ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА СО РАН

ВЫПУСК 106 июнь 2014 г.

ГРАНТЫ ПРЕЗИДЕНТА НАУЧНЫМ ШКОЛАМ ИРКУТЯН

На Президиуме ИНЦ СО РАН генеральный инспектор по Иркутской области П.А. Огородников вручил гранты Президента РФ директору Института систем энергетики им. Л.А.Мелентьева СО РАН член-корр. РАН Н.И.Воропаю, председателю Президиума Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН академику С.И.Колесникову, директору Института химии им. А.Е Фаворского СО РАН академику Б.А.Трофимову, советнику РАН академику Г.А. Жеребцову, советнику РАН академику М.И.Кузьмину и председателю Президиума ИНЦ СО РАН, директору Института динамики систем и теории управления СО РАН академику И.В.Бычкову.

- Это грант государственной поддержки ведущих научных страны, - пояснил Игорь Вячеславович Бычков. - Очень значимый конкурс, в котором даже участвовать престижно, а уж побеждать особенно приятно. Могу сказать по своей тематике, по информационным технологиям – от Урала до Дальнего Востока всего две научных школы поддержано -  школа директора Института вычислительных технологий СО РАН академика Юрия Ивановича Шокина и моя. Это не мегагранты, несмотря на то, что это средства на большие коллективы, но размер их не очень большой. Но это очень значимо и почетно с точки зрения признания научной общественностью наших заслуг на таком высоком уровне. Мы всегда говорили, всегда подчеркивали, что отличается наша фундаментальная наука от науки других стран наличием научных школ, очень специфического, очень тонкого настроя людей, которые могут сказать, что они находятся в рамках не просто единого направления наук, но и в рамках коллективной работы, коллективного разума для решения наиболее современных актуальных проблем. Это с одной стороны, с другой - некоторые направления научных школ являются перспективными, но спорными, недостаточно понятными, неизвестно, что из них будет, но их тоже надо поддерживать. Иначе, они не будут развиваться, не будут развиваться исследования.

Очень часто эти школы формируются не из столь узких интересов, мы пытаемся их формировать как некие приоритетные направления не столько исследований, сколько развития. В частности, в той школе, которую я возглавляю, в ней не только и не столько специалисты в области, которой я конкретно занимаюсь, сколько мы совместно в рамках института ведем целый комплекс исследований, связанных и с управляемостью систем, и с их устойчивостью, и с оптимизацией, и с выработкой эффективного управления. И то, что касается информационных технологий - это и распараллеливание, и геоинформационные системы, и системы поддержки принятия решений, и защиты информации. Это достаточно интересный и многообразный пласт. И название у нашей школы сложное «Многофункциональные интеллектные информационные и управляемые системы: теория и приложения».

И еще один важный момент. Ведущая научная школа – это все-таки необычный проект, где есть признанный лидер, руководитель и команда высококвалифицированных исполнителей. В понимании этого конкурса ведущая научная школа - это действительно объединение очень сильных известных ученых, которые признаны в мире, и их исследования признаны и в мире и в России. Но при этом в рамках определенного развития исследований они объединяются и возникает некая даже не междисциплинарность, а интеграционность исследований одного направления . Это очень важно, очень интересно. Такой конкурс подчеркивает значимость исторически сложившихся у нас технологий фундаментальных исследований. И мне понравилось – я в первый раз подавал заявку, учитывая накопленный опыт организации работы и полученных результатов - что ведущая научная школа академика Ю.И. Шокина не меняет своего названия с самого момента проведения этого конкурса и действительно является именно признанной научной школой.

И еще. Это не конкурс, куда можно подавать заявки с разными аспектами сегодняшнего современного анализа и разными взглядами. Все-таки если эта школа, значит, у нее сформировано свое ментальное четкое ясное понятное название, и она должна сохранять его на долгие годы. Она может не побеждать в конкурсе, но она должна быть. Но это никак не означает, что она косная, закрытая. Она открыта и развивается в перспективном и актуальном направлении. Это очень важно.

УВЛЕЧЬ МАТЕМАТИКОЙ МОЛОДЫХ

22–28  июня в Институте динамики систем и теории управления СО РАН будет проходить IV международная школа-семинар "Нелинейный анализ и экстремальные задачи".

