Гиперзвуком — по живой клетке
Большая наука — не только в столице и удаленных академических городках. У нас в республике тоже есть лаборатории, где ученые разрабатывают самые передовые технологии. Один из таких ученых — доцент, заведующий лабораторией клинико-гематологических исследований Чувашского государственного аграрного университета Антон Степанов.
СПРАВКА «СЧ»
Антон Степанов — призер первых двух республиканских фестивалей научно-технического творчества молодежи «НТТМ-Чувашия» в номинации «Лучший научно-исследовательский проект». Отмечен наградами за лучший научный доклад на Летней супер-компьютерной академии МГУ имени М.В. Ломоносова, Международной конференции «Перспективы развития фундаментальных наук» (г. Томск), Международной конференции «Математика и математическое моделирование» (г. Саров). На недавней специальной сессии ПМЭФ-2022 16 июня Антон представил свой проект «Гемоскан». Автор более 30 журнальных статей, индексируемых в Scopus. Стал участником трех проектов Российского фонда фундаментальных исследований и одного проекта, финансируемого Российским научным фондом.
— Антон, мы уже порядком знаем друг друга. В 2014-м под руководством профессора Геннадия Филиппова вы увлекались моделированием прохождения гиперзвуковых волн в кремнии с эффектом дальнодействия. Насколько помнится, вы тогда выиграли грант Российского фонда фундаментальных исследований…
— Да, действительно, под руководством профессора Нижегородского государственного университета имени Николая Лобачевского Давида Тетельбаума и профессора Геннадия Филиппова тогда эффект дальнодействия мы изучали в кремнии, построив для его объяснения теорию, согласно которой ионное облучение или воздействие света определенного спектрального диапазона порождает гиперзвуковые волны. В дальнейшем, во время работы в Чувашском аграрном университете, мы начали изучать применение этого явления к биологическим системам. Стали исследовать влияние распространения гиперзвуковых волн на семена пшеницы, бактерии и плоских червей планарий.
Все три вида живых систем, подвергаясь влиянию гиперзвука, меняли свои свойства. Например, у обработанных гиперзвуком семян пшеницы наблюдалась лучшая всхожесть, увеличивалась сила прорастания. У планарий, по своему уникальных микроорганизмов, обладающих способностью к восстановлению утраченных частей тела, при облучении гиперзвуком быстрее шла регенерация отсеченной части туловища.
Все эти изменения происходят благодаря воздействию гиперзвука на уровне клеточных процессов. Молекулярно-динамическим моделированием мы подтвердили эти данные и установили, что не последнюю роль здесь играет присутствие в живых системах ионов солей в водном растворе. Кстати, несколько лет назад на основе экспериментов по влиянию гиперзвука на проращивание семян пшеницы одна выпускная квалификационная работа под руководством кандидата наук Дмитрия Дементьева была рекомендована к внедрению.
— Кстати, несколько лет назад вы рассказывали, что вскоре начнете процесс внедрения в производство проекта «Гемоскан». Что изменилось с тех пор?
— В рамках этого проекта мы разрабатываем систему автоматизированной лабораторной диагностики с использованием роботизированного микроскопа и программного обеспечения для ветеринарии. Но хочу заметить, что все исследования в целом проводятся на стыке ветеринарии, физики и информационных технологий, ведь ключевая технология разработки — искусственная нейронная сеть.
Все разработки выполняем в нашей лаборатории при ветеринарной клинике «Усы, лапы, хвост» аграрного университета совместно с кандидатом ветеринарных наук, доцентом Анастасией Димитриевой, Александром Поповым, Алёной Коваленко и Дмитрием Юмановым. Проект получил поддержку Фонда содействия инновациям в научно-технической сфере и Венчурного фонда Республики Татарстан.
Сейчас «Гемоскан» готовится к внедрению в Государственной ветеринарной лаборатории соседней республики. Ведутся переговоры и с руководителями животноводческих предприятий Чувашии.
— Насколько мне известно, вы также занимаетесь разработкой перспективных электронных устройств в рамках сотрудничества с ведущими мировыми университетами.
— С ведущими университетами Бразилии, Индии и Китая при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований мы проводим теоретико-экспериментальное исследование использования самого перспективного полупроводника современности — оксида галлия. Он может быть использован в современной микроэлектронике в качестве приемника ультрафиолетового излучения, а также газового сенсора и биосенсора.
Квантово-химические расчеты производим на суперкомпьютерах «Лобачевский» (Нижегородский госуниверситет имени Николая Лобачевского) и «Ломоносов» (МГУ) совместно с коллегами из лаборатории физики и технологии тонких пленок ННГУ имени Николая Лобачевского. И выяснили, что примеси бора в оксиде галлия меняют ширину запрещенной зоны, образуя проводимость нового типа.
— Антон, наверняка, не физикой одной живете…
— Да, конечно. Только вот мои интересы так или иначе связаны с физикой и близкими с ней науками. К примеру, очень активно развивается сейчас область наук о данных (Data Science).
По возможности стараюсь найти время для спорта — занятий реальным айкидо. С большим удовольствием работаю на даче, столярничаю, особенно летом, мастерю различный инвентарь.
— Что ж, успехов вам!