В мире науки 2019-01-02

Медицина

их геномов. У слепоглухих людей в гено- о пределить, где верх, где низ. Если не оста-

ме присутствуют несколько генов, отвеча- нется сомнений, что у подвергшихся генной

ющих за патологию. Затем исследователи терапии мышей из лаборатории Бостонской

вывели мышей, несущих специфические детской больницы функция волосковых кле-

мутации, чтобы проверить, действительно ток полностью восстановилась, то этот ме-

ли данные генетические аберрации отвеча- тод ожидает большое будущее.

ют за патологию. Сравнительный анализ Посетив лабораторию Холта и Желеок сра-

указал на несколько особенностей. Измене- зу после поездки в Гарвард, я увидела быв-

ния в гене USH2A, например, лежали в осно- ших недавно инвалидами мышей, которые

ве постепенного прогрессирования процес- теперь в своем поведении ничем не отлича-

са, как у Кордерман; если этот ген был ин- лись от нормальных собратьев. Грызуны,

тактен, волосковые клетки выполняли свои перенесшие операцию два месяца назад,

функции нормально. Каждый случай наи- активно обследовали клетку; на открытой

более серьезного и быстро прогрессирующе- местности и в воде они по своему поведению

го заболевания, названного Usher тип 1, ас- ничем не отличались от обычных. Сходство

социируется с мутацией в одном из несколь- было настолько поразительным, что я пере-

ких генов, в частности USH1C. спросила Холта, действительно ли это му-

В течение последних десяти лет груп- тантные мыши. Ученые, обладавшие изо-

па Желеок собрала все эти разрозненные щренной системой отслеживания поведе-

данные воедино. Вместе со своим му-
жем, отоларингологом Джеффри Хол-

Генная терапия сможет помогатьтом (Jeffrey Holt), и другими коллегами
только тем утратившим слухЖелеок вырезала из генома AAV-вируса
с видоизмененной оболочкой гены, свя-

людям, которым диагноз былзанные с его жизненным циклом, и за-
менила их интактными USH1C-генами

поставлен в раннем детстве,вместе с промотором, который отве-
а сама патология имеетчал за включение этих генов в волоско-
вы х к ле тк а х. Пре ж н я я Д НК ос та ва лась

генетический характерна месте и детерминировала синтез не-
полноценных белков волосковых кле-

ток, но введенные генетические элементы ния подопытных животных, каждый раз

кодировали белки, благодаря которым во- заверяли меня, что передо мной — бывшие

лоски становились упругими. недавно инвалидами вылеченные грызуны.

Группа из Бостонской детской больницы, Масштаб проблемы

используя метод Дьердя, ввела Usher-мы-

шам сам модифицированный вирус, кото- К сожалению, несмотря на все эти впечатля-

рый в течение двух недель инфицировал не- ющие успехи, прежде чем переходить к при-

которое количество волосковых клеток; че- менению метода в медицине, нужно решить

рез шесть недель он проник в 80% клеток, ряд проблем. Одна из них заключается

и мыши стали реагировать на звуки. Один в том, что природные штаммы вируса AAV

из основных критериев восстановления слу- слишком малы. Они вмещают гены, кор-

ха состоял в том, что животные подскакива- ректирующие дефект Usher тип 1С, но для

ли в ответ на резкий внезапный звук. Вос- устранения других патологий необходимы

становление слуха произошло практически сегменты ДНК гораздо большей длины. Что

мгновенно. касается того типа болезни Ашера, которым

Волосковые клетки внутреннего уха вы- страдает Кордерман, то отвечающий за нее

полняют еще одну важную функцию: они ген слишком велик, чтобы «втиснуть» его

отвечают за чувство равновесия и ориен- в частицу имеющихся штаммов AAV. Выхо-

тации в пространстве. У мышей с синдро- дом из этой ситуации может стать разреза-

мом Ашера возникают проблемы с передви- ние генома вируса на сегменты, включение

жением и определением положения свое- их в разные частицы и введение во внутрен-

го тела. Такие животные не бегают в клетке нее ухо всех вместе. Каждый сегмент должен

взад-вперед, а сидят, забившись в угол. Нор- иметь липкие концы, которыми они соеди-

мальные мыши — отличные пловцы с са- нялись бы друг с другом уже в месте назна-

мого рождения, но их дефектные собра- чения, образуя целостный фрагмент нуж-

тья, оказавшись в воде, в течение несколь- ной длины. У Кордерман ген Usher имеет та-

