Природное наследие (Новости)

Ранее неизвестный генетический вариант вируса клещевого энцефалита возрастом более 1,5 тыс. лет был обнаружен в ходе исследований коллекции вирусов, выделенных учеными Новосибирского научного центра. Об этом сообщил ТАСС младший научный сотрудник Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ СО РАН) Сергей Ткачев.

"Найденная нами генетическая линия внутри сибирского субтипа вируса, встречающегося от Дальнего Востока до Европы, получила название Обская. Этот генетический вариант обладает необычной структурой генома и похож на самую древнюю генетическую линию для сибирского субтипа, возрастом порядка 1,5 тыс. лет", - сказал Ткачев.

Он уточнил, что проведенные испытания на лабораторных животных доказали низкую патогенность Обской генетической линии. Патогенность для человека пока неизвестна, однако, по словам Ткачева, те вакцины, которые сейчас используются, смогут защитить и от этого варианта вируса. "Для человека этот вариант вируса вряд ли представляет опасность", - добавил Ткачев.

Ученые планируют понять, насколько часто этот вариант вируса встречается в природе и усовершенствовать механизмы его поиска, так как его геном отличается от ранее известных типов, и не все современные системы могут точно определить данный вариант.

Министерство образования и науки РФ, похоже, готовится к «бракоразводному» процессу между педагогами и учеными. Пока только морально, потому что официального решения еще не принято, но говорят, что это может произойти уже в ближайшее время. Разрыв прежних отношений наметился давно: одно дело просвещать массы и совсем другое — творить будущее, обеспечивать технологический рывок. А разные задачи рождают разные подходы к схемам организации процессов. Но так думают одни. Их оппоненты считают, что процессы образования и науки взаимосвязаны и делить их ни в коем случае нельзя, иначе наломаем дров и потом будем кусать локти.

Почему вообще о разделении Минобрнауки заговорили именно сейчас, а точнее возобновили старую дискуссию? Многие считают, что ее «реанимировал» новый Указ президента страны, который призвал правительство к 2024 году обеспечить присутствие РФ в числе пяти ведущих стран мира, осуществляющих научные исследования и разработки в приоритетных областях, а также создать сеть из 15 научно-образовательных центров мирового уровня. Осуществить все это можно только при едином управлении наукой, высшим образованием и высокими технологиями.

— Сейчас РАН взаимодействует со всеми ведомствами, где проводятся научные исследования, — говорит академик, вице-президент РАН и по совместительству заведующий кафедрой МГУ им. Ломоносова Алексей ХОХЛОВ. — Помимо академических институтов и вузов это государственные научные центры, отраслевые институты при Минздраве, Минсельхозе, Минсвязи и других ведомствах. В рамках Стратегии научно-технического развития страны мы должны обеспечить координацию деятельности научных учреждений, вузов и предприятий, выпускающих высокотехнологичную продукцию. Если в 2000-х мы реализовывали очень плодотворную программу «Интеграция», в рамках которой создавались научно-образовательные центры на базе институтов РАН и вузов, то теперь речь идет о программе «Интеграция Плюс», когда такие центры включают еще и высокотехнологичные производственные компании. Конечно, все это проще делать, когда за все три компоненты таких научно-образовательных центров отвечает одно ведомство.

По словам Алексея Ремовича, идея создания такого ведомства имеет еще один резон — разгрузить нынешнее Министерство образования и науки.

— Сейчас у него совершенно безбрежная сфера компетенции, ему приходится принимать самые разнородные решения. Поэтому, конечно,есть определенный смысл в том, чтобы одно министерство сосредоточилось на довузовском образовании, другое — на обеспечении технологического прорыва. Но в принципе, я приму любую схему реорганизации, которая оставит научные институты и университеты в рамках одного министерства. Разделять их ни в коем случае нельзя.

— А в министерство довузовского образования отойдут детсады, младшая и средняя школы?

— Думаю, да. Это вполне разумно.

— Что будет с РАН и ФАНО?

