Молодые ученые иркутских институтов СО РАН рассказали о своих исследованиях
Пресс-конференция на тему: «День российской науки: исследования молодых ученых СО РАН» состоялась 9 февраля 2024 года в пресс-центре газеты «Областная».
– Нам очень повезло с точки зрения привлечения студентов к научной работе, у нас есть для этого инструменты. Организована стипендиальная программа, по которой мы сотрудничаем с Институтом математики и информационных технологий ИГУ, – рассказал руководитель научной группы ИСП РАН и ИДСТУ СО РАН, старший научный сотрудник отделения информационных технологий и систем Института динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН, кандидат технических наук Андрей Михайлов. – Стипендиальная программа достаточно привлекательна, она имеет шесть уровней поддержки от 7 до 120 тыс. рублей. Чаще всего к нам приходят студенты третьих курсов со своими курсовыми и дипломными работами, получают знания и навыки, вливаются в коллектив. С их эффективностью растет и уровень поддержки. Практически каждый семестр проходит отбор. Из пяти остается один. В настоящее время у нас в группе работают восемь человек. Трое из них уже работают продуктивно, публикуются на высоком уровне. Наши исследования в области искусственного интеллекта востребованы, у нас много индустриальных партнеров и заказов прикладных исследований по хоздоговорам. Это дает нам возможность воспитывать кадры. Одна из наших технологий используется в 180 корпорациях. Студенты занимаются перспективными исследованиями, которые внедряются в реальные продукты и на основе их технологий создаются прикладные системы для конкретных заказчиков.
В совместной научно-исследовательской группе по обработке и анализу данных Института динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова СО РАН и Института системного программирования им. В.П. Иванникова РАН ученые занимаются применением искусственного интеллекта и анализа извлечения информации из электронных документов. Информация сегодня – это нефть XXI века. А искусственный интеллект, глубокие нейронные сети требуют большого количества качественных данных. Пока они в основном не структурированы, находятся на различных веб-ресурсах в сканированных и pdf-файлах и наши сети учатся их извлекать.
Заведующий совместной лабораторией ИРНИТУ и лабораторией фотоактивных соединений Иркутского института химии им. А. Е. Фаворского СО РАН, доктор химических наук Андрей Львов рассказал про направление органической химии. Сегодня в его группе 10 аспирантов ИРНИТУ и ИГУ.
– Моей первой задачей после приезда в Иркутск после работы в Москве и Германии было создание научной группы, работающей на мировом уровне, и я двигаюсь в этом направлении, обучая студентов и аспирантов навыкам в органической химии, умению работать с веществом, синтезировать химические соединения с заданными свойствами. За прошедшие два года мы смогли выйти на высокий научный уровень, публиковались в самых престижных журналах в области химии. Мы открываем новые реакции, новые эффекты в области органической химии. При этом стараемся вести проекты, которые могут принести пользу и для экономики Иркутской области. Например, уже два года работаем над получением функциональных производных дигидрокверцетина, что может быть полезным для стоматологии. В целом, можно сказать, что в России, если есть желание заняться наукой, всегда есть возможность реализовать мечту, есть люди, которые помогут. Надеюсь, мои младшие коллеги тоже смогут создавать научные коллективы для реализации своих идей.
Кандидат биологических наук старший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий и регенеративной медицины научно-лабораторного отдела Иркутского научного центра хирургии и травматологии Ирина Трухан рассказала про клеточные технологии в медицине.
– Одно из наших основных направлений – поиск препаратов с противоопухолевым действием. Тесно сотрудничаем с коллегами из ИрИХ СО РАН, они синтезируют очень много веществ, которые мы анализируем на наличие биологической активности и возможности применения в медицине и биологии. У нас в виварии поддерживаются три культуры опухолевых клеток, на которых мы тестируем противоопухолевую активность. Но чтобы вещество стало лекарством, оно должно не только убивать раковые клетки, но и быть нетоксичным или малотоксичным для здоровых клеток. Токсичность новых веществ мы тестируем на фибробластах (клетках соединительной ткани, наиболее распространенных в организме), на мезенхимальных стволовых клетках, гепатоцитах (клетках печени). В этой области у нас есть несколько перспективных веществ, которые обладают неплохими противоопухолевыми свойствами и на которые уже получены или оформляются патенты. Еще одной областью исследований является разработка противофибротических препаратов. Рубцовые структуры образуются на внутренних органах после операционного вмешательства, на сердце после инфаркта, после заболеваний, сопровождающихся массовой гибелью клеток. Например, при COVID-19 после гибели клеток легких происходит их замена фибротической тканью. Целостность органа сохраняется, но снижается его функциональность, кроме того, в некоторых случаях возникают патологические процессы, при которых фибротическая ткань быстро разрастается. Мы исследуем причины возникновения таких изменений и ищем способы их предотвращения. Также мы занимаемся разработкой скаффолдов. Это трехмерная структура, представляющая собой каркас для живых клеток. Например, для восстановления сустава можно ввести клеточную взвесь в надежде, что клетки сами образуют структуру, а можно ввести скаффолд как аналог живой ткани, и он поможет клеткам сформировать нужную структуру.
