.
Все люди хотят быть здоровыми, но в повседневности многие часто совершают выбор не в пользу здорового образа жизни в силу безответственности или отсутствия образования. Да и изначальный потенциал здоровья у всех разный, не говоря уже о том, что с эволюционной точки зрения Homo Sapiens отпущено 20–25 лет жизни — это возраст осуществления детородной функции.
В биологии, как и в любой другой науке, абсолютной истины нет, напомнил Нобелевский лауреат. Это касается и наших представлений об иммунологической памяти. Приведя классическое определение этого понятия, профессор Цинкернагель отметил, что нельзя считать его истиной в последней инстанции.
Если первая атака инфекции не убивает организм, и он восстанавливается, то возникает иммунологическая память, которая при повторной атаке того же агента позволяет быстрее и лучше с ним справиться. Это происходит благодаря клеткам иммунологической памяти — долгоживущим Т- и В-лимфоцитам, сохраняющим многие годы способность реагировать на повторное введение антигена.
Однако, по мнению профессора Цинкернагеля, важнейшую роль в иммунной защите организма играют не столько клетки иммунологической памяти, обеспечивающие первую быструю и сильную реакцию на проникновение инфекции, сколько антитела, которые используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов — бактерий и вирусов. Именно нейтрализующая реакция иммунной системы помогает организму справиться с инфекцией. Причем чем выше титр (то есть концентрация) антител в организме, тем лучше сработает защита, ведь в биологии имеют значение два ключевых фактора — количество и время. В подтверждение своей гипотезы профессор Цинкернагель привел данные экспериментов, которые проводятся под его руководством в Университете Цюриха.

Уникальные находки привезли уральские палеонтологи из летних экспедиций на юг Челябинской области и Башкирии. В частности, в одной из пещер найдены мустьерские каменные орудия, кости пещерного медведя, а также большое скопление останков гигантского пещерного льва. Работы в течение полевого сезона проводились совместно с археологами из Екатеринбурга и Уфы. Подробней о них журналистам рассказали старший научный сотрудник лаборатории палеоэкологии Института экологии растений и животных УрО РАН Павел Андреевич Косинцев и научный сотрудник той же лаборатории Дмитрий Олегович Гимранов на пресс-конференции в агентстве «Интерфакс-Урал».
Экспедиционная группа во главе с Дмитрием Олеговичем проводила работы на территории национального парка «Башкирия», расположенного в юго-восточной части республики. Около пяти лет назад местные охотники сообщили ученым о найденных в пещере лога Иманай крупных костях животных. Тогда предварительное исследование показало, что они относятся к эпохе плейстоцена. И только в этом году ИЭРиЖ удалось снарядить комплексную экспедицию совместно с археологами из Института истории, языка и литературы Уфимского научного центра РАН. На месте был заложен раскоп площадью шесть квадратных метров и глубиной 60 сантиметров. «В пещере оказалось довольно много костей гигантского пещерного льва, находки останков которого в России единичны. По моей информации, есть только одна — в Сибири. А у нас количество костей этого хищника сейчас превышает 500 экземпляров», — сказал Гимранов. Были обнаружены и многочисленные останки малого пещерного медведя, животного позднего плейстоцена, тоже редкие как для Урала, так и для России в целом.

