Наиболее важные результаты фундаментальных исследований, полученные в институтах СПбНЦ РАН за 2003 год (стр. 2 )

5. В результате физико - технических исследований импульсно-периодических разрядов в жидкостях впервые в мировой практике установлен общий объемный заряд наностуктур, полученных в результате разрядов и определена доля в ней ионной фракции. Исследованы фазные состояния материала наноструктур. Установлено, что металл в них находится в виде окислов. Определен оптимальный удельный энерговклад для обеспечения бактерицидности обработанной воды

ак. , к. т.н. , д. т.н. (ИАнП)

Отдел электроэнергетических проблем

1. Проведены научные исследования по обоснованию нового типа электромеханического преобразователя энергии для ТЭС нового поколения

Были проведены исследования, разработаны методики расчета и алгоритмы для ЭВМ, выполнены численные исследования, на основе которых разработана конструкция турбогенератора мощностью 200 кВт на постоянных магнитах NdFeB для ТЭС нового поколения. Проведенные исследования позволяют создать турбогенератор уменьшенных габаритов и массы при высоком уровне эффективности и проработаны вопросы использования генератора в качестве источника для плазмотронов низкотемпературной плазмы. Конструкция и параметры машины не имеют аналогов в международной практике (акад. , д. т.н., проф. )

2. Теоретическое моделирование электромеханического преобразователя энергии с частотой вращения 500000 об/мин. для газовых микротурбин.

Проведена предварительная разработка на базе многомерного моделирования процессов, представляющих как самостоятельный научный интерес для обогащения теории электромагнитных полей, так и отвечающих требованиям, предъявляемым к новым видам оборудования для автономных систем энергоснабжения с использованием перспективного в будущем источника энергии - топливного элемента. (зав. лаб. , гл. спец. , к. т.н. )

3. Исследования системы возбуждения криогенного генератора

Проведены теоретические исследования обмоток из высокотемпературных сверхпроводников на основе Bi-2223. Разработана уникальная технология изготовления модулей обмотки возбуждения криогенного генератора. Изготовлена опытная трековая катушка из висмутовой ленты в серебряной матрице, выполнены ее экспериментальные исследования в различных тепловых режимах: с непосредственным и косвенным охлаждением на уровне температуры 77 К. Определены основные требования к высокотемпературным сверхпроводникам, работающим в электроэнергетических устройствах.(чл.-кор. , )

Институт проблем машиноведения РАН

1. Д. ф.-м. н. . Впервые получены результаты, позволяющие описывать механизмы роста пленок и нанопленок при воздействии динамических нагрузок.

2. Д. ф.-м. н. профессор Разработана теория сред с изменяемой внутренней структурой, предсказывающей неупругие процессы структурообразования и фазовых превращений.

3. К. ф.-м. н. профессор . Проведено полномасштабное конечно-элементное моделирование пространственной механической конструкции полноповоротного радиотелескопа с диаметром главного параболического зеркала 70 м (РТ-70). Получены характеристики ее деформированного состояния для различных видов внешних динамических и тепловых нагрузок. Работа признана лучшей на ежегодном конкурсе работ современных коммерческих программных систем автоматизация инженерных работ и научных исследований для промышленных предприятий на основе конечно-элементного расчетного комплекса Ansys (ANSYS, Inc.)

4. Д. т.н. . Для процесса очистки от поверхностных загрязнений, проводящих электрический ток материалов (окалина, ржавчина, продукты промышленных отложений, маслянные пленки и др.), решена проблема управления движением катодных пятен вакуумной дуги. При этом одновременно осуществляется параллельная генерация плазменных потоков с нескольких участков поверхности, позволяющая повысить производительность процесса и предотвратить возникновение анодных пятен.

5. Д. т.н. . Разработан новый метод оценки сложности вычислительных алгоритмов в задачах оптимизации процессов управления динамическими объектами. Метод основан на представлении поисковой процедуры алгоритма в форме логической комбинаторной схемы или конечного автомата (КА) и отыскании для описывающих его булевых функций таких форм символьного или комбинаторного представления, из которых легко вычисляются длины формул и количество вычислительной работы.