- Наша школа продолжает традицию проведения широко известной в 80-е годы прошлого столетия Всесоюзной школы по теории операторов в функциональных пространствах, регулярно проводившуюся в Иркутске, - поясняет ученый секретарь оргкомитета, кандидат физ.-мат. наук Анна Ананьевна Лемперт. - И названа она школой именно потому, что большая часть времени работы предоставлена ведущим ученым для прочтения циклов лекций, а молодежные доклады занимают ее меньшую часть.

Новейшая история школы была начата в 2008 году по инициативе и под руководством нашего известного математика члена-корреспондента РАН А.А. Толстоногова. Первая школа-семинар была проведена нашим институтом совместно с Институтом математики им В.А. Стеклова, с Институтом математики им. С.Л. Соболева СО РАН, с Институтом математики и механики УрО РАН, механико-математическим факультетом МГУ. И с самого начала нам удавалось получать финансовую поддержку РФФИ на ее проведение.

Тогда в школе-семинаре приняли участие 59 ученых из Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска, Ижевска, Екатеринбурга, Кемерово, Братска, Улан-Удэ и больше всего было иркутян. Из них 1 чл.-корр. РАН, 19 докторов наук, 15 кандидатов наук.
Научная программа охватывала теорию динамических систем, представленную пленарными докладами (лекциями) и секционными докладами. С лекциями выступили такие известные ученые как Н.Н. Субботина, А.В. Фурсиков, Е.Л. Тонков, А.В. Дмитрук, А.В. Карапетян, Г.В. Демиденко.

Особенно сильный лекторский состав был в 2010 году, когда в работе школы приняли участие именитые российские и зарубежные ученые: N. Kenmochi (Chiba, Japan), A. Bressan (Penn, USA), G. Wolansky (Haifa, Israel), А.Д. Иоффе (Israel), В.М. Тихомиров (Москва), И.В. Мельникова (Екатеринбург), А.Н. Сесекин (Екатеринбург), Б.Т. Поляк (Москва).

Школа 2012 года отличалась широкой географией участников. Всего в школе-семинаре приняли участие 91 человек, в том числе зарубежные ученые из Израиля, Португалии, Вьетнама, Чехии. С лекциями выступили следующие известные ученые: P. Krejci (Praha, Czech Republic), M. Margaliot (Tel-Aviv, Israel), В.В. Гончаров (Evora, Portugal), Н.Ю. Лукоянов (Екатеринбург), А.С. Андреев (Ульяновск).

Нынешнюю, IV школу мы проводим совместно с Институтом математики, экономики и информатики ИГУ , Институтом математики им. С.Л. Соболева СО РАН и Институтом математики и механики УрО РАН. Цель школы-семинара — ознакомить молодых ученых с современным состоянием исследований в следующих направлениях: нелинейный анализ и его приложения; динамические системы; эволюционные уравнения и уравнения в частных производных; вариационное исчисление и оптимальное управление.

Предполагается сильный лекторский состав. Л екции прочтут известные ученые Z. Artstein ( Israel), I. Ekeland ( France),  L. Thibault ( France), Ю.С. Ледяев ( USA).

Председатель программного комитета школы-семинара А. А. Толстоногов, известный в нашей стране и за рубежом математик, проводит исследования на переднем крае мировой науки и всегда «держит руку на пульсе» достижений в своей области. Он имеет широкие связи с зарубежными коллегами и считает своей целью привлечь молодых ученых к занятиям математикой, а также к сотрудничеству с коллегами из разных городов и стран. После каждой школы-семинара, как правило, появляются совместные публикации участников из разных городов и стран. Целенаправленный подбор лекторов позволяет повысить научную квалификацию молодых ученых и аспирантов, что способствует получению ими новых научных результатов в своих областях знаний.

 На фото: Доклады профессора В. М. Тихомирова (МГУ) неизменно вызывали интерес обширной аудитории.

МАССОВОЕ РАЗВИТИЕ ЧУЖЕРОДНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ – СВИДЕТЕЛЬСТВО ЭВТРОФИКАЦИИ ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ БАЙКАЛА?

Группа экспертов Лимнологического института СО РАН под руководством директора института, академика Михаила Александровича Грачева, провела проверку состояния экосистемы части северной котловины озера Байкал. Поводом стало поступившее в ЛИН в сентябре 2013 года письмо Росприроднадзора по Сибирскому федеральному округу, в котором говорилось об обнаружении обширного загрязнения акватории и прибрежной зоны озера Байкал в районе Северобайкальска. По итогам проверки этот район признали зоной чрезвычайной экологической ситуации.

