Официально


Премией имени Д.С.Лихачева 2018 года Президиум РАН решил наградить доктора филологических наук Елену Юхименко (Государственный исторический музей). Она отмечена за монографию «Старообрядчество: история и культура».

За цикл работ «Структурная биология макромолекул, значимых для биотехнологии и медицины» премия имени Е.С.Федорова 2018 года присуждена члену-корреспонденту Владимиру Попову, доктору химических наук Инне Курановой и кандидату физико-математических наук Валерии Сaмыгиной.

Премии Е.В.Тарле 2018 года удостоены академик Алексей Арбатов, кандидат исторических наук Наталия Бубнова и доктор исторических наук Александр Калядин. Ученые отмечены за сборник «Безопасность и контроль над вооружениями 2015-2016. Международное взаимодействие в борьбе с глобальными угрозами».

Премия имени Е.С.Варги 2018 года присуждена члену-корреспонденту Андрею Спартаку за цикл научных работ по актуальным вопросам развития международной торговли и мировой торговой системы.




Новости № 52(2018)

Регионы


Три главных для Белгородского государственного технологического университета события в уходящем году назвал пресс-службе вуза ректор Сергей Глаголев.

На Ярославском инвестиционном форуме состоялось награждение лауреатов смотра-конкурса изобретений и разработок молодых ученых “Изобретено в Ярославской области”.

Одним из значимых событий, произошедших в Тульском госуниверситете в конце года, стала выставка “Изобретатель и рационализатор-2018”.

СНГ


Интердайджест


Астрономы обнаружили самый удаленный из известных на сегодняшний день объект Солнечной системы.

Комнатное генетически модифицированное растение очищает воздух от вредных соединений.

Прорывом 2018 года журнал Science назвал сочетание новых методов для детального отслеживания развития отдельных клеток под контролем ДНК.


Московский совет обратился ко всем советским учреждениям с требованием упростить канцелярское делопроизводство, заменяя служебную переписку по возможности личными переговорами и телефонограммами. Для этой цели при всех районных советах учреждаются рабочие инспекции, на обязанности которых лежит контроль и борьба с бюрократизмом в советских учреждениях своего района.














Почти как солнце. Физики и биологи управляют ростом растений при помощи света.
Наука
№ 1-2(2018)

12.01.2018


 