Институт проблем транспорта

1. Модель развития транспортной системы России. Модель разработана впервые и описывает в динамике основные материально-вещественные взаимосвязи отдельных видов транспорта с современной рыночной экономикой страны и ее отраслями. Компьютерная реализация модели представляет программно-информационный комплекс, составной частью которого является постоянно пополняемая информационная база, содержащая фактические данные о состоянии транспортной системы страны. Использование модели позволяет объективизировать процесс принятия управленческих решений по развитию транспортной системы страны. (д. т.н. , д. т.н. )

2. Метод построения самоорганизующейся транспортной системы. Метод использует законы Ле-Шателье-Брауна (стабилизация транспортных потоков при малых возмущающих воздействиях), Онсагера (наименьшее рассеяние энергии), Эшби (неотрицательность соотношения разнообразий управляющей и управляемых транспортных систем), Габора (свобода выбора решения), а также принципы наименьшего производства энтропии и внешнего дополнения при взаимодействии с внешней (рыночной) средой работы открытых транспортных систем. Разработанный метод обеспечивает полноту описания, потенциальную устойчивость и эффективность работы самоорганизующихся транспортных систем в рыночных условиях хозяйствования. Аналоги выполненного исследования неизвестны. (д. т.н. , д. т.н. ).

3. Структурная схема процесса обеспечения конструктивной безопасности высокоскоростных водных транспортных средств (ВВТС). На базе системного подхода впервые разработана система показателей, характеризующих эксплуатационные свойства и безопасность ВВТС, обоснованы не имеющие аналога в отечественной практике исследований общие требования к среде моделирования и разработана обобщенная математическая модель ВВТС как единой динамической системы с варьируемыми конструктивными характеристиками. Полученные результаты являются основой для разработки математических моделей элементов ВВТС и программного обеспечения среды моделирования. (д. т.н. Скороходов, к. т.н. ).

4. Методы имитационного моделирования перевозочного процесса на железнодорожном транспорте. Разработан комплекс методов, позволяющий определить эксплутационные и экономические показатели процесса перевозки, выявить объекты, требующие первоочередной реконструкции для увеличения пропускной и провозной способности и обоснованно выбрать оптимальный вариант реконструкции. Разработаны алгоритмы, позволяющие моделировать сложные технологические процессы перевозок в условиях неопределённости. Внедрение разработанных методов и алгоритмов позволит повысить эффективность использования инвестиций в реконструкцию и развитие железнодорожного транспорта. (д. т.н. )

5. Система критериев экологической безопасности транспортных объектов. Впервые система характеризует не только экологические, но и эргономические, гигиенические и экономические показатели. Разработанная на примере автотранспортного комплекса система позволяет оценивать отклик экосистем на все виды техногенной нагрузки, определить действенность принимаемых природоохранных мер и может служить универсальной базой для проведения экспертных оценок экологической безопасности транспортных комплексов. Предложены математические модели свертки отдельных критериев в обобщенную функцию и способ получения весовых коэффициентов для этой свертки в условиях информационного дефицита. Полученные таким образом синтезирующие показатели могут быть использованы при управлении природоохранной деятельностью, проектировании компонентов транспортной сети и решении других аналогичных задач. (к. т.н. )

Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации

1. Многоагентная методология распределенного обучения и принятия решений на основе распределенных гетерогенных источников знаний (РГИЗ), определяющая базовые принципы, модели, методы и конкретные алгоритмы распределенного обучения и принятия решений на основе РГИЗ. Область применения методологии - создание крупномасштабных прикладных интеллектуальных многоагентных систем, которые для принятия решений используют множество распределенных разнородных источников данных. (д. т.н. )

2. Методология управления контекстом, ориентированная на интеллектуальную поддержку принятия решений в открытой информационной среде на основе механизмов управления онтологиями и интеллектуальных агентов. В основу методологии положено представление контекстов в форме онтологиий, что упрощает интерпретацию контекстов, их повторное использование и адаптацию при создании персонифицированных сред для интеллектуальной поддержки принятия решений в области научных исследований, обучения, корпоративного и государственного управления и бизнеса. (д. т.н. )

