Медицинский прорыв
Новый материал из полимерных волокон, применимый в хирургии и имплантологии, создали в 2021 году специалисты Уральского федерального университета, Томского политехнического университета и их зарубежные коллеги.
Шанс на боробу с Альцгеймером
Синтезировать соединения, которые могут остановить дегенерацию нейронов при болезнях Альцгеймера, Паркинсона и других тяжелых патологиях, удалось ученым из Уральского федерального университета вместе со специалистами Института цитологии РАН и Института органического синтеза имени И. Я. Постовского УО РАН. Напомни, что в настоящее время действующих препаратов для лечения и профилактики этих болезней в мире нет.
В 2021 году группой российских генетиков сбыл создан первый фармакогенетический атлас. В нем можно проследить распространение 45 значимых ДНК-маркеров среди жителей России и ближайших к ней стран.
«Работа с опытом»
Эту инициативу проведут, чтобы углубить изучение истории отечественной науки и её роли в развитии человечества и систематизировать знания об этом. Ещё одна задача — использовать накопленный опыт для научно-технологического развития страны в современных условиях. Целевая аудитория инициативы — школьники, студенты, аспиранты, молодые учёные, а также представители органов власти.
В результате планируется провести комплекс мероприятий, направленных на анализ и практическое использование опыта научно-технологического развития России, в том числе государственной политики в этой сфере. В 2022-м проведут пять таких мероприятий, а к концу 2025-го — 11.
Все силы — на ковид
На практике
Приоритетным направление российской науки в 2021 году без сомнений стала борьба с коронавирусной инфекцией. Ученые активно взялись за изучение COVID-19, систем тестирования и антивирусных лекарств.
В 2021 году вакцина «Спутник V», созданная Национальным исследовательским центром эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи, успешно прошла третью фазу клинических испытаний. Ее эффективность против тяжелой и средней формы оказалась 100%, общая — 91,6%. «Спутник V»оказался в тройке самых эффективных вакцин в мире. Особенно ценна его эффективность в борьбе со штаммами «альфа» и «дельта», признаными ВОЗ наиболее опасными.
Тот же исследовательский центр выпустил в 2021 году и однокомпонентную вакцину «Спутник Лайт» и вакцину «КовиВак» на основе инактивированного вируса SARS-CoV-2.Фактически «Спутник Лайт» — это первый компонент «Спутника V», который применяется для повышения скорости вакцинации и ревакцинации. Его эффективность хоть и ниже, чем у предшественника, но все еще выше, чем у ряда двухкомпонентных зарубежных вакцин — около 80%.
24 ноября был зарегистрирвоан еще один от исследовательского центра им. Гамалеи. На этот раз для подростков от 12 до 17 лет. «Спутник М» является аналогом вакцины «Спутник V», разбавленным в пять раз.
В настоящее время испытания проходит второй компонент вакцины «Спутник V» в виде спрея. Назальная версия позволит сформировать стерильный иммунитет.
Всего в 2021 году было зарегистрировано 14 лекарств от коронавирусной инфекции и 94 системы диагностики.
В ноябре был зарегистрирован первый препарат от COVID-19 на основе фавипиравира в форме инъекций. Называется он «Арепливир». Ранее лекарственный препарат существовал только в таблетках.
Вещество левилимаб с успехом прошло третью фазу клинических испытаний. Вещество было создано российской биотехнологической компанией BIOCAD для тяжелых больных ковидом.
В теории
Геномное исследование эпидемиологии распространения COVID-19 в РФ провели ученые НИИ гриппа имени А. А. Смородинцева в Санкт-Петербурге совместно со специалистами НИУ ВШЭ, СколТеха и Института проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН. Геномы коронавируса секвенировали в НИИ гриппа, именно учреждение получило статус российской референс-лаборатории по коронавирусной инфекции.
На базе НИИ гриппа имени А. А. Смородинцева в Санкт-Петербурге создали Российский консорциум по секвенированию геномов коронавирусов (CoRGI) для расшифровки геномов SARS-CoV-2 и мониторинга изменчивости вируса. В результате была создана тест-система для идентификации «омикрона». Также члены CoRGI обнародовали свое исследование эволюции закрепившейся на территории России особой линии дельта-штамма — AY.122.
