Красноярский научный центр СО РАН презентовал свои разработки

Для чего расшифровывать геном кедра, как отслеживают качество воздуха в городе и каковы успехи учёных в области радиоэлектроники? В рамках празднования Дня российской науки, который отмечают восьмого февраля, сотрудники Красноярского научного центра СО РАН пригласили “Городские новости” к себе на экскурсию и познакомили с новыми лабораториями. Мы узнали, над чем сегодня трудятся красноярские учёные.

Что скрыто в геноме?

Расшифровка генома человека, начатая ещё в прошлом тысячелетии, длилась более десяти лет. Над этим научным проектом работали учёные со всего мира. Так вот, геном лиственницы больше человеческого в четыре раза, а кедра — в двенадцать, а их расшифровкой занимаются красноярские учёные.

Лаборатория геномных исследований и биотехнологии была создана в прошлом году. Здесь планируется разработка интегрированной системы защиты растений при исследовании взаимоотношений “паразит — хозяин” на геномном уровне. Сейчас команда молодых учёных занимается изучением хвойных растений и их основных фитопатогенов.

— Мы продолжаем работу, начатую в Сибирском федеральном университете в рамках мегагранта под руководством К. В. Крутовского, — рассказывает Наталья Орешкова, кандидат биологических наук, заведующая лабораторией геномных исследований и биотехнологии. — Тесно работаем со специалистами суперкомпьютерного кластера СФУ. В процессе исследований нарабатывается огромный объём данных. Обычный компьютер с ним не справится — требуются сложные вычислительные программы.

Расшифровка генома хвойных и их основных фитопатогенов помогает понять особенности развития видов, эволюцию, процессы адаптации. Зная это, впоследствии можно разработать комплекс мероприятий по предотвращению гибели лесов.

Зачем же нужны столь сложные исследования, если сибирской тайге много веков и кажется, что основные причины проблем уже должны быть понятны? Человек эволюционирует. Так, объёмы выбросов от промышленных предприятий сто лет назад и сегодня несравнимы. Изменяются и живые организмы. Сочетание ряда условий — изменение климата, массовые вырубки, пожары и другое — привело к тому, что ряд фитопатогенов меняют тип питания и становятся высокопатогенными. В настоящее время уже доказано, что именно из-за агрессивного поведения опёнка северного происходит массовое усыхание хвойных на территории Восточного Саяна.

Как поясняют специалисты, определить какую-то одну, основную причину той или иной проблемы порой невозможно — в природе всё взаимосвязано.

Фотографии Земли

Красные отметки на большом экране — очаги пожаров на севере Красноярского края. Эта съёмка сделана в июле прошлого года. На примере архивных кадров Олег Якубайлик, кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий лабораторией космических систем и технологий, поясняет, что такое “дистанционное зондирование Земли”. В своей работе специалисты используют оперативную информацию со спутника. Её в круглосуточном режиме регистрируют приёмные комплексы — спутниковые тарелки, установленные на здании корпуса экологии Красноярского научного центра СО РАН.

— Информация, которую мы принимаем, используется для решения широкого круга задач, — рассказывает заведующий лабораторией. — В первую очередь — для пожаротушения и контроля за ситуацией в лесах края, мониторинга сельхозугодий, различных природных явлений и процессов.

В отличие от обычного фотоаппарата космическая съёмка мультиспектральная, она выполняется в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Это позволяет получать синтезированное изображение, на котором, например, точно определяются очаги пожаров даже при сильном задымлении.

Обновлённую информацию специалисты получают примерно раз в полтора часа — столько времени требуется спутнику, чтобы совершить оборот вокруг Земли. Затем в течение получаса идёт предварительная обработка и анализ полученных данных.

Помимо оперативного спутникового мониторинга, большое внимание в лаборатории уделяется развитию методов и технологий дистанционного зондирования Земли, исследованию различных характеристик природной среды в условиях изменяющегося климата.

Ещё одно направление работы лаборатории — мониторинг качества воздуха в Красноярске. В городе установлена сеть сертифицированных датчиков, передающая данные в круглосуточном режиме и позволяющая оценивать степень загрязнения в разных районах.

Как поясняет Олег Якубайлик, красноярские учёные в своей работе опираются не только на государственные стандарты и официально принятые нормативы, но и на лучшие зарубежные методики. Собранные данные помогают не только видеть картину по городу и её динамику, но и понять причины, которые привели к неблагоприятным условиям.

Связь через тропосферу

Тридцать лет — такой средний возраст сотрудников лаборатории научного приборостроения Института физики им. Л. В. Киренского СО РАН. Молодые учёные трудятся над разработкой новых приборов и устройств в области радиоэлектроники. Применяются они и в военно-промышленном комплексе, и в быту.

— Это один из отделов лаборатории, здесь идёт разработка сверхчастотных устройств — они присутствуют во всех электронных гаджетах, предназначенных для связи, — рассказывает Никита Боев, кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией. — Наша задача — создание компактных изделий с высочайшими характеристиками. С уверенностью говорю, что здесь работает одна из лучших команд специалистов в России. Топовое оборудование, производимое за рубежом, иногда не может измерить характеристики наших устройств, потому что они превосходят всё, что сегодня есть в мире.

Главный заказчик лаборатории в Красноярске — радиозавод. Спектр применения разработок наших учёных широк. Оборудование может использоваться для связи в сложных условиях — в воде, под землёй. Также оно применяется на отдалённых территориях, где нет вышек сотовых операторов. Связь в таких условиях обеспечивается через тропосферу.

Акцент

Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук объединяет одиннадцать научных организаций Красноярского края.

Специалисты центра занимаются фундаментальными и прикладными исследованиями, связанными с космическими, информационными и биосферными технологиями.