Пчелу на лету остановят

Без мощного научного фундамента невозможно представить современную державу. Башкирские ученые вносят огромный вклад в создание прорывных технологий, утирая нос зарубежным конкурентам. Накануне Дня науки, который в национальном календаре отмечается 8 февраля, руководители ведущих научных институтов республики рассказали о некоторых достижениях.

Переплюнули англичан

Начнем с предыстории. В 2014 году британская двигателестроительная компания «Роллс-Ройс» приступила к летным испытаниям лопаток вентилятора нового поколения, установленных на один из двигателей Боинг-747. Их уникальность в том, что изготовленные из композитно-титанового материала лопатки при небольшом весе не теряли своих аэродинамических характеристик. Британское правительство технологию экспортировать запретило, предлагая желающим покупать готовую продукцию, однако одна лопатка оценивается как люксовый автомобиль.

Вы не думайте: лопатка вентилятора — лишь звучит просто. На деле же их производство — это совершенный технологический процесс, в основе которого лежат сложнейшие расчеты. На сегодня только шесть стран обладают компетенциями по проектированию и производству лопаток.

— Сорок лет у нас в стране ничего не создавалось в области авиационного двигателестроения, мы все покупали за рубежом. И вот в России приступили к созданию двигателя ПД-14. Перед нами поставили задачу разработать для него свои лопатки вентилятора. И мы ее выполнили. За меньшие время и деньги создали технологию, превосходящую по характеристикам зарубежные аналоги. Деталь захватывает больше воздуха и увеличивает КПД на тридцать процентов, — рассказывает научный руководитель Института проблем сверхпластичности металлов РАН Радик Мулюков.

Сейчас самолет МС-21 с полностью российским двигателем ПД-14 проходит летные испытания. По оптимистическим прогнозам, уже в этом году он совершит первый коммерческий полет. Самолет — сложная система, включающая огромное количество инновационных разработок, и как приятно осознавать, что ключевая принадлежит инженерам из Башкирии.

Читают по генам

В Институте биохимии и генетики изучают геном человека, растений и пчел, а также физиологию и биохимию растений. Проще говоря, институт осуществляет переход к персонифицированной медицине будущего и к эффективному, высокотехнологическому, экологически чистому сельскому хозяйству.

В области генетики человека изу­чены более двадцати моногемных наследственных и двенадцать многофакторных заболеваний. Разработки института легли в основу республиканского медико-генетического центра, который проводит дородовую и профилактическую ДНК-диагностику двадцати наследственных орфанных заболеваний у новорожденных. То есть если раньше диагноз спинально-мышечная атрофия ставили, когда младенец уже имел отклонения в развитии, то теперь о нем узнают с первых дней появления ребенка на свет. Своевременная диагностика дает неоспоримые преимущества в лечении этого и других страшных недугов.

— Исследования продолжаются, тем более что у нас появилась возможность использовать новые методы изучения генома человека. Как мы знаем, весь геном состоит из трех миллиардов пар нуклеотидов. Окончательная расшифровка была представлена в январе 2023 года. Теперь мы тоже можем проводить полное геном-секвенирование и искать гены, отвечающие за развитие остальных семи тысяч наследственных заболеваний. А кроме них имеется огромное количество многофакторных заболеваний. В настоящее время нами в составе международного консорциума открыты гены, отвечающие за развитие бронхиальной астмы, остеопороза, рассеянного склероза и эссенциальной гипертензии, — говорит и.о. директора института Эльза Хуснутдинова.

Кроме того, в институте изучают молекулярно-генетическую структуру онкологических заболеваний. За последние три года учеными выявлен ряд генов, отвечающих за развитие рака молочной железы, яичников, почки и простаты.

В институте многое делается в области сельского хозяйства. Например, впервые секвенирован ген башкирской пчелы. И теперь у ученых появилась возможность найти гены, которые отвечают за устойчивость к заболеваниям, качество меда, маточного молочка. На данный момент найден ген устойчивости к варроатозу, что дает высокие шансы научиться лечить это заболевание у пчел.

