В президиуме УрО РАН

Завершающее сезон перед летними каникулами заседание президиума УрО РАН, состоявшееся 17 июня, прошло не совсем обычно: к научному докладу академика В.Н. Чарушина «Медицинская химия — важнейшее направление органического синтеза» через Интернет добавились выступления коллег из других регионов, благодаря чему обсуждение темы фактически превратилось в полноценный научный семинар. Безусловно, планируя это новшество, президиум руководствовался чрезвычайной актуальностью проблематики; напомним, что год назад на заседании президиума уже заслушивался доклад по моделированию развития вирусных инфекций, подготовленный академиком Г.Н. Рыковановым и членом-корреспондентом С.Н. Лебедевым (РФЯЦ-ВНИИТФ, г. Снежинск).

В заглавном докладе семинара Валерий Николаевич отметил, что создание и рациональное применение новых лекарственных препаратов — один из важнейших приоритетов стратегии научно-технологического развития РФ, определенных указом Президента страны от 01.12.2016 г. Это стало особенно очевидно в последние два года и сегодня, с началом еще одной волны пандемии. Однако, напомнил академик, продолжают собирать свои жертвы и бактериальные инфекции: например, по-прежнему остается серьезнейшей угрозой туберкулез, особенно вновь возникшие формы со множественной лекарственной устойчивостью. По образному выражению генерального директора Всемирной организации здравоохранения доктора М. Чен, «устойчивость к противомикробным препаратам представляет собой замедленное цунами».

29 апреля состоялось очередное заседание президиума УрО РАН. С научным докладом «Современные возможности и перспективы развития эндоскопической нейрохирургии» выступил доктор медицинских наук, руководитель Федерального центра нейрохирургии Министерства здравоохранения Российской Федерации А.А. Суфианов (Тюмень). Начав с истории нейрохирургии, он указал на основную тенденцию развития ее технологий — уменьшение травматичности хирургического вмешательства (существует даже термин «минимизация хирургической агрессии»). За сто лет нейрохирургия от операций со вскрытием обширного операционного поля перешла к бесшовному эндоскопическому методу, когда диаметр отверстия в черепе не превышает 10 мм. Однако такая эволюция повлекла многократное возрастание требований не только к инструменту, но и к мастерству хирурга. В перспективе расширение доступности подобных технологий будет обеспечиваться компьютеризацией управления инструментом (переход к использованию роботизированных комплексов под управлением хирурга, визуализирующих операционное поле в 3D). Несмотря на то что сегодня тюменский центр оснащен на уровне лучших клиник мира (это подтвердили и выступавшие в прениях), существует целый ряд нерешенных проблем, которыми врачам приходится заниматься параллельно с основной медицинской деятельностью. Во-первых, это разработка новых поколений эндоскопического инструмента (сейчас она ведется совместно с инженерными школами Японии и Германии, однако задача по импортозамещению уже решается), во-вторых, обучение нейрохирургов методикам работы с этим инструментом. Отдельная проблема — разработка новых анатомических атласов, описание анатомических ориентиров, позволяющих хирургу ориентироваться при выполнении эндоскопической операции. Альберт Акрамович подчеркнул, что надеется на сотрудничество со специалистами академических учреждений для решения широкого спектра задач: в частности, сегодня никто в мире не может создать видеокамеру диаметром менее 1 мм. Тем не менее уже сегодня применение сверхминиатюрного игольчатого полуригидного нейроэндоскопа с набором инструментов, споссобного комбинированно и одномоментно использовать нейронавигацию и ультразвуковое наведение эндоскопа в режиме реального времени, позволяет успешно решать целый ряд медицинских задач при лечении гидроцефалии, краниостеноза, фармакорезистентной эпилепсии, опухолей мозга, а также поражений периферической нервной системы (в частности, акушерские травмы у новорожденных). Важно, что благодаря применению малоинвазивных методов можно сдвинуть операции у детей на более ранние сроки жизни, что минимизирует задержку развития ребенка. В обсуждении доклада выступили члены-корреспонденты Б.Г. Юшков и Н.Ю. Лукоянов, академики А.А. Барях и В.А. Черешнев. Валерий Александрович сообщил о планах создания филиала центра в Екатеринбурге на базе областного онкоцентра. Решение об этом уже принято.

28 января состоялось очередное заседание президиума Уральского отделения РАН. Участники почтили минутой молчания память ушедших из жизни в этом месяце члена-корреспондента В.Е. Третьякова и доктора технических наук Е.Н. Селиванова.

