июнь 3, 2020
Накануне старта приемной кампании-2020 в опорном Алтайском государственном университете и.о. директора Института химии и химико-фармацевтических технологий кандидат химических наук, доцент Ирина Микушина рассказала о роли химии в современном мире.
Алтайский государственный университет.
- Ирина Владимировна, тренд современного научного прогресса – цифровые технологии. Есть ли здесь место для химии?
- Да, в настоящее время осуществляется глобальный переход к цифровой экономике. Идет цифровизация производства, бизнес-процессов, услуг, компаний, образования. Но ведь для развития информационных технологий важнейшей является отрасль научного знания, о которой не принято говорить в цифровых проектах. Это – химия, основа всех современных промышленных технологий!
Простой факт: из химических элементов состоят все цифровые носители. Ведь для их производства необходимо наличие химических материалов и, следовательно, передовые химические технологии. Современные высокотехнологичные устройства практически полностью состоят из химических материалов: пластиков, стекла, слоеных конструкций печатных плат, изготовленных не без помощи химических реактивов, да и сам процессор можно назвать результатом сложного химического процесса обработки кристалла кремния.
Химические вещества различной природы используются в сельском хозяйстве для повышения урожайности и защиты растений от вредителей, в пищевой промышленности – для сохранения пищевых свойств продуктов при их длительном хранении, в медицине, обрабатывающей промышленности, на транспорте и т. д. Даже банки, торговля и телекоммуникационные сети активно используют химические продукты – чернила, бумагу и ИТ-устройства!
- Какова роль вузов в развитии современных технологий?
- Сегодня очевидно, что отечественные технологии не могут быть созданы при отсутствии нового поколения инженерно-технических работников, лидеров промышленного химического производства и среднего бизнеса. На них, наших будущих выпускниках, лежит задача разработки и внедрения отечественных образцов, выполненных на уровне лучших западных или даже превосходящих их, доведения их до уровня опытных, а в дальнейшем и промышленных, партий.
В нашей стране эта задача может быть решена только путем получения качественного естественно-научного и инженерно-технического образования по перспективным направлениям подготовки специалистов.
Человечество столкнулось с «большими вызовами». Это и исчерпание возможностей экстенсивного экономического роста на фоне формирования цифровой экономики, и возрастание антропогенных нагрузок на окружающую среду, и потребность в обеспечении продовольствием растущего населения планеты. Плюс рост экологических проблем, пандемии. Противостоять им можно благодаря новым материалам и технологиям. Создают их исследователи, инженеры, технологи, фармацевты. Эти профессии самые востребованные в мире. Наука и технологии стремительно преобразуют нашу жизнь: развиваются существующие профессии и появляются новые.
- Ваш институт готов к таким вызовам? Какие образовательные траектории Вы предлагаете абитуриентам?
- Сегодня Институт химии и химико-фармацевтических технологий Алтайского государственного университета ставит перед собой задачу развития современных стратегических направлений: качество жизни, химическое производство будущего, технологии двойного назначения, зеленые технологии, образование для будущего.
Направление «Химическая технология» включает подготовку в области химии и технологии широкого спектра веществ и материалов. Химики-технологи внедряют передовые идеи в области физико-химических процессов в промышленное производство, превращая их в современные технологии, позволяющие делать наш мир лучше и минимизировать ущерб окружающей среде. Все, что нас окружает, не может существовать без химических технологий. Выбирая химические технологии, вы сможете изменить мир к лучшему!
Инженер-химик и химик-технолог – близкие профессии. Химик-технолог разрабатывает и обеспечивает нормальный ход производственных процессов предприятий по получению различных материалов и веществ. Профессия инженера-химика связана главным образом с инжинирингом – первичным проектированием и пуско-наладкой производств. Каждый из процессов требует от инженера и химика-технолога специальных знаний и навыков в соответствующей профильной области.
- Какие интересные научные исследования проводят ученые ИХиХФТ АлтГУ?
