Пришло время поговорить о том, что будет ждать гостей на конференции «Фронтиры прогресса» вне деловой программы.

🔹Постерная сессия, на которой учёные Сколтеха представят результаты исследований: передовую систему выявления вероятности наличия психических расстройств по плазме крови, экологические и цифровые решения для сельского хозяйства, масс-спектрометрию для малых масс, гиперспектральную систему для медицинской диагностики, ДНК-оригами и другие материалы по ключевым темам конференции.

🔹Выставка технологических разработок, созданных в Сколтехе. Здесь покажем: технологию производства первой российской базовой станции 4G/5G, фотонно-интегральные схемы для высокочастотной обработки сигналов в телеком-оборудовании, аддитивную технологию создания покрытий с лекарствами для медицинских изделий, радиодальномер, ИИ-платформу для мониторинга ледовой обстановки и распространения лесных пожаров.

🔹Тур по лабораториям. Гости познакомятся с исследовательской инфраструктурой мирового класса и смогут увидеть, как разрабатываются единственные в России катодные материалы NMC и LFP, узнать о результатах деятельности ведущей лаборатории термопластичной пултрузии, а также о том, как нейроучёные института смогли очувствить протезы, посетить лабораторию, где был создан первый в мире сверхбыстрый оптический поляритонный транзистор.

👉 Полная программа и регистрация — на сайте конференции.

Фосфорамидитный метод является основным промышленным методом получения синтеза олигонуклеотидов, в т.ч. антисмысловых олигонуклеотидов и коротких интерферирующих РНК, которые используются для лечения редких заболеваний, таких как спинальная мышечная атрофия или наследственный трантиретин-опосредованный амилоидоз (к таким препаратам относятся, например, нусинерсен, патисиран, инклисиран). В настоящее время существует огромный спрос на крупномасштабное производство таких олигонуклеотидов, однако химический синтез имеет ряд существенных недостатков: его производительность ограничена необходимостью хранения, применения и утилизации больших объёмов легковоспламеняющихся органических растворителей, использующихся в синтезе, кроме того, для производства нескольких кг продукта требуются тонны химического сырья. Эти проблемы создают ограничения для крупномасштабного производства олигонуклеотидов и могут ограничить потенциал их применения в терапии. Решением проблемы является ферментативный синтез. Группа американских учёных опубликовала в журнале Nature Biotechnology статью с описанием нового подхода к синтезу олигонуклеотидов.

В основе метода лежат модифицированные варианты поли(U)-полимеразы CID1 из дрожжей Schizosaccharomyces pombe, которые обеспечивают высокую точность и эффективность синтеза. Процесс проводится в водной среде, что делает его более безопасным по сравнению с традиционным органическим синтезом и значительно упрощает производство. Для контроля синтеза используются реверсивные терминаторные нуклеотиды с 3′-O-аллиловыми эфирными блокирующими группами, которые позволяют добавлять по одному нуклеотиду за цикл. Эти группы легко удаляются в мягких условиях с помощью палладиевого катализатора.

Исследователи достигли средней эффективности связывания 95% за цикл и успешно синтезировали как природные, так и терапевтически значимые модифицированные последовательности длиной до 10 нуклеотидов. Метод также может быть адаптирован для работы на твёрдой фазе с использованием пористого стеклянного носителя, что открывает возможности для масштабирования.

Среди преимуществ подхода — уменьшение использования опасных растворителей, большая экономия сырья и возможность создания длинных и сложных олигонуклеотидов, в т.ч. тех, что применяются в РНК-интерференции и CRISPR-Cas системах. Хотя описанный подход ещё требует доработки для увеличения выхода и масштабирования, он показал хороший потенциал для массового производства терапевтических РНК. В перспективе этот подход может быть успешно использован в биотехнологии и медицине, обеспечивая более безопасное и эффективное изготовление РНК-препаратов.