3. Модель полиномиальной нейронной сети с трёхслойной архитектурой, самонастраивающейся по обучающей базе данных, благодаря чему минимизируется число синаптических связей, необходимых для экономного описания и запоминания понятий и оптимальной классификации генетических данных. Предложенные сети эффективны в задачах распознавания речевых команд и морских объектов, а также прогнозирования градоопасности облаков по отраженным радиолокационным сигналам. (д. т.н. )

4. Компьютерная медицинская система «Анализ фрактальной динамики электроэнцефалограмм (ЭЭГ)». Разработанный метод анализа фрактальной динамики ЭЭГ позволяет по фоновому отрезку ЭЭГ длительностью 30 секунд рассчитывать 28 информативных характеристик, служащих признаками для последующей обучаемой классификации функциональных состояний пациента. Метод устойчив к возмущающим воздействиям в виде артефактов. Компьютерная система включает в себя энцефалограф типа «Телепат - 104», компьютер «Пентиум-4» и оригинальное программное обеспечение. Метод апробирован на практике анализа более сотни клинических электроэнцефалограмм. (д. т.н. ).

5. Компьютерная медицинская  система «Сенсор-прогноз». Компьютерная система позволяет моделировать степень восстановления и нарушения функций в отдаленном периоде у раненых с огнестрельными повреждениями  и больных с травмами опорно-двигательного аппарата. Система позволяет планировать реабилитационные мероприятия на ранних и поздних  этапах восстановительного лечения, производить расчет затрат на лечение, строить прогноз отдаленных результатов, рассчитывать вероятность формирования психических нарушений у раненых. Система внедрена в клиниках Военно-медицинской академии им. . (д. м.н. ).

Институт высокомолекулярных соединений

1. На основе фундаментальных представлений о механизме контролируемой анионной полимеризации при использовании разработанных способов модификации активных центров нетрадиционными электронодонорными и электроноакцепторными комплексантами разработан новый подход к направленному синтезу амфифильных диблок-сополимеров с варьируемой природой гидрофильного и гидрофобного компонентов и гибридных полимеров сложного строения, включающих фуллерен С60 в качестве высокосимметричного архитектурного элемента.

(Зав. лаб. №3 д. х.н. , с. н.с. )

2. С целью поиска новых противовирусных веществ и средств диагностики вирусных инфекций осуществлен синтез водорастворимых функциональных полимеров различного химического строения, а также их комплексов с поверхностно-активными веществами (ПАВ) и исследовано взаимодействие с различными вирусами. Электронномикроскопическое исследование позволило выявить сильное вирулицидное действие полимерных комплексов катионных ПАВ, обусловленное разрушением наружной оболочки вирусов. Обнаружено повышенное сродство вирусных частиц к положительно заряженным полимерам, что позволило усовершенствовать электронномикроскопическую диагностику вирусных гастроэнтеритов и повысить ее эффективность в 3 раза.

(Зав. лаб. №2, д. х.н., чл.-корр. РАН , совместно с НИИ Гриппа РАМН)

3. В рамках разработанного теоретического подхода к механизму химических реакций на основе изучения роли термического электронного возбуждения в элементарном акте, впервые выявлены реальные физико-химические процессы в реакциях циклодимеризации этилена, анионной полимеризации бутадиена и изопрена. На основе современных методов математического моделирования исследованы элементарные акты электронного возбуждения молекул и их комплексов в низколежащие (< 1 эВ) синглетные S1 и триплетные T1 состояния радикального или дирадикального характера. Доказано, что акты разрыва - образования химической связи протекают не по атому с наибольшим отрицательным зарядом, как представлялось ранее, а по атому с максимальным индексом свободной валентности.

(Руководитель гр. №24, д. х.н. )

4. С целью разработки новых подходов к созданию биодеградирующих полимерных носителей для связывания и целевой доставки ДНК получены: гомо - и гетеродендримеры на основе лизина третьей – пятой генерации; гиперразветвленные гомо - и гетерополиаминокислоты; катионные олигопептиды, линейные и разветвленные, с различным уровнем гидрофобно-гидрофильного баланса, в том числе способные давать амфипатические спиральные структуры. Установлено, что носители на основе дендримеров и гиперразветвленнных полиаминокислот характеризуются высокой степенью компактности и симметричностью форм, по своей конформации приближающихся к глобулярным белкам. Для катионных олигопептидов показана возможность контролируемой дестабилизации клеточных мембран, отсутствие активации аденилат-циклазной системы, что является необходимым условием создания новых невирусных носителей ДНК, свободных от побочных эффектов.

