Наука-2015: чем занимались иркутские ученые в прошлом году

Смысл фундаментальных исследований бывает сложно объяснить человеку непосвященному. Однако именно они лежат в основе наработок прикладной науки и промышленности, обеспечивают появление новых технологий практически во всех отраслях. Мы поинтересовались, над чем в последнее время работали сотрудники иркутских академических институтов, и собрали в обзор самые интересные (и понятные!) проекты.

Установили возраст чароита

Алексей Иванов, доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник, и аспирант Виктор Горовой, лаборатория палеогеодинамики Института земной коры СО РАН

Уникальный сибирский минерал приятного сиреневого цвета известен по всему миру. Добывают его только в одном месте на планете — это Мурунский массив на границе Иркутской области и Якутии. Поделки из чароита, несмотря на высокую стоимость, охотно покупают туристы и сами сибиряки. При этом о самом минерале мы знаем немного. Ученые, например, до сих пор не пришли к единому мнению о том, как он образовался. Зато выяснили, когда это произошло. Эти сведения в будущем могут пролить свет и на остальные детали его происхождения.

По данным Института земной коры СО РАН, чароит — современник динозавров и тропиков, ему 135 миллионов лет. Исследование потребовало от ученых определенной изобретательности. Из-за особенностей химического состава его практически невозможно датировать калий-аргоновым методом. Поэтому для анализа взяли четыре других минерала, которые, как выяснили раньше, образовались одновременно с «сибирским чудом»: токкоит, микроклин, франкаменит, тинаксит. Три из них показали одинаковый возраст, который считается и возрастом чароита (по крайней мере, пока).

Выявили связь между диагнозом и этносом пациента

Марина Даренская, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории патофизиологии Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека, и Любовь Колесникова, профессор, член-корреспондент РАН, научный руководитель НЦ ПЗСРЧ

Людей нужно лечить по-разному. К такому выводу пришли иркутские биологи, детально изучив, как болеют буряты, тофалары, эвенки и русские. Например, буряты практически не страдают сахарным диабетом, либо переносят его гораздо легче, чем русские, и не имеют опасных осложнений. Соответственно, им требуется другая терапия, меньше лекарств и витаминов. Такие рекомендации составлены уже по нескольким заболеваниям для разных этносов.

Принцип лечения пациента с учетом его этнической принадлежности пока не включен в стандарты медицинского обслуживания, для России это тема вообще относительно новая. А вот за рубежом такая практика распространена. Особенно в США: там производятся лекарства для афроамериканцев и индейцев.

Проектировали новые телескопы и радары

Институт солнечно-земной физики СО РАН

Почти год назад было подписано постановление правительства о финансировании мегапроекта «Национальный гелиогеофизической комплекс РАН». Ведущая роль в его реализации отведена иркутскому Институту солнечно-земной физики СО РАН. Идейным вдохновителем и главой проекта является научный руководитель ИСЗФ СО РАН, советник РАН Гелий Жеребцов. В течение года на местах будущих строек шли изыскательские и подготовительные работы.

Проект подразумевает масштабное строительство мощных объектов наблюдения: радиогелиографа, системы радаров, солнечного телескопа-коронографа и оптических инструментов в Иркутской области и Бурятии. На все это запланировано 19 миллиардов рублей.

Новые приборы помогут ученым существенно продвинуться в изучении физики солнечно-земных связей и околоземного космического пространства. И то, и другое влияет на нашу повседневную жизнь в значительно большей степени, чем можно предположить из названий. В агрессивной среде околоземного космического пространства действуют спутники, которые отвечают за привычную нам сотовую связь, ТВ и интернет, на МКС работают космонавты. Чтобы все приборы, а вместе с ними и люди оставались в порядке, необходимо изучать солнечную активность и прогнозировать её. Именно это и является основной задачей мегапроекта.