Современная медицина сталкивается с серьёзной проблемой эффективной доставки лекарственных препаратов через клеточные мембраны. Большинство терапевтических макромолекул, таких как нуклеиновые кислоты и белки, не могут самостоятельно проникать внутрь клеток и часто оказываются захваченными эндоцитарными путями, что приводит к их разрушению в эндосомах и лизосомах. Существующие системы доставки, например, липосомы или липидные наночастицы, имеют ограниченную эффективность выхода из эндосом, кроме того, могут быть цитотоксичными. Поэтому разработка новых методов, обеспечивающих прямую и контролируемую доставку биомолекул в цитозоль, является актуальной задачей для генной терапии и других биомедицинских применений.

Группа китайских исследователей предложила подход, основанный на применении трансмембранных ДНК-нанотрубок на основе ДНК-оригами. Эти нанотрубки представляют собой полые многослойные структуры с внутренним диаметром около 20 нм и длиной около 63 нм, оснащённые по краям гидрофобными холестериновыми якорями на концах для встраивания в плазматическую мембрану. Важной особенностью конструкции является наличие "крышки" в виде золотой наночастицы, модифицированной аптамерами к АТФ. "Крышка" закрывает канал нанотрубки и снимается только при наличии АТФ, характерного для внутриклеточной среды.

Нанотрубки были объединены с липидными везикулами диаметром 100 и 200 нм, которые могут быть использованы в качестве вместительных резервуаров для хранения водорастворимых биопрепаратов. Получилось что-то вроде "наноклизмы" 😄. Такая система обеспечивает прямой путь доставки макромолекул, минуя эндоцитарные пути и связанные с ними ограничения. Экспериментально показано, что нанотрубки эффективно проникают в мембрану клеток и обеспечивают транспорт различных молекул, включая малые интерферирующие РНК, мРНК, плазмидную ДНК и даже комплексы CRISPR-Cas9.

В сравнении с традиционными липосомальными системами трансфекции нанотрубки демонстрируют более быстрое и эффективное проникновение в клетки, а также лучший выход из эндосом. Будущее развитие этого подхода состоит в создании программируемых систем управления открытием канала, использовании аптамеров с высокой аффинностью к специфическим биомаркерам для адресной доставки, а также оптимизации геометрии нанотрубок, липидных якорей и методов внедрения в мембрану.

Предложенный метод трансмембранной доставки с помощью ДНК-нанотрубок открывает новые возможности для эффективной, контролируемой и универсальной доставки биомолекул в клетки, что существенно продвигает развитие генной терапии и других биомедицинских технологий.

Субъединичные вакцины, основанные на отдельных белковых антигенах вируса, обладают высокой безопасностью и хорошей переносимостью, что делает их перспективными для массовой иммунизации. Однако их иммуногенность часто оказывается недостаточной по сравнению с цельноклеточными вакцинами, что требует применения адъювантов и многократных дозировок. Кроме того, традиционные субъединичные вакцины обычно не позволяют точно контролировать пространственное расположение антигенов, что важно для эффективной активации иммунной системы. В связи с этим возникает необходимость в разработке новых платформ, способных улучшить иммунный ответ за счёт программируемого и многовалентного представления антигенов.

Группа китайских исследователей предложила инновационный подход, основанный на использовании наноструктур на основе одноцепочечной ДНК и технологии HaloTag для создания многовалентных вакцинных комплексов с контролируемой топологией. В их работе антиген SARS-CoV-2 — рецептор-связывающий домен (RBD) — был модифицирован с добавлением белка HaloTag, который обеспечивает ковалентное и специфическое присоединение к одноцепочечной ДНК, модифицированной хлоралкановым лигандом. Это позволило собрать линейные и разветвлённые ДНК-наноструктуры с заданным числом и расположением RBD.

Исследователи показали, что разветвлённые структуры с высокой валентностью RBD вызывают более сильный иммунный ответ, чем линейные аналоги с тем же количеством антигенов. В экспериментах на мышах и хомяках вакцина с разветвлённой топологией обеспечивала более высокий уровень антител IgG и лучшую защиту от вирусной инфекции. Хотя описанные линейные и разветвлённые ДНК-наноструктуры отличаются от классических ДНК оригами меньшей сложностью и размером, однако они могут быть интегрированы в более сложные конструкции на основе ДНК для дальнейшего повышения функциональности и контроля топологии антигенов.