Академик РАН Юрий КУЛЬЧИН - директор Института автоматики и процессов управления (ИАПУ) ДВО РАН. Область его интересов - лазерная физика, физическая и нелинейная оптика, фотоника нано- и микроструктур, фотонные сенсоры и нанотехнологии. Но последние месяцы и он, и его коллеги из ИАПУ - частые гости Биолого-почвенного института ДВО РАН. С чего вдруг?
- У нас оказались общие интересы и перспективы, - улыбается Юрий Николаевич, доставая ноутбук. - Дело в том, что земные растения, как известно, в процессе эволюции научились использовать солнечную энергию, а люди - создавать источники искусственного света, которые могут светить почти так же, как солнце. Когда мы в ИАПУ начинали конструировать для целей спектроскопии широкополосный источник света, то сразу определили себе задачу: сделать его таким, чтобы иметь возможность перестраивать длину волны излучения в широком диапазоне. А потом выяснилось, что с помощью искусственного источника света мы можем получить в видимом диапазоне спектр, аналогичный солнечному. Обнаружили это 1,5 года назад и поняли, что теперь можем сконструировать практически любой спектр излучения - за счет управляемой комбинации частот излучения используемых в матрице источников света. Вот эта красивая картинка - Юрий Николаевич демонстрирует в ноутбуке снимок из масштабной презентации для научного семинара - показывает, как разные спектры влияют на растения, начиная с ближнего ультрафиолета и заканчивая ближним инфракрасным светом. У природы такого источника нет, а у нас есть, и нам стало интересно, нельзя ли вернуться к вопросу эволюции, проверить, как спектры излучения в различной комбинации влияют на развитие живого.
- Решили поработать в роли бога?
- Нет, решили изучить, как поведут себя растения под разными световыми лучами. И мы, собственно, не первые, кто задается этим вопросом. Поглощение растениями синего и красного света придает листу зеленый оттенок из-за хлорофилла. Но у растений существует целый набор фоторецепторов - фитохромы, биохромы, которые поглощают свет и в других областях спектра. А поглощая свет других частот, они заставляют растения приспосабливаться к конкретным условиям. Вы, наверное, замечали, как растение, оказавшееся в тени, вдруг вытягивается? Это оно поглощает свет определенной длины волны, а он запускает механизм, заставляющий растение расти вверх и выходить из тени. На высокогорье, где очень много синего и ультрафиолетового света, деревья не тянутся вверх, а наоборот, пластаются, часто становятся коренастыми. Словом, свои догадки, что свет играет особую роль в судьбе растений, мы пошли проверять к биологам, благо во Владивостоке все институты РАН рядом. Но пришли мы к ним не с пустыми руками, а с нашими источниками излучения. Мы установили их в специальные боксы и создали в каждом свой свет - монохромный или полихромный. Проще говоря, синий, красный, белый холодный, белый теплый и т.д. - предложили более десяти вариантов. Плюс, конечно, контрольный - солнечный. В каждый отдельный бокс со своим спектральным источником света биологами помещалась пробирка с растением или каллусной культурой. 
Клетки каллусной культуры - это, по сути, то же самое, что и стволовые клетки у животных. Научиться управлять их ростом очень важно и перспективно как для промышленности, так и для фармацевтики. Так вот если на эту каллусную культуру направлять свет определенной частоты, то развивающиеся клетки культуры дифференцируются - из бесцветных трансформируются в цветные. Если используем голубой свет, то сначала каллусы зеленеют, в них образуется хлорофилл. Если облучаем белым, аналогом солнечного, но с разной интенсивностью, то сначала зеленеют (хлорофилл образуется), а потом могут пожелтеть, порыжеть (это возникли каротиноиды) и т.д. Или, например, в экспериментах с растениями: дадим больше красного - будет интенсивно вытягиваться стебель, а если после этого увеличим интенсивность синего, то увидим, что увеличивается количество листьев. Видите, на одних снимках - контрольные всходы, что поднялись под солнечным лучом. А те, что под холодным белым светом, - у них листочки вверх не тянутся, но зато кустятся. А вот, что выросло под красным светом.
- Дохленькие - ни вверх, ни вширь...
- Да, но потом добавили синего - и масса начала увеличиваться. Для России уметь управлять режимами соляризации растений очень важно, ведь у нас на большинстве территории, 70% года - зима, а остальное - осень и хилая весна. Создать такое освещение для теплиц или других хозяйств не слишком дорого, но зато с помощью правильного управления характеристиками света за одно и то же время можно получить вдвое больше зеленой продукции. 
- Любой?
- Мы экспериментировали с картофелем, хризантемами, цитронеллой, салатом, сейчас работаем с рисом. Главное, чтобы культуры были чистыми.
- И долго чистые культуры останутся таковыми в почве?
- Не очень, но зато мы можем вырастить таким путем семенной материал безвирусного картофеля. А пока безвирусный картофель здоров, он дает гигантские урожаи. А с помощью наших источников света мы можем воспроизводить здоровый посевной материал картофеля в два раза быстрее, чем это делается обычно.
- Фундаментальная физика пришла на помощь практикам сельского хозяйства?
