КТО КОГО УМНЕЕ?
Гусь козе – пастух
На площадке парка культуры им. Гайдара стартовал научно-гуманитарный фестиваль «Арзамас. Знание», который сразу обрёл популярность. Он будет проходить всё лето. В этот раз лекторами стали основатель российской частной космической компании «А-РОКЕТС» Никита Востров и российский учёный, доктор биологических наук, лауреат премии президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных Анна Кудрявцева.
Тополь мужского пола
– Беседа у нас про генетику и про качество жизни, – начала Анна Кудрявцева. – Есть многое, что помогает нам жить здоровой жизнью, испытывать эмоциональное и социальное здоровье. Очень важно, чтобы человек испытывал ощущение счастья. Нельзя сказать, что у тебя высокое качество жизни, если ты не чувствуешь себя счастливым. Если в этой связи говорить о генетике, то она повсюду вокруг нас. Любые признаки качества жизни могут определяться нашими генами. Каждого из нас касается генетика в сфере сельского хозяйства, пищевой и биобезопасности, мониторинг экологической обстановки. Анна на любопытных примерах рассказывала, как учёные пытаются выводить новые породы животных, чтобы они были лучше приспособлены к разным условиям существования. По мутациям генов можно определить, какие из них отвечают за то, чтобы коза давала больше молока. Опытный лектор чутко реагирует на общение со зрителями. Стоило кому-то из гостей чихнуть, как генетик предложила побеседовать о биобезопасности на примерах механизмов аллергии. Летом многие страдают от аллергии на цветение растений. Наука готовится оградить человека от излишних аллергенов. К примеру, тополь – уникальное растение, помимо того, что он очень быстро растёт, он успешно приживается на сильно загрязнённых участках, где другие деревья не могут существовать. Он успешно борется с загрязнением, но вот пух доставляет людям много неудобств. Биологи выяснили, что мужские особи пуха не образуют, вредят только женские. Отличить тополиных мальчика и девочку можно при помощи генетического теста. Выяснив «половую принадлежность» на уровне маленьких саженцев, можно рекомендовать озеленение только мужскими особями, которые пуха давать не будут. Кстати, почувствовать себя исследователем и внести свой собственный вклад в реальную науку есть у каждого. – Чтобы вести научную работу, учёным нужно проводить большое количество исследований, в которые теперь вовлекаются обычные люди и даже целые семьи, желающие помогать развитию науки, – рассказала Кудрявцева. – Такое движение называется «Гражданская наука». В наши дни у каждого появляется всё больше и больше возможностей поучаствовать в разных исследованиях и проявить тем самым активную гражданскую позицию. В нашем институте молекулярной биологии мы создали проект «Ни пуха». Сбор и анализ образцов тополя со всей страны стал удачным прикладным направлением. Особенный интерес вызвал рассказ о работе над проблемами старения. Многие заболевания, в их числе онкологические, – являются «возраст-ассоциированными». Российские генетики активно изучают проблематику старения и долголетия. Их исследования не направлены на поиск «эликсира жизни», а призваны продлить людям период активного долголетия. Уже тестируются различные геропротекторы – вещества, помогающие людям пожилого возраста жить максимально полной жизнью.
Такова эволюция
Арзамасцы активно задавали вопросы, интересуясь проблемами дарвинизма и естественного отбора, биоэтикой и современным взглядом на статус эмбриона. Спрашивали даже, не может ли генетика дать ответ – не являются ли мутацией негативные изменения в поведении молодёжи? Анна Кудрявцева слушателей успокоила, сказав, что меняется лишь тип мышления молодых людей, вынужденных быстро усваивать значительно больший поток информации, нежели прежние поколения. Такова эволюция всего социума. Экологов интересовало, найдены ли в науке способы, позволяющие полностью заменить эксперименты на животных и сразу перейти к производству лекарств и внедрению методов лечения? Словом, отпускать лектора горожане не хотели, а в подарок преподнесли один из символов – арзамасского гуся. И тут же выяснилось, что к исследованиям именно гусей Анна также причастна. Главным объектом её исследований являются козы. На них она изучает поведенческие модели, мутации и возникновение деменции. В процессе наблюдений выяснилось, что козы умнее овец, поэтому козлы могут пасти овечьи отары, а вот гусь умнее коз – он способен пасти и тех, и других: – Изучая модель хронического стресса на рыбах и козах, сотрудничала и с гусятниками. Мы наблюдали, как гусь вполне справляется с вождением стада коз. Любопытно, что ему и ума хватает, и авторитета для управления стадом гораздо более крупных животных. Здесь мы сталкиваемся с поведенческой моделью – как себя позиционируешь, так тебя и воспринимают. Возможно, это новая тема для лекции в следующий приезд генетиков в Арзамас.