(Зав. лаб. №4, д. х.н., профессор )

Институт химии силикатов им.

1. Показано, что экспериментально обнаруженное существование наночастиц – кентавров является реализацией фундаментального свойства наносостояния вещества – структурной неоднородности. Для корректной интерпретации экспериментальных результатов предложено привлекать теоретический аппарат обобщенной геометрии и обобщенной симметрии и рассматривать частицы-кентавры как закономерно ориентированные сростки в рамках неевклидовых геометрий.

(академик , к. ф.-м. н. )

2. В системе органический комплекс Ru2+ - SiO2 впервые синтезирован металло-полимерный композит в виде органо-неорганического наногибрида, в котором органический и неорганический компоненты химически связаны. Использование в качестве неорганической матрицы диоксида кремния улучшает термостабильность, физико-механические и оптические свойства композиционного материала, обладающего ценными фотофизическими свойствами.

( к. х.н. )

3. Впервые обнаружено существование в газовой фазе термостабильных соединений – интермедиатов, образованных оксидами ряда элементов:

CrXOn (X – Mo, W, n=3-5), CrNbO3, CrTaO3, CrPO2, CrPO3, MnXOn (X=Mo, W, n=3-4), MnXOn (X=Nb, P, n=2-3), MnTiO3, FeMoO4, FeWO4, FePO2, FePO3.

Соединения идентифицированы методом высокотемпературной масс-спектрометрии. Определены энтальпии образования интермедиатов.

(чл.-корр. РАН , д. х.н. )

4. Выполнен рентгеноструктурный анализ кристалла глицин-фосфита (моноклинная сингония, пространственная группа симметрии Р21/с), структурно не изучавшегося ранее. Изучены температурные изменения в структуре кристалла этого потенциального пьезоэлектрика.

(д. ф.-м. н. )

СПбФ Института катализа им.

1. Новые постметаллоценовые катализаторы полимеризации этилена

Разработана новая группа высокоактивных катализаторов полимеризации этилена на основе «поздних» переходных металлов (Fe, Co, Ni, Pd ) с лигандами с азотным скелетом, характеризующихся повышенной термостабильностью и «работающих» при повышенных (70÷90ºС) температурах за счет введения циклоалифатических заместителей в орто-положение фенильной группы иминного азота. Полученные FI-катализаторы позволяют осуществлять «живую» полимеризацию этилена.

Авторы: член-корреспондент РАН, профессор ,

старший научный сотрудник, к. х.н.

старший научный сотрудник, к. х.н.

2. Латексы с полыми частицами как полимерные пигменты для лакокрасочных материалов и пигментированных композиций».

Разработан метод синтеза катионного латекса с полыми частицами. Метод основан на принципиально новой, ранее не применявшейся при получении полых частиц, последовательности реакций: (1)синтез латекса (со)полимера винилбензилхлорида (ядро);

(2)  получение частиц с морфологией ядро (сополимер винилбезилхлорида) – оболочка

(виниловый или акриловый полимер); (3)аминирование винилбензилхлоридных звеньев (со)полимера яядра, сопровождающееся их ионизацией, гидратацией и расширением оболочки.

Положительный заряд полых частиц расширяет области их применения, включая совмещение с термореактивными связующими, отверждающимися в присутствии кислых катализаторов.

Авторы: член-корреспондент РАН, профессор ,

главный научный сотрудник, д. х.н.

Институт цитологии

1. Получены постоянные линии эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) человека. К настоящему времени эти линии прошли более 120 удвоений клеточной популяции, успешно криоконсервируются и размораживаются, что позволило их депонировать и охарактеризовать по стандартным молекулярным маркерам (активность щелочной фосфатазы, Oct 4, SSEA-3, SSEA-4, TRA-1-81, TRA-1-60), характерным для ЭСК человека). Таким образом, Россия вошла в небольшую группу стран (США, Израиль, Китай, Великобритания, Корея, Швеция), проводящих исследования на ЭСК человека, что существенно как для понимания фундаментальных основ самых начальных этапов эмбриогенеза, так и основ регенеративной медицины. (ак. , д. б.н. совместно с чл.-корр. РАМН , Институт акушерства и гинекологии РАМН, им. ).

