За десять лет работы Сибирский федеральный университет реализовал более 20 тысяч научных проектов. Некоторые из них стали настоящим прорывом в российской науке. О самых ярких исследованиях рассказывают научные руководители проектов СФУ.
В Сибирском федеральном университете сформировались направления научных исследований, которые изначально принято было считать приоритетными, ключевыми для вуза. Это такие области, как космические аппараты, системы связи и космическая навигация; биотехнологии и медицина; химия и материаловедение; изучение климата и рациональное природопользование.
Обусловлено это спецификой входящих в структуру СФУ институтов, давно сложившимися связями вуза с крупнейшими предприятиями региона – такими, как АО «ИСС имени академика М. Ф. Решетнева», НПП «Радиосвязь», КБ «Искра», Федеральное медико-биологическое агентство, «Русал» и Красноярский завод цветных металлов имени В. Н. Гулидова, компания «Норникель». Общие объемы исследований, выполненных университетом под задачи этих организаций, за десять лет составили около 2 млрд рублей.
В то же время в СФУ развиваются исследования и в гуманитарных областях. Прежде всего они связаны с изучением истории народов Сибири, в том числе Красноярского края.
Расскажем о некоторых разработках и открытиях красноярских ученых подробнее.
Обновленный алюминий
Ученые-металлурги Сибирского федерального университета ведут разработки по созданию сверхмощной энергоэффективной технологии получения алюминия РА-550. Этот проект стал обладателем мегагранта Минобрнауки РФ.
Размер гранта – 170 млн рублей на три года. Еще столько же выделит «Русал», предприятия которого в первую очередь заинтересованы во внедрении новой технологии. Все средства идут на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.
«Подобные электролизеры с мощностью 550 кА уже созданы и работают в Канаде, в ОАЭ, в Китае, – говорит руководитель проекта, доктор химических наук Петр Поляков. – Действующие производства компании РУСАЛ сейчас работают на токе не более 450 кА. Таким образом, разработка сверхмощной энергоэффективной технологии является перспективой как для модернизации действующего производства, так и для импортозамещения применямых технологий».
Разработк даст и другие эффекты: снизит негативную нагрузку на окружающую среду, энергоемкость электролиза при повышении его эффективности.
Опытный участок РА-550 располагается в опытно-промышленном корпусе электролиза Саяногорского алюминиевого завода.
Лес в пробирке
Проект СФУ «Геномные исследования основных бореальных лесообразующих хвойных видов и их наиболее опасных патогенов в Российской Федерации» получил грант Министерства образования и науки РФ. Размер мегагранта на три года – 110 млн рублей, в том числе 30 млн – софинансирование от университета.
Руководит проектом Константин Крутовский, приглашенный в СФУ специально для работы в этой области. Это специалист мирового класса, эксперт по геному хвойных видов. У Крутовского большой международный опыт в области популяционной геномики и геномного секвенирования, или расшифровки ДНК.
В результате исследований ученые должны получить эталонные геномы главных лесообразующих пород России: сибирской лиственницы сибирской, сосны обыкновенной, сосны кедровой. Также будут получены геномы и самых опасных микроорганизмов, которые вызывают заболевания и катастрофическое усыхание российских лесов.
Ученые разработают высокоинформативные молекулярно-генетические маркеры. Они позволят определить происхождение древесины (это необходимо, например, при ее экспорте), наблюдать за генетической изменчивостью хвойных лесов, за тем, как они адаптирются к изменениям климата. А уже на основе этих наблюдений можно будет создавать селекционные и природоохранные программы.
Проект предусматривает создание в СФУ лаборатории геномных исследований, оснащеннй самой современной техникой. Лаборатория будет не только проводить научные исследования, но и заниматься подготовкой специалистов в области геномики и биоинформатики.
Персональный подход
В феврале этого года СФУ и Федеральное медико-биологическое агентство России (ФМБА) подписали соглашение о сотрудничестве по научно-образовательной деятельности.
Соглашение включает много пунктов: это и совместные научные разработки в таких областях, как биология, биомедицина, биотехнологии, и подготовка специалистов для этих отраслей.
Но главным вектором сотрудничества должно стать создание в Красноярске Центра персонифицированной медицины. Центр будет работать над оптимизацией диагностики и способов терапии заболеваний на основе исследования генома и эпигенома клеток. А если объяснять проще – диагностика заболеваний и излечение от них будут вестись с учетом особенностей организма каждого конкретного пациента. Центр персонифицированной медицины должен открыться уже в начале 2017 года.
СФУ, по условиям соглашения, берет на себя «научную составляющую» проекта. ФМБА – организационную.
«Сотрудничество ФМБА и университета длится не первый год. Мы уже имеем положительный опыт в подготовке специалистов медико-инженерного профиля. В дальнейшем планируем открыть с СФУ программы бакалавриата и программы дополнительного образования. Подготовка будет сетевая, то есть специалисты организаций ФМБА будут читать лекции и вести практику у студентов. Кроме того, мы надеемся, что СФУ поможет нам в организации сертификации медицинского персонала», – заявил на подписании соглашения руководитель ФМБА Владимир Уйба.
Взгляд свысока
Соединить «небесное» и «земное» удалось ученым СФУ: они разработали систему космического агромониторинга в помощь сельскохозяйственным предприятиям Краснояркого края.
