Константин Северинов, Вячеслав Линкин - Наука в фокусе - 2015-06-07
07.06.2015
Н. Асадова: 17
―
08 в Москве. У микрофона Наргиз Асадова и Егор Быковский, заведующий отделом науки журнала «Вокруг света». Привет, Егор.Е. Быковский
―
Привет, Наргиз. Здравствуйте, дорогие друзья.Н. Асадова
―
Да, это передача «Наука в фокусе». Мы снова с вами. И сначала я хочу сделать несколько объявлений. Первое – это то, что мы прощаемся с нашей воскресной аудиторией. Это последний день, когда мы выходим в воскресенье после 17.Е. Быковский
―
Не пугай всех так, говори быстрее.Н. Асадова
―
Со следующей недели, 12 июня, мы переезжаем на пятницу, после 16 часов вы можете слушать нашу передачу. И, конечно, грустно прощаться. Я как раз приглашаю всю нашу воскресную аудиторию переехать вместе с нами.Е. Быковский
―
Не прощаемся.Н. Асадова
―
Ещё раз напомню, это пятница, после 16:00 слушайте нашу передачу. И второе объявление, как обычно во второй половине нашей передачи у нас будет рубрика «Вопрос-ответ». И вы сейчас можете присылать свои вопросы по телефону для СМС. +79859704545. Мы будем собирать эти вопросы и готовить ответы на них. И теперь представим вам нашу первую тему. Мы поговорим про новую модную технологию редактирования генома, базирующуюся на системе CRISPR/Cas. Это совершенно новая технология, которую стали активно использовать буквально с прошлого года. В отличие от традиционной генной инженерии, где разрезание и сшивание ДНК проводится отдельно в пробирке, или, другими словами, in vitro. Вы, наверное, слышали уже такое выражение. И уже после этого ДНК вводится в клетку. Особенность нового этого прорывного метода состоит в том, что те же самые манипуляции осуществляются в живой клетке, в которой происходит разрезание молекулы ДНК и встраивание участка, который введён извне в эту клетку. Что с тех пор произошло? Учёные говорят о том, что это очень перспективный метод, это технология и для сельского хозяйства. Хотят производить каких-то коз и свиней, устойчивых к различным заболеваниям. Говорят, что создают новые апельсины, обогащённые витаминами. Но главное – это то, что понятие генной терапии перешло из области футурологии в реальность. И сейчас разработан целый арсенал методов, с помощью которых у животных, у мышей и даже у обезьян уже проводится генетическая терапия болезней. И есть случаи, когда они действительно выздоравливают от сложных генетических заболеваний. В общем, учёные всего мира активно исследуют новый метод, пишут статьи. И у нас сегодня в студии учёный-биолог, который вместе со своими коллегами находится на передовой применения технологий CRISPR/Cas. Это Константин Северинов. Здравствуйте, Константин.К. Северинов
―
Здравствуйте.Н. Асадова
―
Сейчас перечислю все ваши звания и регалии. Заведующий лабораториями Института молекулярной генетики РАН и Института биологии гена РАН, профессор Университета Ратгерса (США), а также профессор Сколтеха. Всё верно?Е. Быковский
―
И просто хороший человек.К. Северинов
―
И пароход.Н. Асадова
―
Давайте по порядку. Сначала объясним, в чём суть этого метода, этой технологии и немножечко про историю возникновения.К. Северинов
―
CRISPR/Cas – технология действительно новая. И возникла она из фундаментальных исследований, которые никакого отношения не имели к генной инженерии или к генной медицине. Вообще она не столько про генную инженерию, а про генную медицину. И открылся некий новый горизонт, с помощью которого можно будет, может быть, через какое-то время лечить генетические болезни. Чтобы понять, что происходит, хорошо знать, что такое вообще генетическая болезнь. У нас с вами и у Егора, и вообще у всех других людей приблизительно 3 млрд букв ДНК составляют наш геном. Это такое длинное послание на языке ДНК, только 4 буквы, но очень длинное слово. И там этими 3 млрд букв записан текст, что вы есть вы, а я есть я. Так как мы все люди, то понятное дело, что этот текст, в общем-то, похожий. И мы с вами похожи. Лишь одна буква из тысячи между нами разная. И у Егора, и у всех. Поэтому в каждом из нас 30 млн разницы, очень много. Они отвечают за то, почему мы выглядим чуть-чуть по-другому. И большинство этих разниц ни на что не влияют. Половину букв мы получили от папы, половину – от мамы. Половина генов от папы, половина от мамы. Теперь представьте себе, что вдруг одна из копий гена нехорошая. Это могло произойти за счёт мутаций в половых клетках или за счёт какой-то мутации при жизни: возник рак, возникло дополнительное изменение в одной из копий гена, и оно действительно привело к чему-то печальному, к патологии.Е. Быковский
―
Я на всякий случай напомню тем, кто не помнит, что у нас все гены копируются. И в каждой паре хромосом их два одинаковых.К. Северинов
―