2. Установлено, что пролиферация ЭСК мыши зависит от активности фосфатидил-инозитол-3’-киназному (PI3K) каскада, а не от присутствия ростовых факторов. Показано, что она не подавляется ингибиторами основных МАР-киназных каскадов (д. б.н. А.).

3. С целью создания модели для изучения трансдифференциации и нормализации стволовых опухолевых клеток осуществлена баллистическая трансфекция сконструированной в Институте плазмиды GFP-Orx V. Показано, что трансфицированные клетки сохраняют клоногенную способность, и что в клетках полученных от них in vivo клонов (экспериментальных легочных метастазов) содержится «зеленый» флуоресцирующий белок, не отличимый при изучении с помощью люминесцентной микроскопии от белка, кодируемого геном GFP (д. б.н. совместно с д. б.н. и д. б.н. , Институт молекулярной биологии РАН).

4. Исследована роль актина в регуляции работы ионных каналов. Установлено, что актин-связывающие кэппирующие белки могут принимать участие в регуляции активности ионных каналов, ассоциированных с актиновым цитоскелетом. В то же время свободный актин является регулятором активности ионных каналов, образуемых каналоформерами в модельных липидных мембранах (д. б.н. А., д. б.н. ).

5. Методами биоинформатики исследованы физические свойства молекул ДНК в секвенированных геномах модельных организмов, а также сопоставлены данные структурной и функциональной геномики. Показано, что возникновение изохорной структуры (т. е., участки генома, отличающихся друг от друга по содержанию ГЦ-пар и концентрации генов) в геноме человека и других теплокровных позвоночных связано, по-видимому, с активной транскрипцией в богатых генами участках генома, в которых локализуются преимущественно гены с высоким уровнем транскрипции и широкой межтканевой экспрессией (к. б.н. Е.).

6. Показано, что ядерный геном некоторых простейших и других низших эукариот представлен не только в интерфазе, но и в митозе в виде слабоконденсирующихся хромосом.

Установлено, что у многих простейших (в т. ч. безмитохондриальных) и других низших эукариот, для которых характерны слабоконденсирующиеся хромосомы, такое состояние генетического аппарата является показателем его эволюционной примитивности.

У некоторых видов паразитических простейших наличие слабоконденсирующихся хромосом может быть не результатом сохранения примитивной ("древней") структурной организации генетической системы, но следствием упрощения хромосомной структуры в связи с переходом к паразитизму (вторичный примитивизм) (д. б.н. ).

7. Разработан новый клеточный продукт для заместительной терапии - “Полный эквивалент кожи” для заживления ран различной этиологии. Этот продукт был использован для заживления трофических язв, образовавшихся в результате хронической венозной недостаточности в отделении хирургии 18-й медсанчасти Санкт-Петербурга. Разработан также способ заживления трофических язв малой площади с использованием дермального эквивалента. Проводятся клинические испытания клеточного продукта “Эквивалент дермальный” в Детском ожоговом центре Санкт-Петербурга. (д. б.н. , к. б.н. ).

Ботанический института им.

1. Завершен важный этап в исследованиях флоры России и внетропической Евразии. Результатом стала публикация ряда крупных сводок: 1) I-го тома «Конспекта флоры Кавказа», содержащего полную сводку сосудистых растений данного региона с их синонимикой, данными о типификации и ареалах, краткий очерк изучения флоры Кавказа и ботанико-географическое районирование; 2) очередного выпуска (14а) многотомной сводки «Растения центральной Азии. Сем. Сложноцветные: пупавковые», многие представители которых играют важную роль в растительном покрове Центральной Азии. Завершена подготовка к печати 11-го, последнего тома многотомной сводки «Флора Восточной Европы» – одной из важнейших сводок для проекта «Флора России», данный том содержит характеристики 35 семейств высших растений. Опубликованы в английском переводе 8-ой том “Флоры европейской части СССР”, а также 7 и 8а выпуски сводки «Растения Центральной Азии» (, , ).