Нашли 40-тысячелетнюю лиственницу

Виктор Воронин, доктор биологических наук, Виктор Буянтуев, кандидат биологических наук, Владимир Осколков, кандидат биологических наук, лаборатория биоиндикации экосистем Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН

Поисками древних лиственниц на севере Бурятии иркутские биологи занимаются уже более трех лет. Уникальная древесина дает им сведения о климате давно прошедших лет. Кроме того, с нее можно «считать» информацию о происходивших пожарах, наводнениях, извержениях вулкана.

До недавнего времени возраст самых древних образцов в коллекции иркутских ученых оценивался в 9500 лет. Однако находки этого лета могут оказаться значительно старше. Они сохранились в почве, которая образовалась 40 тысяч лет назад. Если почва и деревья существовали в один период — а это очень вероятно — то и возраст лиственницы будет таким же солидным.

У специалистов, как водится, нет единого мнения. С одной стороны, место находки убедительно свидетельствует о её возрасте, с другой — для 40 тысяч лет стволы находятся в очень хорошем состоянии. Истину установит радиоуглеродный анализ, который проведут швейцарские эксперты по заказу иркутских коллег.

Разработали нетоксичную добавку к пластикам

Владимир Куимов, кандидат химических наук, старший научный сотрудник, лаборатория непредельных гетероатомных соединений иркутского Института химии СО РАН

Иркутские химики постоянно работают над созданием новых соединений, которые впоследствии смогут стать основой для лекарственных препаратов или найдут применение в любой отрасли промышленности. Одним из таких веществ стал экологичный антипирен для пластика. Антипирен добавляют в разные материалы, чтобы усилить их огнеупорность. При этом он обладает токсичностью, которая при горении увеличивается в разы.

Предложенный иркутскими химиками состав добавки, с одной стороны, менее вреден, с другой — более устойчив к пламени. Стоимость такого соединения выше, чем традиционного, но в производстве его требуется меньше. За счет этого, полагают ученые, можно будет снизить себестоимость изделий. Что это означает для конечного потребителя? Например, что пластиковые окна станут экологичнее и дешевле. Ну, экологичнее точно станут.

Издали Экологический атлас бассейна озера Байкал

Коллектив Института географии имени В. Б. Сочавы СО РАН при содействии Лимнологического института, Института земной коры СО РАН, Иркутского госуниверситета, Академии наук Монголии, а также научных институтов Забайкалья и Бурятии

В уникальном издании собрано почти 150 карт, характеризующих Байкальскую природную территорию с разных сторон. Некоторые из них понятны только ученым, но большая часть интересна и неспециалистам. Например, изменение климата на Байкале, водные и лесные ресурсы. В социально-экономических схемах указано, как и чем болеют жители, сколько койко-мест есть в больницах. На природных картах можно проследить, где в Прибайкалье водятся редкие животные — манулы, восточные кожаны, бурые ушаны и другие.

Актуальна карта «Отдых на побережье Байкала», где зафиксированы предельные туристические нагрузки на природную территорию и рекомендованы конкретные виды отдыха.

Министр природных ресурсов и экологии России Сергей Донской назвал атлас «наглядной энциклопедией Байкальской природной территории». В свою очередь, авторы книги выразили уверенность, что она будет способствовать экологически и экономически сбалансированному развитию нашего региона. Атлас создан по заказу Глобального экологического фонда и выпущен ограниченным тиражом на трех языках: русском, английском и монгольском.

Спасали чистейшее озеро планеты

Лимнологический институт СО РАН

Первые негативные изменения на Байкале лимнологи начали фиксировать еще в 2011 году. Тогда в нескольких местах на мелководье были найдены очаги разрастания спирогиры — несвойственной озеру водоросли. За четыре года ситуация настолько ухудшилась, что сегодня исследователи говорят о настоящем экологическом кризисе, который переживает крупнейший резервуар пресной воды в мире. Спирогира распространилась по всей прибрежной части озера, а на дне гибнут уникальные губки – природные фильтры Байкала. На их останках селятся цианобактерии, которые, как уже установили специалисты, производят опасные для человека сакситоксины, поражающие нервную систему.