Для изучения ситуации и выяснения ее причин в Северобайкальск были направлены три научных экспедиции за счет института. В последней, помимо восьми лимнологов, участвовали представители Росприроднадзора и Байкальской транспортной прокуратуры. Ученые также провели опрос местных жителей. Руководил экспедицией доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией водных беспозвоночных ЛИН Олег Анатольевич Тимошкин, а также в ней участвовал главный инспектор департамента Росприроднадзора по СФО Евгений Иванов.

Ученые установили - загрязненный участок северо-западной оконечности озера протянулся более чем на десять километров. Масса береговых скоплений, по предварительным оценкам, составила около 1400 тонн. Они оказались выброшенными на берег и загнивающими остатками несвойственных для Байкала водорослей (спирогира). Их расположение совпало с направлением течений, преобладающих в этом районе Байкала. Массовое цветение таких водорослей наблюдается вдоль всей мелководной зоны, на протяжении 10- 15 километров западнее Северобайкальска.

Ученые предположили, что аномальное разрастание водорослей вызвано обширным сбросом химических веществ, сформировавших для них питательную среду, через городские очистные сооружения. Основанием для такого предположения стали отличия в степени распространения водорослей выше и ниже точки сброса сточных вод в реке Тыя.

Проведенный в ЛИН СО РАН анализ нескольких сотен гидробиологических проб и гидрохимических показателей очищенных сточных вод, сбрасываемых в реку Тыя, недалеко от места ее впадения в озеро показал, что в состав любых сточных вод входят, в том числе, аналоги азотных и фосфатных удобрений, используемых для увеличения продуктивности наземных растений. Ученые предположили, что именно повышенное содержание этих веществ и вызвало необычное распространение несвойственных для экосистемы Байкала водорослей. По словам местных жителей, опрошенных в ходе экспедиции, такая ситуация наблюдается примерно с 2011 года.

Ученые предположили, что к резкому ухудшению экологической обстановки привело изменение состава городских сточных вод. Процесс очистки сточных вод включает в себя несколько этапов, одним из которых является использование в очистных сооружениях активного ила, представляющего собой совокупность бактерий и многоклеточных организмов. Живые организмы подобраны таким образом, что могут поглощать загрязняющие вещества, разлагая органику на углекислый газ и воду. Фосфаты и минеральный азот используются ими для собственного роста. Проверка городских очистных сооружений показала, что активный ил находится в угнетенном состоянии — он оказался неспособным полноценно перерабатывать массу соединений азота и фосфора, из-за чего вещества попадали в воду в повышенных концентрациях.

Анализ источников городских сточных вод показал, что периодически в городскую канализацию поступали промышленные стоки от помывки вагонов и локомотивов депо. Примерно с 2009 года вагонное депо стало использовать для помывки поездов вместо обычных моющих средств, вроде бытовых стиральных порошков и мыла, средства с усиленной бактерицидностью. Они обладают мощным бактерицидным эффектом, относительно безвредным для людей и животных, но при этом угнетающим активный ил.

Скорее всего, решение о подключении сточных вод вагонного депо к городской канализации было принято без экологической экспертизы. Согласно исходному проекту, вагонное депо города имеет собственную локальную систему очистки, которая не работала на момент проверки. Городская же очистная станция изначально не была приспособлена к переработке промстоков.

Само по себе массовое развитие нехарактерных водорослей, на первый взгляд, не создает большой угрозы озеру. Это весьма мягкий ответ его экосистемы на загрязнение. Хотя даже домашние животные отказывались пить загрязненную воду Байкала. Однако в дальнейшем, при сохранении нынешних темпов загрязнения, оно может привести к значительной перестройке сообществ водных организмов прибрежной зоны северной оконечности Байкала.

Развитие спирогиры чем-то напоминает вселение в озеро нового биологического вида. Этот процесс неоднократно наносил серьезный экологический ущерб экосистемам многих водоемов, например, таких как Великие озера Северной Америки, озера Бива в Японии и озера Охрид в Македонии.

По мнению Тимошкина О.А., сценарий, по которому развивались события в прибрежной зоне возле Северобайкальска, в той или иной степени может повториться возле любого другого населенного пункта, расположенного на берегу Байкала и имеющего станции очистки сточных вод, например Слюдянки, Байкальска и других.

Подобный сценарий, по мнению ученого, может также развиваться в заливах и бухтах, густо застроенных гостиницами и турбазами (особенно это актуально для Малого Моря) либо имеющих сильную рекреационную нагрузку (Листвянка, Большие Коты, Песчаная и другие).