Сегодня мы представляем читателям «НУ» директора Института машиноведения УрО РАН доктора технических наук С.В. Смирнова, избранного на этот пост в мае нынешнего года. Сергей Витальевич родился в Свердловске-Екатеринбурге в «металлургической» семье и продолжил эту традицию. Его отец Виталий Кузьмич Смирнов — известный ученый-металлург, почетный профессор Уральского политехнического института (ныне УрФУ). Металлургом был также дед по линии матери Людмилы Александровны. А сейчас в этой области работают жена Сергея Витальевича, его сын и невестка.
В доме Смирновых часто бывали друзья отца — ведущие профессора УПИ члены-корреспонденты В.Л. Колмогоров, А.А. Поздеев, академик Н.Н. Красовский. Кстати, Сергей Смирнов — выпускник той же кафедры обработки металлов давлением металлургического факультета УПИ, которую в свое время оканчивал Николай Николаевич. Правда, Сергею Витальевичу не сразу удалось заняться наукой — после окончания института он два года отслужил старшим лейтенантом в Прикарпатском военном округе, причем не в каком-нибудь тихом местечке, а в танковом подразделении так называемых развернутых войск, которые в случае объявления тревоги через 12 часов должны были оказаться на границе Австрии и Чехии.
После возвращения Смирнов поступил на кафедру обработки металлов давлением инженером-исследователем. Его научными руководителями стали член-корреспондент Вадим Леонидович Колмогоров и профессор Александр Александрович Богатов, нынешний заведующий кафедрой. Тематика, которой он занимался, — теория разрушения при пластической деформации — была очень востребованной, он успешно сотрудничал с отраслевыми НИИ и промышленными предприятиями. Однако в перестройку научно-исследовательский сектор в УПИ ликвидировали. Сергей Витальевич был вынужден перейти на преподавательскую работу и вернулся к своим исследованиям только в 1996 году, когда его пригласил в Институт машиноведения УрО РАН В.Л. Колмогоров, в то время зам. директора ИМаш. Смирнов возглавил лабораторию микромеханики материалов. Он обобщил накопленный в предыдущие годы обширный материал, защитил докторскую диссертацию.
Сегодня Сергей Витальевич — ведущий специалист в области изучения механических свойств, пластичности и разрушения металлических материалов при экстремальных силовых воздействиях. Под его руководством созданы уникальные испытательные установки для исследования пластичности металлов и прикладные программы, позволяющие оптимизировать процессы их обработки. Эти результаты нашли применение на многих промышленных предприятиях и в отраслевых НИИ СССР и России. В 1999 году Смирнова назначили вторым зам. директора института, и он работал в паре с Вадимом Леонидовичем, пока тот не отошел от дел. Время было нелегкое, пришлось заново строить финансовую службу, решать другие жизненно важные проблемы, так что к нынешнему директорству Смирнов пришел с богатым организационным опытом. Но прежде чем обсуждать «директорскую» программу Сергея Витальевича и перспективы сохранения научного потенциала института, мы поговорили о его научных интересах.   
— Ваша задача — продлить ресурс изделий, работающих в условиях напряженного состояния, высоких температур и давлений. Значит, надо свести к минимуму количество дефектов, возникающих в процессе обработки материалов, из которых они изготовлены?
— Дефект дефекту рознь. Образование дефектов в металлах и других материалах, естественно, допускается, но по размерам, концентрации  и расположению они должны быть безопасны для эксплуатации выполненных из них изделий. Исследования, на основе которых была разработана концепция допустимой безопасной поврежденности материалов, инициировал член-корреспондент РАН Вадим Леонидович Колмогоров. Он впервые ввел понятие исчерпания ресурса пластичности материала в процессе деформации, эксплуатации и деградации изделия. Сегодня мы изучаем предельные свойства материалов, и не только металлических, как на макро-, так и на микроуровне. Конечно, это требует междисциплинарных исследований в сотрудничестве с химиками, физиками, математиками. Зато мы можем подойти к проблеме с единых позиций, что позволяет оптимизировать технологии создания материалов и обеспечить ресурс их конструктивной прочности. Мы разрабатываем модели для прогнозирования микро- и макроразрушений в различных технологических процессах обработки металлов методами пластической деформации: прокатки, волочения, штамповки, прессования, поверхностного упрочнения и др.

