Учёные из российских и германских вузов рассказали о междисциплинарных исследованиях и разработках
Организатором Первой Российско-Германской виртуальной междисциплинарной конференции выступил Немецко-Российский междисциплинарный научный центр (German-Russian Interdisciplinary Science Center), который с 2010 года осуществляет поддержку исследований молодых учёных в таких областях как: науки об окружающей среде, науки о жизни, материаловедение, структура и динамика материи. Ежегодно Совет центра подводит итоги реализации проектов и оценивает их эффективность.
Конференция стала логичным продолжением научного форума «10 Years of G-RISC and Beyond», который проходил осенью 2019 года в Свободном университете Берлина, и был посвящён исследованиям, выполненным за десятилетний период работы G-RISC. Участники выразили заинтересованность в продолжении встреч в подобном формате и запланировали проведение российско-германской междисциплинарной конференции в области естественных наук в 2020 году в Санкт-Петербурге
, — рассказала профессор СПбГУ, член Управляющего Совета G-RISC со стороны России по направлению «Химия» Алина Маньшина.
Программа мероприятия включала 28 докладов по актуальным направлениям фундаментальной науки и прикладных исследований в области физики, химии, биологии, медицины, наук о Земле, материаловедения, изучения искусственного интеллекта. Учёные из различных научных центров России и Германии представили новейшие результаты, полученные в ходе совместных российско-германских проектов, и исследования, имеющие перспективное значение для будущего сотрудничества российских и немецких исследовательских коллективов.
Старший научный сотрудник СПбГУ Александр Новиков (Институт химии) рассказал о результатах работы в области компьютерного моделирования нековалентных взаимодействий в химических системах, перспективных для нужд материаловедения, катализа и медицины. Доклад «Computer modeling of non-covalent interactions in chemical systems promising for materials science, catalysis and medicine» был посвящён обзору исследований, проведённых учёным по проекту, поддержанному Российским научным фондом (РНФ 19-73-00001), и затрагивал вопросы изучения природы и энергетических характеристик водородных и галогенных связей, а также других «неклассических» типов нековалентных взаимодействий в органических, металлоорганических и неорганических соединениях широкого ряда. Кроме того, в докладе обсуждались методологические аспекты проведения теоретических исследований с использованием современного аппарата квантовой и вычислительной химии (abinitio и DFT).
Основное внимание в выступлении научного сотрудника СПбГУ Ирины Штангеевой (Институт наук о Земле) «About significance and phytotoxicity of poorly studied trace elements» было сфокусировано на применении метода фиторемедиации для снижения содержания токсичных металлов и металлоидов в загрязнённых почвах. В докладе были представлены результаты экспериментальных исследований по биогеохимии микроэлементов, биологическая роль которых и их возможная фитотоксичность пока неизвестны.
На примере нескольких элементов — бром, торий, скандий — мы изучили возможности различных видов растений накапливать значительные количества потенциально токсичных микроэлементов. В результате такой биоаккумуляции содержание многих токсичных микроэлементов в почве существенно снижалось. Таким образом, мы можем использовать этот метод для очистки загрязнённых почв
, — рассказала Ирина Владимировна.
В докладе также были представлены данные о короткопериодных (в течение нескольких часов) колебаниях содержания различных макро- и микроэлементов в растениях и прикорневом слое почвы. Эти вариации объясняются циркадными ритмами типичными для каждого вида растений и должны учитываться при сборе растений и почв. В противном случае интерпретация экспериментальных результатов может оказаться недостаточно корректной.
Проблематика решения прикладных обратных задач оптимального управления была затронута в сообщении доцента СПбГУ Ованеса Петросяна (факультет прикладной математики–процессов управления). Доклад «Inverse Optimal Control with Continuous Updating for Steering Behavior Model» был посвящён результатам совместного проекта учёных Санкт-Петербургского университета и Технического института Карлсруэ, в ходе которого разрабатываются подходы для анализа данных тренажёра управления автомобилем. Целью этого исследования является определение поведенческого профиля водителя для построения адаптивной системы помощи в управлении автомобилем при различных режимах вождения. По словам Ованеса Леоновича, вкладом российских учёных является подход с непрерывным обновлением информации, применённый для обратной задачи оптимального управления.
Исследование, представленное доцентом СПбГУ Натальей Данилкиной (Институт химии) в докладе «Heterocycloalkynes annulated with a heterocyclic core as new reagents for bioconjugation», посвящено разработке новых циклоалкиновых реагентов для биоконъюгации.
Целью работы было найти стабильные, но активные в реакциях с азидами циклоалкины, для чего потребовалось параллельное проведение синтетической работы и квантово-химических расчётов. Такие молекулы были найдены. Ими оказались 9-членные алкиновые циклы, содержащие атом азота или кислорода, конденсированные с гетероциклами различной природы
, — сообщила Наталья Александровна.
Учёные показали, что реагент на базе таких циклоалкинов, содержащий флуоресцентную метку, может быть успешно использован для биоконъюгации с гликанами и ДНК опухолевых клеток. Подробнее об исследовании можно узнать «Гетероциклоалкины, конденсированные с гетероциклами, как новые реагенты для биоконъюгации».
С тематикой других выступлений можно познакомиться на сайте.
G-RISC (German-Russian Interdisciplinary Science Center) создан в рамках сотрудничества СПбГУ, Свободного университета Берлина и Германской службы академических обменов (DAAD). Его основная работа направлена на повышение уровня международной кооперации молодых учёных и заключается в отборе и финансовой поддержке исследовательских проектов, подаваемых молодыми учёными, студентами и аспирантами из научных групп России и Германии. Помощь и содействие оказываются российским участникам, выполняющим НИР на территории Германии, и немецким обучающимся, проводящим исследования в РФ.