ких секунд быстро вращаются, пытаясь кую большую длину, что для генной терапии

w w w.sci-r u.org [01/02] январь/февраль 2019 | В мире науkи 149

Медицина

понадобилось бы разрезать его на три части. слуха, редко удается установить специфич-
Несущие их вирусные частицы должны про- ность патологии и ее генетическую подо-
никнуть в волосковые клетки, где эти ча- плеку. Именно это случилось с Кордерман,
сти, найдя друг друга, должны соединяться у которой генетический дефект был иден-
и образовывать полноценный ген. Благода- тифицирован, когда она уже училась в уни-
ря высокой специфичности ДНК эта за дача верситете.
в принципе вполне разрешима — в норме со-
единяются только взаимно комплементар- Специалисты в области генной терапии
ные сегменты ДНК, — но на практике все мо- уверены, что они смогут излечивать де-
жет оказаться гораздо сложнее. тей, — и, возможно, это время уже на под-
ходе. «За мечате л ьно, что ес ть реа л ьн ые пе-
Другая возможность — использование бо- реносчики ценного груза, прокладываю-
лее крупных, чем AAV, вирусов, видоизме- щие дорогу через всю систему», — говорит
ненных так, чтобы они не инициировали Данбар. Элизабет Олмстед-Дэвис (Elizabeth
полномасштабный иммунный ответ. Мож- Olmsted-Davis), занимающаяся эксперимен-
но вообще обойтись без вирусов, заключив тированием в области генной терапии в Ме-
генетический материал в наночастицы. дицинском колледже Бэйлора, заявляет, что
Разные научные коллективы, в том числе для нее стало сюрпризом внедрение в по-
гру ппа Холта и Желеок, пыта ются уда лить с лед нее врем я этой иннова ц ии в дру гие об-
из генома дефектный ген и заменить его ласти медицины. «Все это — результат рабо-
правильной копией, используя метод ре- ты в течение не одного десятка лет талант-
дактирования под названием CRISPR/Cas9. ливых ученых, которые увидели огромный
Синдром Ашера — рецессивное заболева- потенциал нового подхода», — говорит она.
ние, оно проявляется только в том случае,
когда дефектны обе копии гена. Удалив одну Несмотря на то что интерес к генной тера-
из них и встроив интактный вариант, мож- пии растет неимоверно быстро, Ханна Кор-
но устранить патологию, поскольку встро- дерман не надеется, что ей это поможет. Так
енный ген будет компенсировать дисфунк- или иначе, она решила для себя жить полно-
цию другого. ценной жизнью. Она запланировала совер-
шить несколько поездок к Полярному кру-
К сожалению, пока никому не удалось ре- гу, чтобы полюбоваться северным сиянием:
шать такого рода задачи CRISPR-методом. возможно, наступит день, когда это зрелище
По-видимому, он подходит скорее для при- ста нет ей недост у пно. Она а ктивно общает-
цельного вырезания нужного сегмента, чем ся с товарищами по несчастью, поддерживая
для его замещения. Эксперименты на мы- их и помогая, чем может. По ее мнению, ши-
шах показывают, что метод годится для рокое обсуждение генетических проблем по-
восстановления слуха в тех случаях, когда могает продвижению исследований «и вооду-
за патологию отвечает одна дефектная ко- шевляет других больных на то, чтобы жить
пия, а не две. Тогда мутантный ген можно но- и бороться, а не опускать руки и впадать
каутировать, и всю работу будет выполнять в уныние». Потеря слуха не означает оконча-
оставшаяся копия. Данный метод апроби- тельного погружения в мир безмолвия.
ровали на мышах с «синдромом Бетховена».
Результаты обнадеживали, однако позже об- Перевод: Н.Н. Шафрановская
наружилось, что в результате CRISPR-редак-
тирования происходят нежелательные из- ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
менения в ДНК других, нецелевых клеток.
И пока нет никого, кто счел бы, что этот ме- Rescue of Hearing by Gene Delivery to Inner-Ear Hair
тод можно апробировать на людях. Поэтому
единственной перспективой остается приме- Cells Using Exosome-Associated A AV. Bence Gy rgy et al.
нение вирусов в качестве векторов для ком-
пенсации дисфункции дефектного гена. i n Molecu la r T herapy, Vol. 25, No. 2, pa ges 379 – 391; Feb-

Независимо от того, какая система до- r ua r y 2017.
ставки генетического материала к месту на-
значения используется и какие еще произ- Gene Therapy Restores Auditory and Vestibular Func-
водятся манипуляции, помочь большинству
людей можно будет только в том случае, tion in a Mouse Model of Usher Syndrome Type 1c. Bifeng
если болезнь диагностирована в раннем
детстве, когда эффективность вмешатель- Pa n et a l. i n Nat u re Biotech nolog y, Vol. 35, pa ges 26 4 –272;
ства максимальна. В США, где большин-
ство новорожденных проверяют на потерю March 2017.

Cochlear Gene Therapy with Ancestral A AV in Adult

Mice: Complete Transduction of Inner Hair Cells without

Cochlear Dysfunction. Jun Suzuki et al. in Scientific Re-

por t s, Vol. 7, A r t icle No. 4552 4; Apr i l 3, 2017.

150 В мире науkи | [01/02] январь/февраль 2019

Наука в графиках

Вход без прививки воспрещен!

