Представители федеральных СМИ побывали в Карелии в рамках пресс-тура «Путешествие в науку. Карелия». В столице республики они познакомились с работой лаборатории рыбных кормов ПетрГУ, узнали об исследовании клещей и борщевика в КарНЦ РАН и посмотрели на новую цифровую верфь ОССЗ.
В Карелии в рамках пресс-тура «Путешествие в науку. Карелия» побывали представители федеральных СМИ. Журналисты посетили ПетрГУ и КарНЦ РАН и узнали, на чем сегодня сфокусирована наука в республике. А поездка на цифровую верфь Онежского судостроительно-судоремонтного завода позволила увидеть, как передовые технологические разработки применяются в промышленности.
Пресс-тур «Путешествие в науку. Карелия» организован АНО «Национальные приоритеты» в честь десятилетия науки и технологий, объявленного президентом страны.
Лаборатория качества рыбных кормов ПетрГУ
Форелеводство для Карелии, страны тысячи озер, является одной из ключевых производственных отраслей. Разумеется, прежде чем оптом закупить несколько тонн питательных смесей для рыбы, представители бизнеса обращаются в различные лаборатории, чтобы выявить наиболее подходящий вариант. Одно из таких мест — лаборатория качества рыбных кормов Петрозаводского государственного университета.
Как рассказала журналистам Светлана Матросова, директор научно-исследовательского центра по аквакультуре ПетрГУ, в лаборатории проверяют качество кормов для крупных заказчиков из Карелии и других регионов России. За анализом в учреждение обращаются как рыбоводческие хозяйства, желающие выбрать наиболее качественную продукцию, так и производители кормов, которые должны подтвердить соответствие их продукции всем нормативам.
Корма традиционно подразделяют на три типа: стартовые для мальков, продукционные для рыбы, находящейся в процессе активного роста, и финишные для рыбы перед забоем. Каждый из типов кормов отличается составом и размером фракции.
Журналисты самостоятельно проанализировали один из кормов на влажность с помощью специального прибора для экспресс-тестирования. Под руководством специалистов, гранулы измельчили до состояния порошка, ровно пять граммов которого выложили в металлическую емкость и установили в устройство. Система нагрела корм и определила изменение его веса. Когда масса перестала меняться, то есть стала постоянной, аппарат заверил работу и выдал результаты. Для наиболее точных исследований в лаборатории применяют другую версию такого прибора, которую называют арбитражной, так как результаты, полученные с ее помощью, имеют юридическую силу.
Также представители прессы посмотрели на кровь форели через микроскоп и сделали необычные фото через увеличительную линзу устройства.
Следующей точкой пресс-тура по университету для журналистов стал взаимодействующий с лабораторией акваториальный комплекс, где выращивают не только радужную форель, но и другие виды рыб. Некоторые из них, например, сапфировые мини-попугаи и золотые рыбки, носят лишь декоративный характер. Другие же содержатся для научных экспериментов. Гуппи является маркером чистоты воды, поэтому ее применяют для анализа токсичности кормов: в отдельный аквариум запускают малька, и в воду добавляют специальный раствор, замешанный из корма. Если рыба не погибла — корм не токсичен. А красную гибридную тиляпию в комплексе ждал отдельный эксперимент — африканский вид решили приспособить к жизни в холодной воде. И результаты есть: если в природе эта рыба нерестится минимум при 27°C, то здесь — при 24°C. Правда, при адаптации к суровым карельским аквариумам рыба потеряла красный цвет.
В одном из аквариумов комплекса уже два года живет не аквакультурный, а зоологический объект — черепаха. С местом жительства ей повезло, здесь ее кормят исключительно форелью, иногда угощая минеральными добавками для здоровья панциря. Черепаху, как рассказали сотрудники, на даче нашла Тамара Кучко, директор института биологии, экологии и агротехнологий. Так как найти хозяев животного не удалось, было приято решение сделать его одним из обитателей комплекса.
Еще один необычный обитатель комплекса — гигантская пресноводная креветка. Этот вид ученые в условиях замкнутого водоснабжения пытались вырастить для заказчика. Однако вырастить личинку до состояния взрослой креветки не удалось, на одном из этапов формирования она погибала. Самцы креветки погибли при линьке, а самки продолжают жить в лаборатории.
Установка замкнутого водоснабжения, расположенная в подвале университета, представляет собой комплекс бассейнов, объединенных в общую систему. Вода в ней циркулирует и подпитывается кислородом. Именно здесь у форели берут на анализ кровь и органы, чтобы провести наиболее точные исследования влияния корма на организм рыбы.