И очень важно, что такое событие, которое испортит ген, скорее всего произойдёт лишь в одной копии, допустим, в папиной. В маминой всё будет нормально. Так вот идея генной медицины и метод лечения генных болезней понятен был людям принципиально очень давно. Всё, что нужно сделать – нужно разрезать неправильную копию в том месте, где произошло это печальное нехорошее изменение. А дальше жизнь и природа возьмут своё, потому что разрезанная неправильная копия залечится по правильной копии из другой хромосомы, из маминой в данном случае. Поэтому всё, что нужно сделать учёному или медику будущего – это найти изменение, ответственное за болезнь. Это мы умеем сейчас делать, потому что мы знаем, как читать геном человека, и разрезать. Вот, как разрезать, мы не знали. А с помощью CRISPR-технологии мы можем это сделать, в общем-то, с достаточно большой точностью. Ведь очень важно, чтобы разрезать только в том месте, в котором надо, а не в каком-то другом. Cas-белки - это белки, с помощью которых бактерии на протяжении миллиардов лет защищались вот вирусов.Н. Асадова
―
То есть всё началось с бактерий?К. Северинов
―
Вся жизнь началась с бактерий.Н. Асадова
―
А почему?К. Северинов
―
Всё всегда начинается с простого. Нам приятно думать, что мы сложные. Жизнь началась с простого, потом стала усложняться, в результате возникли мухи, пауки…Н. Асадова
―
Можете нам рассказать историю возникновения этой технологии?К. Северинов
―
Я вообще сейчас использую это дело в неком курсе о том, как возникают открытия. История возникновения этой технологии следующая. Что люди, которые работают в компании по производству стартовых культур для молочной промышленности, решали следующую задачу: как сделать так, чтобы на молочных заводах бактериофаги не убивали стартовые культуры, чтобы из молока можно было делать йогурт, а не выливать испорченное молоко, если вдруг заведётся вирус в ферментёре и всех бактерий убьёт. И люди сидели в какой-то индустриальной лабораторией, занимались скучнейшей работой: они пытались выделить бактерий, устойчивых к вирусу, встречающегося на том или другом молочном заводе. Они, естественно, обнаружили таких бактерий. И потом они показали, что устойчивость бактерий к вирусу была связана с тем, что небольшой кусочек ДНК вируса, его генетического материала, встраивался в бактерию, а бактерия хранила это страшное воспоминание о встрече с вирусом и использовала последовательность вирусного происхождения, для того чтобы узнавать новых подобных вирусов и их раскусывать. Здесь возникает та самая тема о том, как мы потом будем лечить рак. То есть это индустриальное исследование, было в совершенно какой-то периферии от научного мейнстрима. И никого это никак не интересовало. За тем исключением, что тот механизм, который я вам описал, возникновение устойчивости при контакте с вирусом, он чисто ламаркистский, а не дарвиновский (или в России приятнее сказать «лысенковский», потому что это приобретённая наследственность была. И поэтому фундаментальный интерес к этому механизму очень большой, но не практический. А потом вдруг кто-то сообразил, и это сообразили не те люди, которые изучали эту машинку в бактериях, а совершенно другие люди, что смотрите, как здорово: если бактерии могут хватать кусочек вирусной ДНК и таким образом спасаться от вирусов.Е. Быковский
―
И встраивать в себя.К. Северинов
―
Почему бы нам не взять соответствующий бактериальный белок, не ввести его в человеческую клетку или в мышиную клетку и добавить участок нуклеиновой кислоты, участок ДНК, который соответствует какой-то последовательности, например, в геноме человека или мыши.Е. Быковский
―
Мы чуть не перескочили интересный момент. А каким образом, какая технология у бактерий? Как они это делают?К. Северинов
―
На самом деле это до конца неизвестно. Но происходит всё на уровне специфических взаимодействий. Если кто-то помнит, ДНК – это знаменитая двухцепочечная спираль. И каждая из спиралей ДНК содержит в себе информацию в виде последовательности тех самых букв. Но при этом каждая из цепей полностью является отражением другой, как правая и левая рука. Так что по одной цепи можно построить другую. Это называется принцип комплементарности, на котором вся биология основана. Так вот, когда вирус оставляет о себе воспоминания в бактерии, которая выжила в результате заражения, встраивая кусочек своей ДНК в ДНК бактерии, то потом этот вирусный участок ДНК при следующем заражении фактически просто примеряется к различным вирусным молекулам ДНК, и если есть соответствие, образуется такое комплементарное взаимодействие, то специальный белок, который и есть Cas-белок, получает сигнал, что ту ДНК, которую вы сейчас только что узнали, нужно раскусить. Она, по-видимому, вирусного происхождения. А дальше возникает совершенно такая замечательная, что ли, гонка вооружений. Потому что вирус тоже не дурак. Если такой механизм работал, то все вирусы бы исчезли.Е. Быковский