- Современные цифровые устройства и оптические приборы, медицинская техника и исследовательское оборудование требуют создания новых материалов, обладающих особыми свойствами. Научная работа аспирантки института химии и химико-фармацевтических технологий Анастасии Исаевой связана с синтезом и изучением свойств люминесцирующих материалов на основе высокопрозрачных оптических полимеров. В ходе проводимых исследований Анастасия выявила условия, при которых непосредственно в процессе синтеза композиций, в формирующейся полимерной среде, образуются наноразмерные кристаллы (квантовые точки) сульфидов цинка и кадмия. При этом гетерогенная композиция остается максимально однородной, т.е. она сохраняет свою оптическую прозрачность. Размер образующихся в полимерной матрице кристаллов не превышает 10 нм. И даже такие невероятно малые частицы она научилась легировать, внедряя в их кристаллическую решетку ионы марганца, свинца, европия, и синтезировать наноразмерные полупроводниковые структуры «ядро/оболочка/оболочка», в которых каждый из полупроводниковых слоев содержит легирующие ионы. Такие материалы необходимы для оптических и светотехнических приборов, их применяют в приборостроении, биологии и медицине. Без них не обходятся современные мониторы, телевизоры, приборы ночного видения. Важность исследований подтверждена Российским фондом фундаментальный исследований (РФФИ). В 2019 году исследовательский проект Анастасии Исаевой под названием «Квантово-размерные структуры «ядро/оболочка/оболочка» на основе сульфидов кадмия и цинка, послойно легированных ионами металлов, и полиакрилатные композиции» получил признание и поддержку.
- В Алтайском крае большая востребованность в биотехнологах…
- Действительно, биотехнология находит широкое применение в различных областях практической деятельности. Биотехнологи используют клетки микроорганизмов, вирусы, культуры тканей растений и животных для получения продуктов, полезных для человека и защиты окружающей среды. Биотехнология является интегральной областью науки, использующей методы биологии, генной инженерии, генетики, химии, информационных систем и инженерно-технологического проектирования.
Специалисты по биотехнологии искусно используют живые биологические организмы, их системы и процессы, применяя методы микробиологического, биохимического, энзиматического синтеза, с целью создания новых материалов технического, пищевого, медицинского, ветеринарного назначения, средств защиты растений, а также улучшения свойств существующих видов в растительной и животной среде, устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям, вредителям и болезням.
Специалист инженер–технолог по производству биотехнологической продукции обеспечивает эффективную организацию биотехнологических процессов, контролирует работу технологического оборудования, контролирует качество полупродуктов на каждой технологической стадии, а также конечного продукта. Кроме того, специалист разрабатывает пути совершенствования технологии и качества биотехнологической продукции.
- Пандемия COVID-19 актуализировала роль фармации. Ваш институт готов помочь отечественной вирусологии?
- Современное общество постоянно сталкивается с вызовами, которые необходимо решать на междисциплинарном уровне. Среди таких глобальных проблем следует отметить распространение вирусов и вирусных инфекций. Одним из таких вирусов является Марбургвирус.
Марбургвирус (Marburgvirus, MARV) вызывает у людей и приматов лихорадку Марбург (Marburg Fever, MF) - заболевание, характеризующееся тяжелым течением, высоким уровнем контагиозности (лат. contagiosus — заразительный, заразный) и летальности (от 30 до 90%). Национальным институтом аллергии инфекционных заболеваний США MARV занесен в категорию приоритетных патогенов, представляющих высокий риск для национальной безопасности и здравоохранения. С момента открытия MARV в 1967 г. этот патоген стал причиной гибели более 500 человек, что кажется не слишком много по сравнению с числом погибших в результате самой крупной вспышки лихорадки Эбола в Африке (2014 год) или COVID-19. Однако никто не может гарантировать, что Марбургвирус в будущем не окажется причиной более масштабной вспышки. Согласно современным представлениям, природным резервуаром вируса являются рукокрылые вида Rousettus aegyptiacus (летучие собаки) MARV, может передаваться от человека к человеку посредством контакта с биологическими жидкостями. Кстати, как считают ученые, вирус SARS-CoV-2, который вызвал глобальную пандемию болезни COVID-19, – близкий родич коронавирусов, поражающих подковоносых летучих мышей. Эти рукокрылые обитают на территории Китая, стран Юго-Восточной Азии и Африки.