Закон об обязательной иммунизации школьников работает

Марк Фишетти

Число детей в США, иммунизированных по полной программе Но успокаиваться рано: в старших возрастных группах показа-
против таких потенциально смертельных заболеваний, как дифте- тели размываются, возможно потому, что в некоторых штатах
рия и корь, до 2011 г. уменьшалось. С тех пор процесс стал замед- не требуется непременно проходить полный курс вакцинации,
ляться, а кое-где приобрел обратный характер. Особенно заметен а родители без труда получают разрешение для своих чад на от-
он среди детей, посещающих детские учреждения, на фоне малы- срочку прививок. Молодые родители часто добиваются этого
шей от 19 до 35 месяцев, поскольку, согласно законодательству, по незнанию — они считают заболевания, против которых требу-
в детский сад принимают только тех, которые прошли полный ется делать прививку, неопасными, поскольку в старших классах
курс прививок. Законы в разных штатах различаются в деталях, или университетах о них не говорят, акцентируясь на вопросах
но сходятся в одном: «Мы должны защитить наших детей! Кто безопасности секса и наркозависимости.
против?» — говорит Уильям Шаффнер (William Schaffner), профес-
сор профилактической медицины Университета Вандербильта. Перевод: С.Э. Шафрановский

Сколько доз? Больше никаких исключений

Центры по контролю и профилактике заболеваний США дают Некоторые родители обходят закон об иммунизации для детей, поступа-
следующие рекомендации: четыре дозы DTaP-вакцины и одну ющих в детское учреждение, что снижает средние показатели по штатам.
дозу MMR детям от 19 до 35 месяцев; пять доз DTaP и две дозы В 2016 г., когда власти Калифорнии запретили рассматривать заявления
MMR детям от четырех до шести лет (последних рекомендаций родителей об отказе от иммунизации по религиозным или иным сообра-
придерживается большинство штатов при записи детей в школу). жениям, число исключений по медицинским показателям — заверенных
врачом или сфальсифицированных — утроилось по сравнению с 2015 г.

Изменение охвата вакцинацией (2011–2015)

Дети в возрасте 19–35 месяцев Дети, посещающие дошкольные учреждения (2015–2016)

DTaP (дифтерия, MMR (корь, DTaP (дифтерия, MMR (корь,
столбняк, коклюш) паротит, краснуха) столбняк, коклюш) паротит, краснуха)

2011 2015 2011 2015 2011 Мэриленд 2015 2011 Техас Миссисипи 2015
100% 100% Небраска
100% 100%
95%
Небраска Сред- Род-Айленд Коннектикут
непопуля- 95%
92% ционный поро- 92% 95% 95%
говый иммунитет 92% 92%
против коклюша

и кори:
92–94%

Мэн

90% 90% 90% 90%
Порог
для диф- Колорадо 85% Колорадо SOURCE: CENTERS FOR DISEASE CONTROL AND PREVENTION; Graphic by Jan Willem Tulp
терии: 83%
85% Вайоминг 85%
85% Арканзас 80%
85% 83% Порог Виргиния
для 80%
80% краснухи
83–85%

80%

Арканзас Порог
для
75% 75% 75% 75%
Невада паротита 70%
75–86% В среднем по стране
Показатель по штату снизился
*Охват иммунизацией, необходимый для предотвращения Показатель по штату вырос
распространения заболеваний. (Столбняк не имеет порогового
значения, поскольку не передается от человека к человеку.) 70%
70% 70%

w w w.sci-r u.org [01/02] январь/февраль 2019 | В мире науkи 151

Окружающая среда А

ГОРООКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Восстановление естественных водных потоков в городах смягчит

Эрика Гиз

Парк Яньвэйчжоу (в центре) абсор-
бировал воды реки, поднявшиеся
во время интенсивных муссонных
дождей, и спас китайский город
Цзиньхуа от наводнения

152 В мире науkи | [01/02] январь/февраль 2019

­ГУБКИОкружающая среда

губительные последствия наводнений и засухи

w w w.sci-r u.org [01/02] январь/февраль 2019 | В мире науkи 153

Окружающая среда

ОБ АВТОРЕ

Эрика Гиз (Erica Gies) — научный репортер, живущая в Виктории, столице канадской
провинции Британская Колумбия, и Сан-Франциско. Ее статьи, посвященные общим
проблемам науки и окружающей среды, публикуются в таких изданиях, как Nature,
bioGraphic, New York Times и др.