Сотрудники ЛИН СО РАН уже неоднократно предупреждали об этом общественность через научные отчеты и статьи, часть из которых можно увидеть на сайте института, а также в публикациях в СМИ.

В минувшем году на эту тему было сделано пять докладов на симпозиумах и конференциях различного уровня. В докладе, который был представлен в ноябре 2013 года на совместном заседании президиума Иркутского научного центра, Госкомгидромета, Минприроды и НПО «Тайфун», прозвучал следующий вывод: результаты 13-летних исследований прибрежной зоны, проводимых в лаборатории биологии водных беспозвоночных ЛИН СО РАН, позволяют говорить о начале «скрытой эвтрофикации» значительных участков прибрежной зоны, приуроченных к ряду прибрежных населенных пунктов Байкала.

По инициативе директора Лимнологического института, в конце февраля в Москву был направлен один из сотрудников Института с научными материалами по экологической ситуации на Северном Байкале. В результате были сформированы и переданы депутатские запросы в адрес председателя Правительства РФ Д.А. Медведева и генерального прокурора РФ Ю.Я. Чайки и других высших должностных лиц РФ. В результате были приняты первые меры. Железнодорожники перестали сливать свои отходы в очистные сооружения и выплатили первые штрафы. Но это только первый шаг к восстановлению экологии северного берега Байкала.

На снимке О.А.Тимошкин: рабочий момент экспедиции ЛИН СО РАН: отбор проб водорослей, выброшенных на побережье возле бухты Сеногда.

РОССИЙСКО-МОНГОЛЬСКИЕ НАНОКЕНТАВРЫ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ

 Нанотехнологии сейчас получили стремительное развитие во всем мире, поскольку они открывают фантастические возможности перед человечеством. Активно в этом направлении работают и иркутские ученые. О том, какие бионанокомпозиты разрабатываются в Институте химии им. А.Е. Фаворского СО РАН совместно с монгольскими коллегами и какое применение они могут найти рассказывает ведущий научный сотрудник кандидат химических наук Борис Геннадьевич Сухов.

- В нашем институте исследованиями, связанными с наноразмерными материалами, руководит директор института академик Борис Александрович Трофимов. Мы уже давно разрабатываем нанокомпозиты, которые образно называем кентаврами. Почему кентавры? Потому, что наночастицы, с одной стороны, еще очень маленькие, и могут подчиняться специфическим квантовым законам микромира (как электроны, протоны и мн.др. элементарные частицы). С другой стороны, они уже достаточно большие (состоят из десятков-сотен и более атомов) и подчиняются классическим законам механики макромира. Получается, что наночастицы-кентавры находятся как бы посередине двух миров, или, еще точнее, в том и другом мире одновременно! Поэтому нанокентавры просто вынуждены вести себя в соответствии с законами как того, так и другого мира, и проявлять лавину самых необычных свойств сразу двух миров!

И одно из удобных свойств, которое мы стараемся проэксплуатировать – это высокая отзывчивость, высокая восприимчивость к самому разнообразному внешнему воздействию, например, электромагнитного проникающего поля, или к другому выбранному нами проникающему облучению, которое обязательно должно легко проходить через организм и ему не вредить. И соответственно, используя в организме наши нанокентавры, мы можем посылать туда сигнал, они его воспринимают и затем либо дают свой ответный сигнал, либо воздействие на организм. Когда есть ответный сигнал – это совершенно безопасная и очень точная диагностика состояния организма (и возможных болезней), а когда воздействие - это фактически управляемая терапия, то есть лечение. И вот по этим закономерным проникающим в организм сигналам, так как наши специализированные наночастицы окликаются легко, мы можем судить о состоянии здоровья, или по нашему определенному сигналу кентавры могут произвести какую-то работу в организме, то есть лечение.

Как устроены наши нанокентавры? В основном это самые разнообразные неорганические и органические наночастицы, которые заключены в специально выбираемые или синтезируемые нами биополимеры. Таким образом мы конструируем нанобиокомпозиты.

Мы работали и работаем по направленному синтезу нанобиокомпозитов с комплексом заданных свойств в рамках целого ряда проектов РФФИ, Программ Президиума РАН, Отделения химии и наук о материалах РАН, Сибирского Отделения РАН, и один из выполняемых в настоящее время интеграционных проектов СО РАН нацелен на совместные исследования с Монгольской академией наук и Министерством образования и науки Монголии. Есть у нас такой грант. С российской стороны проектом руководит академик Борис Александрович Трофимов, а с монгольской стороны - академик Дугер Рэгдел. В проект вовлечены сразу несколько крупных научных организаций двух государств: российскими организациями-соисполнителями проекта являются наш институт и Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, монгольские организации - Институт химии и химической технологии Монгольской академии наук, а также Институт ботаники Монгольской академии наук. (Подробнее в «Науке в Сибири»).