- Еще не пришла, но работаем мы вместе. Пробирки с растениями, как я уже говорил, содержатся в лабораториях биологов. Они изучают, что может дать аграриям наш прибор, подсказывают, в каких временных рамках и как лучше менять спектр. То есть растягивать или сокращать сутки, времена года. Это - путь к безлюдным технологиям и полной программной управляемости. Например, есть культуры, приспособленные к короткому световому дню и длинной ночи. Если их высадить, допустим, под Питером, где белые ночи, то они не зацветут и не дадут плодов. Но затени эти растения на недолгое время белой ночью - они зацветут. Или высади там, где ночь длинна, а день короток, - тоже зацветут. Словом, наши наблюдения дают возможность управлять развитием растений. Для многих культур длительность темного времени в течение суток является ключевым фактором, определяющим онтогенетическое развитие растений. Например, земляника садовая закладывает цветочные почки при коротком световом дне, а максимальную продуктивность достигает при длине дня не менее 18 часов. Особенности фотопериода могут сказываться как на приросте биомассы, так и на накоплении вторичных метаболитов. В частности, была экспериментально продемонстрирована возможность двукратного увеличения биомассы салата при продолжительности фотопериода от 16 часов до круглосуточного освещения. 
- Не дороговат ли салат получится?
- Все можно просчитать. Надо точно знать реакцию живых организмов на суточный ритм освещенности, продолжительность светового дня, соотношение между темным и светлым временем суток, а также реакцию на свет, подаваемый в коротких интенсивных импульсах длительностью от микросекунды до миллисекунды. Растения, оказывается, используют прерывистое освещение эффективнее, чем непрерывное. 
- Выходит, вы вооружили аграриев технологией, которая позволяет управлять ростом и продуктивностью растений?
- Ну, пока сделали инструмент для биологов, а надо этот лабораторный образец превратить в технологическое оборудование, установленное прямо в трейлер, - стеллажи места занимают мало - подвести электричество, которое даст тепло, обеспечить подачу воды и света нужной интенсивности, спектра и длительности, вентиляцию. А дальше на базе таких контейнеров можно создавать хозяйства, фермы, которые будут кормить своей продукцией людей на Севере, в Арктике - хоть при минус 30 - даже в космосе.
- А содержание питательных веществ в полученных растениях изучали?
- Это - дело биологов, мы сделали удочку - изучайте, как ее лучше использовать. 
Я давно говорю о необходимости развивать прецизионное сельское хозяйство. Нас избаловали наши просторы: у нас земли хватит, вырастим что захотим. Но у нас климат трудный: то зальет, то высушит, то вымерзнет. А где вообще не вырастет то, что туда сеять негоже. Зачем на Дальнем Востоке пшеница? Она плохо растет, зато отличные урожаи дают рожь, соя, рис, кукуруза, картофель, другие овощные культуры. Но у нас очень сложный состав почв, который сильно зависит от конкретного района. Поэтому начинать следует с детального анализа почв и выбора культур, которые в этом климате и на данной почве будут хорошо расти. Далее надо создавать роботизированные хозяйства на основе автоматики. Например, если в почве мало влаги, надо подводить трубы для полива. Не надо реки поворачивать и суперканалы рыть, понемногу надо воду подавать и именно тогда, когда в этом есть необходимость. Еще правильнее будет, если не просто лить воду, а адресно подавать ее растениям вместе с растворенными в ней удобрениями и именно теми, которые им нужны в данный момент вегетации. При этом на поле должна быть разветвленная система мониторинга, которая измеряет PH, влажность и другие параметры почвы, которая подскажет, чего конкретно не хватает, что требуется добавить. Должна быть система, которая наблюдает за развитием растений, контролирует наличие вредителей и др. Сейчас происходит массовое развитие беспилотников, с помощью которых можно чуть ли не ежедневно следить, как развиваются посадки, не заражены ли они чем, не напали ли на них насекомые, не надо ли их отпугнуть пестицидами или еще чем. На основании этой информации следует включать систему обратной связи, которая запустит соответствующие механизмы для обработки посевов. Это позволит собирать большие урожаи с очень маленьких площадей.
У нас в институте есть роботизированная система по управлению энергетическими системами городов и предприятий, которую мы много лет разрабатывали. Нами сформулированы общие принципы и конкретные инженерные решения для обеспечения полного цикла автоматизированного управления такими сложными объектами. Поэтому мы готовы к сотрудничеству с аграриями по созданию систем прецизионного земледелия. Самое простое, на мой взгляд, - заняться созданием “умной” теплицы.
Или, например, вместе с учеными Института биологии моря ДВО РАН мы показали, что спектральные характеристики источника излучения влияют и на развитие планктона, что открывает возможности для управления его размножением, а это - выращивание правильного корма для рыб или ускоренная наработка биомассы. Если научимся с ней работать, то перейдем к теме получения искусственного топлива из морской биомассы. Наверняка управляемая соляризация будет полезна животноводству, птицеводству.
- Это труд на несколько поколений исследователей?
- Да нет, у нас практически все готово. Сегодня мы главным образом упираемся в отсутствие финансовых средств. В нашей стране крайне трудно проходит процесс поиска инвесторов. Когда-то неверно сформулированная политиками идея о том, что все можно купить за границей, а не разрабатывать самим, прочно засела в умах промышленников. Наработки есть. Нужно собрать опытную плантацию, провести эксперимент, довести до конца рекомендации, а дальше создавать малые предприятия. Но РАН, тем более ФАНО, не может выделить на это средства, это уже не фундаментальные исследования. Фонд перспективных исследований этим не занимается, частных инвесторов не нашли. Обратились в Торгово-промышленную палату - обещают китайских инвесторов. Но они потом и внедрят у себя наши наработки, а ведь нам самим надо менять организацию сельского хозяйства в стране.
Елизавета ПОНАРИНА
Фотоснимки Николая СТЕПАНЕНКОВА и ИАПИ ДВО РАН

