Увидеть белый свет
Максим Молокеев, старший научный сотрудник лаборатории кристаллофизики Института физики им. Л. В. Киренского, ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»
Возраст: 35 лет
Более 10 лет Максим занимается тем, что на профессиональном языке физиков называется «решением кристаллической структуры веществ». Если объяснять просто, ученый определяет из каких атомов состоит вещество и как они в нем упорядочены; это позволяет понимать, описывать, а самое главное — управлять свойствами материалов. Синтез новых кристаллов с уникальными свойствами всегда сопровождается выяснением их структурных особенностей, что позволяет понять, какие нужно внести изменения, чтобы усилить то или иное свойство материала. Решение подобных задач имеет широкий спектр применения — от физики и химии до биологии и медицины.
Немаловажно и другое — знания эти носят максимально прикладной характер. Так, одна из последних работ Максима Молокеева — открытие материала с нулевым тепловым расширением; он практически не сжимается и не расширяется при изменении температуры.
Такие материалы очень нужны, к примеру, в космосе или в других экстремальных условиях, чтобы оборудование работало дольше и не выходило из строя из-за серьезных перепадов температур.
В этом году ученый совместно с коллегами из Китая обнаружил новый вид кристаллов с особым типом упорядочения ионов, благодаря чему в них можно плавно и предсказуемо менять цвет люминесценции без больших потерь энергий и, как результат, получать материалы, которые излучают идеально белый свет. Красноярский физик уверен, что это открытие — настоящий прорыв в люминесценции.
Раковые клетки — мишени для аптамеров
Анна Кичкайло (Замай), руководитель Лаборатории биомолекулярных и медицинских технологий КрасГМУ
Возраст: 36 лет
С 2010 года Анна с коллегами работает над получением аптамеров — синтетических одноцепочечных молекул ДНК. Благодаря их уникальной способности связываться с любыми молекулами-мишенями, аптамеры могут быть использованы для диагностики и терапии ряда заболеваний, в том числе, онкологических. Высокая степень чувствительности аптамеров, позволяет им «находить» циркулирующие в кровотоке раковые клетки даже на ранних стадиях развития заболевания.
Еще одна область применения — адресная доставка лекарственных препаратов до клетки или ткани организма. Синтезировать аптамеры можно к любым мишеням, кроме этого их можно заранее снабдить определенными свойствами.
В лаборатории КрасГМУ уже получены аптамеры к раку легких, раку молочной железы, глиобластоме головного мозга. На их основе ученые разрабатывают различные препараты — лекарственные и диагностические.
Омега-3: из воды на сушу
Олеся Махутова (Кормилец), старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной гидроэкологии Института биофизики СО РАН, ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»
Возраст: 35 лет
Наука и жизнь: новые органы, наноалмазы и лекарства от ракаСфера научных интересов Олеси — водные экосистемы; исследования как фундаментальные, так и прикладные. В настоящее время Олеся совместно с коллегами активно занимается двумя направлениями. Первое — изучение влияния условий окружающей среды (температуры, солёности и наличие рыб в озёрах) на качество пищи для рачков — одного из главных источников пищи для рыб. Оказалось, что рачки, обитающие в холодных, соленых, безрыбных озерах, содержат максимальную концентрацию Омега-3 жирных кислот (физиологически ценные кислоты практически не синтезируются на суше — их главным источником являются водные обитатели).
Был сделан вывод, что изменение температуры воды, связанное с глобальным потеплением, а также опреснение водоемов, приведут к ухудшению качества основного источника пищи для рыб, и, возможно, к снижению содержания Омега-3 в самой рыбе.
Второе направление — изучение потоков Омега-3 жирных кислот из водных экосистем в наземные. Один из примеров — комары-звонцы (хирономиды): в личиночной фазе они живут в воде, где получают Омега-3 жирные кислоты, питаясь водорослями, а превратившись во взрослое насекомое, вылетают на сушу, и сами становятся пищей для птиц и других животных, обеспечивая их Омега-3 жирными кислотами.
Да будет биосвет
Анна Деева, инженер лаборатории биолюминесцентных битехнологий Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ
Возраст: 27 лет
Используя различные вычислительные методы биоинформатики и молекулярного моделирования, Анна Деева изучает геномы и структуру белков, чтобы понять, как эволюционировал тот или иной организм. Еще одна область ее научных исследований — люминесцентная система бактерий. В этом направлении молодой ученый уже достигла серьезных результатов. Изучив с помощью методов биоинформатики уникальный фермент люциферазу — катализирует реакцию свечения бактерий — она обнаружила причины, по которым одни люциферазы могут светить медленно, а другие — быстро.
У фундаментального открытия есть прикладная сторона: эти ферменты могут быть использованы во многих областях. Уже сегодня на их основе делают биотесты для экологического мониторинга, однако, уверенна Анна, сфера применения биомолекул, которые катализируют светоизлучение без особых энергозатрат и теплопотерь, будет только расширяться.
О чем «говорят» деревья
Александр Кирдянов, старший научный сотрудник лаборатории структуры древесных колец Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»
Возраст: 47 лет
Александр Кирдянов — ученый, который «читает» древесные кольца; они «рассказывают» о том, что повлияло на рост дерева и как эти изменения окружающей среды отразились в структуре колец. Накопленная информация помогает ученым понять, как с течением времени менялась среда обитания на временных отрезках вплоть до нескольких тысяч лет. На таких данных основана одна из работ этого года, вызвавшая резонанс как среди научного сообщества, так и среди широкой общественности — о результатах сообщили ведущие мировые СМИ.
Ученые (Александр Кирдянов — один из двух соавторов работы из Красноярска) провели параллели между изменениями климата и социальными процессами на территории Евразии в середине первого тысячелетия нашей эры. Серьезное похолодание, вызванное серией крупных вулканических извержений (в 536, 540, 547 году), считают ученые, могло привести к упадку Византийской империи и расцвету Арабского халифата.
В этом году Александр Кирдянов проводил и другие исследования. Одно из них — сравнение изменчивости прироста нескольких видов деревьев для двух регионах — на севере средней Сибири (Таймыр, Эвенкия) и в Испании. Ученые пришли к выводу, что вне зависимости от основного фактора, определяющего рост деревьев (в Сибири это температура, в Испании — влага), внутри региона деревья растут все более синхронно. Это связано с глобальными изменениями климата — они сказываются на продуктивности лесов. В долгосрочной перспективе климатические изменения могут привести к серьезному сокращению площади лесов, вплоть до вымирания на отдельных территориях. Эти и другие исследования проведены при поддержке Российского научного фонда.
Наталья Мороз, интернет-газета Newslab.ru