Автоматическая система непрерывно наблюдает из космоса за состоянием сельхозугодий. С помощью разработки можно отслеживать динамику объектов подстилающей поверхности, состояние посевов, а также то, по назначению ли используются сельскохозяйственные земли.
Упрощает система и общение между производителями и местными властями: на смену бумажной волоките благодаря разработке приходит электронная отчетность.
«Сформированные отчеты содержат информацию о планах посевов очередного полевого сезона и итогах сева с точностью до отдельных полей. Разработка находится на этапе опытной эксплуатации в фермерских хозяйствах Сухобузимского района, а также на рабочих местах представителей районной и краевой администрации. В настоящее время идет освоение инструментов системы агромониторинга и занесение планов посевов 2016 года», – говорит руководитель проекта, профессор СФУ Юрий Маглинец.
Уже сейчас с помощью сотрудников и студентов СФУ и, конечно, благодаря созданной ими системы проводится «космическая» инвентаризация сельхозземель в Ирбейском, Новоселовском, Минусинском районах края.
Как найти пропавшего оленя
Летом 2016 года в СФУ подвели итоги социально-экологического проекта «Эвенкийский олень». Два года в рамках проекта шли исследования состояния и территориального размещения популяции дикого северного оленя на севере Красноярского края.
Уже на самом первом этапе проект дал серьезный и, прямо скажем, неожиданный результат: ученые обнаружили пропавшая популяцию эвенкийского дикого северного оленя, которая считалась безвозвратно утерянной, вымершей.
Далее исследователи провели мечение найденных диких оленей ошейниками с системой спутникового мониторинга: биологи смогли наблюдать за их миграцией и зимовкой.
Учеными полностью изучили годовой цикл миграции диких эвенкийских оленей в разные сезоны и при разных погодных условиях. Заодно были испытаны батареи отечественного производства, которыми оснащались ошейники-маячки. Как оказалось, батареи способны почти полтора года работать при низких температурах.
«Полученные данные несут большое практическое значение для жителей Севера – олень является основой экосистемы Эвенкии, а также основой существования и выживания коренного населения. Обновленная информация о путях миграции даст возможность скорректировать места и объемы организованного промысла дикого оленя и сохранить его популяцию», – рассказывают в СФУ.
Неизвестная Сибирь
Для историков, культурологов, археологов СФУ последние годы также стали временем интереснейших открытий.
Так, ученые, работавшие в севере Красноярского края, в Туруханском районе, и изучавшие особенности культуры живущих там коренных малых народов, обнаружили, что их мифы хранят информацию о неком масштабном сражении. Науке до сих пор о нем ничего не было известно. Но в фольклоре коренных этносов упоминания о нем не редки.
«Историческая память северных селькупов хранит воспоминание о битве, которая произошла между различными этническими кланами в начале ХХ века. Историческое событие битвы ещё не было отражено в исторических описаниях в качестве причины этнической миграции между северными селькупами и другими коренными народами Севера и Сибири. Одним из немногочисленных доказательств того, что битва была всё-таки реальным событием, является меч, который жители посёлка Фарково Туруханского района нашли в местах, где состоялась легендарная битва», – сообщила заведующая кафедрой культурологии СФУ, профессор, доктор философских наук Наталья Копцева.
Как отмечают исследователи, жители северных территорий, селькупы и кеты, в большинстве своём сохранили о битве яркую историческую память. Других источников об этом сражении нет. А значит, изучение этого удивительного факта только начинается.
Как говорят ученые, реконструкция исторической памяти северных селькупов и конкретно подтверждение реальности мифологизированной битвы может прояснить некоторые причины этнической миграции северных селькупов в Красноярский край в начале ХХ века.
Еще одно открытие сделали студенты-историки 1 курса СФУ. Во время археологической практики в Енисейском районе они нашли неизвестное ранее городище, в котором, судя по всему обитало древнее племя, о котором наука до сих пор не знала. Относится поселение к предмонгольскому периоду X–XIII вв. н. э.
Молодые исследователи и их руководитель, завлаборатории археологии, этнографии и истории Сибири, доцент кафедры всеобщей истории Павел Мандрыка, придумали для загадочного племени условное название – древнеенисейцы. Изучение их истории, культуры, образа жизни – еще впереди.
«В эту экспедицию мы провели со студентами рекогносцировочные работы, отчасти начали раскопки. Задача следующих экспедиций – детальное изучение всего комплекса археологических памятников по правому берегу Енисея под Лесосибирском и Енисейском. А ближайшая наша задача, которую мы решаем – это постановка открытых памятников культуры на охрану государства», – говорит Павел Мандрыка.
Наука в СФУ: цифры
За десять лет в СФУ реализовано свыше 20 тысяч научных проектов (НИР, ОКР, гранты), в том числе:
– 22 проекта по мегагрантам правительства Российской Федерации;
– 53 проекта по грантам президента РФ;
– 63 научных и образовательных проектов в рамках федеральных целевых программ;
– 1400 грантов в рамках международных научно-образовательных программ.
Только за 2016 год прирост количества публикаций составил 33 %, в том числе в журналах первого квартиля (по данным Scopus), а за десять лет – в пять раз.
Сегодня работают 32 малых научных предприятия.
Ведут научные исследования мирового уровня 82 научные лаборатории.
28 базовых кафедр готовят кадры для предприятий-партнеров.
2500 студентов ежегодно выступают с докладами на всероссийских и международных конференциях.