Учёные Томского государственного университета выиграли мегагрант правительства России для реализации проекта по моделированию детекторов и изучению физических процессов для экспериментов на российском адронном суперколлайдере NICA в Дубне. Одна из целей проекта — внедрение международного опыта, накопленного томскими исследователями на Большом адронном коллайдере, в российскую науку.
Коллайдер NICA — один из крупнейших международных проектов в России, направленный на изучение свойств Вселенной в первые мгновения после Большого взрыва. Проект включает четыре ключевых направления. Первое — моделирование детекторов частиц. Эта работа применима не только в физике высоких энергий, но и в медицине, например, для подбора параметров радиационной терапии онкологических заболеваний.
Второе — анализ больших данных. Разрабатываются новые методы анализа данных с использованием искусственного интеллекта и машинного обучения. Третье — разработка электроники для детекторов. Томские учёные имеют опыт в этой области, полученный в проектах ЦЕРН, и этот опыт будет востребован на NICA. И четвёртое направление — применение технологий из физики высоких энергий в других областях. Например, электроника для сбора данных используется в нефтяной и газовой промышленности, космической отрасли и радиационной медицине.
Проект рассчитан на пять лет. Его реализация начнётся в начале 2025 года с запуска первой программы. В дальнейшем планируется создание образовательных модулей для бакалавриата и магистратуры. Ключевыми партнёрами проекта выступают Объединённый институт ядерных исследований в Дубне и Институт ядерной физики СО РАН в Новосибирске. Томский госуниверситет также входит в межвузовский консорциум, который будет работать с Центром коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ). Вместе с партнёрами ТГУ будет проводить исследования и готовить специалистов для работы на новом синхротроне.
Обеззаразить и восстановить: молодой ученый ТГУ создал уникальное средство для хирургии
Любая операция связана с риском кровотечения, которое может привести к геморрагическому шоку. Чтобы снизить риск геморрагического шока, молодой учёный из Томского государственного университета Михаил Ковтунов разрабатывает новое местное кровоостанавливающее средство на основе природных полимеров.
Идея создать биохирургическое средство, объединяющее лучшие качества зарубежных гемостатиков при доступной цене, вдохновила Михаила Ковтунова. Он работает над проектом совместно со Стартап-студией университетов Томска при финансовой поддержке, а также сотрудничает с СибГМУ и ТПУ.
Избыточная потеря крови – серьёзная проблема в хирургии. Обильные кровотечения часто возникают после операций и могут угрожать жизни пациента. Для борьбы с этим состоянием хирурги используют различные средства. Западные препараты эффективны, но дороги, а отечественные – доступны, но менее действенны.
Новое средство представляет собой лёгкий тканевый диск, похожий на вату. Оно создано по технологии, позволяющей формировать гибкий материал из переплетённых волокон полимера. Этот материал обладает высокой смачиваемостью и способностью интенсивно впитывать влагу. Большая удельная площадь поверхности обеспечивает плотный контакт с раной и клетками крови, что усиливает кровоостанавливающий эффект. Кроме того, материал обладает антибактериальными свойствами, что важно для борьбы с патогенами, вызывающими внутрибольничные инфекции, такими как золотистый стафилококк и кишечная палочка.
Люды восстанавливаются: томские ученые сделали интересное открытие в Арктике
Учёные Томского государственного университета провели экспедицию в Тазовский район Ямало-Ненецкого автономного округа, чтобы изучить процесс таяния ледяных жил в арктических болотах. Проект направлен на изучение реакции мерзлых болот на изменение климата и определение времени начала этого процесса. Анализ космоснимков показал, что болота начали реагировать на потепление еще в 1970-х годах, а возможно, и в середине XX века.
Предварительные результаты, поддержанные грантом Российского научного фонда, показали, что вытаивание древних ледяных тел, образовавшихся из-за заполнения водой морозобойных трещин в торфе, часто связано с ростом кустарников в тундре. Основной признак реакции — таяние ледяных жил, клиновидных ледяных тел в торфянике. Эти жилы служат индикаторами изменения климата. Интересно, что некоторые ранее вытаившие ледяные тела восстанавливаются на фоне продолжающегося таяния других, что говорит об устойчивости экосистемы.