Этот исследовательский подход демонстрирует перспективы использования ДНК-инженерии для создания вакцин нового поколения с оптимизированым иммунным ответом.

Группа американских исследователей предложила ещё один подход к созданию вакцин на основе ДНК-оригами. Ими была разработана платформа DoriVac, в которой квадратные блоки ДНК-оригами служат каркасом для точного размещения иммунных лигандов и антигенов. На одной стороне структуры фиксировались CpG-олигонуклеотиды (адъюванты, активирующие Toll-like рецепторы), а на другую — консервативные пептидные антигены, характерные для SARS-CoV-2, ВИЧ и вируса Эбола.

С помощью клик-химии и адресной конъюгации авторам удалось добиться высокой плотности и правильного распределения иммунных компонентов на нанокаркасе. Вакцина DoriVac вызывала у мышей мощный гуморальный и клеточный иммунный ответ, превосходя по эффективности традиционные вакцины (смесь антигена и CpG без ДНК-оригами). Особенно выраженной была активация CD8+ Т-клеток памяти и Th1-поляризация иммунного ответа, что особенно важно для защиты от вирусных инфекций и формирования долговременного иммунитета. В экспериментах вакцинация DoriVac обеспечивала защиту в моделях инфекций и опухолей, а также хорошо сочеталась с иммунотерапией.

Авторы подчёркивают, что их предложенная ими платформа может быть адаптирована под разные патогены, за счёт замены антигена на уже готовой ДНК-оригами-матрице. Работа показывает, что использование ДНК-оригами открывает новые возможности для создания вакцин с точным контролем топологии и расстояния между иммунными компонентами, что напрямую влияет на силу и качество иммунного ответа.

🧪 Биотехнологии, или будущее, которое мы сможем программировать — тематика открытой дискуссии конференции «Фронтиры прогресса». Модератором выступил Вячеслав Шуленин, генеральный директор АНО «Московский центр инновационных технологий в здравоохранении».

Среди спикеров: эксперты из Сколтеха, Казанского федерального университета, Университета «Сириус», Института биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, группы компаний Фармасинтез, 3D Bioprinting Solutions.

Открывая сессию, Вячеслав попросил спикеров рассказать о ключевых трендах в синтетической биологии в мире, и первым слово взял Михаил Гельфанд, профессор, член Academia Europaea, вице-президент по биомедицинским исследованиям Сколтеха, который поделился своим мнением:

«Я занимаюсь не синтетической биологией, а эволюционной, но скажу, что тренды понятны — это то, чем занимаются хорошие, интересные биологи. То, что мне интереснее всего, на самом деле, вещь не очень практическая, но при этом очень фундаментальная и технически очень красивая — это всякие эксперименты по введению в генетический код новых аминокислот, новых нуклеотидов, то есть изменение самых основ молекулярной биологии. Во-первых, это красиво, а во-вторых, это на самом деле вещь, которая нас до некоторой степени приближает к пониманию того, как возникла жизнь. Это на самом деле вот эта историческая случайность, или даже в этом есть какая-то глубокая биохимическая физика, биологическая основа».

Продолжая свой ответ, ученый подчеркнул:

«Мы должны быть аккуратны в своих обещаниях. Мы, как сообщество, должны соизмерять то, что мы обещаем, чтобы нам дали денег, чтобы мы могли заниматься наукой, то, что мы в реальности можем сделать, и то, какое влияние наша научная деятельность может оказать, потому что китайская история про редактирование человеческого генома — это на самом деле очень грозное предостережение того, во что может превратиться наша цивилизация, если мы начнем 'отверткой лезть', куда не надо».



Судный день неизбежен

Сооснователь Google Сергей Брин рассказал, что любые нейросети лучше справляются с задачами, если им… угрожать физическим насилием. Например, исследователи часто пишут в запросе что-то вроде:

Я тебя похищу, если ты не сделаешь то-то и то-то.