— РАН — это не ведомственная структура. Она будет осуществлять научно-методическое руководство всеми научными организациями страны, что мы сейчас и делаем, а к министерству отойдет организационная функция. Что касается ФАНО, тут возможны разные варианты. Я в принципе не исключаю, что это агентство в том или ином виде войдет в новое министерство.

— Но если организационный чиновничий потенциал вырастет до уровня министерства, роль РАН понизится?

— Она останется той же. Чиновники ведь сами ничего не генерируют, а только перерабатывают. У академии как была, так и останется идейная составляющая.

— И с ФАНО не возникает проблем?

— Они возникают. Но мы стараемся их решать. У нас преимущество перед ФАНО — мы знаем, что такое научная работа. В целом они прислушиваются к тому, что мы говорим, к тому же сегодня мы чувствуем дополнительную поддержку со стороны руководства страны.

В любом случае, как все повернется в сфере управления наукой и образованием, страна узнает совсем скоро, после формирования структуры нового правительства. Но роль академии наук, по словам Хохлова, инвариантна. По его мнению, отвечающая за перспективу, стратегию развития страны, она могла бы быть вписана не в правительственную, а скорее в президентскую вертикаль власти. «Академия не будет ни «над», ни «под» министерствами, она будет все время «сбоку».

Мнение академика, члена Президиума РАН Геннадия МЕСЯЦА:

— В том виде, в каком сейчас существует наше Министерство образования и науки, то есть ведомство, отвечающее за детские сады, школы, абитуриентов со студентами и науку, — такого нет нигде. Надо отделять школу от науки. Ведь в России всегда были Министерство просвещения и Высшая школа.

За образец надо брать то лучшее время науки, которое было в нашей стране в 60–70 годы. Мощный Госкомитет по науке и технологиям (ГКНТ) распределял деньги среди ведомств, занимающихся наукой, включая министерства, вузы, и выделял дополнительные средства академическим институтам. Во главе стоял вице-премьер правительства, который имел право давать поручения различным ведомствам.

Комитет это будет сейчас или Министерство науки, оно должно выделять деньги и Академии, и госкомпаниям на развитие науки, и вузам, где есть наука.

А она есть далеко не везде. Вот приняли у нас программу «топов» среди вузов. Вроде бы самым успешным давали большие деньги, покупали оборудование... И что в итоге? Для того чтобы каждый раз доказывать, что они имеют право находиться в топе, многие из учебных заведений платили деньги членам академических институтов за присоединение к их статьям! Так поднимали рейтинги и цитируемость. Но на самом-то деле все основные исследования проводились в академических НИИ. К тому же не надо забывать, что среди учебных вузов много частных, где уровень науки и подавно оставляет желать лучшего.

А что у нас творится с аспирантурой! Если помните, предыдущим постановлением они были почти закрыты при академических институтах. Предполагалось, что все защиты будут проходить в вузах, чтобы добавить им рейтинг. Но каким образом?! Задачей аспирантуры провозгласили профессиональный рост. Защитил — не защитил диссертацию по окончании — не важно, все равно получил бумажку о повышении профессионального роста. У нас в РАН такого не могло быть. Защиту кандидатских мы считаем первой ступенью научной карьеры. По наличию у профессора аспирантов определяли его рейтинг, сегодня — по наличию публикаций... Это, увы, ведет к кадровому голоду в академических институтах.

Заместитель президента РАН, член-корреспондент РАН, член президиума РАН Владимир ИВАНОВ:

— Система управления наукой зависит от целей, перед ней поставленных, и имеющихся ресурсов. Поскольку президент страны сформировал сейчас новые цели и задачи, для их решения прежняя система управления, нацеленная больше на ресурсную экономику, уже не подходит. Мы должны создать эффективную систему управления, которая позволит экономике выйти на интенсивный рост. А поскольку мы работаем в положении с сильно ограниченными ресурсами, нужно переориентировать их на решение первоочередных, перспективных задач.