 


 

Отзывы

Чтобы оставить отзыв необходимо авторизоваться или зарегистрироваться



 

Статьи на тему

Драгоценные детали. Картина мира дополняется благодаря археологии.
Свою встречу с журналистами, посвященную достижениям археологической науки в 2018 году, вице-президент РАН, директор Института археологии РАН Николай Макаров начал с напоминания о важности развития гуманитарного знания в стране. /№ 52(2018)
Прок от паразитов. Гельминты могут быть союзниками человека.
О создании новых лекарств от аутоиммунных заболеваний, методах их диагностики и профилактики шла речь на курсах Академии по аутоиммунитету (SPBAA-2018), состоявшихся в Санкт-Петербургском госуниверситете. /№ 52(2018)
Дым не сладок. Наночастицы угрожают здоровью сварщиков.
Ученые Дальневосточного федерального университета в составе международной группы токсикологов обнаружили, что в процессе электродуговой сварки образуются вредные для здоровья наночастицы. /№ 52(2018)

Новости


В рамках Гайдаровского форума министр науки и высшего образования Михаил Котюков принял участие в экспертной дискуссии Трианонского диалога «Россия - Франция: новые технологии образования», сообщает пресс-служба Минобрнауки.



Директор Департамента стратегического управления «Роскосмоса» Юрий Макаров предложил Российской академии наук разработать нацпроект по мониторингу астероидно-кометной угрозы. Об этом он заявил на только что состоявшемся заседании Президиума РАН.



Министерство просвещения решило дополнить список номинаций Всероссийской премии «За верность науке». Теперь в нем появится категория «КЛАССная наука».



Российские средства наземного слежения потеряли связь с космическим аппаратом «Спектр-Р», на котором установлен радиотелескоп, позволяющий вести научные наблюдения на орбите. От КА поступает сигнал, но есть проблемы с его управлением.

Ректор МГУ Виктор Садовничий провел традиционную, уже двадцать шестую по счету, встречу с членами российских академий - сотрудниками Московского университета, сообщает пресс-служба вуза. В ней также приняли участие президент РАН Александр Сергеев и первый заместитель министра науки и образования РФ академик Григорий Трубников.

«Новый год начинается с нового наступления бюрократии на остатки российской науки», - так начали свое очередное заявление участники Клуба «1 июля». Их новогоднее обращение к научному сообществу опубликовано на сайте клуба.

Российские ученые, работающие над оборонными исследованиями, должны помнить об ответственности за распространение их результатов и быть чрезвычайно внимательными в общении с иностранными коллегами, заявил ТАСС президент Российской академии наук Александр Сергеев.

Конференции


Центр научно-информационных исследований по науке, образованию и технологиям ИНИОН РАН совместно с Институтом экономических стратегий проводят 22 января 2019 года МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ СЕМИНАР ПО НАУКОВЕДЕНИЮ И НАУКОМЕТРИИ

22 ноября ИСП РАН им. В.П. Иванникова в рамках своей Открытой конференции, посвященной 70-летию отечественного ИТ-сектора, заключил соглашение с АО «НПО РусБИТех» о продаже лицензии на статический анализатор Svace и динамический анализатор Crusher. Сделка позволит предприятию-разработчику отечественной сертифицированной операционной системы Astra Linux обнаруживать ошибки кода на ранних стадиях и повысить доверие к безопасности своей платформы, используемой в государственных и коммерческих информационных системах, в том числе в критически важных секторах экономики.

22-23 ноября в здании Президиума Российской академии наук прошла Открытая конференция ИСП РАН им. В.П.Иванникова, посвященная 70-летию российского ИТ-сектора. На ней обсудили проекты и технологии, имеющие глобальное значение.

Текущие конкурсы


ФГБУН Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН) объявляет конкурс на замещение вакантных должностей

Вы молоды, талантливы и увлечены наукой о катализе? Тогда обращайтесь к нам!

Pегиональный конкурс проектов фундаментальных научных исследований

Региональный конкурс проектов фундаментальных научных исследований, выполняемых молодыми учеными

Конкурс на лучшие научные проекты фундаментальных исследований

Вакансии


14.09.2018
ФГБУН Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН)объявляет конкурс на замещение вакантных должностей

13.04.2018
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Московский физико-технический институт (государственный университет)” объявляет конкурс на замещение должностей педагогических работников, относящихся к профессорско-преподавательскому составу

02.03.2018
объявляет конкурс на замещение вакантных должностей:


опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




Copyright 2010
Главная страница   |   О газете  |  Партнеры  |  Команда Поиска  |  Вакансии