―
Вирус может предъявить, например, другой участок своего кода.К. Северинов
―
А вирус вместо этого просто мутирует и изменяет то место, которое узнаётся оставленным им когда-то… И в итоге возникает такая гонка. Но конечным результатом является то, что эта система очень чувствительна: если есть точное соответствие, сигнал раскуса. Если соответствие хотя бы чуть-чуть неправильное, неточное, раскуса не будет. Именно на этом теперь играют молекулярные инженеры, генные инженеры, потому что они получают возможность раскусить только то место, которое им нужно.Е. Быковский
―
Механизм точного опознания.Н. Асадова
―
+79859704545. Это телефон нашего прямого эфира. Вы можете присылать свои СМС с вопросами Константину Северинову. А у меня вопрос такой. Как с помощью этой технологии можно лечить рак? То есть как происходит распознавание раковых клеток? Они тоже бывают разными. То есть в этом направлении как учёные двигаются?Е. Быковский
―
Опознание – понятно. Семь раз отмерь. А вот как отрезать?Н. Асадова
―
И как вообще сейчас, есть ли какие-то успешные опыты. И какого рода рак мы можем лечить? Я слышала, что сейчас какое-то лекарство уже даже проходит испытание на человеке.К. Северинов
―
Простой ответ такой: никакой.Е. Быковский
―
В данный момент.К. Северинов
―
Да, в данный момент. Как и 10-20 лет назад, кроме того, что рака как заболевания не существует. Есть много разных раков. Но в большинстве случаев хирургия, химиотерапия, радиотерапия продолжает быть единственным наиболее эффективным методом. А лечение солидной раковой опухоли, какой-то тканевой штуки, сейчас этим методом не может быть осуществлено. Потому что да, действительно, раковая клетка содержит в себе целый набор мутаций, не одну, а несколько, которые изменяют её ДНК от исходного состояния и приводят в конечном счёте к бессмертности и перерождению рака, способности метастазировать и так далее. Казалось бы, теоретически нужно просто тогда подойти к каждой из клеток опухоли, а их многие-многие миллионы, и, используя, например, CRISPR/Cas-технологию, попытаться всё это починить. Но тогда возникает грандиозная проблема современной медицины – проблема доставки. Как доставить эту CRISPR/Cas-машинку, узнающую неправильные гены, в каждую из клеток. И на сегодняшний момент таких способов нету. Есть и была попытка сделана, было много шума, китайцы попробовали человеческие эмбрионы подлечить. Это можно. То есть мы все на какой-то стадии являемся просто одной клеточкой, содержащей гены от папы, гены от мамы. Можно себе представить, что если папа вдруг что-то не то дал или мама, то можно попытаться это выявить на очень ранней стадии и потом изменить. И тогда уже все последующие клетки нашего взрослого организма, а их несколько триллионов, будут изменены. Поэтому если на ранней стадии что-то поймать, можно с помощью CRISPR/Cas-технологии изменить что-нибудь. Если вам это очень хочется. Хотя с этической точки зрения эти эксперименты нехороши. Поэтому с настоящими опухолями дело плохо пока что, а вот с опухолями или с болезнями крови есть какие-то надежды, потому что в крови у нас клетки циркулируют, но рождаются они не в крови, а нарождаются они в костном мозге, там есть специальные популяции стволовых клеток, которые в конечном счёте дают лимфоциты, тромбоциты и всё остальное.Е. Быковский
―
И их, в общем-то, немного.К. Северинов
―
Их достаточно. Но существенно вот, что: что если с этими родоначальниками, например, лимфоцитов, что-то происходит, то у вас может возникнуть лимфома или ещё какая-то гадость. И это по-английски называется «растворимый рак». Я не знаю, как это называется по-русски. Не солидный, не опухоль… И сейчас это решается следующим образом, что у вас облучают безумно, убивают всю популяцию ваших стволовых клеток в крови, заодно и других стволовых клеток. Вы поэтому лысеете, у вас ещё масса проблем. Кожа нехорошая становится. А потом находят донора, который иммунологически с вами совместим. В случае России почему-то в основном ищут в Германии или в других странах. Это уже наши другие проблемы. И потом вам подсаживают образцы костного мозга, то есть стволовых кроветворных клеток от здорового человека в надежде, что всё прервётся и будет хорошо. А CRISPR/Cas-технология по идее позволяет сделать вот, что: можно уже у больного человека взять образец его стволовых клеток, зная, какое изменение ответственно за болезнь, в данном случае за какую-то конкретную лимфому, излечить её с помощью CRISPR/Cas-технологии, проверить всеми возможными способами, что никаких дополнительных генетических опечаток вы не внесли, потом размножить эти клетки и ввести обратно больному, но, опять же, после облучения. Вы его всё равно избиваете всеми силами, но подсаживаете ему по крайней мере заведомо своё с той лишь только разницей, что мутация, ответственная за то конкретное несчастье, которое его постигло, она будет заменена. А во всём остальном клетки его.Н. Асадова
