Чего ожидать от науки в 2017 году? Мнение российских ученых

Светящиеся в темноте деревья вместо гирлянд и лечение раковых заболеваний, запуск новых спутников и солнечные батареи на основе перовскита — об этих и других открытиях, которые, возможно, следует ждать в 2017 году, Indicator.Ru узнал у российских ученых.

Владимир Сурдин, старший научный сотрудник ГАИШ МГУ, доцент физического факультета МГУ:

«Я в основном занимаюсь изучением нашей галактики. В будущем году будут опубликованы подробные результаты измерения положений и движения миллионов звезд с борта космической обсерватории GAIA. Мы впервые получим 3D-картину нашей гигантской звездной системы и сможем многое понять о ее происхождении и эволюции. Я надеюсь на это».

Максим Нуралиев, старший научный сотрудник биологического факультета МГУ:

«Моя область интересов — разнообразие и эволюция цветковых растений. В 2017 году можно прогнозировать серьезное продвижение в понимании эволюции целого ряда групп цветковых, из которых особо стоит отметить такую экологическую группу, как бесхлорофилльные (незеленые, нефотосинтезирующие) растения.

Планируется формальное описание новых видов таких растений, появление новых данных по их распространению, строению и жизнедеятельности. Все это, в свою очередь, прольет свет на их родственные связи с конкретными фотосинтезирующими растениями. Ожидается большой объем новых данных по строению генома, в том числе пластидного генома (у зеленых растений пластиды содержат хлорофилл и называются хлоропластами). В совокупности новые сведения будут использованы для реконструкции путей появления такого необычного образа жизни растений, то есть для понимания того, как меняется их облик, жизнедеятельность, геном, а также других особенностей».

Геннадий Князев, заведующий Лабораторией дифференциальной психофизиологии Института физиологии и фундаментальной медицины РАН:

«Я надеюсь, что в течение 2017 года исследование нейронных сетей покоя на основе электрофизиологических (в частности, ЭЭГ) данных будет приобретать все большее значение и позволит получить информации о работе мозга, принципиально недоступную для фМРТ».

Юрий Тетерин, ведущий научный сотрудник химического факультета МГУ:

«Меня интересуют механизмы взаимодействия между нуклеотидами (стекинг-взаимодействие, особенности водородной связи с участием атомов азота), а также особенности химической связи между атомами, в основном связанные с образованием внутренних валентных молекулярных орбиталей (явление, экспериментально наблюдаемое нами ранее для оксидов актинидов, которое должно иметь важное значение для пептидной связи и др.). Стекинг-взаимодействия между неальтернантными молекулами (производными имидазола) мне удалось показать на основе спектральных (ЯМР) и других методов (1975 год), что позволило внести определенный вклад в расшифровку механизма действия химотрипсина и взаимодействия между нуклеотидными основаниями в двойной спирали ДНК. Также меня интересуют механизмы "передачи информации" в биологии на "большие расстояния" между ферментом и субстратом».

Вячеслав Иваненко, ведущий научный сотрудник биологического факультета МГУ:

«Научные открытия на то и открытия, что их сложно предсказать. Ожидаю новые и неожиданные открытия, прежде всего на стыке зоологии беспозвоночных и таких направлений, как молекулярная биология, биоинформатика, биохимия, микробиология, физика, математика и т. д. Разнообразие морских беспозвоночных и мощных современных инструментов, появившихся в последние годы, создают все условия для этого. Было бы желание и хорошие руки».

Сергей Попов, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ:

«Предсказания и ожидания на 2017 год: регистрация слияний нейтронных звезд, решение проблемы быстрых радиовсплесков, запуски спутников TESS и Cheops, запуск спутника Спектр-РГ, финальные космологические данные спутника Planck, регистрация длинных гравитационных волн по пульсарному таймингу».