 АМЕРИКАНЦЫ РОДОМ… ИЗ СИБИРИ!?

Проведенный анализ ДНК скелета девочки, обнаруженного в мексиканской подводной пещере на полуострове Юкатан, подтвердил происхождение первых американцев от жителей Восточной Сибири, сообщается в журнале Science.На момент смерти девочке было около 15-16 лет, а в проведенной работе ученые из разных стран сопоставили антропологические и генетические данные, что позволило получить окончательный ответ на вопрос о происхождении американцев.

Проведенные радиоуглеродный и уран-ториевый анализы показали, что возраст останков девочки составляет 12-13 тысяч лет, а это означает, что это древнейший скелет, обнаруженный на территории Америки. Исследования черепа указали на его более узкую и удлиненную форму, по сравнению с черепами современных индейцев. Кроме того генетикам удалось обнаружить неповрежденную митохондриальную ДНК в ткани коренного зуба, во время анализа которой был найден гаплотип (генетический вариант) D1, распространенный у современных индейцев.

По словам авторов работы, данный гаплотип можно считать генетической подписью американцев, а появился он у жителей Берингии (Восточная Сибирь).
Таким образом, говорят ученые, в настоящее время получены убедительные доказательства того, что коренные американцы произошли от ранних палеоамериканцев, мигрировавших через Берингов мост, а, следовательно и Америка была колонизирована переселенцами из Берингии, а не людьми из других мест.

КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ ГЕОГРАФОВ

C 27 по 31 мая в Иркутске проходила 18-я конференция молодых географов Сибири и Дальнего Востока с элементами научной школы. Тема конференции: «Развитие географических знаний: научный поиск и новые методы исследования». Организаторами встречи ученых выступили Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутское областное отделение РГО и Совет молодых ученых ИГ СО РАН.

В конференции принимают более 120 ученых из Иркутска, Москвы, Тюмени, Томска, Барнаула, Улан-Удэ, Якутска, Владивостока, Улан-Батора и других городов.

«Новое тысячелетие знаменует возобновление интереса ко всем областям географических знаний, в арсенале географов появляются междисциплинарные исследования. Увеличивается число исследований рекреационного потенциала территорий и культурных особенностей населения. Входит в моду геоэкологическая направленность», – комментируют тему конференции организаторы – молодые ученые ИГ СО РАН.

В рамках конференции работает несколько секций по разным отраслям географической науки. Кроме того, ряд докладов прозвучали на пленарной секции.

Так, председатель совета молодых ученых ИГ СО РАН Егор Иванов в своем докладе рассказал об эволюции научных поисков в работах молодых географов Сибири и Дальнего Востока. Работа Эдуарда Батоцыренова из Байкальского института природопользования СО РАН была посвящена гусиноозерской экспедиции исследователя Петра Саввича Михно, совершенной в 1927 году. Материалы этой экспедиции долгое время хранились в архивах и практически не изучались. Сегодня они могут пополнить копилку историографии краеведческих исследований Западного Забайкалья, ввести в научный оборот новые факты, а также представляют этнографический интерес.

Еще один интересный доклад представил Виктор Богданов. Вместе с коллегами молодой ученый изучал картографический метод исследования придорожного сервиса Иркутской области. Они наносили на карту области автозаправочные станции и комплексы и анализировали перспективы их развития с учетом общего социально-экономического развития региона. Полученные данные впоследствии могут использованы для нужд владельцев АЗС и потребителей.

В программе конференции также предусмотрено проведение научной школы-семинара в поселке Листвянка, а также экскурсии по Иркутску и Байкальскому музею ИНЦ СО РАН.

ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ УЧЕНЫХ В СКВЕРЫ АКАДЕМГОРОДКА

Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения РАН передал библиотеке им. Молчанова-Сибирского саженцы для озеленения прилегающей территории. Это клен американский, черемуха обыкновенная, сирень венгерская, груша – всего 25 саженцев.

Посадка состоялась 27 мая, в День библиотекаря. В ней приняли участие сотрудники библиотеки и представители СИФИБР СО РАН.

Выпуск подготовлен пресс -центром ИНЦ СО РАН

Редактор Галина Киселева