У оренбургских хранителей природы — событие. 18 октября к ним в Орловскую степь, летом нынешнего года получившую статус пятого участка заповедника Оренбургский, из далекой Франции на постоянное место жительства приехали шесть лошадок Пржевальского. Благодаря международным связям Института степи УрО РАН и его директора, члена корреспондента РАН, вице-президента Русского географического общества А.А. Чибилева созданный здесь Центр разведения степных животных получил новых драгоценных питомцев, которые должны стать родителями будущего дикого степного стада.
О многотрудной истории проекта «Оренбургская Тарпания», призванного возродить в степи ее коренных обитателей — варварски истребленных лошадей и других копытных, наша газета неоднократно писала (см., например, «Годы и дни степей», «НУ», 2014, № 16, «Территория дела и мира», 2015, № 14–15, «Есть «лошадиный» заповедник!», 2015, № 17 и др.). Мы внимательно следим за его реализацией и радуемся каждому новому шагу вперед. И вот очередной шаг сделан. Готовился он обстоятельно и серьезно. Несколько лет назад сотрудники Института степи, путешествуя по следам экспедиции Николая Пржевальского, побывали в Монголии и там встретились с Клаудией Фе — основательницей биостанций по разведению лошадей, названных в его честь, во Франции и Западной Монголии. В 2012 г. Клаудия вместе с Фредериком Джоли, директором французской Ассоциации по лошади Пржевальского, приезжали в Оренбург и пообещали бесплатно выделить для проекта до 10 особей. Теперь обещание выполнено — в том числе благодаря тому, что сотрудники заповедника при поддержке специалистов Минприроды России и международных природоохранных организаций за короткий срок организовали необходимую инфраструктуру для приема лошадей.

Доктор медицинских наук Е.Р. Бойко, возглавивший Институт физиологии Коми НЦ УрО РАН год назад, стал одним из первых директоров, утвержденных ФАНО и работающих в условиях новой академической реальности. Поскольку мы впервые представляем Евгения Рафаиловича в нашей газете, беседе с ним предпошлем краткое изложение его научной биографии, что называется, curriculum vitae.
Выпускник Курского медицинского института, Е.Р. Бойко четыре года отработал по распределению врачом-отоларингологом в г. Старая Русса Новгородской области. В 1987 году переехал в Архангельск, трудился в филиале НИИ морфологии человека АМН СССР, с 1988 — в Архангельском филиале Института физиологии Коми НЦ УрО РАН, где занимал должности от младшего научного сотрудника до ученого секретаря филиала. Здесь Евгений Рафаилович определился с общим направлением научных исследований — физиология и биохимия человека на Севере. В 1991 году защитил кандидатскую диссертацию, через три года — докторскую. В этот период он был участником и руководителем многочисленных экспедиций на Крайний Север, в том числе на архипелаг Шпицберген — самую северную территорию, где достаточно многочисленные группы людей живут по несколько лет. По договорам с компаниями «Арктикуголь», «Полярное сияние» ученые определяли критерии отбора тех, кто способен выдержать суровые северные условия. В 1998 году тогдашний директор Института физиологии Коми НЦ УрО РАН академик М.П. Рощевский пригласил Евгения Рафаиловича в Сыктывкар, где он стал заведующим лабораторией экологической и социальной физиологии человека, впоследствии преобразованной в отдел экологической и медицинской физиологии ИФ. В 2000–2014 гг. Бойко возглавлял кафедру биологической и общей химии Коми филиала Кировской государственной медицинской академии, в 2001–2007 гг. был заместителем директора по научной работе филиала. С сентября 2014 г. он заведует кафедрой биохимии и медицины катастроф Сыктывкарского государственного университета. С декабря 2015 г. — директор Института физиологии Коми НЦ УрО РАН.

Одним из главных событий праздничных дней науки в Екатеринбурге стало чествование новых лауреатов премий Губернатора Свердловской области для молодых ученых, предваряющее, по традиции, «демидовские» лекции в Уральском федеральном университете.