Жаль, что нет черчения
На выступление Никиты Вострова собрались люди «технически заряжённые», интересующиеся космосом, аддитивными технологиями и инжинирингом. Спикер выделил два ключевых направления – геопринтинг и космос, оговорившись, что в этой сфере существует немало мифов и заблуждений. Инженер рассказал, что метод наиболее передовой печати, как и многое в науке, возник случайно. Выяснить, что ряд жидкостей под действием ультрафиолета затвердевает, то есть меняет своё агрегатное состояние, удалось при неправильном составлении заявки на совершенно другой патент. Однако благодаря этой ошибке мы сегодня пользуемся 3D-, 4D-, и даже уже 5D-печатью. От клеевого пистолета Никита помог слушателям переместиться во времени до успешного применения лазерного спекания металлических порошков. Создание в этой сфере более твёрдых и практичных материалов тоже было не преднамеренным. Одного из создателей технологии послойного осаждения расплавленной нити дочка попросила сделать ей лягушонка. Так игрушечная амфибия стала ещё одним импульсом в науке. Кстати, и многомерные принтеры бывают разные. За несколько десятилетий с момента создания они сильно эволюционировали: от гигантских моделей, «печатающих» небоскрёбы, до тончайших нитей, способных ремонтировать человеческие органы внутри нашего тела. – Очень жаль, что сегодня в школах нет предмета «черчение», потому что он очень классно развивает пространственное воображение, – напомнил о связи образования и реальной науки Востров. – Интересующихся 3Dмоделированием и умеющих думать нестандартно стране требуется много. Важно понимать, что за технологией – будущее. Надо стремиться снижать число этапов, которые мы вынуждены проходить от модели до производства, до готового изделия. Раньше этим началам учили в школе. К сожалению, сегодня этому не придают достаточно значения. Именно со школьной скамьи нужно готовить подвижников, которые достигнут новых высот, например в области биопринтинга. Никита убеждён, что недалёк тот момент, когда технология позволит печатать человеческие органы, а не трансплантировать их от донора. На экране зрители увидели умные перчатки вместо руки, выращенные из стволовых клеток. Многих поразила настоящая модель сердца кролика с мельчайшими кровеносными сосудами. На основе этих достижений можно говорить о следующих шагах.
Космос становится ближе
Биопринтинг в России как реальное направление появился 11 лет назад и ни в чём не отстаёт от мирового. Именно наши учёные первыми отправили технологию на МКС. Многие клетки можно печатать именно в условиях невесомости. Сегодня в космосе проводятся уникальные опыты по заселению конструкта живыми клетками. Успешно произведена печать конструкта щитовидной железы. Учёные создали компактный пистолет, печатающий гелями, для быстрого заживления ран. Он выводит медицинскую помощь на новый уровень. Модульное строительство прекрасно знакомо живущим в хрущёвках. Лектор поведал о стройке гигантских зданий с помощью шестиосевых манипуляторов. Здания любой архитектуры вырастают заметно быстрее. Многомерная печать способна решить пресловутый квартирный вопрос. Мечтающие о звёздах с интересом узнали о планах по созданию целого флота малых космических аппаратов. Он призван снизить стоимость доставки грузов на орбиту. Сегодня отправка одного килограмма полезной нагрузки на МКС стоит 25 тысяч долларов. Удешевление позволит резко нарастить число важнейших экспериментов. Есть опыт автоматизированного проектирования с помощью ИИ без участия человека. По заданным параметрам искусственный интеллект смоделировал жидкостной ракетный двигатель. Были проведены тесты, и этот ракетный двигатель заработал. Энтузиасты космоса и новых технологий испытывают сплавы, форму двигателя, сопла, где перемешиваются продукты сгорания, проверяют геометрию каналов охлаждения, которые могли быть получены только благодаря альтернативным технологиям. Пока такие двигатели мы не можем печатать, но ясно, что они более эффективны и позволяют сделать космос ближе. Уже сегодня расчёты показывают реальность снижения стоимости доставки до тысячи долларов за килограмм. А значит, пора подумать о строительстве на Луне либо на Марсе. Множество лунных стартапов занимаются созданием каркасных 3D-принтеров. Именно они призваны строить здания в безвоздушном пространстве. Энтузиастов больше всего интересовало, когда космические технологии будут актуальны на уровне домохозяйства. – Прогресс очень быстр, сегодня практически в каждой школе есть 3D-принтеры, которые позволяют детям создавать даже новых роботов, – развивает мысль Никита. – Порой мы даже не обращаем внимания на прогресс в повседневной жизни. Например, в пищевой промышленности: действуют рестораны, в которых можно попробовать еду, изготовленную с помощью 3D-печати. Пищевая биопечать позволяет не только печатать мясо, а создавать блюдо из 8 ингредиентов. Даже молекулярные кафе – уже в прошлом. Сельхозпроизводство сегодня активно использует 3D-печать в контексте создания агродронов. Так и космос будет близок к нам уже в пределах этого поколения. Вопросы ускорения этого процесса лежат в области финансирования и сотрудничества наибольшего числа разных стран. По уверению лектора, отечественная наука, несмотря на сложности, на острие технологий. В биопринтинге мы среди лидеров, в машиностроении, моделировании и космических технологиях тоже стараемся не отставать. Но в этой гонке темпа снижать нельзя. Многие страны рассматривают космос как ближайшую цель. – Уже известны астероиды с редкоземельными материалами, стоимость которых исчисляется триллионами в триллионных степенях, – объясняет спикер. – Ктото задумывается и об их колонизации. Китай делает расчёты на космические работы на тысячу лет вперёд. Им известно, какие технологии нужно развивать, чтобы через тысячу лет оказаться в другой галактике. Мы пока имеем планы на 150 лет. Видимо, пора строить стратегические планы гораздо дальше. И в этом вопросе мы никуда не уйдём от развития образования, популяризации науки. Именно это должно мотивировать новых юных исследователей.
Александр КУРИКОВ.
Фото автора.
Арзамасский округ.