Научный доклад «Инфектология: от И.И. Мечникова до наших дней» академика О.В. Бухарина был посвящен теоретической платформе сформировавшейся в последние десятилетия дисциплины, дополнившей уже сложившиеся области исследований микробиологии и иммунологии. Инфектология определяется докладчиком как наука об инфекции, изучающая условия взаимодействия микросимбионтов в системе «паразит-хозяин» на организменном и популяционном уровнях. Идея микробиома (совокупности всех видов микроорганизмов, проживающих на одной территории (микробиоте хозяина), т.е. своего рода бактериального «суперорганизма», в котором происходят активные трансгеномные модуляции метаболизма симбионтной микрофлоры) как полноценного органа человека привела к пониманию персистенции как формы симбиотических отношений хозяина-макробионта и комплекса бактериальных организмов, обладающих развитой системой приспособления микробных клеток к нашему организму и взаимодействия с ним. В докладе были раскрыты способы ответа на вторжение «чужих» микробных клеток как собственно иммунной системы человека, так и его микробиома. Важно, что бактериальные комплексы, вторгающиеся в организм извне и вызывающие заболевания (ассоцианты), являются неоднородными по своему составу, и при целевом воздействии на них можно получить замещение вирулентных клонов авирулентными. Особое место в системе симбиотических связей в организме человека занимает микросимбиоценоз — единая динамическая система, состоящая из многовидовых консорциумов микроорганизмов, образующих симбиотические связи между собой и хозяином в условиях биокоммуникативного общения, с целью поддержания гомеостаза организма и перехода к устойчивой персистенции. Бактериальные комплексы оказались способными к распознаванию «свой-чужой»; это дает возможность целенаправленного отбора перспективных штаммов новых пробиотиков. В ходе исследований был раскрыт и важнейший механизм связи кишечной микробиоты с головным мозгом через продукцию нейропептида окситоцина, напрямую «отвечающего» за сохранение гомеостаза организма.

26 ноября в формате онлайн состоялось очередное заседание президиума УрО РАН. С научным докладом «Геология, минералогия и геохимия Верхнекамского месторождения как свидетели сложной истории становления и трансформации соляной и надсолевой толщ» выступил доктор геолого-минералогических наук И.И. Чайковский (Горный институт Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН). Верхнекамское месторождение калийных солей — второе по запасам в мире после Саскачеван в Канаде, на его территории расположены два города и десятки добывающих предприятий. Геологически месторождение находится в Предуральском краевом прогибе, где когда-то простиралось Пермское море. Есть основание полагать, что оно было незамкнутым бассейном, связанным рядом проливов как с более северными, так и южными водоемами: подсчет показывает, что для образования запасов солей в этом регионе должно было быть испарено 31 тыс кубических километров морской воды, что вряд ли возможно без регулярного поступления ее извне. 

17 сентября состоялось очередное заседание президиума УрО РАН. Научный доклад «Моделирование эпидемий вирусных инфекций» от имени большого научного коллектива, возглавляемого академиком Г.Н. Рыковановым (РФЯЦ-ВНИИТФ им. акад. Е.И. Забабахина, Снежинск), представил член-корреспондент РАН С.Н. Лебедев (фото на с. 2). Сергей Наркисович начал с утверждения о том, что ядерные системы похожи на вирусные инфекции: при надкритичном состоянии они развиваются, при подкритичном затихают. У физиков есть опыт построения развитых и точных математических моделей этих процессов. Человеческая популяция ведет себя более непредсказуемо, поэтому точности описания ядерных систем достичь пока невозможно, однако уже сейчас доступно качественное описание ситуаций. Первоначально авторами была построена модель из пяти параметров, описываемых дифференциальными уравнениями. Однако при первом моделировании оказалось, что требуется вводить еще один показатель — долю бессимптомных больных. Это неочевидный параметр, исключительно сильно варьирующийся по разным данным (от 1% до 93%). Далее в систему было введено управление. Моделирование подтвердило тезис, что на первом этапе основную роль в росте числа заболевших играет транспорт. Ограниченные карантинные меры сдвигают пик заболеваемости, но почти не влияют на число заболевших (а при слишком ранней отмене дают эффект «второй волны»). Однако дифференциальная модель дает экспоненциальный рост заболеваемости, а реальная статистика показывает, что он линейный. Поэтому, отметил докладчик, исследователи перешли к агентной модели, основанной на методе Монте-Карло: выделяется 6 групп населения и 5 зон контактов, каждый агент может одновременно принадлежать лишь к одной группе и находиться в одной зоне. Статистическая агентная модель, несмотря на некоторое упрощение поведения людей, позволяет расчетно анализировать такие факторы, как введение карантина в отношении отдельных социальных групп или в отдельных сферах деятельности (работа, транспорт, магазины) и др. Докладчик подробно проанализировал статистику по Уханю, Нью-Йорку (для него использовалась статистика Гугла по транспортной активности — она хорошо согласуется с данными о числе работающих в период карантина) и Москве в сравнении с расчетной моделью. Данные для Москвы удалось получить только косвенные — использовалась предоставленная Сбербанком динамика транзакций на карту «Тройка», которая коррелирует с транспортными передвижениями. Последняя модель позволила предположить, что летнему снижению роста заболеваемости способствовал сезонный отток на дачи. До конца июля расчет, сделанный еще в мае, показывал очень хорошие совпадения, дальше начались существенные расхождения. Сергей Наркисович пояснил, что предсказательные свойства любой модели зависят от качества данных, а их получить очень трудно. Сейчас модель, построенную по статистике мегаполисов, необходимо масштабировать на страну. По-видимому, нужно отдельно выделять трудовых мигрантов и описывать социальную реакцию разных слоев на ситуацию.