Кандидат технических наук, младший научный сотрудник Института систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН, лауреат премии губернатора Иркутской области, Глеб Майоров работает в сфере исследований активных потребителей в современных системах энергоснабжения.
– Наш институт занимается исследованием энергетических систем, разрабатываются перспективные направления. И, в частности, я работаю в отделе трубопроводных систем энергетики и одно из наших направлений исследований – активные потребители в современных энергетических системах. В настоящее время в энергетике данное направление очень актуально, потому что появляется много активных потребителей с собственными источниками энергии и регулируемой мощностью, которые могут взаимодействовать с системой, покупая энергию или продавая ее в систему. Это очень непростой процесс, который является довольно сложной задачей для исследования, поскольку взаимодействие активных потребителей и централизованной системы необходимо согласовывать. Важно чтобы и централизованная система и активные потребители получали для себя выгоду. В связи с этим необходима разработка новых подходов и методов для согласования работы централизованной системы и активных потребителей. Во всем мире сейчас проводится много исследований по данному направлению и публикуется большое количество статей. В нашем исследовании мы разработали оригинальный подход, который позволяет согласовывать работу активных потребителей и централизованной системы. В подходе выделены уровни, на каждом уровне осуществляется поиск решения и затем эти решения согласовываются. В итоге, когда мы выходим на уровень централизованной системы города, мы учитываем интересы активных потребителей, поскольку начинали расчет с нижнего уровня и знаем, чего именно хотят активные потребители и как они хотят взаимодействовать с системой. В итоге находится компромиссное решение, поскольку все хотят для себя наиболее выгодных условий, но это нужно согласовывать по единой энергетической системе. По данному направлению исследований у нас опубликован ряд статей в высокорейтинговых отечественных журналах и в передовых зарубежных изданиях.
Исследованиями структуры ландшафтов и оценки их экологических функций занимается кандидат географических наук, научный сотрудник лаборатории теоретической географии Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН Юлия Вантеева.
– Из всех институтов географии России только у нас есть лаборатория теоретической географии. Одна из наших задач – моделирование природной среды, ее объективизация и типизация, для того что бы можно было получать более полную информацию о природных системах или ландшафтах, чтобы использовать это знание затем для решения прикладных задач. Один из моих научных интересов связан с картографированием ландшафтной структуры, выявлением разных типов ландшафтов на нашей территории, получение информации о рельефе, почве, растительности, климатических условиях. Эта базовая информация может стать источником для оценки функций ландшафта и возможностью извлечения пользы от той или иной территории, а также оценки рисков, связанных с природными и техногенными опасностями. Например, опасные экзогенные процессы, такие как эрозия, сели, оползни и т.д. Зная особенности рельефа территории, растительную структуру мы можем предсказать, есть ли риски развития опасного процесса, если мы решим проводить антропогенную деятельность на данной территории. Яркий пример – остров Ольхон, пользующийся большой популярностью у туристов. В Хужире и на мысе Бурхан есть овраги катастрофичных размеров – это отчасти последствия неконтролируемой рекреационной деятельности. Комплексная оценка различных компонентов ландшафта может помочь выработать мероприятия по предотвращению угроз. Мы проводили такую работу для Прибайкальского национального парка с разработкой рекомендаций, как можно рекультивировать почвенный покров, какую систему тропиночной сети проложить, какие виды растений можно предложить для закрепления грунтов, и в то же время обеспечить сохранение уникальных растительных объектов, характерных для этой территории, редких эндемичных видов Ольхона. Работа проводилась с коллегами из Института земной коры, которые давно ведут там мониторинг за оврагами. Другое наше направление – развитие автоматизированной обработки данных и картографирования, в том числе дистанционных (космические снимки, снимки с БПЛА) с последующим их геоинформационным анализом. Результаты картографирования ландшафтов и оценки их функций могут быть использованы для принятия наиболее оптимальных хозяйственных решений.