2. На основе многолетних исследований флоры и растительности Вьетнама выделено и описано 6 главных фитогеографических районов страны в ранге флористических провинций. Проведена таксономическая ревизия флоры с анализом эндемизма многих видов. Описаны новые для науки 2 рода, 1 секция, 16 видов и 4 межвидовых естественных гибридов орхидных, 1 род аралиевых, 2 вида бурманниевых, 1 вид пальм. Составлен новейший аннотированный список орхидных Вьетнама, насчитывающий 897 видов из 152 родов. По результатам исследований опубликованы 3 монографии: «Updated checklist of the orchids of Vietnam», «Slipper Orchids of Vietnam. With an Introduction to the Flora of Vietnam», «Phytogeographic review of Vietnam and agjacent areas of Eastern Indochina» ().

3. Подведены итоги сравнительных структурно-функциональных исследований транспортных систем жизненных форм двудольных растений. На примере 2500 видов древесных и травянистых форм, которые делятся на симпластные и апопластные растения по механизму загрузки ассимилятов во флоэму, разработана типология клеток и тканей, участвующих в распределении и экспорте ассимилятов. Для обработанных филогенетических линий построены эволюционные ряды структурно-функциональных синдромов. Определены закономерности экосистемного и географического распределения выделенных групп двудольных: ядро растительности тропических дождевых лесов составляют симпластные растения, апопластные доминируют в сообществах степей, прерий, саванн и жарких пустынь ().

4. Подведены итоги многолетних исследований биоразнообразия флоры и растительного покрова Российской Арктики: обобщены концепции и методы сравнительного изучения флор в России (школа ); метод апробирован на около 100 локальных флорах 6 флористических подпровинций Российской Арктики; сданы в печать 3 монографии: по флоре сосудистых растений двух контрастных территорий Российской Арктики, по экологическому и флористическому анализу различий, по Российской Арктике в целом; с целью создания циркумполярной сети мониторинга биоразнообразия на уровне локальных флор сделан крупный шаг к популяризации подходов отечественной флористики за рубежом (, , ).

5. Достигнуты значительные успехи в ботанической картографии. В результате совместной работы сотрудников БИН РАН, Института криосферы Земли (Москва) и зарубежных картографов (США, Канада, Дания, Германия, Норвегия, Исландия) опубликована мелкомасштабная «Циркумполярная карта растительности Арктики» (М 1:7500000), в которой основное внимание уделено доминирующим типам сообществ, ацидофитным и неацидофитным вариантам растительности; основная карта дополнена аналитическими картами более мелкого масштаба. Составлены авторские макеты двух мелкомасштабных аналитических карт: сосновых лесов России и растительности болот России в М 1 : 10 000 000. Карта растительности болот России такого масштаба составлена впервые. На основе данной карты предложена новая схема ботанико-географического районирования болот, изменившая и уточнившая представления, сложившиеся ранее (, , ).

Зоологический институт

1. Опубликованы монографии по важнейшим группам насекомых: веснянкам, являющимся

основным компонентом пищевой биомассы рыб пресноводных водоемов и

чувствительных индикаторов чистоты воды (дбн , Фауна России и

сопредельных стран. Веснянки (Plecoptera). Группа Euholognatha. СПб: Наука, 20

с.) и двукрылым – экономически важным вредителям растений, переносчикам болезней

человека и животных, полезным опылителям (дбн Определитель семейств

двукрылых насекомых фауны России и сопредельных стран. СПб. 20с.).

2. Молекулярно-биологические исследования большого числа трипаносоматид насекомых, проведенные совместно с учеными из Чехии, США, Франции и Бразилии, позволили обнаружить новый возбудитель (Herpetomonas sp.) заболевания млекопитающих по клиническим признакам похожего на лейшманиоз. Таким образом, впервые в мировой практике показана роль собственных (моноксенных) паразитов насекомых как потенциальных патогенных агентов для позвоночных (дбн )

3. Впервые в мире проведено крупномасштабное исследование пространственного поведения птиц на миграционных остановках с использованием микропередатчиков. Показано, что пространственно-временное распределение предпочитаемых кормов является основным фактором, определяющим тип подвижности разных видов воробьиных в пределах района миграционной остановки. Разработана теоретическая модель, предсказывающая стратегию миграции воробьиных птиц (дбн , ).