Здесь журналистов познакомили с двумя основными операциями, проводимыми над рыбой: взятие крови и вскрытие для изъятия внутренних органов. Для первой операции рыбе вводят малую дозу анестезии и при помощи иглы набирают кровь. Обычно после этого форель отпускают в бассейн, и она продолжает жить. Однако в этот раз, для проведения вскрытия, особи ввели большую дозу анестезии. По заверению специалистов, в момент операции рыба ничего не чувствует. Сотрудники лаборатории сразу обратили внимание на факторы, которые свидетельствуют о проблемах в организме рыбы: присутствие внутри икры уже после периода нереста, увеличенная селезенка и нетипичное состояние желудка. Найти причину они смогут после исследований органов.
Мертвые вулканы и живые клещи в КарНЦ РАН
А ведь Карелия это не только страна тысячи озер, но и край древних потухших вулканов. О том, как их изучают, журналистам рассказали в институте геологии КарНЦ РАН.
«Объем вулканических пород в Карелии на данный момент составляет более 310 километров кубических. Если говорить о современных вулканах, то ученые могут изучать их извержения в режиме реального времени: измерять температуру лавы, следить с летательных аппаратов, применять геофизику, чтобы понять, как внутри устроены вулканы. Но у нас вулканам более двух миллиардов лет, и изучать их и узнавать, как была устроена система раньше, достаточно сложно», — рассказала Светлана Егорова, старший научный сотрудник Института геологии КарНЦ РАН.
При исследовании пород в научном центре применяют современное оборудование. Например, сканирующий электронный микроскоп KYKY-EM6900L. В него загружается шлиф — тонкий спил горной породы. Устройство, в отличие от традиционного микроскопа, направляет на изучаемый объект не свет, а поток электронов. Получаемая на экране картинка зависит от используемых детекторов, их в приборе четыре: SE показывает рельеф породы (можно увидеть трещины и подъемы), BSE показывает элементный состав, EDS покажет процентное содержание элементов химической таблицы в рассматриваемом минерале, и детектор катодолюминесценции. Когда пучок электронов падает на образец, происходит много взаимодействий, одно из них — объект может начать светиться видимым светом. Новые биологические процессы приводят к изменению состава минералов, и ученым важно понимать внутреннее строение изучаемого объекта, чтобы правильно определить возраст того или иного события. Это и позволяет сделать катодолюминесценция.
«С помощью микроскопа мы можем увидеть зерна и узнать, какие минералы кристаллизовались за какими, определить последовательность. Сканирующая электронная микроскопия позволяет увидеть внутреннее старение минералов и измерить их состав по таблице Менделеева. Как кольца дерева фиксируют историю его формирования, так же и зональность минералов фиксирует их историю», — рассказала Светлана Егорова.
Прибытие журналистов в лабораторию паразитологии животных и растений совпал с пиком численности европейского лесного клеща в регионе (наиболее широко распространен в августе и сентябре), поэтому они смогли самостоятельно рассмотреть с помощью микроскопа мертвого и живого клеща.
Как пояснил журналистам Сергей Бугмырин, заведующий лабораторией, более опасный переносчик инфекций в Карелии, таежный клещ, пик численности переживает в мае-июне. По словам ученого, в республике наблюдается миграция клещей: «Когда в 1940-х годах исследования только начинались, граница проходила по Медвежьегорскому району. Сейчас по всем районам Республики Карелия мы собираем иксодовых клещей. Это в том числе связано с потеплением. Миграция, однако, происходит не только на север. Например, таежного клеща, который раньше встречался только на востоке и никогда не встречался на западе, сейчас находят даже в Швеции и Норвегии».
Особенно представителей прессы заинтересовали устройства, с помощью которых ученые собирают клещей для анализа. Сергей Бугмырин показал различные приборы, выделяющие CO2 (углекислый газ) и, тем самым, заманивающие паукообразное в ловушку. Однако ученый отметил, что до сих пор самым эффективным способом сбора остается флаг — полотенце, завязанное на палке.
Анна Сущук, старший научный сотрудник лаборатории, поделилась с журналистами результатами исследования о борщевике: «Мы решили использовать нематоды [тип беспозвоночных животных, также известных как круглые черви, один из самых многочисленных и распространенных многоклеточных организмов на Земле. — прим. ред] в качестве индикатора состояния окружающей среды. Борщевик внедряется в луговую экосистему, замещает все луговые травы. Мы решили посмотреть, что же происходит с почвой».
Так, специалисты установили, что борщевик, захватывающий зеленые зоны, практически не влияет на численность нематод, а значит, не оказывает значительного негативного влияние на состояние почвы.
