Новосибирск и Новосибирская область: свежие новости, объективный анализ, актуальные комментарии

СКИФ и Центр генетических технологий — началась работа над ключевыми проектами «Академгородка 2.0»

Идёт работа на фотоэлектронном спектрометре в лаборатории исследования поверхностей Института катализа СО РАН.

Программа «Академгородок 2.0», о запуске которой было объявлено год назад, начинает приобретать конкретные очертания. Пока только на планах и в документах, но уже сейчас понятно, что изменения затронут многие стороны жизни существующего Новосибирского Академгородка. По словам министра науки и инновационной политики Новосибирской области Алексея Васильева, начало работы по созданию Академгородка 2.0 запланировано на 2019 год.

— Программа будет реализована в Советском районе Новосибирска, Кольцово, Краснообске и Бердске, в этой работе задействованы разные организации. В программу входят самые разные объекты, в том числе социальной и транспортной инфраструктуры, но в основе лежат проекты научно-исследовательской инфраструктуры, которых запланировано около тридцати. И у нас уже есть задел для реализации двух флагманских проектов, — рассказал Алексей Васильев.

Флагманские проекты — это Центр генетических технологий и Сибирский кольцевой источник фотонов (сокращённо — СКИФ). Накануне Дня российской науки в институтах СО РАН рассказали, как началась работа над этими двумя «китами» будущего Академгородка.

В России нет другой научной организации генетического профиля, которая могла бы сравниться масштабом с Институтом цитологии и генетики СО РАН, где сейчас работают 1 400 человек (500 из них — научные сотрудники), а построенный Центр генетических технологий увеличит это число ещё на 320. Генетические исследования сейчас на особом внимании у федеральных властей — будущее за развитием технологий, сейчас это никем не оспаривается. Поэтому центр, который представит уникальные возможности для исследования фундаментальных генетических проблем растений, животных и человека на новом уровне, сделает Новосибирск ещё большее привлекательным для генетиков всего мира. Как рассказал директор института, член-корреспондент РАН Алексей Кочетов, сейчас ИЦиГ планирует подать заявку на строительство национального центра мирового уровня в рамках нацпроекта «Наука». Этот план поддерживается министром науки и высшего образования РФ Михаилом Котюковым и подразумевает создание семи новых площадок. В частности, в НИИ растениеводства и селекции в Краснообске будет реализовываться программа по внедрению генетических технологий в создание новых сортов сельскохозяйственных растений.

Ещё в 2010 году на базе ИЦиГ открылся уникальный SPF-виварий, а в проект Центра генетических технологий включено строительство второй очереди вивария. Новейшее оборудование позволит ещё эффективнее использовать подопытных крыс и мышей для разработки новых лекарств и погружения в тайны работы генов живых организмов.

Также в планах руководства ИЦиГ — создание специального Междисциплинарного института агробиологи и генетики в составе НГУ для подготовки будущих сотрудников Центра генетических технологий. Институт разместится на территории Краснообска и включит в себя несколько факультетов. «Наша задача — не просто создать институт, а запустить масштабный процесс подготовки кадров нового поколения», — отмечает директор.

Однако ИЦиГ не зацикливается на «завтрашнем дне», поскольку время не ждёт и многое приходится решать уже сейчас. Например, подыскивать новый источник целлюлозы.

— Если восемнадцатый век считался веком чугуна, то про наши дни можно сказать, что это век целлюлозы, — говорит научный руководитель института академик РАН Николай Колчанов. — Потребление этого сырья сейчас является одним из показателей развитости государства. Целлюлоза — это и бумага, и ткани, и высокотехнологичные изделия.

25 лет назад в Институте цитологии и генетики стали «окультуривать» для получения целлюлозы многолетнее растение мискантус. Его популяция была обнаружена на Дальнем Востоке, а на её основе была создана новая техническая культура «мискантус сорановский». Это многолетнее растение может дать до 15 тонн целлюлозы на один гектар. При этом оно крайне неприхотливо и может расти по двадцать лет подряд на одном месте, даже на солонцовых почвах, которые не выдержат ни лён, ни конопля — основные травы-«поставщики» целлюлозы. С учётом того, что вся Европа уже переходит на целлюлозу (как упаковочный материал) вместо пластика — новый источник этого сырья в ближайшие годы придётся как нельзя кстати.

— Чтобы закрыть все потребности страны, мискантусом можно засадить два миллиона гектаров неиспользуемых земель, которые с пахотными землями не конкурируют, — уверен заведующий сектором интродукции и технологии возделывания сельскохозяйственных культур ИЦиГ Олег Поцелуев. — Поскольку в мире растёт спрос на целлюлозу, то она станет хорошей экспортной позицией для страны.