Наша нынешняя система управления наукой раздроблена на множество министерств и ведомств, при этом единый координационный центр отсутствует. Это ведет к неэффективному использованию ресурсов.

С другой стороны, каждое министерство решает свои определенные задачи. А есть такие, которые требуют комплексных решений. Для того чтобы скоординировать их действия, нужна отдельная структура. В оборонке такая структура известна — это ВПК: Военно-промышленная комиссия. Было бы целесообразно иметь подобную комиссию, к примеру, Комиссию по науке и технологиям, которая координировала бы все отрасли гражданского назначения. В этом случае не будет необходимости в создании отдельного министерства науки. ГКНТ мог бы координировать всю науку в стране.

И наконец, еще одно мнение, отличное от предыдущих, высказал по поводу возможного переформирования Минобрнауки РФ председатель Российского союза ректоров, ректор МГУ имени Ломоносова, академик, член президиума РАН Виктор САДОВНИЧИЙ. Накануне Дня Победы он заявил в интервью Интерфаксу, что голоса сторонников и противников разделения данного ведомства поделились поровну. Сам же Садовничий уточнил, что придерживается точки зрения о сохранении текущей конфигурации еще на некоторое время. «Мне кажется, может, сейчас на некоторое время оставить так, как есть и посмотреть еще», — сказал он.

Исследователи из Китая разработали фильтр, который удаляет соль из воды в 3 раза быстрее, чем обычные фильтры. Его мембрана обладает уникальной наноструктурой трубчатых нитей, вдохновленной математико-биологической работой Алана Тьюринга, - сообщает nature.com со ссылкой на Science.

Изобретенный фильтр - это наиболее качественно изготовленный пример «структур Тьюринга», и их первое практическое применение, - говорят исследователи.
Водные фильтры от Алана Тьюринга прошли первые испытания. Фото: nature.com
«Эти трехмерные структуры довольно необычны», - рассказал Патрик Мюллер, системный биолог лаборатории Фридриха Мишера в Тюбингене (Германия). Он говорит, что трубчатые нити фильтра диаметром всего в десятки нанометров невозможно изготовить другими способами, такими как, например, трехмерная печать.

Британский математик Алан Тьюринг наиболее известен своими трудами в области криптографии для правительства Великобритании во время Второй мировой войны. Его считают также отцом компьютерной науки и искусственного интеллекта. Но немногие знают, что за два года до смерти в 1952 году он завершил работу в области зарождающейся тогда математической биологии. В исследовании он предложил математическую модель процесса, посредством которого клетки эмбриона могли бы начать формировать некие структуры - конечности, кости и органы. В этом процессе два вещества непрерывно реагируют друг с другом, но диффундируют через общий контейнер с очень разными скоростями. Быстро диффундирующий реагент, называемый ингибитором, отталкивается от более медленного, называемого активатором, и, эффективно чередуясь, они образуют продукт в узор пятен или полос. (Терминология была придумана биологами Хансом Мейнхардтом и Альфредом Гирером, которые в 1972 году самостоятельно сформулировали эквивалентную теорию).

По словам Патрика Мюллера, в среде ученых были жаркие споры, действительно ли этот процесс происходит на клеточном уровне. Тем не менее ситуация «реакция-диффузия» была использована для объяснения некоторых закономерностей в природе и обществе, включая полосы зебры, песчаную рябь и движения финансовых рынков. Попытки синтезировать такие структуры в лаборатории до сих пор ограничивались двумерными узорами.

Команда во главе с ученым-физиком Лин Чжан из Чжэцзянского университета в Ханчжоу (Китай) приступила к созданию трехмерной структуры Тьюринга из полиамида - материала, подобного нейлону, образованного реакцией между химическими веществами - пиперазином и тримезоилхлоридом. В обычном процессе тримезоилхлорид диффундирует быстрее, чем пиперазин, но разница не настолько велика, чтобы создать структуру Тьюринга. Трюк Чжан заключался в том, чтобы добавить в пиперазин поливиниловый спирт, еще более снизив скорость его диффузии и позволив ему действовать как активатор ингибитора тримезоилхлорида.