Денис Чусов, руководитель группы эффективного катализа ИНЭОС РАН:

«Проблема утилизации углекислого газа волнует многих. Создание крупнотоннажных процессов, в которых можно использовать углекислый газ на благо человечества, — это очень непростая задача. В этом году было опубликовано исследование, которое предлагает вариант хранения СО₂ до тех пор, пока такие процессы появятся в достаточном количестве. Оказалось, что если углекислый газ вводить в базальтовые породы, то его связывание в карбонатные минералы проходит менее чем за два года. До этого считалось, что для такого процесса потребуются сотни или даже тысячи лет. Конечно, выбросы СО₂ превышают 1000 тонн в секунду и принципиально такое открытие вопрос не решит, но это существенный вклад в поиск путей хранения».

Юрий Манкелевич, ведущий научный сотрудник НИИЯФ имени Д.В. Скобельцына МГУ:

«Возможно, в 2017 году будут интересные результаты в разработке эффективных (нехимических) источников энергии».

Ольга Карпова, профессор биологического факультета МГУ:

«Помимо фундаментальных исследований, связанных с изучением молекулярной биологии вирусов растений, мы активно занимаемся поиском путей применения вирусов растений, абсолютно безопасных для человека, для создания современных медицинских биотехнологий, в частности эффективных рекомбинантных вакцин. Я очень надеюсь, что в ближайшие годы, может быть, и в 2017 году, произойдет коренной перелом, и человечество будет все более активно заменять вакцинные препараты, полученные на основе живых аттенуированных штаммов вирусов и бактерий на современные безопасные эффективные вакцины, созданные с помощью новых биотехнологий и методов генной инженерии».

Владимир Кукулин, главный научный сотрудник НИИЯФ имени Д.В. Скобельцына МГУ:

«Научные открытия невозможно предвидеть, на то они и открытия, но можно хотя бы указать на те вероятные области и направления науки, где с большой вероятностью можно ожидать новых открытий.

Можно предсказать новые открытия в таких областях науки, как новые методы и технологии лечения раковых заболеваний, новые типы наноструктур и наноматериалов, новые объекты в далеком космосе, новые поколения высокоэффективных лекарств против многих неизлечимых сегодня заболеваний: СПИД, диабет и пр.

В исследования в этих областях вложены такие гигантские средства и задействован такой мощный интеллектуальный потенциал, что новые открытия в этих областях более чем вероятны».

Екатерина Шорохова, старший научный сотрудник Лаборатории динамики и продуктивности таежных лесов Карельского научного центра РАН:

«В следующем году мы надеемся объяснить, как и какие живые организмы сменяют друг друга в процессе разложения крупных валежных стволов основных таежных лесообразующих пород: ели, сосны, березы, осины и лиственницы. Что при этом происходит с самим валежником? Какие прямые и обратные связи обеспечивают устойчивое существование всей системы — валежного ствола и связанного с ним ксилофильного сообщества в течение всего периода разложения, который в нашей таежной зоне может продолжаться до нескольких сотен лет?»

Денис Рычков, младший научный сотрудник Института химии твердого тела и механохимии СО РАН:

«Возможно, стоит ожидать значительного продвижения в области предсказания полиморфных модификаций органических веществ (полиморфизм — возможность вещества существовать в различных кристаллических формах — прим. Indicator.Ru). Полиморфизм очень активно применяется в частности в фармацевтической промышленности для увеличения таких важных свойств, как растворимость или скорость растворения, биодоступность и другие. К сожалению, в настоящее время мы можем предсказывать возможный набор полиморфных модификаций (10-100 структур), но, как и какую конкретно получать, вопрос намного более сложный. Так или иначе, прогресс в оценке энергий для разных полиморфов, учитывая давления и температуру, может серьезно подстегнуть развитие этой области. И в будущем ученые смогут давать точные рецепты о том, как получать разные полиморфные модификации интересующих вас органических веществ».