Эксперт по нейросетям подтвердил это и добавил, что лучший результат даёт метод «кнута и пряника»: нужно не только угрожать, но и обещать награду.

Вузы США возвращают бумажные экзамены из-за ИИ — и это уже влияет на продажи тетрадей

Американские университеты начали массово отказываться от цифрового формата сдачи экзаменов. Причина — повсеместное использование студентами нейросетей. В ответ преподаватели возвращают старый добрый способ контроля знаний: тетрадь, ручка, аудитория.

Продажи так называемых «голубых книжек» — стандартных экзаменационных тетрадей — выросли за два учебных года более чем на 30% в Техасском университете A&M, почти на 50% во Флориде и на 80% в Беркли, сообщает The Wall Street Journal.

Преподаватели вынуждены менять подходы к проверке знаний. В Йельском университете профессор философии обнаружил в эссе студентов несуществующие цитаты, сгенерированные ИИ. В аудиториях с математикой и программированием теперь просят оставлять телефоны перед выходом в туалет — потому что ChatGPT и другие языковые модели стали эффективнее калькуляторов.

По данным WSJ, летом, когда студенты не сдают работы и не учатся, трафик ChatGPT стабильно падает. Совпадение — или нет?

Ждем подобного в России?

Спрятаться от бактерий очень сложно. Даже то, что мы считаем стерильным, очень часто не то что нестерильно — содержит целую кучу разнообразных микробов. Неравную борьбу с вездесущими бактериями ведут не только медики: не менее беспощадны к ним и сотрудники NASA, работающие с марсоходами и другой техникой, предназначенной для Марса. А вдруг земные бактерии попадут на Марс, и им там так понравится, что они вытеснят гипотетическую марсианскую жизнь? "Чистые" помещения, в которых проводят сборку аппаратов подобного рода, дезинфицируют, кажется, всеми мыслимыми способами: распыляют перекись водорода, облучают ультрафиолетом, обрабатывают поверхности спиртом. Кроме того, сами аппараты нагревают до высоченных температур, чтобы убить любой намек на земную жизнь. Но шепоты о том, что не так все чисто в "чистых" помещениях, появились еще в 2007 году. В залах сборки марсианского аппарата Phoenix обнаружили ранее неизвестную бактерию Tersicoccus phoenicis, причем, по крайней мере пока, ее больше нигде в мире не нашли. Возможно, Tersicoccus phoenicis — "абориген" NASA. Но самое неприятное даже не в обнаружении одной уникальной бактерии: если бактерии в принципе выживают в условиях NASA с мощнейшей дезинфекцией, значит, там могут появиться потенциально неубиваемые бактерии, которым будет нипочем открытый космос.
Недавно микробиологи вновь исследовали различные образцы из помещений NASA, где создавали Phoenix, результаты работы опубликованы в Microbiome. Ученые нашли целый зоопарк бактерий: 215 различных видов! Более того, 26 из них ранее не были известны науке. Видимо, от агрессивной дезинфекции эти бактерии спасались несколькими путями: формированием биопленок, спорообразованием и накоплением каротиноидов, которые могут помочь противостоять облучению. Вот такие вот супермикробы.

Рубрика «Как у них там с инновациям»

Вашему вниманию предлагается видео, на котором репортёр рассказывает, что в метро Вашингтона запустили оплату проезда банковскими картами. Ура! Шёл 2025 год.

Говорят, что даже собрали пресс-конференцию. Забавно, что когда автор сюжет пошёл тестить инновационную систему в прямом эфире - что-то пошло не так.

Одно из первых в мире решений прикладных задач с помощью квантового компьютера продемонстрировали ученые Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) и Российского квантового центра (РКЦ). В ходе эксперимента они использовали процессор на основе ионов иттербия (Yb+) и разделили с его помощью написанные от руки изображения нуля и единицы, а также математических объектов — графов, сообщила пресс-лужба ФИАН.