11 февраля, приветствуя собравшихся в Демидовском зале УрФУ, председатель Попечительского совета научной Демидовской премии академик Г.А. Месяц высоко оценил давно сложившийся в регионе альянс вузов и академических учреждений как перспективную среду для роста молодых кадров. С другой стороны, подчеркнул он, «все мы знаем, что сейчас происходит в отечественной науке, — если мы, старшее поколение, не скажем свое веское слово, с ней может произойти нечто ненормальное...» Председатель комитета Государственной Думы РФ по науке и наукоемким технологиям академик В.А. Черешнев напомнил об истории научной Демидовской премии и ее лауреатах в XIX веке — без преувеличения, это был цвет нации. «Учитесь у демидовских лауреатов! Успехов всем, будьте счастливы и здоровы» — напутствовал он молодых. Также с краткими приветствиями выступили председатель Уральского отделения РАН академик В.Н. Чарушин и член наблюдательного совета УрФУ профессор А.И. Матерн.
Министр промышленности и науки Свердловской области А.В. Мисюра напомнил, что регион сейчас — в первой пятерке РФ по количеству патентов, новых технологий, внедряемых в производство. Он поздравил новых обладателей губернаторской премии (в этом году каждая в денежном эквиваленте составила 200 000 рублей) и вручил дипломы лауреатам, в абсолютном большинстве — сотрудникам институтов УрО РАН (полный список см. на с. 5).
Конечно же, поздравления с трибуны молодые получили и от каждого из трех выступивших далее почетных лекторов — лауреатов Демидовской премии 2015 года. 
Академик Михаил Яковлевич Маров в лекции «Космические среды: природа и модели» поставил целью показать прежде всего воистину необъятные горизонты познания ближнего и дальнего космоса. Как и другие дисциплины, механика космических сред исходит из глубинного стремления человечества объяснить себе окружающий мир. Ее достижения напрямую способствуют, в частности, решению актуальнейших задач в борьбе с «негативными трендами» нашей сегодняшней жизни на Земле.
Первую часть лекции М.Я. Маров посвятил ближнему космосу. Звезды, заметил он, как люди: они рождаются, живут и умирают. Солнце, как и все другие звезды, на заключительной стадии своего существования взорвется с выбросом тяжелых элементов, из которых впоследствии образуются новые планеты и все, что их населяет: «Мы с вами представляем собой звездный пепел». Все во Вселенной взаимосвязано, а моделирование по законам механики помогает систематизировать непрерывно получаемые новые знания, а также прогнозировать различные процессы, вплоть до самых масштабных.
Кратко лектор охарактеризовал эволюцию Солнца, особенности природных сред Луны («окна в раннюю историю Земли»), Венеры и Марса («двух предельных моделей возможной эволюции Земли), Юпитера, Сатурна, спутников Юпитера Ио и Титана, «подающих надежду» на существование хотя бы примитивных форм жизни. «Солнечная система, — подчеркнул М.Я. Маров, — является исключительно динамической средой, что связано прежде всего с малыми ее телами, кометами и астероидами». Изучение их миграций помогает объяснить, например, как сформировалась благоприятная для жизни среда Земли — некогда упавшие на нее ледяные кометы «остудили» климат, принесли сюда воду. Также выступавший очертил круг современных интересов ученых, в частности, механиков, к объектам дальнего космоса. 