Сергей Кетков, заведующий лабораторией наноразмерных систем и структурной химии ИМХ РАН:

«Прогноз научных открытий в наступающем году — задача трудновыполнимая. Мне представляется, что в химии и науках о материалах в 2017 году может произойти качественный скачок в области создания новых эффективных элементов солнечных батарей. На это указывает быстрый рост числа научных публикаций, посвященных увеличению коэффициента полезного действия этих устройств путем использования материалов на основе новых комбинаций органических и неорганических соединений».

Владимир Иванов, заведующий Лабораторией синтеза функциональных материалов и переработки минерального сырья ИОНХ РАН:

«Несколько лет назад был предложен новый тип твердотельных солнечных батарей на основе полупроводников со структурой перовскита, имеющих КПД до 20%. Широкому использованию таких батарей препятствует то, что эти полупроводники включают в состав свинец, а также то, что они деградируют при контакте с водой. Полагаю, что в 2017 году могут быть синтезированы более устойчивые и не содержащие свинца материалы для перовскитных солнечных батарей, что откроет дорогу к их внедрению и постепенному вытеснению кремниевых солнечных батарей».

Герман Перлович, заведующий Лабораторией физической химии лекарственных соединений ИХР РАН:

«Вполне допускаю, что в 2017 году в области получения многокомпонентных молекулярных кристаллов для фармацевтической индустрии (в качестве биодоступных препаратов нового поколения) могут быть разработаны эффективные модели для предсказания наиболее оптимальных путей скрининга сокристаллов. Данные модели существенно сократят материальные расходы и время для получения кандидатов новых препаратов и вывода их на биологические и предклинические стадии испытаний».

Иван Бобринецкий, ведущий научный сотрудник МИЭТ:

«Сейчас меня увлекают работы в области технологии фотохимии. Фотохимия известна в первую очередь как основа методов анализа структур. В то же время она может являться мощнейшим технологическим инструментом, в частности последние 20 лет она активно применяется в мультифотонной полимеризации (лазерной 3D-печати путем полимеризации органических материалов). Проблемы масштабирования и воспроизводимости остаются главными на пути широкого внедрения данной технологии. В 2017 году я ожидаю решения данных проблем за счет двух достижений: разработки мощных источников сверхкоротких лазерных импульсов и разработки новых фотоинициаторов и органических молекул, обеспечивающих ускоренный процесс полимеризации».

Денис Чусов, руководитель группы эффективного катализа ИНЭОС РАН:

«Есть шанс, что уже в следующем году будут созданы растения, обладающие биолюминесценцией. Представьте, что в недалеком будущем вместо гирлянд, которые надо менять, ремонтировать, на которые нужно тратить электроэнергию, будут просто расти деревья, которые сами светятся в темноте. Приятно, что в нашей стране есть ученые, которые являются одними из мировых лидеров в данной области, например, доктор химических наук Илья Ямпольский» (здесь можно посмотреть примеры его работ).

Валентин Голосов, ведущий научный сотрудник Института экологии и природопользования КФУ:

«Это достаточно сложный вопрос, так как вопросы взаимодействия различных компонентов природной среды и человека слишком сложны и часто кажущееся правильным решение какой-то проблемы в дальнейшим оказывается лишь промежуточным шагом к ее решению (в лучшем случае). Я надеюсь, что будут достигнуты определенные успехи в более глубоком понимании механизмов взаимодействия изменений климата и интенсивности проявления экстремальных природных явлений (наводнения, засухи и т. п.), что позволит с большей надежностью прогнозировать возникновение этих экстремальных явлений и, как следствие, предпринимать осмысленные действия по минимизации возможных негативных последствий от их проявления».

Владимир Боченков, старший научный сотрудник химического факультета МГУ:

«Вероятно, будут созданы новые плазмонные материалы, не уступающие или даже превосходящие по своим показателям благородные металлы. Это приблизит практическое использование плазмоники в различных приложениях в будущем».