В лаборатории генной инженерии Института цитологии и генетики СО РАН выращивают  табак и картофель для нужд биотехнологии — в том числе для различных модификаций генома.

А СКИФом занимаются в основном два института СО РАН — катализа и ядерной физики. В работе по его проектированию активно участвуют также специалисты из НГУ и НГТУ, кроме того, в команду привлекаются учёные из других научных центров Сибири. Для учёных синхротронный источник — это уникальный инструмент, с помощью которого можно узнать атомное строение вещества, понять, почему тот или иной материал ведёт себя именно так, а не иначе. Электроны, движущиеся в потоке по круговой орбите, излучают по касательной пучки электромагнитного излучения. Пучки расходятся по стальным трубам разной длины — 70 или 120, метров, в которых создан сверхвысокий вакуум, где с ними происходят разные преобразования. Эти преобразования и изучаются на исследовательских станциях. Именно так можно кратко и очень приблизительно объяснить принцип работы будущего СКИФа. Само «кольцо», по которому будут выполнять свои «забеги» фотоны, будет иметь в периметре около 480 метров, а здание в Кольцово, где оно разместится — около километра.

Подобные источники сейчас действуют в Институте ядерной физики — это известные ускорители ВЭПП-3 и ВЭПП-4, которые относятся ко второму поколению. СКИФ станет машиной четвёртого поколения. В мире такие машины можно пересчитать по пальцам одной руки. В конце 2018 года такой источник заработал в Швеции, ещё один строится в Бразилии. Новосибирский источник получится ещё мощнее — при этом он будет только частью исследовательского комплекса. Ещё один его объект построят в подмосковном наукограде Протвино на базе Курчатовского института, а третий — на дальневосточном острове Русский.

Ближайшие два года полностью рассчитаны на подготовку технического проекта СКИФа — для этих целей по национальному проекту «Наука» Новосибирск получит 500 миллионов рублей. Только в 2021 году начнётся строительство самого источника и пользовательской инфраструктуры, а в 2024 году должна заработать первая очередь масштабного комплекса — шесть из 30 исследовательских станций, которые будут решать свои задачи, используя мощности синхротронного источника.

— На станциях первой очереди будут доступны основные рентгеновские методы исследования, которые позволят проводить структурный анализ веществ, создавать карты химического состава, изучать локальные свойства материалов, — говорит заведующий лабораторией перспективных синхротронных методов исследования Института катализа СО РАН, заместитель руководителя Проектного офиса СКИФ Ян Зубавичус. — В дальнейшем будут спроектированы и станции для образовательных задач — чтобы готовить на них квалифицированные научно-технические кадры начиная с младших курсов вузов.

Нынешние экспериментальные станции коллайдера ВЭПП-4 в Институте ядерной физики СО РАН работают по тем же принципам, что и у планируемого СКИФ, но их возможности намного меньше.

Круг специалистов, которые будут работать на станциях СКИФа, очень широк, а в будущем, возможно, станет ещё шире. Синхротронное излучение — лучший «калибровщик» точнейшей аппаратуры, которая запускается в космос для исследования Солнца. Инженеры, изучая катодные материалы аккумуляторов, ищут ключ к изобретению более энергоёмких и долговечных накопителей энергии. Искусствоведы с помощью пучков излучения смогут узнавать, что находится под верхними слоями старых картин, археологи и палеонтологи — находить мельчайшие следы артефактов в толщах пород. Но самое главное — медицина. Источники синхротронного излучения помогают расшифровать самые «головоломные» белковые структуры, что может дать ключ к поиску лекарств для болезней, которые считаются неизлечимыми.

— Недавно коллеги с «Вектора» рассказали, как они проводили исследования одного из штаммов вируса гриппа, — говорит помощник директора ИЯФ по перспективным проектам Яков Ракшун. — Изучили его структуру, обнаружили центры, отвечающие за размножение вируса, и поняли, какой белок надо использовать для их нейтрализации. А структуры вирусов слишком сложны, чтобы разобраться в них каким-то другим способом. По биологическим исследованиям у нас пока провал — СКИФ поможет его восполнить.

По словам главы миннауки НСО Алексея Васильева, решение о том, что машина для синхротронного излучения в Новосибирске должна быть самой лучшей, принималось на самом высоком уровне — во время поездки в Академгородок президента Владимира Путина год назад. Найденное за год решение позволит создать машину с поистине уникальными параметрами, а как следствие — вывести российскую науку на новые горизонты.

Виталий СОЛОВОВ | Фото Валерия ПАНОВА