Зал славы: кого еще наградили
Владимир Максименко из университета «Иннополис» разработал математическую модель активности нейронных ансамблей, сделав понятнее для науки взаимодействие нейронов в нашем мозге. На основе обнаруженных закономерностей Владимир создал инвазивный нейроинтерфейс для предотвращения эпилептических приступов путем электрической стимуляции мозга. Другое применение модели — создание неинвазивного интерфейса для контроля концентрации внимания. С его помощью впервые продемонстрирована возможность повышения концентрации внимания без длительных тренировок за счет использования биологической обратной связи. Команда лаборатории занимается разработкой подобных интерфейсов для создания интерактивных образовательных программ для детей с нарушением внимания.
Кирилл Антонец и Антон Нижников из Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии и Санкт-Петербургского университета обнаружили у растений функциональные амилоиды — особенные белки, обеспечивающие стабилизацию запаса питательных веществ для зародыша. Они помогают семенам многих растений переживать засуху, перепады температур и прочие неблагоприятные воздействия. Обнаружение амилоидов у растений открывают значительные перспективы для создания сортов растений со сниженными амилоидными свойствами белков семян. Это приведет к повышению их питательной ценности, ведь амилоиды крайне стабильны и не перевариваются в пищеварительном тракте, а еще к снижению аллергенности, так как амилоидный белок семян бобовых вицилин — важный пищевой аллерген.
Евгения Долгова, Екатерина Поттер и Анастасия Проскурина из Института цитологии и генетики СО РАН разработали новые средства борьбы с раком — им удалось сделать химиотерапию эффективной и при этом намного более щадящей. Ученые разработали два препарата. Первый, «Панаген», активирует противоопухолевый иммунный ответ. Второй, «Каранахан», борется со злокачественными стволовыми клетками. Одновременное их применение приводит к полному уничтожению опухоли.
Фото: из личного архива Евгения Хайдукова
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl
Нанофотолаборатория и прозрачные мыши
— Расскажите об исследовании, за которое вас наградили.
— Мне дали премию в секции «инженерия», то есть не просто за исследование, а за инженерную разработку. Наночастицы, которые мы научились производить и оптимизировали, нашли применение сразу в нескольких отраслях.
— Что это за наночастицы?
— Мы научились делать наночастицы, которые способны преобразовать длинные волны в короткие, — условно говоря, инфракрасный свет в обычный или даже в ультрафиолетовый. Подобные наночастицы делает много кто в мире — это такое горячее пятно на научном поле. Но в отличие от других нам удалось повысить эффективность преобразований инфракрасного света в ультрафиолетовый в таких наносистемах.
А с другой стороны, мы научились масштабировать технологию синтеза этих наночастиц, то есть мы можем получать их в больших количествах. И самое главное, они все друг на дружку похожи, их ключевые свойства от синтеза к синтезу не меняются. То есть обошли большое ограничение, сдерживающее все развитие нанотехнологий вообще: синтез любой наносистемы довольно сложно точно повторить.
— Хорошо, вы научились создавать и воспроизводить эти наночастицы. А как их можно использовать?
— Наши нанофотолаборатории — мы сами придумали этот термин — можно использовать, например, в биотехнологиях, для биовизуализации. Инфракрасный свет очень глубоко проникает в биоткани по сравнению с обычным. Если преобразовывать инфракрасный свет не в ультрафиолет, а в другие инфракрасные кванты с немного иной длиной волны, можно просвечивать им мышку насквозь, малые лабораторные животные для этого излучения просто прозрачны. Если мы нашими наночастицами промаркируем определенные структуры в животном, то в режиме реального времени увидим, например, как у животного сокращаются легкие, как оно дышит
Видеть, что происходит в разных структурах организма, крайне важно для биологов или для людей, которые испытывают лекарства, чтобы отследить, как происходят изменения в опухоли
Дети и наука
— А вы своих детей как-то знакомите с наукой?
— У меня трое детей — двое мальчиков, посередине дочка. Моя супруга тоже из научной среды, но она в большей степени отвечает за их развитие, потому что у меня просто физически времени на это практически не остается. Но иногда они приходят ко мне в лабораторию. Даже делают какие-то эксперименты простецкие — для них это большая радость, посмотреть какую-нибудь водяную блоху, дрыгающую ножками, в оптический микроскоп, накормить ее какими-нибудь наночастицами и посмотреть, как она себя будет при этом вести. По-научному это называется «тест на экотоксичность».
— Думаете, они тоже могут в сторону науки шагнуть?