Для достижения цели были задействованы алгоритмы машинного обучения, реализованные на квантовом процессоре.

«Такие технологии активно развивают во всех ведущих странах. На данный момент важный вызов — это тестирование методов квантовых вычислений на различных прикладных задачах. В частности, один из главных результат нашей работы — применение этих алгоритмов в сочетании с технологией машинного обучения», — рассказал один из участников исследования, научный руководитель группы «Квантовые информационные технологии» РКЦ Алексей Федоров.

По его словам, подобные эксперименты проводили и ранее, но предложенный российскими специалистами подход отличается своей оригинальностью. В частности, ученые сравнили различные способы кодирования данных в квантовые состояния и определили наиболее эффективный вариант.

Представь: ты родился в XIX веке и поступил в классическую русскую гимназию. Это значит:

– в ближайшие 7 лет ты будешь изучать всего десяток дисциплин, главные из которых – математика, латынь и древнегреческий;
– у тебя будет до 5 уроков в день длительностью до 90 минут каждый;
– на уроки можно не ходить, но экзамен будет суровым, принимать его будут университетские преподаватели;
– если ты доучишься до конца и справишься с экзаменом, можешь без экзаменов поступить в университет или сразу начать работать госслужащим 14 класса по табели о рангах.

Что случилось с классическим образованием, почему утверждение, что царская власть не давала учиться выходцам из простонародья – это миф, и нужно ли знание древнегреческого и латыни современным школьникам – в большом интервью обсуждают два историка Института iSpring, Михаил Попов и Алексей Любжин (автор трёхтомника об истории российского образования «Русская школа»).

Полную запись интервью смотрите в ВК Института, а здесь публикуем содержаие и таймкоды:

01:35 Три гимназии XVIII века: Петербург, Москва, Казань
3:34 Может ли 10-летний ребёнок выбрать профессию на всю жизнь? А в царской России?
5:17 Две трети учебного времени – тренировка интеллекта
6:25 Главное в образовании – греческий, латынь и математика
6:52 XIX-й век вам не XVIII!
10:22 Как Муравьёв спасал Московскую гимназию
11:17 Четырёхлетнее образование стало семилетним
12:05 Как Уваров и Катков не сошлись в вопросе изучения русского языка
13:35 Латынь и Древнегреческий – точно самые главные предметы?
17:44 «Дайте нам чины и учите чему угодно»
17:58 Когда в России впервые начали предъявлять претензии к учебной программе
18:23 Всего 10% бесплатных мест и матпомощь на обучение
18:57 Социальный лифт Российской империи: воспользуются только лучшие
19:30 Умение вкалывать в учёбе важнее таланта
19:55 До 5 класса доходила половина учеников
21:10 Могли ли бедные сословия учиться в гимназии
21:32 Вопрос мата и водки
21:58 Не все хотели учиться
23:30 Покушение на директора гимназии в Новочеркасске и закручивание гаек
24:55 Волны дворянизации гимназий
25:50 Циркуляр о кухаркиных детях и образование для толковых выходцев с низов
26:30 Родители против образования
27:15 Армия как школа жизни
29:00 Без экзаменов в университет и в чиновники. Кто выходил из гимназии
32:10 Реальные училища, и почему им нет аналогов в современной России
33:42. Непопулярный английский язык
34:32 Передовое женское образование
37:24 На уроки можно не ходить. Экстерн в Российской Империи
39:04 Как Николай I разогнал благородный пансион, где не учили греческий
41:09 Как жили гимназисты
44:26 От Закона Божия до Черчения. Топ предметов российской гимназии
46:01 А как же физкультура?
47:26 Концентрация vs многозадачность
48:13 Частное и государственное образование: найди 3 отличия
52:30 Гимназисты XXI века: всего одна школа
55:10 Почему гимназии нельзя вернуть, но можно создать
56:15 Как изменить современную учебную программу
58:48 Нужны ли гимназисты России
01:01:26 В чём реальные плюсы комплексного развития учеников