Получение вакцинных препаратов против MARV на основе инактивированного возбудителя не увенчалось успехом. В настоящее время ведутся работы по получению профилактических препаратов против MARV методами биотехнологий на основе репликонов вируса венесуэльского энцефалита лошадей, рекомбинантного вируса везикулярного стоматита, модифицированного вируса осповакцины, аденовирусных векторов, вирусоподобных частиц и ДНК-конструкций.
Но именно ДНК-вакцины представляют особый интерес, так как дешевле в разработке, просты в конструировании и могут быть быстро приготовлены в ответ на эпидемическую угрозу. Поэтому целью исследования нашей аспирантки Натальи Волковой стала разработка ДНК-иммуногена, обеспечивающего защиту от MARV, как основы для разработки профилактической ДНК-вакцины. С помощью генно-инженерных манипуляций был создан ДНК-иммуноген pVAKS-GPVM, содержащий ген, кодирующий гликопротеин (GP) Марбургвируса. Полученный ДНК-иммуноген способен при внутримышечной иммунизации индуцировать наработку антител специфичных в отношении GP Марбургвируса, обладающих нейтрализующей активностью. Проведенные испытания по иммунизации морских свинок выявили 100%-ную защиту от инфицирования летальной дозой MARV.
На решение вопросов повышения качества жизни направлена образовательная программа по специальности «Фармация», которая ориентирована на подготовку специалистов для разработки и производства биофармацевтических препаратов, способных рационально, комплексно и научно обоснованно использовать природные ресурсы и современные достижения химических и биотехнологий.
Так что наши выпускники – вирусологи и фармацевты готовы к борьбе с носителями самых опасных заболеваний.
- Какие еще актуальные направления подготовки в области химии актуальны сегодня?
- Направление подготовки «Техносферная безопасность» готовит специалистов, оценивающих состояние безопасности опасных производственных объектов с учетом всех видов угроз. Они оценивают уровень пожаро-, взрывобезопасности, химической, экологической и биологической безопасности. Осуществляют прогнозирование и обнаружение возможных опасностей, анализ рисков, планирование и реализация мероприятий по их устранению или минимизации рисков; проводят специальную оценку условий труда и анализ воздействия различных факторов на степень безопасности окружающей среды.
- Совсем недавно Илон Маск вновь удивил мир очередным научно-техническим прорывом. Готов ли ваш институт выпускать отечественных «илонов масков»?
- Наши выпускники трудятся в ведущих вузах и академических институтах России, общеобразовательных и средне-специальных учебных заведениях, воспитывая будущие поколения для развития химической науки и химического образования. Скажу так: многие из них Илону Маску не уступят! Например, генеральный директор ФНПЦ «Алтай» Борис Васильевич Певченко – выпускник химического факультета АлтГУ! В любом случае наши выпускники по уровню своей подготовки могут работать не только в компании Илона Маска, но на любом ведущем химическом производстве в любой стране мира!
В 2020 году Институт химии и химико-фармацевтической технологии будет принимать абитуриентов для обучения по пяти укрупненным группам специальностей и направлений подготовки:
В условиях распространения короновирусной инфекции взаимодействие с абитуриентами будет осуществляться дистанционно. В установленные сроки приема документов на сайте «Абитуриент АлтГУ» будет открыт сервис для электронной подачи документов . Кроме того, граждане РФ могут подать документы на поступление на программы бакалавриата и специалитета с помощью суперсервиса «Поступление в вуз онлайн» на портале Госуслуг.