— Ожидаю, что шагнут, потому что вижу в них определенные наклонности: им нравится инженерия, нравится конструировать, иногда в задачах они находят сложные решения, от которых мы с женой просто на пару начинаем балдеть, потому что взрослый человек до такого никогда бы не додумался. Я со своей стороны стараюсь тоже тягу к науке в детях поддерживать. Например, у нас проходит Троицкая школа учителей физики — регулярное мероприятие, куда съезжаются учителя физики со всей страны. Мы им организуем лекции как раз с целью того, чтобы они могли в своих школах подрастающему поколению не абстрактно рассказывать про науку, а проводить какие-то эксперименты. И в физическом марафоне у детей в школе участвую — как член жюри. А послезавтра лекцию иду в школу читать, про науку и будущее.
Жизнь на Марсе под угрозой
Программа «ЭкзоМарс» объединила усилия Европейского космического агентства (ЕКА) и российской госкорпорации «Роскосмос» по изучению Марса. Два российских и два европейских прибора установлены на борту марсианской орбитальной станции Trace Gas Orbiter. В 2021 году российский спектрометр впервые обнаружил в атмосфере Красной планеты хлороводород. Ранее существовании этого газа было подтверждено лишь на Земле и Венере. Данные, полученные от российского прибора, помогли составить графики изменения температур атмосферы Марса, а также опровергли гипотезу о выбросах метана в атмосфере планеты. А ведь именно это явление давало надежду на обнаружение дружественной землянам жизни
Ловим нейтрино на Байкале
Второй по величине в мире глубоководный нейтринный телескоп «Baikal-GVD» запустили на Байкале. Устройство будет исследовать потоки нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников. С его помощью пециалисты рассчитывают разгадать ключевые загадки о строении и эволюции Вселенной.Интересный момент произошел 14 декабря, когда и «Baikal-GVD», и обсерватория IceCubeс самым крупным нейтринным телескопом в мире, обнаружили нетрино от одного источника.
Долгий финал научных долгостроев
В Санкт-Петербурге на территории Института ядерной физики имени Б. П. Константинова был презентован знаменитый научный долгострой — исследовательский ядерный реактор ПИК. Самый мощный в мире реактор, генерирующий поток нейтронов, строился аж с 1976 года.
В 2021 году история еще одного научного долгостроя наконец подошла к финишу. В Курчатовском институте запустили первую за 20 лет российскую термоядерную установку — токамак Т-15МД.
Пока одни строилию другие — изучали. Сотрудники Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе в Санкт-Петербурге первыми в мире узнали, как удерживается энергия термоядерной плазмы в сферическом токамаке нового поколения «Глобус-М2».
Приморье, ты где?
Совершенно обособленно существуют открытия российской науки вдали от мирового рынка. Ни одного изобретения России не вошло, например, в 150 мировых изобретений 2021 года по версии Times. Тем временем ни одного приморского изобретения вы не найдете в рейтинге российских научных открытий, представленном ниже.
Нет сомнений в том, что ученые Приморья достаточно талантливы и способны. Например, аппараты, разрабатываемые в ИПМТ ДВО РАН, являются одними из лучших в мире. В свое время ученые создали аппарат, который первым в мире достиг глубины шести километров. Еще в 2018 году президенту РАН академику Александру Сергееву показывали, как там создаются аппаратные комплексы, которые активно отправляются на экспорт и приобретаются ведущими научными организациями, среди которых и Томский политехнический университет. Но что же не так?
В 2020-2021 годах прогремело уголовное дело в отношении директора ИПМТ ДВО РАН Александра Щербатюка, который, по версии следствия, «находясь в командировке на территории Китая, договорился с представителями научной среды о разработке и продаже им глубоководного аппарата. Достоверно зная, что институт не имеет достаточных мощностей на разработку и постройку данного устройства, фигурант привлек к его строительству подконтрольную институту организацию, в том числе для этих целей устроил в нее научных сотрудников института».
В защиту и поддержку именитого ученого выступило множество людей. В том числе известный предприниматель Дмитрий Алексеев.
«ИПМТ находится в тяжелой ситуации. Так как основными заказчиками такой техники являются военные, а сейчас они не любят выпускать деньги из Москвы и Санкт-Петербурга. Поэтому ИПМТ продает своих роботов за рубеж. Но в рамках госпредприятий сложно что-либо сделать. Поэтому в РАН внедрена практика создания совместных с бизнесом малых инновационных предприятий (МИП), которые реализуют такие проекты. МИП и ИПМТ заключили договор с китайцами на разработку подводного робота за 17,5 млн рублей», — рассказывал бизнесмен, поддерживая ученого.
Так что же такого делают российские ученые, пока приморские роботы отправляются в Китай?