Это ж-ж-ж неспроста

— Часто химиков обвиняют в загрязнении окружающей среды, но наш институт, наоборот, занимается решением экологических проблем. Например, мы разрабатываем сорбенты для ликвидации розлива нефтепродуктов, — сообщил заместитель директора Уфимского института химии УФИЦ РАН Сергей Хурсан.

Институт даже замахнулся на рекультивацию территории Уфахимпрома. В сотрудничестве с другими профильными научными центрами он участвует в заявке на мегагрант для решения данной задачи.

— Проблема эта достаточно сложная. Речь идет о диоксинах, а это очень специфический загрязнитель, он действует в предельно малых концентрациях. Если бы его было много, то разрушить вещество химическим путем не представляло бы никакого труда. Проблема в том, что его там мизерное количество. Как обезвредить? Как ни парадоксально, здесь вопрос больше к микробиологам. Возможно, могут помочь микроорганизмы. Будем надеяться, что наша заявка будет поддержана. Мы подаем ее в составе консорциума, в который также входят институт биологии, коллеги из Москвы и Казани. Результат конкурса на мегагрант будет известен уже в марте, — с надеждой добавил Сергей Леонидович.

Больших успехов добился институт и в разработке феромонов. Их создано уже порядка семидесяти. Например, в прошлом году испытали феромон для приманивания пчелы. Результат вдохновил и ученых, и аграриев. Поля люцерны напоминали улей. Пчелы, несмотря на обилие медоносов поблизости, не обращали на них ровно никакого внимания, сосредоточившись на одной люцерне. Процесс опыления очень важен для сельского хозяйства. Опыление люцерны пчелой дало двукратное увеличение урожая.

Проекты на полке

Послушаешь, что ученые рассказывают, и за региональную науку гордость берет. Но есть и проблемы. К примеру, институт химии активно занимается разработкой лекарственных препаратов. Но увидим ли мы их на аптечных полках, в институте на сто процентов не уверены. Прежде чем появиться в продаже, лекарство должно пройти несколько ступеней тестирования, каждая из которых оценивается во внушительную сумму. Также по законам РФ препараты должны проходить клинические исследования.

— Проблема прохождения препарата от разработки до аптеки очень сложная, государственного масштаба. Раньше существовали отраслевые институты, которые занимались тем, что доводили проект от пробирки до изделия. Но это звено было уничтожено нашими недругами. Институту проблем сверхпластичности металлов повезло, что есть УМПО, с которым он напрямую работает. Но многие наши разработки лежат на полке. Прежде всего государство должно быть заинтересовано в их внедрении в практическую плоскость. Некоторые требуют очень больших денег, — обрисовал ситуацию руководитель УФИЦ РАН Василий Мартыненко.

Также научное сообщество не обошла стороной кадровая проблема. По словам Василия Борисовича, скуден приток молодых умов по таким классическим направлениям, как математика, ботаника, химия, гуманитарные науки.

— Молодежь в науку идти не хочет. Хотя сейчас и меры предпринимаются: открывают молодежные лаборатории, выдают гранты, в том числе на улучшение жилищных условий. Но проблема сохраняется. В ближайшие десять лет мы, например, можем остаться без селекции, на которой держится все сельское хозяйство. Причем такая ситуация по всей стране. Средний возраст селекционеров 60 лет. Уже сейчас ждут решений Чишминский и Кушнаренковский селекционные центры.

Необходимо строить жилье для молодых, заключать контракты с выпускниками аграрного вуза, — отмечает Василий Борисович. — Население Земли подходит к 8 миллиардам. Нам нужна новая зеленая революция, чтобы прокормить такое количество людей. Благо наша страна большая, и мы пока голода не ощущаем. Но если своей селекции не будет, то рано или поздно узнаем, что это такое.