В Новосибирске завершил работу Международный форум «Технопром-2026». Главной темой обсуждения стал запуск экспериментальной базы ЦКП «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»), открытого 11 августа в наукограде Кольцово.
Синхротронные источники относятся к научной инфраструктуре класса «мега-сайенс», наличие которой определяет принадлежность страны к ведущим научно-технологическим державам. До последнего времени в России действовал единственный источник второго поколения в НИЦ «Курчатовский институт». Запуск источника четвёртого поколения «СКИФ» открывает принципиально новые возможности для уникальных экспериментов для нужд геологии, нефтедобычи, материаловедения, медицины, биотехнологии и других областей науки и реального сектора экономики.
В рамках деловой программы Форума состоялся круглый стол «Практика использования синхротронного излучения в фармацевтике и биотехнологиях», посвященный применению синхротронного излучения в фарминдустрии. Эксперты в области структурной биологии и представители реального сектора экономики обсудили потенциал отечественной мегасайенс-установки для исследования молекулярных структур и ускорения разработки медицинских препаратов.
«Помимо самого синхротрона, на «СКИФе» запустят несколько специализированных станций для задач биологии и биомедицины. Каждая из них сфокусируется на своем направлении», — отметил заведующий отделом синхротронных исследований для биологии и биомедицины ЦКП СКИФ Сергей Архипов.
На станции «Структурная диагностика» ученые смогут проводить структурный анализ макромолекул, ради которого российским исследователям сейчас приходится обращаться в зарубежные синхротронные центры. Станция «Микрофокус» специализируется на высокоточном многоэлементном анализе, а на станции «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» будет реализован передовой метод фазово-контрастной томографии.
 |
 |
В центре внимания круглого стола оказались вопросы применения методов, реализуемых на синхротронном источнике «СКИФ», для компаний, работающих в области биомедицины и биотехнологии.
Эксперты из МФТИ, ФИЦ Биотехнологии РАН и АО БИОКАД сделали сквозной доклад, на котором были продемонстрированы результаты работ в области структурной биологии антител, проведенных научными организациями по заказу индустриального партнера.
Константин Бойко, старший научный сотрудник лаборатории инженерной энзимологии ФИЦ Биотехнологии РАН, выступая на круглом столе, отметил:
«Современная структурная биология сейчас в значительной степени базируется на источниках синхротронного излучения. В мире до 50% времени работы синхротронных источников занято структурно-биологическими исследованиями. Работы по установлению пространственного строения макромолекул необходимы, в частности, для разработки биокатализаторов и лекарственных препаратов. Например, для моноклональных антител (около 30% рынка биофармпрепаратов) возможны определение эпитопа взаимодействия, структурная оптимизация и создание прогностических моделей эффективности антитела при появлении новых штаммов. Такие данные также важны для фармкомпаний в части управления патентными рисками. Последний пример был продемонстрирован на круглом столе в части задачи, поставленной АО БИОКАД».
В заключении участники круглого стола отметили, что использование инфраструктуры «СКИФ» позволит проводить ранее методически недоступные в РФ эксперименты, а также оптимизировать и удешевить научные исследования в области биотехнологии и медицины, в том числе по заказу предприятий реального сектора экономики.
Важной темой экологической повестки стали биотехнологические решения для экологической безопасности, «умного» земледелия, разработки автономных систем жизнеобеспечения, снижающих антропогенную нагрузку на природу, а также создание жилых экокластеров нового поколения.
В фокусе панельной сессии «Биоэкопоселения — новая модель жизнеустройства на принципах биоэкономики и природоподобия» оказались практические разработки для создания высокотехнологичных поселений в контуре трансарктического транспортного коридора (для освоения труднодоступных территорий Арктической зоны, Сибири и Дальнего Востока).
Такие автономные и самодостаточные поселения, организованные на принципах биоэкономики, объединяют в себе передовые технологические решения в различных областях: от энергетики, управления ресурсами и создания систем жизнеобеспечения до строительства, переработки отходов и развития социальной инфраструктуры. Именно эти вопросы оказались в центре внимания участников панельной сессии.
Технологию анаэробной переработки жидких органических отходов (сточные воды, осадки, технологические стоки) представил Юрий Литти, заведующий лабораторией микробиологии антропогенных мест обитания ФИЦ Биотехнологии РАН. Для автономных экопоселений это ключевое решение, позволяющее одновременно очищать жидкие органические отходы и получать биогаз – источник тепла и электроэнергии.
Однако следует учитывать, что Арктика и Сибирь – это регионы с холодным климатом и очень низкими температурами, а традиционный подход анаэробного сбраживания требует постоянного подогрева, чтобы процессы в анаэробном реакторе не замедлялись.
Для решения этой задачи Юрий Литти предложил трёхкомпонентное решение. Во-первых, использовать консорциумы микроорганизмов, адаптированные к холоду.
«Их можно выделить из арктических почв, донных осадков, вечной мерзлоты, а также использовать собственные культуры, имеющиеся в ФИЦ Биотехнологии РАН. Такие сообщества эффективно разлагают органическое вещество и продуцируют метан уже при 10-20°C», — отметил ученый.
Во-вторых, стимулировать процесс прямого межвидового переноса электронов (DIET) через применение электропроводящих материалов и объемных биоэлектродов для удержания высокой скорости генерации биогаза при низких температурах.
Третий подход к решению задачи заключается в цифровом управлении. Для удалённого поселения крайне важна возможность дистанционного контроля без частого лабораторного анализа.
«Предлагается использовать машинное обучение для создания «виртуальных датчиков». На основе минимального набора легко измеряемых параметров (температура, pH, расход субстрата, химическое потребление кислорода) алгоритмы способны с высокой точностью прогнозировать выход биогаза, концентрацию ЛЖК и соотношение ЛЖК/щёлочность. Это позволяет заблаговременно выявлять угрозу закисления и принимать меры, не дожидаясь лабораторных результатов», — пояснил Юрий Владимирович.
Комплексная реализация указанных направлений позволит разработать прототип автономного биореактора с интегрированной системой управления для пилотных испытаний в условиях, приближенных к арктическим.
По итогам проведения панельной сессии участники мероприятия зафиксировали стратегический переход концепции биоэкопоселений из теоретической плоскости в русло практической реализации.
Источник: https://www.fbras.ru/…