―
Скажите, а какие заболевания лечат уже у животных? То, что встречается иногда в средствах массовой информации. Вот, уже какие-то заболевания …Е. Быковский
―
С помощью этой машинки?Н. Асадова
―
С помощью этой CRISPR/Cas-технологии можно вылечить.К. Северинов
―
Первая статья, когда использовали эту технологию для лечении клеток, изменения генома эукариотических клеток, то есть высших организмов, была опубликована в 2012 году в январе в журнале Science. Сейчас у нас на дворе май 2015 года. Прошло два года, прямо скажем – совсем чуть-чуть. После того как был сделан первый прорыв и демонстрация принципа, было показано, что можно изменять стволовые клетки, можно получать химерных генно-модифицированных мышей и т.д. и т.п. Никаких систематических исследований, показывающих то, что можно с помощью этого лечить болезнь, действительно нету. Это, по-моему, очень важно. Точно так же как со стволовыми клетками. Сейчас только на заборах не пишут «лечим то и сё стволовыми клетками». Лучше подождать. Не лечат сейчас болезни этой технологией. Нет никаких… Есть много надежд, есть много денег венчурных капиталистов, которые это финансируют сейчас на западе. Наверняка будет Нобелевская премия, всё будет очень хорошо. Но пока что никто ничего не лечит.Н. Асадова
―
Я напоминаю, что у нас в студии Константин Северинов, заведующий лабораториями Института молекулярной генетики РАН и Института биологии гена РАН, также профессор университета Ратгерса (США) и профессор Сколтеха. Телефоны для СМС: +79859704545. Присылайте свои вопросы. Вот я пока не вижу каких-то адресных хороших вопросов. Тогда будем с Егором продолжать. Я просто когда читала про эту технологию, то встречала такие мнения, что на мышах, обезьянах даже проводят испытания, но на людях предостерегают использовать эту технологию, потому что, мол, мы же не знаем, какие будут побочные явления. И что есть вероятность, что если использовать эту технологию, то клетка может переродиться в раковую, например. Встречали ли вы такие публикации?К. Северинов
―
Китайская статья была сделана. Китайцы взяли эмбрион, вернее, оплодотворённую клетку и стали лечить. Они пытались как раз одну из болезней крови, которая известно, что была в этих эмбрионах, вылечить, отредактировать, изменить. Новости были плохие, потому что в ряде случаев они изменили то, что надо, но параллельно с этим выяснилось, что система всё-таки не настолько точная. Эта система сделана природой, для того чтобы бороться с вирусами. В очень правильном месте разрезать ДНК вируса бактерий. ДНК вируса бактерий короткая. Она содержит максимум несколько сот тысяч букв. Наш с вами геном содержит 3 млрд букв. Поэтому, как следствие…Е. Быковский
―
Могут встретиться похожие комбинации.К. Северинов
―
Похожие участки могут встречаться гораздо чаще, чем у вируса. И в случае такого неправильного или не вполне правильного узнавания возникает проблема. Потому что это место тоже может быть разрезано. А дальше в клетке, в которой вы пытаетесь что-то излечить, могут возникнуть проблемы, потому что вы будете ещё и вводить какие-то дополнительные мутации, вместо того чтобы их излечивать. И, собственно, то, что показала эта работа, сделанная китайцами, которая потом широко обсуждалась, поскольку авторы исходной технологии хотели призвать всех к порядку и сказать, что не надо, негоже нам на людях это пробовать, давайте пока что на мышках. Но это очень большая проблема. И поэтому, опять же, ни о какой вероятности в ближайшем времени использования этого на людях просто нет пока что. Человеческие клетки – может быть. Но люди…Е. Быковский
―
А есть какая-нибудь возможность увеличить точность опознания вот этих участков?К. Северинов
―
Есть куча народу, которые над этим работают. Это, в частности, есть масса сейчас компьютерных программ, которые позволяют это искать. Есть совсем сложные случаи. Например, в человеческом геноме есть масса повторяющихся последовательностей. 75% нашей ДНК – это, вообще говоря, мусор. Ничего особенного не кодирует в первом приближении.Н. Асадова
―
Некоторые с вами не согласятся по этому поводу, но это тема другой передачи.К. Северинов
―
Да, но тем не менее. Плохо не то, что он мусор, а плохо то, что он повторяющийся мусор. То есть одна и та же последовательность повторена очень много раз. Если вы хотите что-то подобраться и излечить в такого рода участке ДНК, то здесь вам становится совсем тяжело, потому что этот механизм CRISPR будет узнавать всё подряд.Н. Асадова
―
Туся нас спрашивает из Москвы: «Можно ли таким образом лечить СПИД?».К. Северинов
―
Лечить можно всё, что хочешь. Но, опять же, в принципе можно разработать схемы, которые позволяют вам бороться с любой последовательностью ДНК. Вот, что технологи позволяет. Хотя вирус СПИДа не на ДНК, а на РНК основан, но, тем не менее, у него есть уникальная…Е. Быковский
―
Эта система для нас та же самая, в общем.К. Северинов
―
И тоже можно эту машинку заточить на то, что она будет узнавать вирус СПИДа и понижать его количество в клетке. По крайней мере, опять же, в опытах, то, что вы сказали, in vitro, не в пробирке, а в чашках Петри показано, что вирус герпеса вполне можно уменьшать, его количество, в модельных экспериментах.Е. Быковский
―
Туся у меня прямо сняла с языка вопрос. Насколько я понял, можно бороться вообще с любыми вирусами.К. Северинов
―
Можно бороться со всем. Можно бороться не с вирусами. Лучше, как у Фейнмана, отойти в сторону от всяких…Е. Быковский
―
С любыми РНК и ДНК любого происхождения.К. Северинов
―
У вас есть CRISPR/Cas-система. Бактерии в очередной раз облагодетельствовали человечество и дали ему механизм. Механизм позволяет любую последовательность ДНК, именно любую, опознать и раскусить. А так как вся жизнь у нас устроена на ДНК или как минимум на нуклеиновых кислотах, то, как следствие, вообще говоря, можно это сделать со всем, чем хочешь. Можно раскусить свою ДНК, можно раскусить ДНК вируса бактерий, можно раскусить ДНК бактерий, можно раскусить РНК вируса СПИДа.Н. Асадова
―
И тут ещё Илья из Санкт-Петербурга дополнительный вопрос про рассеянный склероз. Это тоже можно лечить таким образом?К. Северинов
―
Ещё ничего не вылечено. И могут возникнуть грандиозные проблемы, связанные, например, с тем, что точности будет просто недостаточно. Но, тем не менее, любая болезнь, имеющая генетическую основу и связанная с изменением последовательности ДНК, можно пытаться это изменение отредактировать, изменить последовательного дикого типа на правильную последовательность с помощью технологии, да, это так.Н. Асадова
―
То есть мы говорим об очень новой технологии, но которая очень активно развивается и действительно сулит нам, в общем-то, излечение от многих болезней. Правильно я понимаю?К. Северинов
―
Вы всё сказали, кроме того, что она очень интересная.Н. Асадова
―
Это была интересная тема. И у нас был прекрасный интересный гость Константин Северинов, заведующий лабораториями Института молекулярной генетики РАН и Института биологии гена РАН, профессор университета Ратгерса (США) и профессор Сколтеха. Мы сейчас прервёмся на новости и рекламу. Ещё раз спасибо вам.Е. Быковский
―
Скоро вернёмся. Ждите.НОВОСТИ
Н. Асадова
―
В Москве 17:45. У микрофона по-прежнему Наргиз Асадова и Егор Быковский, заведующий отделом науки журнала «Вокруг света». И мы продолжаем нашу передачу. И сейчас представим вам следующую тему.Е. Быковский
―
Тема у нас такая. Некоторое время назад, не так давно, 20 мая, с космодрома на мысе Канаверал успешно стартовал первый в мире космический аппарат на солнечном парусе. Называется LightSail-1.Н. Асадова
―
Мы будем говорить про солнечный парус.Е. Быковский
―
Про солнечный парус. Совершенно верно. Есть такая некоммерческая организация «Планетарное общество», которая продвигает такого рода проекты. Он был построен на деньги этого планетарного общества и запущен. И это далеко не первая попытка сделать что-то такое летающее на солнечном парусе. Но вообще давление света обнаружил очень давно ещё Максвелл почти 150 лет назад. Потом его подтвердил специальным сложным опытом российский учёный Лебедев. И уже, наверное, лет 30 существуют различные проекты движения на солнечном парусе. В принципе когда быстро не надо двигаться, разгоняться, для аппаратом в дальнем космосе это очень удобно. Это давление, конечно, очень небольшое, но, тем не менее, за какое-то количество времени позволяет хорошо разогнаться, до десятой части скорости света. Пока ничего особо интересного с этой технологией не получалось, хотя она многообещающая. И мы сегодня решили позвонить и поговорить с нашим очередным гостем.Н. Асадова
―
Да, с Линкиным Вячеславом Михайловичем, главным научным сотрудником Института космических исследований РАН. Алло, здравствуйте. Вячеслав Михайлович, вы нас слышите?В. Линкин
―
Я слушаю.Н. Асадова
―
Вы слышали про эту новость, про то, что 20 мая стартовал с мыса Канаверал очередной летательный аппарат, который будет использовать солнечный парус? И как вы можете прокомментировать эту новость для нас?В. Линкин
―
Я подробностей запуска не знаю. А историю того, что американское «Планетное общество» уже финансировало и пыталось создать бригаду для постройки небольшого космического аппарата с солнечным парусом. Перед этим «Планетное общество» работало с НПО имени Лавочкина в России и… они сделали космический аппарат с солнечным парусом. Особенность работы в России была связана с тем, что запуск этого космического аппарата предполагалось сделать на конверсионной ракете, запускаемой с подводной лодке. По международной договорённости эти ракеты нужно было как-то утилизировать, вывести из строя. Но без того чтобы разрушить, разломать эти ракеты, было сделано предложение использовать эти ракеты для запуска полезной нагрузки из Баренцева моря. И несколько лет такие работы при финансировании «Планетного общества» велись. Особенность была связана с тем, что солнечный парус использует давление солнечного света. И дополнительная сила, действующая на космический аппарат, на парус, очень маленькая.Е. Быковский
―
Простите, Вячеслав Михайлович. Я просто уточню для слушателей, которые, может быть, не знают, насколько маленькое, что это около 4,5 килоньютонов на квадратный метр. Это совсем немного. Это в 20 млрд раз меньше, чем давление атмосферы на уровне Земли.Н. Асадова
―
Если это такая маленькая скорость, почему же тогда «Планетарное общество» так заинтересовано в этой технологии?В. Линкин
―
Я могу сказать вот что. Наши работы вместе с «Планетным обществом» показали, что несмотря на малую силу, есть траектории, есть применения, которые могут дать ощутимый эффект. В частности, есть такая точка в окрестности Земли, правда, не совсем близко, на расстоянии чуть больше 1 млн километров.Е. Быковский
―
Точка Лагранжа?В. Линкин
―
Да. Либрационная точка, L1 называется, на линии, идущей от Земли к Солнцу. Особенность этой точки в том, что гравитационные силы там уравновешиваются, и небольшая добавка солнечного давления позволяет стабилизировать и управлять таким космическим аппаратом без траты какой-то дополнительной массы, то есть без расхода рабочего тела. И получилось так, наши расчёты показали, что эта точка, естественная точка на расстоянии 1 млн с лишним километров. Но добавка солнечного паруса позволяет эту точку… то есть сдвинуть дальше от Земли. Зачем это нужно? От Солнца идут возмущения. Летят заряженные частицы, которые проникают в атмосферу Земли, и в особенности эффект сказывается в полярных районах Земли. Этот эффект от потока заряженных частиц от Солнца приводит к тому, что возникают сильные магнитные бури, возникают дополнительные индукционные токи, которые в созданных человеком сетях, например, электрическая сеть или газовая сеть, это проводник. Если через этот проводник проходят переменные электрические поля, то там возникают дополнительные токи, которые уже приводили к нарушениям и в электрической сети, и к нарушениям в газовой сети. Поэтому представлять такие явления важно. И знать, когда они наступят, важно. Если бы точку с солнечным парусом, точку равновесия можно сдвинуть подальше от Земли, то чуть раньше мы можем сделать какое-то предсказание. Это совершенно реальный проект. Его можно осуществить. Который может дать ощутимый результат по безопасности.Е. Быковский
―
Понятно. Это одно такое понятное применение – держать в точке либрации спутник дальнего мониторинга. А есть ещё…В. Линкин
―
Извините, не в совсем точке либрации, а в искусственной, сдвинутой дальше на расстоянии уже 1,5 млн км от Земли. И за счёт этого дополнительный резерв времени, чтобы переключить рубильник или что-то другое.Е. Быковский
―
Понятно. А есть ещё какие-то интересные применения солнечного паруса? Я, например, вспомнил старую тему из научной фантастики – это точечное освещение каких-нибудь городов за полярным кругом во время полярной ночи, или что-нибудь в этом роде.В. Линкин
―
Это самые простые применения – сделать такие искусственные зеркала для освещения полярных районов. Но насколько это актуально и безопасно, мы же нарушаем равновесие на Земле. И это не так просто. Технически можно было бы сделать. Но какие последствия, уже не совсем ясно. А вот почти что фантастическое, но близкое к реальности применение солнечного паруса. Если мы делаем ультралёгкий парус, если мы можем использовать зеркальный материал с массой порядка 1.6 г/м^2, то солнечный парус из такого материала позволит делать фантастические вещи. Выведя космический аппарат на орбиту такую же, как Земля летит вокруг Солнца, на такой орбите раскрыв ультралёгкий солнечный парус, мы тем самым как бы исключаем гравитацию, притяжение к Солнцу. И дальше с раскрытым парусом такой космический аппарат уже будет лететь… Вот, он летел почти что по круговой орбите вокруг Солнца, раскрылся парус, и дальше космический аппарат начинает лететь (гравитация исключилась, скомпенсировалась солнечным давлением) уже по прямой.Н. Асадова
―
Вячеслав Михайлович, хотела задать вопрос, уточнить: а из чего сейчас современные солнечные паруса делают, и какой же должен быть по величине этот парус, чтобы тащить огромный космический аппарат?В. Линкин
―
Расчёты или проекты начинались с того, что нам технически нужны огромные солнечные паруса, скажем, размером 1 км на 1 км. Как раскрыть такой парус, непонятно. Из чего делаются тонкие плёнки? Из полимерных материалов, покрытых алюминием. Но потом поняли, что такие проекты нереализуемы в ближайшее время. И начали думать о том, что сверхлёгкий материал, сверхлёгкая аппаратура космического аппарата, например, аппаратура, то, что мы делали по проекту для «Планетного общества», межзвёздный датчик. Если датчики на космических аппаратах весят порядка килограмма или доли килограмма, то для солнечного паруса это было всего 200 г. Это прогресс микроэлектроники позволил это сделать. И вся аппаратура, включая… там нужна же не только ориентация по звёздам, оптическая ориентация, но ещё знать манёвры космического аппарата, то есть повороты, ускорения, то есть нужно поставить ещё сверхминиатюрный датчик ускорения. Такой датчик тоже был сделан. То есть вся аппаратура была сделана, подготовлена для такого проекта. Но не удалось нам реализовать, запустить – это уже другой вопрос.Н. Асадова
―
Спасибо вам большое. Вячеслав Михайлович Линкин был у нас сейчас по телефону в студии, главный научный сотрудник Института космических исследований РАН. Спасибо вам огромное. Будем следить за тем, будет ли успешным этот запуск LightSail-1.Е. Быковский
―
Запуск уже успешный.Н. Асадова
―
Я имею в виду, что как он проявит себя, как проявит себя космический солнечный парус. Будем следить за этим. А сейчас мы переходим к нашей рубрике «Вопрос-ответ». Телефон для СМС: +79859704545. Сюда вы можете присылать свои вопросы для нашей передачи. А мы с Егором, как обычно, обязуемся подыскать ответы на ваши вопросы. И уже на самом деле пришло несколько интересных вопросов. Например, нас спрашивают: из чего паук плетёт свою паутину? Дмитрий Мезенцев, наш постоянный слушатель, интересуется.Е. Быковский
―
Из нити.Н. Асадова
―
Откуда он берёт эту нить?Е. Быковский
―
Из брюшка.Н. Асадова
―
Могут ли чёрные дыры светиться из-за тёмной материи? Например, тоже такой вопрос нам пришёл. В общем, присылайте вопросы. Ещё раз напоминаю телефон для СМС: +79859704545. Пока мы будем отвечать на те вопросы, которые к нам приходили в разное время в разные передачи. Итак, какое время года самое аллергенное?Е. Быковский
―
Ответ вроде бы кажется простым, потому что, наверное, кто бы ни задал этот вопрос и как бы его ни звали, мы не в курсе. Наверное, этот человек имел в виду всякие сезонные аллергии. Они вызываются на 99% переносимой воздухом пыльцой деревьев и трав, ещё спорами грибов. На поверхности этих крохотных частиц есть белки. Они включают механизм нашей иммунной защиты, что приводит к зуду во всяких частях, куда попали эти частицы. В смысле к зуду в носу, к покрасневшим глазам, к чиханию, в основном на слизистой начинается иммунная реакция. Но вообще-то аллергия может быть на что угодно, не только на этот сезон. Я читал когда-то о человеке…Н. Асадова
―
Может ли на свекровь быть аллергия, например?Е. Быковский
―
Свекровь ещё ладно. Её можно как-то элиминировать. А я, например, читал о человеке, у которого была аллергия на питьевую воду. И он, бедный, пил сок зелёных томатов. Это страшное дело. Потому что как без воды обойтись? Но вообще если у вас сезонная аллергия, то опасайтесь весны.Н. Асадова
―
Тогда продолжим аллергическую тему: что такое насморк с научной точки зрения?Е. Быковский
―
Мы сейчас говорили про слизистую в вопросе про аллергию. Здесь точно так же ответ сосредоточен на слизистой. Что внутренность наших носовых проходов выстлана слизистыми мембранами, не только, кстати, носовых, но в частности носовых. И эти слизистые мембраны состоят из клеток, которые вырабатывают белок. А он, растворяясь в воде, из которой мы состоим на 80%, образует слизь. Вода для раствора берётся из выдыхаемого воздуха, а также из крови. Через такие маленькие отверстия в стенках кровеносных капилляров в носу. Когда вы здорову, мельчайшие реснички, такие органеллы, которые выступают на поверхности клеток, они помогают слизи стекать в заднюю часть глотки, где она в итоге проглатывается. Всем приятно это слушать, я надеюсь. Это очень полезный процесс, потому что вместе со слизью при этом выводятся пыль и бактерии. Они тоже проглатываются, а в желудке с ними легко справится раствор соляной кислоты. Он не очень крепкий, но для бактерий достаточно. А если вы подхватили инфекцию, то её присутствие в организме этот механизм так переключит, что слизь начинает производиться в куда большем количестве, чем надо. Реснички очень маленькие, перестают справляться, мы перестаём это проглатывать. И тогда мы видим сопли. Это смесь слизи, мёртвых белых кровяных клеток и частиц вируса. Кстати, этот неприятный коктейль – один из способов распространения вируса. Будьте осторожнее, не размазывайте везде свои…Н. Асадова