От чтения мыслей до сопереживающих роботов: 10 самых крутых изобретений в мире за 2021 год
Над чем трудились лучшие умы планеты в 2021 году, пока Приморье разрабатывало бетон и фарш с грибами
Копнем в прошлое
Новосибирские ученые установили, что более 200 тысяч лет назад, раньше неандертальцев и сапиенсов, юг Сибири заселили денисовцы. Это открытие им помогла сделать расшифровка митохондриальной ДНК из костных останков, обнаруженных в самом нижнем культурном слое Денисовой пещеры на Алтае. Выяснили ученые и возраст самой древней ДНк современного человека. Оказалось, он появился 45 000 лет назад. Это подтверждают и остатки обнаруженных украшений начальной культуры верхнего палеолита. Так ученые разрешили давний археологический спор о том, кто же создал эти подвески: денисовцы, неандертальцы или современный человек. Ранее никаких следов хомо сапиенс в пещере не обнаруживали.
В 2021 год учеными Института археологии РАН и Государственного музея-заповедника «Куликово поле» в районе реки Гоголь было обнаружено место одного из самых масштабных сражений времен Ивана Грозного — последнего этапа Судбищенской битвы. Ученые считают, что по количеству арзеологических находок оно затмит даже Куликово поле. здесь уде собрано более 2,2 тысяч объектов, и это еще не конец.
Строительство скоростной автомобильной дороги Москва — Казань обернулось археологической находкой. Во время предварительных раскопок в районе реки Велетьма учеными были обнаружены стоянки с разницей в возрасте 10 тысяч лет: от мезолита до эпохи ранней бронзы.
Десятки тысяч орхеологических находок были обнаружены на раскопанных средневековых селищах XII-XVI веков в районе Мурома. Ранее недалеко отсюда ученые обнаружили стоянки эпохи палеолита. Теперь у них появилась возможность изучить широкий временной отрезок жизни людей в районе Волго-Окского междуречья.
Квантовые открытия
Мировой рекорд в эффективности систем квантовой криптографии поставили российские физики. Они создали новый, более устойчивый к внешним воздействиям алгоритм коррекции ошибок. Теперь устройства для квантового распределения ключей могут работать стабильно и в городских линиях связи.
Впервые в мире ученым из лаборатории нанобиоинженерии НИЯУ «МИФИ» удалось продемонстрировать квантово-электродинамический эффект. Теоретически он был предсказан три года назад. Практическое его наблюдение позволит резко повысить эффективность устройств, преобразующих энергию света в электрическую. Например, можно будет существенно увеличить КПД органических светодиодов, солнечных батарей.
Возможность эффективного взаимодействия фотонов при использовании цепочки сверхпроводящих кубитов — квантовых аналогов битов в компьютерной памяти продемонстрировали российские ученые из Физтеха, НИТУ «МИСиС» и Российского квантового центра совместно с немецкими коллегами. Это большой прогресс в решении проблемы квантовой памяти и создания коммерческих квантовых компьютеров.
Первая в стране сеть защищенной квантовой телефонии, построенная на основе квантовой криптографической системы выработки и распределения ключей, была запущена Центром квантовых технологий МГУ. Она объединила пять квантовых устройств и 20 телефонов. Протяженность канала составила более 30 километров.
Изобретательное Приморье: лекарство от рака, защита в космосе и жуки вместо оленей
Как обстоят дела на рынке интеллектуальной собственности Приморского края
Молодых исследователей наградили в Кремле
08.02.2023
211
Президент РФ Владимир Путин в День российской науки, который отмечается 8 февраля, вручил молодым ученым премии в области науки и инноваций за 2022 год. Торжественная церемония прошла в Кремле.
«Я от всей души поздравляю с профессиональным праздником вас, ваших коллег, наставников, научных руководителей, коллективы исследовательских центров вузов и научных институтов, наших компаний и предприятий, в том числе тех, кто трудится в оборонно-промышленном комплексе, ученых, инженеров, сотрудников лабораторий из всех регионов нашей большой страны и ваших коллег из Донбасса, Херсонской и Запорожской областей. Огромная благодарность всему отечественному научному сообществу за труд, за достижения, за верность России», – заявил глава государства.
«Отмечать в День российской науки достижения молодых исследователей стало у нас доброй традицией. Как показывает история, именно молодые люди делали крупнейшие научные открытия. <…> Поэтому рассчитываю, что и вы, ваши сверстники, все поколения молодых российских ученых, будете действовать смело, дерзновенно, где-то, может быть, дерзко и решительно, ориентироваться на самые амбициозные цели, искать свои, нестандартные решения», – подчеркнул лидер нации.