21 июля 2012 г. в Пекине разра- Подобная ситуация характерна для всего Китая.
Согласно заявлению Министерства жилищного
зился страшный ливень. В городе вы- строительства и развития городского и сельского
пало 28 см осадков, вода затопила до- хозяйства КНР, в период с 2011 по 2014 г. затопило
роги, подземные переходы и тоннели. 62% городов, что принесло экономический ущерб
Ландшафтный дизайнер Юй Кунцзянь в $100 млрд. Одной из причин наводнений были
( Yu Kong jian) еле добра лся домой с рабо- мощные ливни, связанные с глобальным измене-
ты. «Мне еще повезло, — говорит он. — Я нием климата. Но основными виновниками высту-
видел множество людей, которым при- пают люди: в ходе активной урбанизации за по-
шлось бросить свои машины». Потоп вы- следние 30 с лишним лет происходили осушение
звал в городе хаос. Во время этого самого болот, уничтожение лесов, прокладка асфальтиро-
мощного за последние 60 лет ливня в Пе- ванных дорог, бетонирование берегов рек. И если
кине погибло 79 человек. Большинство раньше ливневые воды уходили под землю, то те-
из них утонули в собственных автомо- перь вода скапливается на поверхности и ее уро-
билях или их засосало в подземные во- вень повышается.
достоки. Ущерб составил почти $2 млрд.
С разрастанием городов в Китае возникает еще
По мнению Юй Кунцзяня, соучредителя всемир- одна проблема — нехватка воды. Здания, заас-
но известной ландшафтно-архитектурной фирмы фальтированные улицы и парковки препятствуют
Turenscape, этого бедствия — результата необду- насыщению водоносного слоя. «Вместо этого вода
ма нного гра достроительства — можно бы ло избе- отводится по водостокам и трубопроводам, что
жать. Несколькими годами ранее, когда он возгла- неприемлемо в регионах, где не хватает воды», —
ви л гру пп у по соста влению «карты экологической считает Юй Кунцзянь. Как и большинство городов
безопасности мегаполиса», Юй Кунцзянь преду- на севере Китая, Пекин находится вне зоны лет-
преждал городские власти о необходимости выяв- них муссонов, поэтому климат там довольно су-
лять районы с высоким риском затопления и со- хой. На протяжении десятилетий потребности ра-
ветовал оставлять их нетронутыми, чтобы с их стущего населения в воде удовлетворялись за счет
помощью управлять уровнем ливневых вод. «На- гру нтовы х вод. За год и х у ровен ь оп ускае тс я п ри-
воднение 2012 г. ясно показало, что соблюдение мерно на метр, что приводит к проседанию грунта.
норм экологической безопасности — вопрос жиз-
ни и смерти», — говорит он. В результате урбанизации и попыток взять уро-
вень воды под контроль с помощью «серой» ин-
фраструктуры — железобетонных запруд, дамб,
плотин, водохранилищ, сетей трубопроводов, за-
ключения рек в бетонные берега — с подобными
проблемами сталкиваются многие города по все-
му миру. Эксперты осознают, что нарушение при-
родного круговорота воды приводит к повышению

Наводнения и засухи наносят ущерб ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ Юй Кунцзянь возглавляет проект PRECEDING PAGES: TURENSCAPE
многим городам. Бетонные русла рек, по реорганизации старых городов
ливневые водохранилища и трубопро- Градостроительный подход под на- Китая и строительству новых таким об-
воды не справляются с резко возраста- званием «Города-губки» способен эф- разом, чтобы управлять водными ре-
ющими потоками воды. фективно справляться с наводнения- сурсами, а не бороться с естественны-
ми, сохранять воду для использования ми ливневыми водами.
ее во время засухи и уменьшать ее за-
грязнение.

154 В мире науkи | [01/02] январь/февраль 2019

Окружающая среда

Система озер Кабан в Казани была сильно загрязнена и подвержена наводнениям; теперь ее рекультивированные берега
поглощают и очищают сточные воды города

URENSCAPE вероятности наводнений и усугубляет их ката- воздействия на окружающую среду при строи-
строфические последствия по всему земному тельстве в США и "города-губки" в Китае, эти ме-
шару — от Хьюстона в США до Ченнаи в Индии. роприятия максимально приближают среду оби-
тания людей к естественной», — говорит Тони
Юй Кунцзянь находится в авангарде глобального Вонг (Tony Wong), разработчик и исполнитель-
движения градостроителей, руководителей орга- ный директор Cooperative Research Center for Water
нов водопользования, экологов и инженеров за вос- Sensitive Cities в Мельбурне. Основная цель — соз-
становление естественного круговорота воды. Эта дание водной инфраструктуры, которая «работала
деятельность представляет собой своего рода ан- бы, как живой организм» — заявляет он.
типод инженерии: воде «предоставляют свобо-
ду», позволяя ей растекаться по большой площади Движение «Города-губки» набирает обороты.
и впитываться в землю, что предотвращает в даль- В марте 2018 г. Организация Объединенных На-
нейшем нехватку воды. Предусматриваются под- ций опубликовала доклад под названием «При-
держание и восстановление естественных пойм родные решения проблем управления водными
рек, заболоченны х земель, подземны х водны х по- ресурсами» (Nature-Based Solutions for Water), в ко-
токов, строительство биодренажных систем, со- тором выражается поддержка этого подхода. Ин-
хранение водохранилищ, подтопленных парков женерные войска США, печально известные сво-
и водопроницаемых площадей. В отличие от искус- им небрежным отношением к рекам и заболочен-
ственного ландшафта «зеленая» инфраструктура ным территориям, теперь получили директиву
способна очищать воду и воссоздавать среду оби- о ведении деятельности с учетом сохранения при-
тания диких животных. Кроме того, она позволяет роды. Интерес к новому тренду проявили Нидер-
жителям городов приблизиться к природе, что, как ланды, где на протяжении столетий воздвигали
известно, представляет собой прекрасный способ дамбы вдоль рек и низменностей. После стихийно-
релаксации и благоприятно влияет на психику. го бедствия 1995 г., когда резко поднялся уровень
воды в Рейне, его рукаве Ваале и Маасе, что при-
Повсюду реализуются локальные ландшафтные вело к эвакуации 250 тыс. человек, правительство
проекты. Однако в планах Юй Кунцзяня и дру- страны разработало общенациональный проект
гих ведущих специалистов — управление водны- под названием «Пространство для реки» (Room for
ми ресурсами в б льших масштабах: целого горо- the River). Вместо того чтобы возводить более высо-
да, бассейна реки и т.д. «Известные как "зеленая кие дамбы и плотины, голландские власти решили
инфраструктура" в Европе, метод минимального

w w w.sci-r u.org [01/02] январь/февраль 2019 | В мире науkи 155

Окружающая среда

пойти на увеличение емкости дельты Рейна, обра- 1
тившись к сельским жителям с просьбой при необ-
ходимости переселиться в другие места или разре- Юй Кунцзянь (1), снятый на фоне «жи- 2
шить частично затопить свои угодья. вой стены» своего дома, находится
в авангарде продвижения строитель-
Кита й с его стремительным ростом и центра ли- ства «городов-губок» в Китае, в част-
зованной властью осуществляет проект «Города- ности ливневого парка в Харбине (2)
губки» в таких масштабах, какие в большинстве
других стран трудно представить. Амбиции впе- группы, которые разрабатывают «зеленые» проекты TURENSCAPE
чатляют! Однако Юй Кунцзянь считает, что необ- инфраструктуры, зачастую в сотрудничестве с аме-
ходимо отказаться от тенденции единого подхо- риканцами, австралийцами и европейцами. Одно-
да («всех под одну гребенку»), что может оказать- временно растет и авторитет Юй Кунцзяня. Он ре-
ся губительным, поскольку у каждой территории гулярно читает лекции в Министерстве жилищного
своя у н и ка л ьна я ги д рологи ческа я сис тема и свои строительства и развития, его книга «Дорога к го-
потребности в воде. Он также выступает против родскому ландшафту: диалог с мэрами» (The Road to
устоявшейся в его стране традиции возведения ги- Urban Landscape: A Dialogue with the Mayors), напи-
гантских плотин, трубопроводов и водохранилищ, санная в 2003 г., многократно переиздавалась в Ки-
которые символизируют собой мощь современно- тае. Высокопоставленные официальные лица, на-
го Китая. пример посол Мексики в Китае, советуются с ним
по вопросам водоснабжения у себя на родине.
Мистер Губка Город
Наводнение 2012 г. в Пекине стало поворотной
Одним весенним днем я приехал в Пекин, где, как т оч кой. Вскоре п роект по у п ра в лен и ю л и вневы м и
известно, очень высокий уровень загрязнения воз- водами компании Turenscape в Харбине получил
духа, чтобы встретиться с Юй Кунцзянем в штаб- в США главный приз в этой области. Централь-
квартире Turenscape, расположенной в городском ное телевидение Китая транслировало простран-
районе Хайдянь. Подтянутый крепкий мужчина лет ное интервью Юй Кунцзяня. Один из министров,
пятидесяти с острым взглядом и проседью на ви- входящий в состав правительства, сказал затем,
сках, Юй Кунцзянь, декан факультета ландшафт- что это интервью смотрел Си Цзиньпин, кото-
ной архитектуры Пекинского университета и пре- рый в скором времени стал руководителем стра-
подаватель Гарвардского университета, проявляет ны. Примерно через год, выступая на Централь-
особый интерес к ситуации в расположенной к юго- ной конференции по урбанизации, он объявил об
западу от Шанхая провинции Чжэцзян, где он вы- инициативе создания «городов-губок», что означа-
рос. Там он на практике приобщился к китайской ло переход от обсуждения этой концепции к ее ре-
крестьянской мудрости водопользования, которая ализации в национальном масштабе.
практикуется на протяжении тысячелетий. Мест-
ные фермеры сооружали небольшие водохранили- В 2015 г. правительство инициировало запуск
ща и возводили насыпи, чтобы дождевая вода впи- 16 демонстрационных проектов, каждый из кото-
тывалась в почву и сохранялась там до наступления рых охватывал не менее 10 км2. Сегодня их уже 30.
засухи. В сезоны дождей ручей рядом с его деревней Они нацелены на уменьшение затопления горо-
вздувался, но это никого не пугало. «Если вы владее- дов, сохранение воды для ее дальнейшего исполь-
те мудрыми приемами борьбы с наводнениями, вода зования, очистку загрязненных водоемов и восста-
может стать вашим другом», — говорит он. новление природной экосистемы. Предпола гается,
что к 2020 г. каждый проект сохранит от 70 до 90%
Фирма Turenscape, созданная Юй Кунцзянем среднегодового количества осадков. П ремьер
с женой в 1998 г., превратилась в успешную зани-
мающуюся ландшафтным дизайном компанию
со штатом в 600 человек. Предприятие осуществи-
ло или реализует в настоящее время 640 проектов
в 250 городах Китая и в десяти других странах,
в том числе реконструирует расположенную в го-
родской черте Казани систему озер Кабан.

За те годы, что Юй Кунцзянь создавал портфолио
своей фирмы, многие китайцы высмеивали его фер-
мерские идеи, считая их допотопными. Он говорит,
что порой его даже называли американским шпио-
ном, намекая на докторскую степень, полученную
им в Гарвардской вышей школе дизайна, и негатив-
ное отношение к возведению гигантских плотин.
Однако в последние годы настроения в обществе
начали меняться. В Китае появились различные

156 В мире науkи | [01/02] январь/февраль 2019

Окружающая среда

Госсовета КНР Ли Кэцян в своем отчете о работе Во время сезона муссонных дождей этот проток бу-
правительства за 2017 г. указал, что строительство дет служить резервуаром для ливневых вод, а сточ-
«городов-губок» будет расширяться и в дальнейшем. ные воды будут обрабатываться обычным промыш-
ленным способом.
Реконструированная река
«Поскольку невозможно сдержать воды рек, — объ-
Через неделю после встречи с Юй Кунцзянем я по- ясняет Гэн Жа нь, — мы у гл убляем и расширяем и х
сетил одно из последних детищ Turenscape, Парк русла». План Turenscape предусматривает удаление
реки Юнсин в Дасине, районе городского подчи- бетонных берегов и выемку грунта для расшире-
нения Пекина. Три года назад со спутника были ния русла. Чтобы берега не размывало, вдоль реки
получены снимки этой местности. На них видна в несколько рядов поса жены тысячи к устиков низ-
протекающая по открытому пространству река, корослой осоки. Это похоже на картины художни-
русло которой к тому времени уже было выпрям- ка-пуантилиста Жоржа-Пьера Сера. В проекте фир-
лено, а сама она заключена в крутые бетонные мы Turenscape используются местные растения,
берега. Последние фотографии демонстрируют поскольку они «приспособлены к здешним услови-
на этом месте плотную застройку. Сопровождали ям окружающей среды, — говорит Юй Кунц зянь, —
меня по парку два сотрудника Юй Кунцзяня — Гэн и не нуждаются в дополнительном поливе».
Жань (Geng Ran) и Чжан Мэнюэ (Zhang Mengyue).
Реализованные проекты уже доказали свою эф-
«Правительство осознает, что, застраивая земли, фективность. Парк Яньвэйчжоу в городе Цзиньхуа,
мы уменьшаем количество впитывающейся в почв у неподалеку от тех мест, где вырос Юй Кунц зянь,
дождевой воды, — говорит Чжан Мэнюэ. — По этому защитил население, поглотив воды самого силь-
оно пригласило фирму Turenscape, чтобы создать ного за последние 100 лет наводнения. Раскинув-
парк, в котором русло реки было бы расширено и тем шийся на 14 га ландшафтный парк Хаутан в Шан-
самым удерживалось больше воды». Когда я побывал хае очищает до 2,4 тыс. м3 загрязненной речной
там в начале апреля 2018 г., проект находился на за- воды ежедневно, повышая ее качество с уровня V
вершающей стадии. Парк протянулся вдоль реки (непригодной для контакта с человеком) до уровня
примерно на 4 км; ширина его составляет около II (пригодной для орошения ландшафта); при этом
двух городских кварталов. Мы стоим на большой на- используются исключительно биологические про-
сыпи, разделяющей русло реки на два протока. Ос- цессы.
новная масса воды проходит справа; в русле левого
протока вырыты большие ямы различной глубины. Подобные проекты наиболее эффективны в ком-
Во время сезона засухи они заполнятся поступаю- плексе с «зеленой» инфраструктурой по все-
щими с очистной станции частично отфильтрован- му бассейну реки, так что ее воды текут пример-
ными сточными водами. «В дальнейшем водно-бо- но по естественному руслу. Строительство с нуля
лотистые растения в водоемах очистят воду, — гово- по всей территории Китая новых городов показы-
рит Гэн Жань, — и она попадет в водоносный слой». вает, что такая стратегия вполне осуществима.
Фирма Turenscape закончила возведение части ам-
бициозного экогорода Улицзе в провинции Хубэй.
Проект сохраняет естественные заболоченные зем-
ли для накопления и очистки ливневых вод. Это по-
зволяет уменьшить расходы на строительство под-
земных дренажных трубопроводов, сохраняя есте-
ственную среду обитания для диких животных
и растений. На крышах зданий располагаются
са д ы и у витые рас тениями «живые с тены», по тер-
ритории озелененного парка проложены пешеход-
ные и велосипедные дорожки — все это положи-
тельно сказывается на качестве жизни горожан.

За пределами городов

Создать водохранилище на уже застроенной тер-
ритории — непростая задача. Архитекторам при-
ходится втискивать крошечные по размерам объ-
екты в существующую инфраструктуру. В Хьюсто-
не, например, разработчики зачастую вынуждены
сооружать биодренаж в пределах одного ново-
го жилого комплекса. В Сан-Франциско рабочие
выдалбливают отбойными молотками отверстия
в т ро т уара х и в разде л ит е л ьной полосе дорог, чт о-
бы освободить место для посадки деревьев.

w w w.sci-r u.org [01/02] январь/февраль 2019 | В мире науkи 157

Окружающая среда

Итак, пришло время для радикальной рекульти- « отдает себе отчет в том, что изменения в одном
вации заброшенных промышленных территорий. месте приведут к последствиям в другом», — гово-
Фирма Turenscape курировала реализацию перво- рит он. По словам Керквуда, «по сравнению с боль-
го этапа такого проекта в Казани, городе с тысяче- ш инс твом ла н д шафтны х арх итекторов Юй Ку нц-
летней историей. В пределах города находятся три зянь мыслит целостно».
озера, которые образовались на месте бывшей из-
лучины реки Волги. В советский период в резуль- Требуются нестандартные решения
тат е за грязнен и я в э ти х озера х погибла почти вс я
живность. Кроме того, город пострадал от наво- Д ву х квартирный дом Юй Ку нцзяня, где он живет
днения из-за неправильного возведения плотины. с сестрой, представляет собой наглядную иллю-
При подъеме воды семь насосных станций не смог- страцию его идей. Две смежные квартиры разде-
ли справиться со всей ее массой. ляет «живая стена» из пористого известняка. Вода
с крыши стекает по ее лицевой стороне, на которой
В рамках проекта компании Turenscape, который растут адиантум венерин волос и филодендрон.
частично уже реализован, необходимо рекульти- «Зеленая стена охлаждает два дома, поэтому не-
вировать 11 км2 земли для сбора паводковых вод обходимость в кондиционере отпадает», — говорит
вдоль реки и ее притоков. На этом месте город соз- он, хотя и признает, что летом порой бывает жар-
дает линейные парки, пешеходные дорожки для ковато.
прогулок и биодренажные системы, которые удер-
жат, сох ра нят и очис тят городские с точные вод ы, Веранды за окнами спален поливают стекающей
прежде чем их направят в озера. По пешеходным с крыши дождевой водой, которая хранится в ре-
и велосипедным маршрутам можно будет добрать- зервуарах под клумбами с растениями. На веран-
ся до прибрежной зоны. дах изумительно благоухают розмарин, лимонник
и китайские хризантемы. Здесь есть даже неболь-
Такие масштабные проекты вдохновляют Юй шой водоем с золотыми рыбками. На веранде его
Кунцзяня на создание не только «городов-губок», сестры в изобилии растут салат и мангольд. «Мы
но и целых регионов с таким же названием. Он по- собираем 52 кубометра дождевой воды [ежегодно],
глощен идеей заботы о ландшафте в националь- а я выращиваю 32 кг овощей», — с гордостью гово-
ном масштабе. «Водные экосистемы — говорит рит Юй Кунцзянь.
он, — крупнее, чем города».
Идеи, воплощенные в доме Юй Кунцзяня, ши-
Отчасти под впечатлением «Национального пла- роко применяются при строительстве зданий,
на» для США, который 100 лет назад создал аме- но каждый проект «города-губки» должен быть
риканский ландшафтный дизайнер Уоррен Мэн- уникален и учитывать местный климат, особен-
нинг (Warren Manning), Юй Кунцзянь работает над ности почвы и гидрологию. «Каждому пациенту
генеральным ландшафтным проектом для всего необходим индивидуальный подход», — говорит
Китая. «Это невероятно смелый замысел, — гово- Юй Кунцзянь. Существует опасность, что в спеш-
рит Нил Керквуд (Niall Kirkwood), профессор ланд- ке китайские проектировщики проигнорируют
шафтной архитектуры и технологии из Высшей этот факт. «Если так случится, масштабным ам-
школы дизайна Гарвардского университета, кото- бициям создания "городов-губок" не суждено бу-
рый многие годы знаком с Юй Кунцзянем. — Ни- дет сбыться, — говорит Крис Цевенберген (Chris
кто больше не мыслит так масштабно и политиче- Z evenbergen) из Ме ж д у народ ног о и нс т и т у та обра-
ски грамотно». зования в сфере водных ресурсов в Делфте, а так-
же приглашенный профессор в Нанкине и Чэнду,
На стенах офиса Юй Кунцзяня развешаны карты специалист по оценке рисков наводнений в горо-
Китая с изображением рельефа местности, бассей- дах. — Тенденция в спешке принимать шаблонные
нов рек и русел сезонных паводков и наводнений, решен и я п ри возведен и и г ородов за пос лед н ие 20
а также с указанием биоразнообразия, процесса с лишним лет не оставляла строителям времени
опустынивания земель, экологической безопас- осознать недочеты проектирования. Именно по-
ности, эрозии почв и описанием местных тради- этому многие города постоянно сталкиваются
ций водопользования. В ходе осуществления сво- с проблемой наводнений». К аналогичным послед-
его грандиозного замысла Юй Кунцзянь может ствиям может привести и слепое подражание «го-
использовать все это наряду с данными геогра- родам-губкам». «Программа Си Цзиньпина огра-
фической информационной системы и снимков, ничена жесткими временными рамками, не пред-
полученных с помощью спутников, чтобы отсле- усматривающими мониторинг эффективности
живать изменения природного ла н дшафта Кита я и корректировку, если таковые потребуются», —
по мере урбанизации, заиливания устьев и дельт утверждает Цевенберген.
рек, изменения их русла как в черте городов, так
и за их пределами. Он может выделить приоритет- В прошлогоднем докладе Китайских правитель-
ные территории, где результат реализации про- ственных научно-исследовательских институ-
екта будет максимальным. Керквуд сравнивает тов высказывается аналогичное опасение. Для
это с п роцедурой иглоукалывания. Юй Кунцзянь контроля процесса строительства сформирован