По гипотезе учёных, разрушение ледяных жил начинается на границе болота и прилегающих склонов. Увеличение объема стекающей воды приводит к оттаиванию льда, ранее покрытого тонким слоем мёрзлого торфа. Это происходит из-за скопления снега, задерживаемого выросшими кустарниками в ложбинах. Рост кустарников — результат изменения климата. Например, на юге тундры в ЯНАО активно распространяются кустарники, особенно ольха, которая предпочитает почвы, подверженные антропогенному воздействию, такие как места, где проходила техника.
Учёные также изучили участки, где ледяные жилы вытаяли к 1970-м годам (по данным космоснимков). Оказалось, что они вновь замерзли, но уже с примесью торфа, что снижает их теплопроводность. Поверхность новых ледяных тел находится на метр-полтора глубже, чем до вытаивания в середине XX века, и покрыта растительностью, предотвращающей дальнейшее таяние. Это свидетельствует о способности природы к самовосстановлению, хотя и в измененном виде. Во время экспедиции учёные взяли пробы из старых и новых ледяных жил для анализа их химического состава. Также отметим, что для изучения влияния изменения климата на экологию и качество жизни человека в Томске была создана лаборатория «БиоГеоКлим».
Биобанк на Алтае: ТГУ входит в новые федеральные программы
Томский государственный университет открыл филиал «Алтайское экспериментальное хозяйство» (АЭХ). На его базе создадут научный центр биотехнологий мирового уровня, где будут разрабатывать новые продукты и технологии для агропромышленного комплекса, медицины, восстановления экосистем, борьбы с изменением климата и обеспечения продовольственной и экологической безопасности страны.
Филиал АЭХ создан в сотрудничестве с институтами Сибирского отделения Российской академии наук (РАН) и университетами Сибирского федерального округа, включая Горно-Алтайский государственный университет (ГАГУ). Развитие научных исследований и эффективное использование земель поддерживаются администрацией Республики Алтай.
В рамках программы «Приоритет 2030» ТГУ реализует проекты, направленные на создание технологий для ответа на глобальные вызовы: «Глобальные изменения Земли: климат, экология, качество жизни», «Социогуманитарный инжиниринг», «Инженерная биология 2.0» и «Технологии безопасности». АЭХ станет крупной научной базой не только для ТГУ, но и для других университетов и институтов России, с которыми Томский университет сотрудничает.
Научный центр объединит несколько исследовательских площадок: «Зелёную обсерваторию» (экологические разработки), «Исследовательский парк устойчивого развития» (культурно-биологический синтез), «Рекреационный» (экокампус) и «Технологический» (сельскохозяйственные решения).
Проект предусматривает создание национального парка флоры и фауны, полигона для редких видов, биобанка растений и животных, а также полигона передовых технологий автономного существования. Исследования в селе Черга помогут решать глобальные проблемы: изменение климата, риск пандемий, кризис ресурсов и генетического разнообразия.
Работа на новой площадке поможет понять, как климатические изменения влияют на экономику и общество, и выработать меры для снижения их негативных последствий. Главная цель исследований – восстановить баланс между биосферой и техносферой и перейти к устойчивому существованию.
Горный Алтай выбран для центра передовых технологий не случайно. Учёные ТГУ ведут здесь исследования более 120 лет. Например, с 1954 года на Актру гляциологи изучают таяние ледников. Горный Алтай идеален для климатических исследований благодаря трём климатическим зонам: низкогорной, среднегорной и высокогорной. Это позволяет на небольшой территории отслеживать изменения окружающей среды из-за глобального потепления.
Особое внимание уделят растениеводству и животноводству, критически важным для продовольственной безопасности. Учёные будут создавать новые высокопродуктивные и безопасные сельхозкультуры и породы животных. Этим займутся специалисты ПИШ «Агробиотек», Биологического института, Сибирского ботанического сада, геолого-географического факультета и других подразделений ТГУ.
Филиал АЭХ ТГУ в Горном Алтае станет «мегалабораторией», где студенты разных направлений смогут получить уникальные знания. Это расширит возможности университетов в подготовке специалистов, способных создавать природоподобные технологии для сохранения здоровья нации, обеспечения продовольствием, улучшения экономики и укрепления технологического суверенитета России.
По материалам пресс-службы ТГУ
Фото сайта вуза