21–27 февраля в санатории «Гранатовая бухта» в окрестностях Екатеринбурга прошла XXXVI Международная зимняя школа физиков-теоретиков «Коуровка» — старейшая в России. Традиция «Коуровки», заложенная академиком С.В. Вонсовским и продолженная академиком Ю.А. Изюмовым, никогда не прерывалась, даже в кризисные 1990-е. Правда, в последние годы ввиду массового отъезда наших ведущих теоретиков за границу существенно сократилось количество ее участников: если раньше на Урал съезжалось до 200 ученых, то сейчас около 70. Однако и такого «кворума» вполне достаточно, чтобы провести полноценную научную школу, считает председатель программного комитета «Коуровки» академик М.В. Садовский. Мы попросили Михаила Виссарионовича коротко подвести итоги нынешней школы:
— В конце 1980-х «Коуровка» по существу превратилась в обычную научную конференцию, перестала быть школой. А я решил вернуться к историческим корням, когда основу программы составляли лекции, которые читали ведущие специалисты в своих областях.
На прошедшей школе обсуждалась как традиционная тематика — магнетизм и сверхпроводимость, так и проблемы, выходящие за рамки исследований твердого конденсированного состояния вещества. Академик В.А. Рубаков (МГУ), к слову, один из основателей Клуба 1 июля, объединившего членов Академии, не признавших последнюю реформу РАН, прочитал блестящую лекцию о перспективах выхода за пределы стандартной модели физики элементарных частиц, которая вроде бы объясняет все известные физические явления, однако не совсем. Валерий Анатольевич рассказал, чего нам ждать от астрофизических наблюдений и от исследований, которые ведутся на Большом адронном коллайдере. 

Станислав Анатольевич Чайковский, возглавивший Институт электрофизики УрО РАН в декабре прошлого года, — новое лицо в Уральском отделении РАН, поэтому традиционному «директорскому» интервью стоит предпослать его краткую научную биографию.
В Институт сильноточной электроники Томского НЦ Сибирского отделения РАН Станислав Чайковский пришел студентом третьего курса физического факультета Томского гоусниверситета, где академик Г.А. Месяц, тогдашний директор ИСЭ, основал кафедру физики плазмы. Окончив университет в 1986 году, молодой специалист поступил на работу в академический институт, в отдел высоких плотностей энергии, защитил кандидатскую диссертацию. Сферой его научных интересов стали формирование источников мягкого рентгеновского излучения на основе пинчей, создание импульсных генераторов тока, электрический взрыв проводников. В 2004 году Геннадий Андреевич Месяц, возглавлявший тогда Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, пригласил своего ученика, о котором отзывается как о блестящем экспериментаторе, на должность заместителя заведующего отделом физической электроники ФИАН. С тех пор Станислав Анатольевич жил и работал «на два дома»: в Москве и в Томске. Под его руководством на площадке ФИАН запущены в эксплуатацию уникальные сильноточные генераторы для фундаментальных исследований Х-пинчей и газового разряда в длинных воздушных промежутках. Будучи избранным на пост директора Института электрофизики УрО РАН, С.А. Чайковский переехал в Екатеринбург, чтобы полностью посвятить свое время новому и очень нелегкому делу — административной работе в эпоху очередных академических перемен. И все же, прежде чем говорить о директорских планах и проблемах, я попросила Станислава Анатольевича подробнее рассказать о своей научной работе.
— Я занимаюсь плазменными источниками рентгеновского излучения, так называемыми плазменными лайнерами. Это такой тип электрического разряда, при котором магнитное поле оказывает определяющее влияние и приводит к сжатию вещества. Для наглядности можно представить металлический цилиндр, через который пропускается ток большой силы. Давление магнитного поля настолько велико, что цилиндр сжимается, вещество нагревается до состояния высокотемпературной плазмы и становится источником рентгеновского излучения. Это излучение мягкое, в отличие от лучей медицинских рентгеновских аппаратов оно проникает на глубину всего нескольких микрон. Для сравнения: толщина человеческого волоса — около ста микрон. 

16 мая в ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» прошло рабочее  совещание, в котором приняли участие представители ПАО «Газпром» из Москвы и ученые Института высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН. Они обсудили возможности проведения испытания импортозамещающего оборудования на площадке дочерней компании Газпрома в Екатеринбурге, с которой уральские электрохимики сотрудничают уже несколько лет. И нынешнее совещание состоялось на территории газораспределительной станции «Газпром трансгаз Екатеринбург», обслуживающей Новосвердловскую ТЭЦ. Здесь проходят испытания созданные в ИВТЭ энергоустановки и другие инновационные технологии.

Прежде всего ученые продемонстрировали газовикам экспериментальные образцы своей «фирменной» разработки — энергоустановки на твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ).