Южно-Уральский государственный университет - Приоритет 2030

В ЮУрГУ получены новые металл-органические каркасы с галогенами в составе линкерных молекул

Качко Сергей — Fri, 23 Oct 2026 17:00:00 +0000

Группа учёных ЮУрГУ – Артём Осипов, Дмитрий Жеребцов, Сергей Найферт, Андрей Ефремов, Владислав Сенчурин и Раджакумар Кантхапажам вместе с московским коллегой Павлом Дороватовским сообщили в свежем номере международного «Журнала структурной химии» о создании двух новых металл-органических каркасов – на бариевой и иттриевой основе – с необычными свойствами. Кристаллы выращены в лаборатории ЮУрГУ, а затем исследованы на установке монокристальной рентгеновской дифракции синхротронного источника Курчатовского института в Москве, подтвердившей их строение. Сегодня химики всей планеты увлечены созданием металл-органических каркасов (MOF, МОК). Это материалы с регулярными порами-ячейками наноразмеров, при этом форму каждой ячейки можно математически точно описать. Каждая ячейка может улавливать, например, одну молекулу. Очень удобно, например, для создания датчиков-газоанализаторов. Важным качеством является селективность – способность прочнее захватывать только те молекулы, которые хорошо вписываются в полости. Металлорганический каркас состоит из ионов металла (в данном случае бария и иттрия), соединённых органическими молекулами – лигандами. В МОК с бариевой основой эти линкеры более короткие, дииодтерефталевые, а у иттриевого МОК – более длинные, дииодтерфенилдикарбоновые. Чем хороши галогенные? Атомы иода придают «наноситу» способность прочнее сорбировать гостевые молекулы, способные образовывать галогенные связи. При этом галогенная связь обратима – она разрушается при нагревании в вакууме, а сорбент при этом регенерируется. «Наносито» данного типа могло бы теоретически помочь, например, в отделении галогенорганических соединений, загрязняющих природную нефть и вызывающих коррозию труб. Новые металл-органические каркасы, разработанные на Урале, увеличили семейство МОК, которых в мире создано с 1992 года уже более 10 тысяч. Конечно, до внедрения новых МОК в повседневную жизнь ещё далеко, однако сам факт создания таких металлорганических каркасов с галогенными связями открывает возможности для новых идей – материалов будущего, разработанных под конкретные задачи. Работа поддержана грантом РНФ. https://doi.org/10.1134/S0022476626010129 Больше новостей на канале ЮУрГУ в МАКС

Учёные ЮУрГУ предложили защищать композиты от разрушения с помощью прошивки

Качко Сергей — Tue, 20 Oct 2026 19:00:00 +0000

Группа учёных Южно-Уральского государственного университета Сергей Сапожников, Галина Форенталь и Александр Херувимов совместно с коллегами Степаном Ломовым (Бельгия) и Яо Ляоцзюнем (Китай) предложили метод «прошивки» стеклопластика иглами, который повышает его стойкость к расслоению на 30-44% и заметно уменьшает повреждения при ударах. Слоистые композитные материалы (например, стекло- или углепластики), давно применяются в авиации, космонавтике, автомобилестроении. Они лёгкие, жёсткие и прочные. Однако у них есть уязвимое место – расслоение. Если по панели ударить или согнуть её сверх меры, между слоями может зародиться трещина В некоторых типах композитов (например, в тех, где все волокна лежат в одном направлении) природой предусмотрен защитный механизм — волоконные мостики. Когда трещина проходит между слоями, часть волокон не разрывается, а перекидывается через раскрывшуюся щель. Они работают как микроскопические тросы: растягиваются, трутся о матрицу, вытягиваются и в конце концов рвутся, поглощая огромное количество энергии. Однако в тканых композитах, где стеклянные или углеродные нити переплетены, как в обычной материи, этот эффект почти не наблюдается. Узлы переплетения жёстко фиксируют волокна, и они не могут вытягиваться из матрицы на достаточную длину. Мостики либо не образуются, либо обрываются сразу. Идея, предложенная учёными ЮУрГУ и их коллегами в том, чтобы создавать искусственные волоконные мостики, с помощью технологии, которая называется фелтинг (от английского felt — войлок). По-русски это можно назвать иглопробивной обработкой. Учёные использовали трёхкоординатную установку, похожую на 3D-швейную машину. Вместо обычной иглы в неё вставляли специальную иглу с зазубринами. Игла многократно прокалывала стопку из нескольких слоёв стеклоткани, при этом зазубрины захватывали отдельные волокна с поверхности и протаскивали их вертикально вниз, в толщу материала. Получались своего рода «нити», которые прошивают слои в поперечном направлении. Преимущество метода в том, что он не требует дополнительных прослоек, войлока или нитей. Волокна для поперечной арматуры берутся из самой ткани, а значит, не растут толщина и вес. Сам процесс можно делать локально, только в удароопасных зонах. Испытания проводили на стеклоткани Т‑13 (производство России, полотняное переплетение) с эпоксидной матрицей ETAL‑370. Толщина одного слоя после пропитки составляла около 0,2 мм, объёмное содержание волокна почти 50%. Авторы делали 10 проколов на квадратный сантиметр, в противном случае это приводило к заметной потере прочности материала «в плоскости». В результате на 1 квадратный сантиметр пришлось порядка 870 волокон. В результате зарождение и распространение трещин стало требовать энергию на 40-44% больше, чем у непрошитого композита, изгиб стал прочнее на 33%, при низкоскоростных ударах площадь повреждений снизилась на 15% и более. При этом прочность при растяжении после прошивки всё же снижается на 25%. Однако не будем забывать, что прошивку можно сделать локально, и в большинстве случаев такая потеря не повлияет на прочность и устойчивость конструкции. Новый метод может быть использован в авто- и авиастроении, ветроэнергетике, при создании спортивного инвентаря. Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ (соглашение № 075 15 2022 1023) и опубликована в международном журнале Polymer Composites, входящем в первый квартиль по версии Scopus. Больше новостей на канале ЮУрГУ в МАКС

Author:

Остап Давыдов

Неклассический свет вместо запутанного: ученые ЮУрГУ «приблизились» к квантовой границе Крамера-Рао

Шерстобитова Юлия Андреевна — Tue, 20 Oct 2026 18:00:00 +0000

Исследователи Южно-Уральского государственного университета предложили новый алгоритм сверхточной оценки неизвестной фазы, что можно оценить, как действительно значимый шаг вперед в развитии оптической квантовой метрологии. В рамках реализации в ЮУрГУ грантовой программы Виктора Борисовича Христенко «Шаг в будущее», Сергей Анатольевич и Михаил Сергеевич Подошведовы представили новый протокол по созданию неклассического света, который может очень точно измерять неизвестные параметры. Результаты их работы, посвященной сверхточной оценке фазы без запутанности оптических мод, в августе 2026 года опубликованы в авторитетном международном журнале Optics Express (Q1). Суть открытия – в разработке алгоритма, позволяющего с рекордной точностью измерить изначально неизвестную разность фаз, которую приобретает световая волна, взаимодействуя с различными средами. Это критически важно для измерения широкого спектра физических параметров: от температуры и давления до электрических и магнитных полей. «Ключевая особенность нашей работы – в отказе от сложных и нестабильных запутанных состояний в пользу более простых, но эффективных методов. Отличие нового подхода в том, что мы стартуем со сжатого состояния, вычитаем фотоны и получаем требуемое неклассическое состояние, которое дополнительно параметризуется, то есть неизвестная фаза накладывается на сгенированное состояние. Затем мы измеряем интенсивность неклассического света. Новшество заключается в том, что мы получаем предельную точность в случае прямого измерения интенсивности. Это то, чего еще никто не делал! Мы создали свет, померили его интенсивность, и в результате этой интенсивности оценили неизвестное значение фазы. Смысл всей работы – подойти как можно ближе к квантовой границе Крамера-Рао, фундаментальному пределу точности измерений. В нашей работе мы это продемонстрировали», – поясняет автор исследования, зам. заведующего лабораторией «Квантовая инженерия света», старший научный сотрудник лаборатории квантовой обработки информации и квантовых вычислений, профессор кафедры «Физика наноразмерных систем», доктор физико-математических наук Сергей Подошведов. Напомним, что квантовая граница Крамера-Рао – это теоретический предел, определяющий минимально возможную ошибку при измерении параметров квантовой системы. Достижение этой границы означает, что точнее измерить параметр в принципе невозможно. Предложенный учеными ЮУрГУ метод позволяет приблизиться к этому пределу, используя неклассические состояния света, полученные из сжатых вакуумных состояний. Новая методика может найти применение в таких областях, как навигация (улучшение работы гироскопов), микроэлектроника, сверхточное оценивание неизвестных параметров (смещение, температура, давление, электрическое и магнитные поля) и, конечно, в широком спектре направлений фундаментальных исследований науки. Наиболее ярким примером является проект LIGO (лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория), где подобные методы используются для обнаружения гравитационных волн – едва уловимых колебаний пространства-времени. Хотя теоретическая база уже разработана и математически доказана, впереди еще экспериментальная реализация. В планах исследователей – расширение диапазона рабочих фаз и адаптация метода к условиям с потерями фотонов, что сделает технологию еще более устойчивой и практичной. Проект реализуется в рамках Грантовой программы В.Б. Христенко «Шаг в будущее». Это программа ежегодной финансовой поддержки программы развития Университета в рамках «Приоритет-2030». Гранты предоставляются на проведение перспективных исследований, формирование кадрового резерва и реализацию уникальных образовательных программ (компонентов), определяющих вектор развития ЮУрГУ и Челябинской области.

Author:

Юлия Шерстобитова

ЮУрГУ и «Интер РАО – Электрогенерация» расширяют сотрудничество

Качко Сергей — Thu, 15 Oct 2026 18:59:00 +0000

Сегодня на площадке Российской Энергетической недели состоялось подписание Соглашений о сотрудничестве между компанией «Интер РАО – Электрогенерация» и Южно-Уральским государственным университетом. Свои подписи под документами поставили Генеральный директор ООО «Интер РАО – Управление электрогенерацией» Валерий Светушков, ректор Южно-Уральского государственного университета Александр Вагнер. «На электростанциях Группы «Интер РАО» работает большое количество выпускников этих вузов, студенты проходят производственную практику, в том числе оплачиваемую. Благодаря подписанным сегодня соглашениям работа по подготовке специалистов, соответствующих потребностям нашей компании, повышению квалификации, подготовке и переподготовке работников, профессиональной ориентации школьников выйдет на качественно новый уровень», – прокомментировал гендиректор «УЭГ» Валерий Светушков. Соглашение предполагает всестороннее сотрудничество в области подготовки инженерных кадров, научно-технического взаимодействия и развития энергетической отрасли. «Хочу выразить искреннюю благодарность руководству «Интер РАО» за проявленный интерес к нашему университету и оказанное доверие. Для нас это большая честь и свидетельство признания научно-образовательного потенциала ЮУрГУ», – сказал Александр Вагнер. – «Мы заинтересованы в совместной проработке прикладных тем по приоритетным направлениям научно-технологического развития с целью реализации данных технологий на энергообъектах Группы «Интер РАО». Уверен, что наше сотрудничество будет плодотворным и послужит укреплению технологического суверенитета нашей страны». Больше новостей на канале ЮУрГУ в МАКС

Ученые ЮУрГУ создали ультразвуковую технологию для идеальной сварки металлов

Качко Сергей — Thu, 15 Oct 2026 18:40:00 +0000

Современный автомобиль – это настоящий конструктор из разных металлов. Чтобы машины были безопасными и при этом экономичными, инженеры давно используют гибридные кузова: жесткую стальную «клетку» салона для защиты людей и легкие алюминиевые панели (двери, капот, крылья), чтобы снизить общий вес. Но именно здесь возникает главная инженерная головная боль. Когда нужно прикрепить легкую алюминиевую дверь к прочной стальной стойке или приварить стальной лонжерон к алюминиевому подрамнику, металлы начинают конфликтовать. При обычной сварке они образуют на стыке очень твердый, но хрупкий слой – так называемые интерметаллические соединения. Представьте себе цемент между двумя кусками резины: выглядит надежно, но стоит машине попасть в яму или просто завибрировать от мотора – этот шов трескается, и деталь отваливается. Ученые из Южно-Уральского государственного университета вместе с коллегами из Китая нашли изящный выход. Они решили не просто плавить металлы током, а одновременно сильно их «встряхивать». В новую технологию точечной сварки добавили ультразвуковые волны мощностью около 1200 Вт. Это те же звуковые вибрации, которыми врачи чистят зубы от камня, только гораздо мощнее. В момент сварки ультразвуковая волна проходит сквозь раскаленный металл. Происходит настоящая магия: кристаллы внутри шва становятся крошечными и ровными (их размер уменьшился почти в пять раз). Те самые хрупкие прослойки, которые раньше губили конструкцию, истончились вдвое. Звук буквально выбивает из металла пузырьки воздуха, делая шов идеально плотным. Результаты испытаний впечатляют: прочность соединений выросла вдвое, а срок службы деталей увеличился почти в два раза (в 1,9 раза). Теперь детали смогут годами выдерживать постоянные вибрации без единой трещины. Это открывает дорогу созданию принципиально новых изделий. Электромобили: кузов станет намного легче, а значит, машина проедет значительно дальше на одном заряде. Самолеты: лайнеры станут легче и смогут брать больше пассажиров или багажа, экономя тонны керосина. Строительство: появятся мосты и высотные здания, где разные металлические узлы будут держаться друг за друга крепче монолитного бетона. Исследование опубликовано в ведущем научном издании Engineering Fracture Mechanics https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2026.112382 Больше новостей на канале ЮУрГУ в МАКС

ЮУрГУ стал лауреатом премии «Промышленная робототехника»

Качко Сергей — Tue, 13 Oct 2026 18:00:00 +0000

На форуме «Цифровые дни Иннополиса» в Казани подвели итоги ежегодной отраслевой премии «Промышленная робототехника». Премия организована при поддержке Минпромторга России и головного Центра развития промышленной робототехники Университета Иннополис в рамках национального проекта «Средства производства и автоматизации». В 2026 году в ней приняли участие более 60 организаций из 15 регионов России. Южно-Уральский государственный университет стал победителем в номинации «Лучший образовательный проект в робототехнике». «Данная премия – это результат большого труда коллектива университета по развитию компетенций в области автоматизации и роботизации. Создавая Центр, мы ориентировались на актуальные потребности отечественной индустрии в квалифицированных кадрах. Высокая оценка экспертного сообщества свидетельствует о том, что наши образовательные методики отвечают современным стандартам. Полученное признание служит для нас серьезным стимулом к дальнейшему совершенствованию учебного процесса, масштабированию накопленного опыта Центра и повышению качества подготовки специалистов для высокотехнологичных отраслей промышленности», – отметил ректор Южно-Уральского государственного унивесритета Александр Вагнер. Решения и практики победителей будут масштабированы и внедрены в федеральные и региональные программы поддержки промышленной робототехники. Премия ежегодно отмечает достижения предприятий, разработчиков, интеграторов и образовательных организаций, которые развивают отечественную промышленную робототехнику. Президент России Владимир Путин поставил задачу войти в число 25 ведущих стран мира по уровню роботизации. Губернатор Челябинской области Алексей Текслер ранее отмечал, что в регионе сформировали экосистему, которая позволяет разрабатывать робототехнические решения и интегрировать их в любое производство. Больше новостей на канале ЮУрГУ в МАКС

Ученые ЮУрГУ предложили метод, превращающий борьбу за чистоту воздуха в высокоточную стратегию

Качко Сергей — Mon, 12 Oct 2026 19:00:00 +0000

Каждый день мы вдыхаем воздух, полный невидимых частиц. Самые опасные из них – те, что меньше 2,5 микрометров (PM₂.₅). Они проникают глубоко в лёгкие, а оттуда – в кровь, неся с собой токсичные металлы. Но откуда они берутся в наших квартирах и аудиториях? Ответ на этот вопрос искали доценты ЮУрГУ Татьяна Крупнова и Ольга Ракова. Их исследование, поддержанное грантом Российского научного фонда (проект № 25‑27‑00030), опубликовано в престижном журнале «International Journal of Environmental Research» (Scopus, Q2). Главный герой этой работы – даже не химический анализатор, а сложный, но удивительно элегантный математический аппарат, который позволил буквально «разложить по полочкам» все источники загрязнения. Что такое PM₂.₅ и почему это важно PM – это «Particulate Matter», взвешенные частицы. Индекс 2.5 говорит об их диаметре: он не превышает 2,5 микрометра. Для сравнения: волос человека в 30 раз толще. Такая мелочь образуется при сгорании топлива, в промышленных печах и от колёс машин. Учёные отбирали пробы воздуха внутри и снаружи квартир, а также в университетских аудиториях и лабораториях – в течение двух сезонов, чтобы учесть погодные колебания. Выяснилось: более 80 % всей уличной пыли – это как раз опасная мелкая фракция PM₂.₅. Внутри помещений её концентрация всего на 11 % ниже, чем снаружи. Это чётко указывает: основная масса частиц поступает в дома не из кухни или от ковров, а с улицы. Но какие именно уличные источники – заводская труба, автотрасса или, скажем, пыль от пожаров – вносят свой вклад? Вот тут‑то и вступает в дело математика. Математический детектив: метод положительной матричной факторизации Учёные применили метод положительной матричной факторизации (Positive Matrix Factorization, PMF). Это не просто статистический трюк, а настоящий алгоритм‑следователь для химических данных. Как он устроен? Представьте, что у нас есть таблица (матрица), в строках которой – пробы воздуха, а в столбцах – концентрации 12 измеренных металлов и металлоидов (Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sr, Zn). Всего таких проб – несколько десятков. PMF разбивает эту большую таблицу на две маленькие: - Матрицу профилей источников – в ней для каждого источника указан его типичный «химический почерк»: набор элементов и их пропорции. Например, для выхлопных газов это один набор, для сталеплавильного производства – совсем другой. - Матрицу вкладов – она показывает, сколько каждый источник «добавил» PM₂.₅ в каждую конкретную пробу. Алгоритм делает это итеративно, то есть шаг за шагом подбирает такие две матрицы, чтобы их произведение как можно точнее совпадало с исходными данными. При этом он учитывает погрешности измерений: сильные разбросы в данных он «штрафует» меньше, а точные точки – больше. В итоге получается решение, которое минимально отклоняется от реальности с учётом ошибок. Ключевое условие – все числа в обеих матрицах должны быть положительными (отсюда и название Positive). Это не прихоть, а физический закон: источник не может иметь «отрицательный» выброс, а элемент не может появляться из ниоткуда. Такой подход исключает бессмысленные математические артефакты и даёт реально интерпретируемые результаты. Для наглядности – аналогия с коктейлем. Вы знаете, что в напитке есть сахар, лимон и несколько соков, но не видите их раздельно. PMF, имея много проб этого коктейля с разными пропорциями, выделяет «рецепты» каждого сока и определяет, сколько миллилитров каждого сока налито в каждый стакан. Только вместо сахара и сока – металлы, а вместо стаканов – воздух в комнатах. Почему результатам можно верить: двойная проверка на прочность Как убедиться, что выделенные источники – не случайный узор, а настоящие «отпечатки пальцев» заводов и машин? Для этого учёные устроили математическую «проверку на вшивость» сразу двумя способами. Первый способ – Bootstrap (BS). Представьте, что у вас есть мешок с сотней шаров разного цвета, и вы хотите понять, каких цветов там больше. Вместо того чтобы пересчитывать все шары, вы много раз вытаскиваете наугад по 30 шаров, каждый раз возвращая их обратно, и считаете пропорции. Если при каждом новом «вытягивании» пропорции цветов почти одинаковы – значит, ваша оценка надёжна. В точности так же PMF запускают снова и снова на случайных подвыборках проб воздуха. Если при всех запусках получаются одни и те же группы металлов – значит, эти группы реальны, а не случайное совпадение. Второй способ – Displacement (DISP). Это проверка на устойчивость. Например, вы построили карточный домик, а затем слегка дуете на него – если он не рухнул, значит, конструкция прочна. Здесь роль «дуновения» играют крошечные искажения исходных концентраций металлов (в пределах ошибки измерений). Учёные проверяют: если чуть‑чуть изменить цифры, не начнёт ли PMF выдавать совершенно другие источники? В нашем случае даже при таких «встрясках» выделенные профили остались теми же. Обе проверки успешно пройдены. Значит, шесть найденных типов источников – не математический артефакт, а реальные факторы, которые действительно влияют на воздух, которым мы дышим. Что показал анализ PMF чётко выделил шесть типов внешних источников, которые формируют состав PM₂.₅ внутри помещений: например, производство, дорожную пыль, транспортные газы и другие. Но гораздо важнее сам факт: это первое в России исследование, применившее PMF для количественной оценки именно внутреннего воздуха. В мировой науке таких работ тоже считаные единицы – подавляющее большинство сосредоточено на уличной атмосфере. А ведь мы проводим в помещениях до 90 % времени! Прорыв южноуральских учёных в том, что они адаптировали и детально верифицировали этот метод для замкнутых пространств, получив уникальные данные о том, как промышленность и транспорт «просачиваются» в наши дома. Что это даёт на практике Результаты открывают путь к точечной борьбе за чистоту. Вместо общих призывов «улучшить экологию» городские власти и экологи могут использовать такие расчёты, чтобы определить, какое предприятие или какой вид транспорта даёт наибольший вклад в загрязнение конкретного района, и воздействовать именно на него. Это превращает борьбу за воздух из наугад в высокоточную стратегию. Особо подчеркнём: данная работа – не абстрактная академия, а яркий пример того, как в российских университетах ведутся исследования мирового уровня, способные защитить здоровье людей и улучшить экологическую ситуацию в эпоху нарастающего климатического кризиса. «Наше исследование показывает, что математическое моделирование – это не сухая теория, а мощный практический инструмент, – комментирует Татьяна Крупнова. – Благодаря гранту РНФ мы не только выявили источники, но и создали методологию, применимую для любого промышленного города России». Работа учёных ЮУрГУ – ещё один шаг к тому, чтобы воздух в наших квартирах, офисах и аудиториях стал безопаснее. И этот шаг сделан с помощью сложной, но невероятно полезной математики. Больше новостей на канале ЮУрГУ в МАКС

Author:

Татьяна Крупнова, Ольга Ракова

Студенческое технологическое предпринимательство: кто с нами?

Качко Сергей — Mon, 12 Oct 2026 19:00:00 +0000

В ЮУрГУ продолжается осенняя серия тренингов предпринимательских компетенций в партнерстве с УрФУ и Платформой университетского технологического предпринимательства в рамках федерального проекта «Технологии» https://univertechpred.ru Очередной тренинг состоится 19 октября с 10 до 17:30 в ЮУрГУ в конференц-зале «Школы 21» (пр. Ленина, 76А). Цель тренинга – обучить участников навыкам исследования рынка, генерации актуальных идей и решений на основе технологических трендов и проблем с помощью командной бизнес-игры под руководством опытных бизнес тренеров. Участники также прокачают навыки командной работы и узнают секреты успешных публичных презентаций. Для участия в тренинге пройди регистрацию на платформе и зарегистрируйся для участия в тренинге. Возможно, технологическое предпринимательство – это твое будущее! Платформа университетского технологического предпринимательства запущена Минобрнауки РФ в 2022 году с целью раскрытия предпринимательского потенциала молодежи и подготовки профессионалов в области технологического предпринимательства. Входит в федеральный проект «Технологии» нацпроекта «Эффективная и конкурентная экономика». Сайт univertechpred.ru. Больше новостей на канале ЮУрГУ в МАКС

Преподаватели и научные сотрудники ЮУрГУ вошли в ТОП 2% лучших учёных мира

Качко Сергей — Sun, 11 Oct 2026 19:00:00 +0000

Стэнфордский университет опубликовал ежегодный рейтинг ТОП 2% лучших учёных мира. В него вошли сотрудники и преподаватели ЮУрГУ Максим Григорьев, Валерий Карачик, Даниил Пименов, Евгений Трофимов, Денис Винник, Сергей Кулик, Сергей Подошведов, Евгений Белоусов, Владимир Цирельсон, Хан Афрасяб, Сонар Тушар, Мохаммад Остовари и другие. Такой рейтинг проводится ежегодно Стэнфордским университетом и издательством Эльзевир – организатором знаменитого индекса научных статей Scopus. Каждый, у кого вышла статья в Scopus, имеет шанс попасть в список – а это более 10 миллионов человек по всему миру. И дальше начинается серьёзная борьба. Отбор проходит по 22 научным областям и 174 подобластям. Ключевым показателем, по которому определяется место, является счёт c-score, учитывающий цитируемость, индекс Хирша, а также вклад автора с поправкой на соавторство и его роль в публикациях (первый, последний или единственный автор). Такой подход обеспечивает объективную оценку научного влияния и исключает «накрутку» показателей. Учёные ЮУрГУ, попавшие в ТОП-2%, имеют индекс Хирша в Scopus не менее 10, а это значит, что их статьи цитировались десятки раз каждая. Результаты рейтинга находятся на сайте рейтинга Тopscinet – каждый может попытаться найти себя. Больше новостей на канале ЮУрГУ в МАКС

В ЮУрГУ рассказали, как применяется нобелевское открытие в фотогенетике

Качко Сергей — Mon, 05 Oct 2026 19:00:00 +0000

5 октября были объявлены результаты Нобелевской премии по физиологии и медицине 2026 года – за открытие в области фотогенетики. Директор Российко-китайского центра системной патологии ЮУрГУ Алексей Сарапульцев использует такие методы в своей научной работе: проекте, посвященном болезни Альцгеймера. Что управляет нейронами головного мозга? Конечно, дофамин и прочие нейромедиаторы. Но не только! Природа богата решениями, и оказывается, что, если придать клеткам мозга некие свойства одноклеточных водорослей, появляется способ управлять мышлением человека с помощью света. Сенсацией это было 20 лет назад, а сегодня за выдающуюся технологию её создатели – Карл Дайссерот, Петер Хегеманн и Георг Нагель – удостоены Нобелевской премии 2026 года по физиологии и медицине. Когда-то Петер Хегеманн из Берлина и Георг Нагель из Франкфурта-на-Майне были далеки от вопросов нейробиологии, и занимались изучением одноклеточных водорослей-хламидомонад (Chlamydomonas reinhardtii), знакомых многим по рисункам в учебнике биологии. Эти водоросли умели чувствовать свет и двигаться на него (фототаксис). В то же время, если вспышка оказывалась очень яркой, хламидомонады, наоборот, стремились прочь от неё. Всего-то одна клетка, и где у ней может прятаться «глаз»? «Глаз» у хламидомонад нашёлся в мембране – белок каналродопсин (channelrhodopsine). Когда на него попадает синий свет, канал открывается и пропускает ионы, вызывая электрический сигнал. Как известно, самые яркие открытия возникают на стыке дисциплин. Работа Хегеманна и Нагеля так бы и осталась достоянием какой-нибудь океанологии. Ключевой шаг сделал Карл Дайссерот, который занимался биоинжинирингом в Стэнфорде. Ему пришла в голову дерзкая идея: а что, если взять ген каналродопсина и встроить его в нервные клетки? Тогда нейрон, который в норме возбуждается только от химических сигналов, станет управляться светом. В 2005 году он вместе с коллегами впервые заставил культивируемые нейроны реагировать на вспышки синего света, а вскоре добился того же в мозге живых мышей. В череп животного вживляли тонкий оптоволоконный световод, и по команде лазера нужные клетки начинали посылать сигналы. Мозг превратился в оркестр, где дирижерской палочкой стал луч света. До этого исследователи могли лишь смотреть на активность мозга, пытаясь угадать, какой нейрон за что отвечает. Теперь они получили возможность «включать» и «выключать» конкретные клетки, наблюдая, как меняется поведение подопытной мыши. Оптогенетика позволила выяснить, какие нейронные цепи стоят за страхом, агрессией, аппетитом, сном и даже за формированием воспоминаний. Она дала ответы на вопросы, над которыми десятилетиями бились лучшие умы. Значение этого открытия выходит далеко за пределы лабораторных экспериментов. Оптогенетика уже прокладывает путь к лечению болезней, которые сегодня кажутся неизлечимыми. Ученые работают над восстановлением зрения: у людей с дегенерацией сетчатки можно сохранить светочувствительность, встроив каналродопсин в оставшиеся клетки глаза. Есть проекты по борьбе с хронической болью, эпилепсией и болезнью Паркинсона, где свет может точечно успокаивать перевозбужденные нейроны, не затрагивая здоровые. Исследуются и психические расстройства – депрессия, тревожность, зависимость, – ведь если понять, какие цепи дают сбой, можно научиться их корректировать. Кстати, этой нобелевской технологией пользуются и уральские ученые. Директор Российско-китайского центра системной патологии ЮУрГУ Алексей Сарапульцев принял участие в масштабном научном проекте, посвящённом выяснению связей между болезнью Альцгеймера и агрессией. Эксперименты проводились в китайском Ухане: была выведена специальная порода мышей, которым в мозг вживлялись световоды, и вспышки света вызывали у них агрессию, а новые препараты помогали её гасить. Открытие Нобелевских лауреатов – пример того, что природа уже изобрела множество решений, которые человеку остается лишь разглядеть и применить. А тот факт, что открытия совершаются на стыке разных дисциплин, свидетельствует о том, что эрудиция и научное любопытство по-прежнему позволяет делать исследователям нестандартные ходы. Больше новостей на канале ЮУрГУ в МАКС

Author:

Остап Давыдов