В результате получается грубая пористая сетка с наноструктурой, напоминающей узор Тьюринга, который можно увидеть под электронным микроскопом. Команда смогла создать варианты, показывающие, как точки, так и трубки - два типа самоорганизующейся структуры, предсказанные моделью Тьюринга.

По словам Лин Чжана, исследователи были в восторге от того, что им удалось создать структуры Тьюринга. Но еще более они были удивлены, когда обнаружили, что мембраны действуют как эффективные фильтры для воды - в некоторых отношениях превосходят обычные нейлоноподобные фильтры. Трубчатая структура фильтра дает ему большую площадь поверхности по сравнению с обычными фильтрами, что увеличивает поток воды через мембрану.

В тестах, выполненных группой Чжана, один проход воды через трубчатый фильтр Тьюринга уменьшал содержание столовой соли в легком солевом растворе наполовину. Он также отфильтровывал другие соли: хлорид магния более чем на 90%; и сульфат магния, или соль Эпсома, более чем на 99%. Авторы утверждают, что один квадратный метр фильтра может обрабатывать до 125 литров воды в час при давлении, примерно в 5 раз меньшем атмосферного. Это в три раза превышает скорость обычных коммерческих фильтров. Фильтр Тьюринга можно использовать для очистки солоноватой воды и промышленных сточных вод.

Несмотря на все преимущества таких мембран, они не эффективны для удаления столовой соли и, соответственно, для опреснения морской воды. Фильтр Тьюринга можно использовать только для предварительной обработки морской воды в опреснительных установках, при этом столовую соль удаляют традиционными способами, такими как обратный осмос.

Патрик Мюллер считает, что этот метод может быть применен шире, например, в регенеративной медицине - при производстве искусственных вен или костей. «Если вы знаете, как сделать трубочки, то, возможно, вы сумеете организовать их в структуры более высокого порядка – например, в органы», - объяснил он. Однако сделать это будет трудно из-за того, что пока сложно предсказать формирование таких структур.

Девяносто процентов людей, умирающих из-за малярии, инфицированы паразитом Plasmodium falciparum. Прокладывая путь к более сильным противомалярийным препаратам, исследователи изучили, как работают гены паразита. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Исследовательская группа, возглавляемая специалистами из Университета Южной Флориды (США), использовала новый генетический инструмент piggyBac, который позволил охарактеризовать функции почти всех генов Plasmodium falciparum. С его помощью ученые создали мутации большинства из 6000 генов паразита, сосредоточив свое внимание на аденине и тимине – двух из четырех азотистых оснований, которые составляют ДНК. Высокий процент именно аденина и тимина ранее создавал препятствия для манипуляций с геномом паразита.
[Фото: Eurekalert]
В результате своих исследований ученые смогли выявить около 2600 генов, которые отвечают за рост паразита и его устойчивость к противомалярийным препаратам. Ожидается, что это открытие окажет огромное влияние на борьбу с малярией, которая ежегодно уносит боле 500 000 жизней. По данным Всемирной организации здравоохранения, во всем мире передача малярии происходит в 97 странах, угрожая заражением примерно 3,4 миллиарда человек.

Впервые мировой туризм был проанализирован количественно во всей цепочке поставок - от перелетов до сувениров. Выяснилось, что эта отрасль выбрасывает большое количество парниковых газов, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature Climate Change.

Исследование, проведенное группой ученых из Сиднейского университета, показало, что связанный с глобальным туризмом выброс парниковых газов примерно в 4 раза превышает предыдущие показатели. Отрасль растет быстрее, чем международная торговля и ответственна за почти десятую часть глобальных парниковых газов.
Углеродный след мирового туризма

Новое исследование проанализировало 189 отдельных стран и всех цепочек поставок в них.