4. Создана уникальная база данных, содержащая результаты сборов и обработки материалов 36-летнего круглогодичного мониторинга основных гидрологических параметров, видового состава и показателей обилия зоопланктона на разных глубинах (от 0 до 65 м) Белого моря. Столь подробных длительных рядов наблюдений за состоянием экосистем пелагиали моря в мире больше не существует. Электронная версия монографии на ее основе (V. Berger, A. Naumov, N. Usov, et al., 20Year Time Series () of Zooplankton, Temperature and Salinity in the White Sea. International Ocean and Information series. vol.7.S. Peterburg – Washington, 2003). размещена в интернете: http://www. nodc. noaa. gov/OC5/WH_Sea/index1.html (дбн ).

Впервые выделено 5 специфических свойств «биологического загрязнения», обуславливающих значительный эффект видов-вселенцев на экосистему водоема реципиента: способность к самоусилению, инвариантность, многосторонность, непредсказуемость, практическая неустранимость. Показано, что виды-вселенцы оказывают существенное влияние на функциональные характеристики экологических систем, в том числе, на интенсивность и направление потока энергии в экосистеме (академик , дбн

Институт физиологии им.

1. Модуляция активности медленных натриевых каналов коменовой кислотой. Исследование нейронов спинальных ганглиев крыс с помощью методов локальной фиксации потенциала и культуры ткани позволило выявить специфический модулятор активности медленных (тетродотоксиннечувствительных) натриевых каналов - коменовую кислоту, относящуюся к классу пиронов. Проведенные исследования на уровне целого организма (морфинизированные крысы) показали, что указанная субстанция может претендовать на роль лекарственного препарата, купирующего опийный абстинентный синдром. (ИФ РАН, лаб. физиологии возбудимых мембран, зав. д. б.н. ).

2. Механизмы активации защитного бикарбонатного барьера слизистой оболочки желудка ирритантами. Впервые установлено, что усиление базальной секреции бикарбонатов в слизистой желудка при действии на последнюю слабых ирритантов (подкисленный гипертонический раствор) реализуется с участием простагландинов, тогда как усиление указанной секреции, инициируемое стимуляцией блуждающего нерва, осуществляется через М-холинергическое и нитрергическое звенья регуляции. При внутрижелудочной аппликации слабых ирритантов важную роль в повышении вагусной продукции бикарбонатов и ослаблении продукции соляной кислоты играют медиаторы первичных афферентов – кальцитонин ген-родственный пептид и субстанция Р. Тем самым продемонстрирован новый пример эффекторной функции афферентных нейронов, играющих важную роль в естественных защитных механизмах слизистой оболочки желудка. (ИФ РАН, лаборатория физиологии пищеварения, зав. д. м.н. ).

3. Роль венозных микрососудов в кислородном обеспечении коры головного мозга. На основании микроэлектродных измерений напряжения кислорода (PO2) на стенке микрососудов и в ткани при нормоксии, гипероксии, гипоксии и гипокапнии показано, что венулы играют существенную роль в процессах газообмена между кровью и клетками тканей головного мозга. При нормоксии и при гипоксических состояниях венулы снабжают кислородом окружающую их тканевую зону (до удаления 30-50 мкм от стенки). При гипероксии венулы шунтируют часть поступающего в ткань кислорода, тем самым защищая мозг от воздействия высокого РО2. Венозные микрососуды, в силу своей многочисленности, оказывают существенное влияние на характер распределения РО2 в тканях, выполняя "стабилизирующую" функцию, которая заключается в поддержании относительно равномерного поля напряжения кислорода в тканях мозга. (ИФ РАН, группа физиологии тканевого газообмена, научный руководитель к. б.н. ).