Очередное заседание президиума УрО РАН, прошедшее в Екатеринбурге 20 февраля, открыл научный доклад врио директора Института горного дела доктора технических наук И.В. Соколова «Создание комплексной инновационной геотехнологии подземной добычи и переработки высокоценного кварца». Выполненная по заказу и в тесном сотрудничестве с ОАО «Кыштымский горно-обогатительный комбинат», эта работа представляет собой полный пересмотр технологических процессов, начиная от системы разработки, оптимизации технологии буровзывных работ, новых методов сепарации и т.д. В результате удалось существенно снизить эксплуатационные потери балансовых запасов в неизвлекаемых целиках и на почве камеры, уменьшить долю некондиционного кварца, повысить сквозной выход высокочистых кварцевых концентратов в ходе обогащения. За счет этого удалось увеличить сырьевую базу в 1,4–1,5 раз — а ведь сегодня Кыштымское месторождение является единственным в стране стабильным источником сырья для развития инновационных отраслей отечественной промышленности (электронной, оптической, наноиндустрии, солнечной энергетики). Выступивший с комментариями (а фактически содокладом) генеральный директор ОАО «КГОК» В.Г. Кузьмин пояснил ситуацию на отечественном и международном рынках высокочистых концентратов. Подводя итоги обсуждения, председатель УрО РАН академик В.Н. Чарушин заметил, что, хотя разработка носит преимущественно инженерную направленность, решение многих проблем такого рода требует кооперации с академической наукой.

17 октября в Екатеринбурге состоялось очередное заседание президиума УрО РАН. Научный доклад «Состояние и перспективы производства и использования ванадия в России. Научные и производственные задачи» представил академик Л.А. Смирнов (ИМет УрО РАН, на фото). Остановившись на значении этого металла для современной промышленности (в черной металлургии ванадий применяется для легирования сталей, в цветной — в титановых сплавах аэрокосмического назначения, в химической промышленности — для изготовления источников тока и катализаторов) и истории его открытия, Леонид Андреевич охарактеризовал мировые и российские запасах сырья, а также проблемы его переработки. Россия обладает достаточными запасами руд и производит около 10% мирового ванадия в пересчете на чистый металл, в перспективе реально увеличить этот показатель вдвое. Однако хотя страна экспортирует немалый объем ванадиевых шлаков и технической пятиокиси ванадия (V₂O₅), в то же время высокочистые сорта и качественные ванадиевые сплавы приходится импортировать. К сожалению, значительный процент ванадийсодержащего сырья (окатыши) и чугуна используется без извлечения этого ценного металла. Необходимо повышать комплексность переработки путем оптимизации технологических процессов — ведь из уральской руды можно получать не только сталь, но и титан и ванадий. Увы, технологической модернизации препятствует монопольное положение производителей и олигархическое управление промышленностью: заводы не могут самостоятельно, без ведома хозяев, вести или оплачивать технологические исследования, а российские ученые даже не входят в состав Международного научно-технического комитета по ванадию (Vanitec), поскольку никак не находятся деньги на оплату ежегодного взноса. В завершение доклада академик Л.А. Смирнов предложил, учитывая стратегический характер ванадия, разработать специальную программу по расширению его применения в различных сферах производства.