Вторая часть исследования состояла в том, чтобы выявить эффективные способы борьбы с борщевиком. На базе агробиологической станции КарНЦ РАН ученые попробовали косить растение, обрабатывать почву кипящей водой, одну свежеочищенную площадку в весенний период накрыли черной плотной полиэтиленовой пленкой, а на последней применили распространенный и общедоступный гербицид на основе глифосата.
Кошение борщевика и обработка почвы горячей водой положительных изменений не показали, растение продолжило расти и распространяться. А черная пленка и гербицид ученых удивили: «Неожиданный классный результат дал гербицид. После двукратной обработки борщевик полностью погиб, всходов не было до конца вегетативного периода. На следующий год мы ничего не обрабатывали, участок заместился другой растительностью. Очень хорошие результаты показала черная полиэтиленовая пленка. Света нет, идет очень сильный прогрев за счет черного цвета. Борщевик погиб. Для маленьких площадей отличный результат».
Также ученые уже получили данные по нематодам. Применение пленки никак не повлияло на численность и разнообразие нематод, также наблюдается снижение численности паразитов растений. При применении гербицидов специалисты отметили незначительное снижение разнообразия и численности нематод, которое не окажет особого влияния на экосистему.
Кораблестроение на Онего
На Онежском судостроительно-судоремонтный заводе представители СМИ увидели настоящее и будущее судостроения. Основной базой производства кораблей на ОССЗ сегодня является корпусный цех. Здесь используется традиционная система — технологический цикл начинается с заготовительного участка, где листы металла чистят, обрабатывают кромки и подготавливают их сварке. Тут же происходит резка металла на детали и изгибание листов с помощью специальных станков.
Затем детали поступают на участок, где происходит сбор кораблей по секциям, которые потом соединяются в блоки, а блоки уже стыкуются в один корпус — это называется блок-секционный способ. Сборка происходит по технологии оверкиль, то есть все части корпуса собираются в положении днищем вверх, а потом переворачиваются. Все внутренние работы происходят уже после спуска судна на воду.
Сегодня на заводе строят суда по четырем проектам: ледоколы, буксиры, нефтемусоросборщики и краболовы. Последнее судно серии краболов компании «Русский краб» — «Александр Сапожников», он уже спущен на воду.
На цифровой верфи процесс строительства кораблей точно такой же, как и на традиционной, только изготовлением деталей занимаются не люди, а роботы. «Примерное повторение, только всё это происходит на более современном оборудовании с цифровым программным обеспечением, управлением», — рассказал Вадим Фатов.
Все составляющие жизни завода, от планирования закупок до мониторинга за работой и состоянием техники, доступны на специальных сенсорных мониторах, установленных в предприятии. Сейчас верфь еще не работает на полную мощность, в ней идут пусконаладочные работы, однако специалисты уже спрогнозировали повышение объемов выработки благодаря современному роботизированному оборудованию. Например, два сварочных робота, изготавливающих детали, заменяют труд шести сварщиков. Эти нововведения, однако, не подразумевают сокращения штата сотрудников, а напротив, в дальнейшем потребуют расширения. С введением в эксплуатацию всех мощностей завода число сотрудников вырастет вдвое. Всё дело в том, что машины могут изготовить детали, но собрать полноценное судно — нет. В наше время этим могут заниматься только люди.
«Это миф, что автоматизация и роботизация сокращает рабочие места. Она просто увеличивает производительность труда, повышает квалификацию рабочих. Люди нужны на других позициях. Производство будет и быстрее, и дешевле. Плюсом идет качество, которое не зависит от человеческого фактора. Это робот, у него не дрожит рука», — рассказал технический директор АО «ОССЗ» Вадим Фатов.
«Традиционно туристы ездят на природу, в путешествия по культурным местам. А одна из задач нашего пресс-тура — показать, что вокруг есть огромное количество мест, где занимаются глубокой фундаментальной и прикладной наукой, которая работает на все государство. Наша задача, это одна из ключевых задач десятилетия науки и технологий, сделать так, чтобы дети и их родители знали, что быть ученым круто. Чтобы заразить людей интересом, нужно это показывать», — отметил главный продюсер АНО «Национальные приоритеты» Глеб Федоров.
Напомним, федеральные журналисты также увидели в Карелии самые известные природные достопримечтальности: Чертов стул, Долину зайцев, гору Сампо, санаторий «Марциальные воды», палеовулкан Гирвас и заповедник «Кивач». На всех точках журналистов сопровождали ученые-геологи, которые рассказывали об уникальной природе республики.