США возглавляют рейтинг по объему выброшенного углекислого газа, за ними следуют Китай, Германия и Индия. Большинство выбросов в этих странах вызвано внутренними поездками.

В таких странах, как Мальдивы, Маврикий, Кипр и Сейшельские острова, международный туризм составляет от 30 до 80 процентов национальных выбросов.

В документе отмечается, что международные поступления в туристической отрасли ежегодно растут на 3-5 процентов, опережая рост международной торговли.

В период с 2009 по 2013 год глобальный углеродный след туризма увеличился в 4 раза и сейчас это около 8 процентов глобальных выбросов парниковых газов. Помимо авиаперевозок, сюда входит также другой транспорт, шопинг, еда и т.д.

«Наш анализ - это первый в мире взгляд на истинную стоимость туризма, включая расходные материалы, такие как питание от еды и сувениров, - это полная оценка глобального туризма…», - сказал д-р Арунима Малик из Школы физики. Основная задача исследователей – оценить самые разные аспекты мирового туризма и их влияние на планету.

Соавтор исследования доктор Я-Йен Сан из бизнес-школы Университета Квинсленда и Национального университета Cheng Kung (Тайвань) добавил, что международному сообществу стоит рассмотреть вопрос о включении мирового туризма в число отраслей, от которых зависит изменение климата. Необходимо применять некие ограничения - например, на перелеты в некоторые страны. Так, по его мнению, углеродный налог, в частности для авиации, мог бы снизить темпы бесконтрольного роста выбросов, связанных с туризмом.

Ведущий исследователь из Университета Сиднея, профессор Манфред Ленцен, сказал, что исследование показало, что воздушные перевозки являются ключевым фактором, влияющим на развитие туризма, и что углеродоемкая промышленность будет развиваться и составлять все более значительную долю глобальных выбросов, поскольку растущее богатство и технологические достижения делают путешествия доступными.

«Мы обнаружили, что объем выбросов углерода на душу населения сильно возрастает с повышением качества жизни и, вероятно, не останавливается по мере роста доходов», - сказал профессор Ленцен.

Ученые Калифорнийского университета и Риверсайдского альтернативного астрономического центра Земли разрабатывают первую количественную структуру для получения и изучения динамических биосигналов экзопланет на основе сезонных изменений в атмосфере Земли, - сообщает eurekalert.org со ссылкой на «The Astrophysical Journal Letters».

Существуют разные способы поиска жизни на других планетах. В ближайшее время с помощью телескопов нового поколения поиск жизни на других планетах будет начинаться с обнаружения биологических продуктов в их атмосферах. Но биосигналы, основанные на единичных измерениях атмосферных газов, могут вводить в заблуждение. Именно поэтому разрабатывается система поиска и изучения динамических биосигналов.

Поскольку Земля вращается вокруг Солнца, различные ее области получают разное количество Солнечного тепла в зависимости от времени года. Наиболее заметными признаками этого являются изменения погоды и продолжительности светового дня, но под влияние также попадает атмосферный состав. Например, в северном полушарии, в котором сконцентрирована большая часть мировой растительности, рост растений летом приводит к значительным выделениям в атмосферу кислорода и гораздо меньшим – углекислого газа.

«Сезонные изменения в составе атмосферы - это многообещающий образец биосигнатуры, потому что если они модулируются на Земле, то, вероятно, будут происходить и в других обитаемых мирах», - сказал ведущий автор исследования Стефани Олсон - аспирант кафедры наук о Земле Калифорнийского университета в Риверсайде. «Вывод о существовании жизни, основанный на сезонности, не требует детального понимания биохимии другой планеты, поскольку он возникает как биологический ответ на сезонные изменения в окружающей среде, а не как следствие определенной биологической активности, которая может быть уникальной для Земли».