―
Владимир из Нижегородской области нам прислал вопрос, на который мы не знаю, ответим ли сейчас или подготовимся к следующей передаче. Он так пишет, научный вопрос: почему у нас 220 вольт, а американцам и 110 хватает?Е. Быковский
―
Это хороший вопрос, но я сразу на него не отвечу, надо кое-что почитать. Но вообще ответ понятный. В следующий раз ответим, Владимир.Н. Асадова
―
Тогда вопрос, видимо, от работников радиостанции. Почему при перемотке голоса звучат выше?Е. Быковский
―
Тут ответ был немного сложным, потому что вот, что происходит, когда вы записываете музыку, голос, всё равно, что, какие-то звуки. Нота до средней октавы звучит с частотой 262 КГц. Если в два раза увеличить скорость проигрывания, то количество верхних и нижних пиков на диаграмме сигнала тоже удваивается. Частота повышается до 524КГц . И получается на октаву выше. А наши голоса состоят из смеси всяких частот.Н. Асадова
―
И получается, что мы слышим на октаву повыше, когда перемотка, да?Е. Быковский
―
Да. Поэтому при включении скорости они тоже кажутся выше. Надеюсь, что этот ответ вас удовлетворит.Н. Асадова
―
Наконец-то произошло то, чего я так долго ждала. Нам наконец-то ответили на вопрос предыдущего радиослушателя, Дмитрия Мезенцева, который спрашивал: откуда берёт паук паутину. Так вот, Маша, биолог из Санкт-Петербурга, ответила: «Паук берёт паутину из паутинных желез на нижней стороне заднего конца брюшка». Вот так вот.Е. Быковский
―
Вот это деталь, которой я не знал, что на нижней стороне заднего конца. Это спасибо.Н. Асадова
―
Спасибо, Маша. И, пожалуйста, если среди нашей аудитории есть эксперты, которые могут ответить на вопросы, которые звучат в эфире, то, пожалуйста, не стесняйтесь и присылайте свои ответы на тот же телефон для СМС: +79859704545. То есть вопросы и ответы все должны приходить в одно место. Давай тогда продолжим нашу аллергическую тему. Она очень актуальна. Почему зуд так заразителен? Если человек начинает чесаться, то все вокруг тоже начинают непроизвольно что-нибудь почёсывать.Е. Быковский
―
Аудитория насторожилась, подумала, что сейчас я опять начну про слизь и всякое такое. На самом деле зуд не аллергической природы. Любая чесотка может быть в той или иной степени заразительна, что и зевота или кашель. Зевота, кстати, заразительна больше, чем кашель. Вы, допустим, видите, как кто-то почёсывается, и вскоре вас тоже обуревает зуд, вам тоже хочется это сделать. Если вы сейчас наблюдаете нас на экранах ваших сетевизоров, я попробую почесаться, посмотрим, вызовет ли это у кого-то зуд. Этот феномен исследуют, потому что интересно, как это передаётся, психологический он или какой-то ещё. Людям показывали при этом изображение блох и муравьёв, которые способны вызвать зуд при соприкосновении с кожей. Это действительно заставляет многих почёсываться. Но зрелище почёсывающегося товарища производит ещё больший эффект, чем какие-то муравьи. Возможно, разгадка вот в чём. Попробуйте капнуть гистаминовым раствормо на кожу. Она точно начнёт чесаться. Но не в том месте, где капелька упала, а повсюду, как ни странно. Или по крайней мере в большом регионе вокруг капли. То есть в нас встроен механизм, который включает реакцию гиперчувствительности к ощущению на коже и снижает пороговую величину желании почесаться, отсюда и заразительность. Но почему это происходит, не очень на самом деле понятно. Потому что другие высшие приматы ведут себя схожим образом. Обезьяны. Одна из гипотез предполагает, что развилось это всё в первичных социумах, ещё приматовских, как способ борьбы с паразитарными заражениями. Они обычно сразу на всех отражаются. Если один зачесался, то и тебе стоит почесаться, потому что наверняка и на тебе тоже есть паразиты. То есть это такой феномен смешанной природы: психологической, зрительной, социальной.Н. Асадова
―
Ну что. Это, наверное, всё на сегодняшний день. Больше не успеем ответить на другие вопросы. Но я вижу, что к нам на СМС пришло множество других интересных вопросов. Я сейчас их все перепишу. И мы с Егором подготовимся, ответим в следующих передачах. Напоминаю, что следующие наши передачи будут проходить по пятницам после 16:00. Так что, пожалуйста, переезжайте вместе с нами на пятницу.Е. Быковский
―
После 16, но до 17. Давайте уточним границы.Н. Асадова
―
Именно так. Будем корректны. С научной точки зрения. Мы с вами прощаемся. Всего доброго. И до следующей пятницы.Е. Быковский
―
Прекрасного вам воскресного вечера. До свидания.