«Экологическая биофизика» («Биофизика и биотехнологии надорганизменных систем»)

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ШКОЛЕ

• В числе первых академических научных школ, возникших в Красноярске и получивших мировое признание, созданная трудами академиков Терскова и Гительзона школа экологической биофизики, развитая впоследствии И. И. Гительзоном в современную школу Биофизики и биотехнологии надорганизменных систем.
• В настоящее время в составе школы 17 докторов наук, 39 кандидатов наук, 26 аспирантов.
• Подготовлено 11 докторов и 20 кандидатов наук.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

• Создана методология синтеза замкнутых экологических систем на основе развитой биотехнологии параметрического управления биосинтезом в популяциях микроорга-низмов и растений. Она позволила осуществить первую и остающуюся уникальной действующую замкнутую экосистему жизнеобеспечения человека «Биос». Развитая методология перенесена на исследование природных экосистем.
• Сформулированы законы устойчивости «идеальных» водных экосистем. Созданы основы теории поддержания устойчивых пространственных неоднородностей биолого-химических компонент в проточных (р. Енисей) и стратифицированных (оз. Шира, Крас-ноярское водохранилище) водных экосистемах, которые служат основой для разработки способов управления ими.
• На основе лабораторных биофизических экспериментов и расчетов, выполненных на эколого-математической модели, показана возможность успешной биоманипуляции «top-down» в обход трофического каскада в природном водоеме и осуществлена первая в России биоманипуляция – целенаправленное изменение трофической структуры экосистемы водохранилища с целью ликвидации «цветения» цианобактерий и восстановления качества воды.
• Разработанные методы параметрического управления биосинтезом хемоавтотрофных бактерий позволили направить программу синтеза на создание преимущественно (более 70% биомассы) полиоксиалканоатов, новых биополимеров весьма перспективных для медицины и промышленности.
• По гранту МНТЦ создана первая в стране установка для синтеза этих биополимеров.
• По инициативе основателя школы были начаты первые в Советском Союзе инструментальные исследования общеокеанического природного явления – биолюминесценции морских организмов, разработан комплекс зондирующих приборов и создана первая карта светимости Мирового океана, собрана в экспедициях и поддерживается крупнейшая мировая коллекция светящихся бактерий.
• Развернуты работы по изучению молекулярного механизма биолюминесценции; расшифрованы гены и белковая структура излучающих ферментов – люцифераз ряда видов животных. На основе этих работ из светящихся ферментов и их генов методами генной инженерии и химическим синтезом созданы высокочувствительные биолюминесцентные метки для молекулярной диагностики (имунно-ферментный анализ, тиреоидные и гонадотропные гормоны, альфафетопротеин, вирус гепатита Б и реактивы для количественного анализа продуктов ПЦР). Совместно с Институтом молекулярной биологии РАН разрабатываются биолюминесцентные микрочипы для применения в медицинской диагностике.
• В последние годы развернуты исследования биологических эффектов взрывных наноалмазов, показана их перспективность как нового средства хроматографии и медицинских применений в качестве носителя ферментов и других биологически активных молекул.
• Развитая Школой биосферно-ноосферная методология послужила основой для проекта «Экологизация образования и технологий», предложенного КрасГУ и получившего многолетнию финансовую поддержку в виде совместного гранта Минобрнауки и Фонда Гражданского общества (CRDF, US). Для выполнения проекта в структуре КрасГУ был создан Научно-образовательный центр «Енисей». Консолидированный успешной шестилетней совместной работой этот коллектив предлагает теперь инициативный образовательный проект «Создание и развитие департамента физико-химической биологии и фундаментальной экологии» на конкурс мультидисциплинарных проектов СФУ.
• Традицией школы является тесное постоянное сотрудничество с Университетами, в первую очередь с КрасГУ и КГТУ (ныне СФУ) как основным источником притока молодых кадров в школу. Более 15-ти участников школы преподают в КрасГУ и КГТУ, руководят аспирантами и исследовательской работой.
• Поддерживающий Школу грант СФУ будет использован в основном на выявление новых точек роста и поддержку их молодых носителей.

НАУЧНЫЕ СВЯЗИ ШКОЛЫ В РАМКАХ СОВМЕСТНЫХ ПРОЕКТОВ

Российские:

• Институт молекулярной биологии РАН.Зоологический институт РАН (Санкт-Петербург), Красноярский Государственный аграрный университет, Институт микробиологии РАН (Москва), Институт биологии внутренних вод РАН (Ярославль), ОАО «Биохиммаш» (Москва), Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН, Институт биоорганической химии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск), НИИ трансплантологии и искусственных органов МЗ РФ (Москва), Научный гематологический центр РАМН (Москва), Красноярский кардиологический центр, Красноярский научный стоматологический центр, ИМБП РАН (Москва), Институт биохимии и биофизики Казанского НЦ РАН, СИФИБР СО РАН (Иркутск), МГУ (Москва), Петербургский госуниверситет, ТГУ (Томск).

Международные:

• Европейское космическое агентство (ESA), Китайский центр подготовки космонавтов, Пекинский университет астронавтики и аэронавтики, NASA, Японский Институт исследования окружающей среды и Японское космическое агентство, Канадское космическое агентство, Molecular Microbiology and Biotechnology Institute (Германия), METU BIOMAT (Department of Biological Sciences Biotechnology Research Unit Ankara, Туркция), EMPA (Materials Science and Technology Abt. Biomaterials. Gallen Швейцария), Институт экологии (Нидерланды), Университет Мадрида (Испания), Институт микробиологии (Швейцария), National Water Research Institute (Canada). Университеты Флоренции и Болоньи (Италия); Университет Бирменгема (Англия); Гарвардский университет США.

СТИПЕНДИИ И ГРАНТЫ ДЛЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ

• Гранты президента РФ (13)
• Персональные гранты CRDF и Министерства образования и науки РФ (13),
• Cтипендии фонда содействия отечественной науке (5)
• Персональные гранты ККФН (23)
• Губернаторские премии (1),
• Премии мэра г. Красноярска (3)
• Персональные гранты Минобранауки РФ (5)

ЧИСЛО ВЫПОЛНЕННЫХ И ВЫПОЛНЯЕМЫХ МЕЖДУНАРОДНЫХ ПРОЕКТОВ

• Выполненных – 19
• Выполняемых – 8.

Коллективом Школы публикуются ежегодно десятки статей в рецензируемых журналах. Опубликовано в 2003-06 годах 5 монографий, из них 3 международными издательствами. Согласно индексу цитирования, на работы членов школы регистрируются сотни ссылок в год, что свидетельствует о признании и активном отслеживании их работ научным сообществом.