4. Тетродотоксин-зависимый выброс глутамата в прилежащем ядре мозга крысы при рассогласовании прогнозируемой и реальной биологической значимости подкрепляющего стимула. На крысах линии Спрег-Доули методом внутримозгового микродиализа и высокоэффективной жидкостной хроматографии установлено, что совместное предъявление корма и тона, ранее сочетавшегося с болевым раздражением, либо же замена ожидаемого корма его несъедобным имитатором, сопровождается высокоамплитудным выбросом глутамата в межклеточное пространство прилежащего ядра, который полностью предотвращается введениями в эту структуру блокатора потенциал-управляемых натриевых каналов тетродотоксина (1 мкМ), но не введениями (S)-4-карбоксифенилглицина (5 мкМ), блокирующего невезикулярный выброс глутамата. Эти принципиально новые данные позволяют предполагать, что при рассогласовании между прогнозируемой и реальной биологической значимостью подкрепляющего стимула в прилежащем ядре синаптический глутамат может выходить за пределы синапсов в межклеточное пространство и возможно передает сигнал ошибки прогнозирования соседним клеткам (ИФ РАН, лаб. физиологии высшей нервной деятельности, зав. д. б.н. ).

5. Молекулярно-клеточные и генетические механизмы долгосрочных эффектов стресса. Впервые с помощью сравнительно-генетического метода анализа при исследовании влияния длительного стресса на плотность расположения нейронов, состояние С-гетерохроматина и содержание гетерогенной ядерной РНК в сенсомоторной коре, среднем мозге и гиппокампе крыс показано, что в основе долгосрочных эффектов стресса лежат два механизма: 1) морфологические изменения мозговых структур, 2) изменения экспрессии генома нейронов. Генетически детерминированная возбудимость нервной системы является фактором риска, определяющим количественно-качественную специфику и временную динамику наблюдаемых молекулярно-клеточных и генетических трансформаций нервных клеток. Полученные данные могут способствовать более углублённому пониманию эпигенетических механизмов так называемой «памяти стресса», являющейся патогенетической базой посттравматического стрессорного расстройства и других психогений человека, характеризующихся персистентным течением. (ИФ РАН, лаб. генетики высшей нервной деятельности, зав. д. б.н. ; группа моделирования познавательных процессов, научный руководитель д. б.н. H.).

6. Белки ранних генов и генов пептидных антиоксидантов вовлекаются в механизмы долговременной толерантности мозга к гипоксии. Обнаружена активация экспрессии белков ранних генов (NGFI-A, c-Fos) и генов пептидных антиоксидантов (Trx-2, Cu, Zn-SOD) в ранние критические для запуска апоптоза сроки после предъявления тяжелой гипоксии в условиях применения прекондиционирующего воздействия умеренной гипобарической гипоксии, в значительной мере протектирующего нарушения Са2+-опосредуемых механизмов сигнальной трансдукции, а также структурные повреждения нейронов мозга и расстройства поведения животных. Полученные результаты имеют важное значение для раскрытия молекулярных механизмов повышения резистентности нейронов мозга к гипоксии. (ИФ РАН, лаб. регуляции функций нейронов мозга, зав. проф., д. м.н. )

7. Эндорфинный механизм антигипергликемического действия транскраниальной электростимуляции при токсическом повреждении бета-клеток поджелудочной железы. На экспериментальной модели диабета I типа (аллоксановый диабет) показано, что антигипергликемический эффект сеансов транскраниальной электростимуляции устраняется блокадой опиоидных рецепторов. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в механизме антигипергликемического эффекта транскраниальной электростимуляции лежит активация эндорфинергических структур мозга (ИФ РАН, сект. механизмов транскраниальной электростимуляции, зав. проф., д. м.н. ).

Институт эволюционной физиологии и биохимии им.

1. Исследование клеточных механизмов эволюции водно-солевого обмена у позвоночных животных.

В опытах с введением вазопрессина и его аналогов в просвет изолированной тонкой кишки крыс и лягушек или введением их зондом в желудочно-кишечный тракт крысам было показано, что они частично всасываются во внеклеточную жидкость и в кровь, увеличивают осмотическую проницаемость и реабсорбцию осмотически свободной воды в почке. В иммуноцитохимическом исследовании выявлена локализации всасываемого гормона в микроворсинках энтероцита и различных частях этой клетки, что свидетельствует о поступлении нерасщепленного циклического нонапептида через люминальную мембрану в цитоплазму. Полученные результаты являются первым экспериментальным доказательством всасывания в тонкой кишке позвоночных (крысы, лягушки) естественных циклических нонапептидов (аргинин вазопрессин, аргинин вазотоцин) с сохранением гормональной активности. (рук. темы ак. ).