Примечательно, что до недавнего времени обращения ученых не вызывали реакции профильных государственных ведомств, а все исследовательские работы Лимнологический институт вел за свой счет. Только в октябре, когда в ответ на письменное обращение академика Михаила Грачева президент дал указание Министерству природных ресурсов разобраться в ситуации, появилась надежда, что проблемой наконец-то обеспокоились на самом высоком уровне.

Собрали буровую установку и беспилотник

Александр Паршин, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник лаборатории геохимии рудообразования и геохимических методов поисков Института геохимии СО РАН, доцент кафедры технологии геологической разведки ИРНИТУ

О том, что север Иркутской области богат полезными ископаемыми, известно давно. Но оценить точный объем ресурсов было очень сложно, разведочные работы обошлись бы дороже, чем возможная выгода. Сейчас, с появлением новых научных и технических средств, изучение района стало экономически привлекательным.

Молодой геолог Александр Паршин сейчас разрабатывает недорогой и компактный комплекс инструментов, с помощью которых можно будет искать уран и золото в самых труднодоступных местностях. Уже существующие методы либо не подходят совсем, либо требуют модернизации.

Ученый с коллегами спроектировали мини-буровую установку для отбора проб на глубине первых нескольких метров. За счет небольшого веса – всего 24 кг – ее можно транспортировать к любому месту исследований. Собственными силами исследователи собрали беспилотник для аэромагниторазведки. По размеру он больше обычного квадрокоптера, обладает увеличенным радиусом действия и способен поднимать специальный магнитометр весом до 6 кг. И буровая, и беспилотник успешно прошли полевые испытания.

Россия всегда испытывала дефицит уранового сырья, а с введением санкций проблема стала еще острее. Если проект Александра Паршина увенчается успехом, покрыть потребность страны в уране можно будет за счет ресурсов Иркутской области — со всеми вытекающими для региона выгодами.

Моделировали уровни Байкала

Сектор прогнозирования природообусловленных факторов энергетики Института систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН

Проблема маловодья Байкала и его притоков в уходящем году была актуальной не только для экологов, но и для ученых-энергетиков. Летом эксперты прогнозировали, что в конце декабря вода станет ниже 456 метров — это минимально допустимый уровень для осуществления хозяйственной деятельности на берегах Байкала, установленный федеральным правительством. А весной, полагают ученые, уровень опустится еще ниже, до показателей 455,6–455,7 метра.

Эти данные помогут профильным федеральным и территориальным ведомствам установить режим работы ГЭС и уровень их водохранилищ с учетом гидрологической обстановки и интересов всех водопользователей.

Учили роботов думать

Институт динамики систем и теории управления СО РАН

Одно из направлений работы иркутских математиков — разработка «интеллекта» для подводных роботов. Вопреки распространенному представлению это не металлические андроиды, а небольшие субмарины длиной около двух метров. На дне океана, которое до сих пор является самым малоизученным местом на планете и исследовано даже в меньшей степени, чем ближайший космос, роботы незаменимы. Они проверяют целостность трубопроводов, берут пробы, делают замеры, снимают карту дна, находят и обезвреживают мины, охраняют подводные объекты.

Задача ученых — повысить интеллект такого робота, научить его принимать решения в нестандартной ситуации. В частности, они работают над тем, чтобы координировать работу группы роботов, так называемую многоцелевую миссию, где у каждого своя задача. Из множества вариантов для аппарата формируется самый рациональный маршрут. Чтобы выбрать наиболее удачную комбинацию, разработчики проводят сотни и тысячи расчетов на мощнейших вычислительных машинах.

Проект реализуется совместно с Дальневосточным отделением РАН, а запрограммированные иркутянами роботы работают в том числе в Тихом океане.

 

Автор: Юлия СМИРНОВА

- - - - - - - - - - - - - -

Источник: Интернет-издание "Твой Иркутск", выпуск от 6 января 2016 г.

http://www.irk.ru/news/articles/20160106/science/