Сейчас ученым важно определить наиболее перспективные биосигналы, чтобы новые космические и наземные телескопы конструировались особым образом. Для этого исследователи анализируют сезонное образование и разрушения кислорода, углекислого газа, метана и учатся определять их с помощью спектроскопии. Они также смоделировали колебания кислорода в атмосфере обитаемой планеты с низким содержанием кислорода, как на Земле миллиарды лет назад. Ученые обнаружили, что озон (O3), который образуется в атмосфере за счет реакций с газообразным кислородом (O2), выделяющимся, если на планете есть жизнь, будет более легко измеримым маркером сезонных колебаний кислорода, чем сам О2 на слабоокисленных планетах.

Главная проблема поиска жизни на других планетах – в неизбежной пока двусмысленности получаемых данных. Так, ученые рассматривают ситуации, при которых они будут получать сигналы в результате небиологических процессов, маскирующихся под жизнь. И наоборот действительно существующая жизнь на планете может продуцировать несущественное количество биосигналов. «И кислород, и метан - многообещающие биосигналы, но есть способы их производства без жизни», - сказал Эдвард Швитерман – сотрудник NASA.

Стефани Олсон считает, что наиболее эффективным должен оказаться способ наблюдения за атмосферой планет на всех орбитах, чтобы заметить изменения в составе газов в течение года. «В некоторых случаях такие изменения будет трудно объяснить иными причинами, кроме присутствия жизни на планете…» Кроме того, этот метод, возможно, позволит не только констатировать факт жизни, но и дать ей определенные характеристики.

Новое исследование существенно продвигает ученых в поиске жизни на очень далеких планетах.

Специалисты Управления океанических и атмосферных исследований США и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории зафиксировали аномальный рост силы атлантических ураганов.

Согласно выводам исследователей, основной причиной стал естественный климатический цикл, называемый североатлантической осцилляцией. Вероятно, глобальное потепление также вносит свой вклад, делая силу штормов непредсказуемой. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте EurekAlert!.

При быстром росте интенсивности циклона его скорость увеличивается на 36 километров в час за 24 часа. В 2017 году это наблюдалось у таких ураганов, как «Харви», «Ирма», «Хосе» и «Мария».

Исследователи проанализировали спутниковые данные о силе штормов за последние 30 лет и обнаружили, что средний прирост скорости ветра у ураганов в настоящее время на 21 километр в час больше, чем в прошлом. Каждое десятилетие эта характеристика повышалась на семь километров в час.

На скорость ветра влияют различные факторы, включая температуру у поверхности моря, влажность, направление и скорость роста, а также содержание тепла в приповерхностном слое океана. Североатлантическая осцилляция, впервые обнаруженная в 2001 году, главным образом, влияет на температуру поверхности моря, делая ее непостоянной в течение десятилетий. Сейчас это явление наблюдается в центральной и восточной части Атлантики. Ученые допускают, что оно может испытывать на себе воздействие глобального потепления.

Тропический ураган «Харви» вызвал катастрофические наводнения в Техасе в 2017 году и стал сильнейшим после урагана «Катрина» в 2005 году. В результате стихийного бедствия погибли 83 человека, а общий ущерб составил 70 миллиардов долларов.

С помощью специального аппарата, который может преобразовывать молекулы воды и углекислого газа, получается этанол. В перспективе синтетический спирт заменит привычные виды топлива, уверены коллеги Игоря.

Спирт можно сделать из воздуха. Ну, почти — еще необходимы вода и электричество. Аппарат был представлен стартапом Catalytic Innovations. Устройство преобразует молекулы воды и углекислого газа в этанол — вещество более известно как винный, или пищевой, спирт.

Ценность изобретения не только в возможности делать спирт из воздуха — в процессе реакции из атмосферы удаляются парниковые газы. В перспективе любая машина сможет ездить на экологически чистом синтетическом спирте, пояснил Игорь.

Первый аппарат по производству спирта из воды и воздуха основатель стартапа собрал в гараже в доме своих родителей. Будущий доктор наук вдохновился механизмом обмена веществ в растениях, которые преобразуют воду и воздух в органику с использованием солнечной энергии. Устройство было представлено как концепция, о коммерческом применении технологии речи пока не идет.