По его словам, перед молодыми учеными стоят огромные задачи, так как за короткий срок России необходимо создать или вывести на новый уровень собственные крайне важные технологии в микроэлектронике, IT, промышленности, транспорте, в разработке лекарств и новых материалов, а также в других важнейших для страны направлениях, «чтобы обеспечить технологический суверенитет, независимость в производстве любой критически важной для нас продукции». Лауреатами премии стали пять человек
Они отмечены за исследования в области нефтедобычи, океанологии, химического анализа, а также за создание системы испытания сложных технических устройств
Лауреатами премии стали пять человек. Они отмечены за исследования в области нефтедобычи, океанологии, химического анализа, а также за создание системы испытания сложных технических устройств.
В частности, старший научный сотрудник Казанского федерального университета Ирек Мухаматдинов разработал катализаторы, которые помогают снизить вязкость нефти еще до ее добычи. Ведущий научный сотрудник Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН Александр Осадчиев исследовал механизмы опреснения трех северных морей – Карского, Лаптевых и Восточно-Сибирского.
Молодые специалисты Санкт-Петербургского государственного университета Ирина Тимофеева и Андрей Шишов награждены за разработку методов быстрого и точного анализа с экстракцией – выделением требуемого вещества из пробы. Их методы могут быть применены во многих отраслях, например, в медицине, криминалистике, анализе нефтепродуктов и контроле качества сельскохозяйственной продукции.
В числе лауреатов – сотрудник Центрального научно-исследовательского института Минобороны РФ Иван Фисенко. Он отмечен за «разработку технологии испытаний сложных технических устройств, обеспечивающих укрепление обороноспособности страны», говорится на сайте Кремля.
С 2022 по 2031 год в России идет Десятилетие науки и технологий. Его основные цели – привлечение молодежи в сферу науки и технологий, вовлечение исследователей и разработчиков в решение важных задач для страны и общества и рост знания людей о достижениях российской науки.
#еу
«Научные детские площадки»
Проект предназначен для детей дошкольного и младшего школьного возраста, а также их родителей. Цель заключается в том, чтобы ознакомить детей с базовыми научными принципами, а родителей — с современными научными тенденциями и возможностями, которые открывает карьера учёного. Например, планируется создать инфраструктуру развивающего досуга и навигацию по научно-популярным и образовательным ресурсам конкретных регионов.
Согласно плану, в 2022 году такая площадка появится всего в одном российском городе, в 2023-м — в четырёх. Ожидается, что в 2024-м их будет уже 15, а в 2025-м — 30.
Наногайки медузоподобных структур
— А откуда пошла другая растиражированная в СМИ тема, что ваша разработка поможет отличать поддельную валюту от настоящей?
— Антиконтрафактные технологии мы описали в той же самой работе, потому что построить технологию защиты от подделки можно на том же принципе преобразования инфракрасного излучения в фотоны с нужной длиной волны. На современных бланках ценных бумаг под действием синего света какие-то объекты флюоресцируют красненьким, зелененьким — там есть такие ниточки специальные, которые, впрочем, не обеспечивают должного уровня защиты от подделок. А если использовать наши наночастицы, то набор фотонов, которые они испускают, можно запрограммировать, то есть закодировать в его спектре некую информацию. Это уже совсем другая история, на порядок возрастает сложность подделки. Я вам так скажу: это почти невозможно.
Это, впрочем, очень малая часть нашей работы, почти ничего
А вот действительно важное направление, о котором я еще не рассказал, — кристаллография наносостояний. Эта работа вышла уже в 2021 году, во влиятельном журнале Nano Research
Ее базовая идея в том, чтобы для создания более сложных наноинженерных конструкций использовать процесс перекристаллизации. Этот процесс хорошо известен, но не для объемных материалов. Для наносостояний процессы перекристаллизации пытались запускать, но всегда получали более простой объект: условно говоря, имея куб, получали шар. Невозможно было из куба получить, например, шестигранную призму, все всегда сваливалось в сторону упрощения.
А мы доказали, что процесс усложнения структур путем перекристаллизации возможен, и даже показали миру, как его запускать. Как пример мы использовали нанокристаллы, поверхность которых мы с помощью лазерного излучения очень деликатно подплавляли, запуская процесс перекристаллизации, и так на шестигранных наногайках смогли вырастить кристаллические стержни
Важно, что это не аморфный материал, а именно кристаллический, — это мы тоже доказали. Работа называется ярко — «Медузоподобные нанокристаллические структуры»
Их вообще раньше получить никто в принципе не мог!