Новые природоподобные технологии, нацеленные на сохранение окружающей среды и улучшение качества жизни человека, представили молодые ученые на Всероссийском научном съезде (16+) в столице Дальнего Востока. Среди них оказались 3D-печать органов, универсальная вакцина от всех видов инфекций, нейрочипы и многое другое, сообщает ИА PrimaMedia.
Природоподобные технологии, как рассказали спикеры съезда, — это инновации, которые не наносят вред окружающей среде, воспроизводят системы и процессы живой природы, восстанавливают баланс между биосферой и техносферой. К ним относятся био— и нанотехнологии, искусственный интеллект и другие современные направления.
Курс на развитие таких технологий был озвучен президентом Российской Федерации Владимиром Путиным на пленарном заседании Генеральной Ассамблеи ООН в 2015 году.
"В конце прошлого года президент подписал Указ "О развитии природоподобных технологий в Российской Федерации". Россия стала первой страной в мире, которая вышла с такой научной инициативой", — рассказал председатель Координационного совета по делам молодежи в научной и образовательной сферах Совета при президенте РФ по науке и образованию Никита Марченков.
Первый заместитель руководителя Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий по научной работе Вячеслав Демин отметил, что такие инновации направлены на восстановление естественного ресурсооборота, который был нарушен под действием индустриализации.
"Сегодня на технологическую сферу, которая создана человечеством, затрачивается большое количество энергоресурсов. Взять, например, электроавтомобиль. Если вся страна пересядет на электрокары, мы тут же погибнем в кислотных дождях, которые будут выделяться при сжигании нефтепродуктов, необходимых для получения электроэнергии", — поделился Вячеслав Демин.
Спикер привел примеры природоподобных технологий. Один из них — это нейроморфные системы искусственного интеллекта, которые имитируют функционирование нейронных сетей человеческого мозга. По словам эксперта, создаются нейрочипы, которые нужны для восстановления организма после травм, инсультов и других поражений.
На Всероссийском съезде молодых ученых представили новые научные разработки. Фото: ИА PrimaMedia
На Всероссийском съезде молодых ученых представили новые научные разработки. Фото: ИА PrimaMedia
Заведующая группой генной иммуноонкотерапии Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, заместитель генерального директора по науке Московского центра инновационных технологий в здравоохранении Ирина Алексеенко рассказала, как устроен человеческий геном, как мы можем им управлять и редактировать его.
"Генетические технологии, которые сейчас у нас есть, позволяют перепрограммировать живые системы для того, чтобы придавать им новые способности. Мы можем дополнить систему, убрать генетическую информацию о структуре, функциях генов, которые в ней есть, и тогда она обретет новые свойства", — объяснила Ирина Алексеенко.
В качестве примера спикер привела процесс переноса TRP-рецепторов животных существ в нейроны человека, которыми можно будет управлять. Такие рецепторы участвуют в различных путях передачи сенсорной информации: болевой, термо— и механочувствительности, восприятии жгучих соединений и феромонов.
"Мы изучали TRP-рецепторы, которые позволяют нам ощущать холод, тепло и механическое действие. Оказалось, что можно взять эти рецепторы, например, от чувствительной к теплу змеи и перенести их в нейрон. И тогда с помощью инфракрасного облучения или сфокусированного ультразвука этим нейроном можно управлять, придавая ему разные свойства", — сообщила Ирина Алексеенко.
Подобные технологии будут использоваться для лечения пациентов с разными заболеваниями. С их помощью можно управлять суточным ритмом или заставить клетки поджелудочной железы вырабатывать инсулин, поделилась спикер.
Еще один пример природоподобных технологий — это "генетические ножницы" CRISPR-Cas. Такой уникальный инструмент позволяет генетикам и медицинским исследователям редактировать части генома путем удаления, добавления или изменения последовательных участков ДНК. По словам Ирины Алексеенко, такой метод помогает сделать полезные бактерии более устойчивыми к вирусам и справиться с генетическими заболеваниями.
"Устойчивые к вирусам бактерии перенимают часть их ДНК. Бактерии запоминают, что они встретились с вирусом. У бактерии есть такой файл с "преступниками", который она пролистывает в момент повторной атаки вируса. Кусочки ДНК вирусов сохраняются в ДНК бактерий в виде CRISPR-массивов. Затем они превращаются в РНК, образовывается белок Cas9, который умеет разрезать ДНК вируса как ножницами, тем самым препятствуя его размножению", — поделился эксперт.
Как заявила Ирина Алексеенко, в Курчатовском институте разработали универсальную вакцину, которая обучает врожденный иммунитет бороться со всеми видами инфекций.
"Во время ковидной пандемии ученые заметили, что те пациенты, которые делали вакцину против туберкулёза, реже заболевали ковидом. И мы взяли бактерию этой вакцины, чтобы заставить ее продуцировать новые белки, которые в том числе индуцируют и врожденный, и адаптивный иммунитет", — заявила Ирина Алексеенко.
На Всероссийском съезде молодых ученых представили новые научные разработки. Фото: ИА PrimaMedia
На Всероссийском съезде молодых ученых представили новые научные разработки. Фото: ИА PrimaMedia
Управляющий партнер ЧУ "Лаборатория биотехнологических исследований "3Д Биопринтинг солюшенс" Юсеф Хесуани рассказал о методе 3D printing, с помощью которого, теоретически, можно будет печатать человеческие ткани из клеток для воссоздания утраченных органов.
"В 2015 году мы проводили эксперименты на животных. Сначала напечатали ткани щитовидной железы и пересадили готовый орган мышам и, собственно, восстановили функцию утраченного органа. Мы должны были ее напечатать в форме бабочки, но получилось в форме прямоугольника из-за лопатки, которой пересаживали этот орган. Как мы поняли на практике, необязательно пересаживать напечатанные органы в то место, где мы привыкли видеть. В каком-то плане это уже не природоподобная, а адаптивная технология", — поделился Юсеф Хесуани.
Эксперты утверждают, что общество пока не готово принять природоподобные технологии.
"Например, биотопливо, которое производится бактериями или микроводорослями, намного дороже, чем топливо, которое делается из нефтепродуктов. Тем не менее, его надо как-то внедрять. Здесь важна роль государства как системообразующего элемента, чтобы эти технологии становились частью экономики. Нужно давать налоговые льготы тем организациям, которые этим занимаются. Только так мы сможем постепенно внедрить эти технологии в среду и их естественный ресурсооборот", — поделился мнением Юсеф Хесуани.
Во Владивостоке съезд молодых ученых объединил представителей науки из 80 регионов России На мероприятии озвучили цифры о выделении 220 млн рублей на продолжение строительства второй очереди инновационно-производственного центра