158 В мире науkи | [01/02] январь/февраль 2019

Окружающая среда

комитет, в состав которого вошли проектиров- можно подтопить. Кроме того, власти стимулируют
щики, экономисты и ландшафтные архитекторы, землевладельцев к созданию дождевых садов, зеле-
в том числе и Юй Кунцзянь. ны х крыш, городски х ферм и использова нию в ка-
честве покрытий дорог и тротуаров пористых, про-
Концепция «города-г убки» ста лкиваетс я и с дру- ницаемых для воды материалов. Все это дает воз-
гими проблемами. Для реализации национального можность ливневым водам впитываться в землю,
плана в полном объеме потребуются частные ин- что частично разгружает канализационную сеть.
вестиции, и Юй Кунцзянь обеспокоен тем, что ком- За пять лет в городе озеленено 339 га; этого доста-
пании могут счесть прокладку труб и возведение точно, чтобы ежегодно уменьшать объем загряз-
да мб — за что они на деютс я пол у чить прибы ль — ненных сточных вод на 5,7 млн м3.
более привлекательными, чем сохранение природ-
ных систем, что подразумевается при строитель- Изменение эстетики
стве «городов-губок».
В отличие от «серой» инфраструктуры естествен-
В широком смысле замыслы не ограничиваются ные водные системы не статичны и не прогнози-
борьбой с наводнениями и засухами. Си Цзиньпин руемы: природа хаотична. Уровень воды поднима-
рассчитывает на то, что «города-губки» помогут ется и опускается, растения живут и умирают, ил
в решении еще одной серьезной проблемы в Китае: и грязь накапливаются. Нетронутый ландшафт
загрязнения окружающей среды. «Органические может быть более живописным, чем территории,
вещества, тяжелые металлы, пестициды и микро- на которых возведены дамбы или плотины. Но для
частицы пластмасс загрязняют поверхностные того чтобы появлялись «города-губки», людям при-
воды», — говорит Рэнди Далгрен (Randy Dahlgren) дется смириться с тем, что окружающая среда ста-
из Калифорнийского университета в Дейвисе, спе- новится более динамичной.
циализирующийся на исследовании химии воды
и почвы. — Если удастся создать условия для про- Юй Кунцзянь называет эти изменения «эстети-
сачивания этой воды в почву, огромное количество кой больших ног», в противоположность представ-
вредных веществ осядет в водно-болотных систе- лениям о красоте крошечных ножек женщин-ари-
мах, буферных очистных бассейнах и системах стократок. «Сегодня пришло время больших ног, —
биодренажа», — утверждает он. говорит он. — Нам нужно так изменить наши
представления об эстетике, чтобы ощущать кра-
Однако водно-болотные системы нельзя просто соту полезной "зеленой" инфраструктуры».
создать и забыть о них. Фосфор, тяжелые метал-
лы и некоторые соединения азота накапливают- В сфере образования тоже придется изменить
ся растениями и после их отмирания возвращают- взгляды на будущее. «Несмотря на государствен-
ся в почву. «Эти растения необходимо уда лять», — ную поддержку создания "городов-губок", в вузах
подчеркивает Далгрен. Их можно перерабатывать Китая по-прежнему обучают инженеров по кано-
в биотопливо или сжигать, но некоторые загряз- нам ХХ в., — говорит Юй Кунцзянь. — Мы прила-
няющие вещества, например металлы, нужно уда- гаем все усилия, чтобы убедить людей в необходи-
лять из золы и пепла. «Для эффективного удаления мости экологического пути развития страны». Не-
большинства загрязняющих веществ из водно- поколебимая уверенность в том, что водой можно
болотных систем требуется грамотный менедж- управлять только с помощью бетона, рухнет тем
мент», — говорит он. Проектировщики должны скорее, чем больше основанных на этом подходе
внимательно относиться к проблеме очистки по- проектов потерпят неудачу ввиду неспособности
верхностных вод, чтобы не допустить загрязнения выдержать воздействие таких факторов, как бы-
грунтовых вод, где примеси и нечистоты могут на- стрый рост населения, урбанизация и изменение
ходиться от десятков до сотен лет. климата. И хотя «города-губки» не решат все наши
проблемы, их жизнестойкость способна противо-
Если все это будет учтено на уровне проектиро- стоять природным катаклизмам лучше, чем бе-
вания, отдача будет огромной. Благодаря приме- тонные альтернативы. Кроме того, множество свя-
нению концепции «городов-губок» уже сегодня уда- занных с ней преимуществ сделают жизнь людей
ется уменьшить загрязнение окружающей среды и других живых существ более качественной.
в таких крупных регионах, как Филадельфия. Как
и во многих городах США, ливневая вода здесь про- Перевод: С.Э. Шафрановский
ходит через ка на лиза ционные очистные соору же-
ния, которые во время мощных ливней переполня- ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
ются — и не очищенные должным образом сточ-
ные воды попадают в реки. Реализуя программу Letters to the Leaders of China: Kong jian Yu and the Future of the
«Зеленый город» (Green City) в сотрудничестве с не-
коммерческой организацией Clean Waters initiative, Chinese City. Edited by Terreform. Terreform, 2018.
город восстанавливает почву вдоль ручьев и рек,
чтобы та впитывала избытки ливневых вод, а так- The United Nations World Water Development Report 2018: Na-
же разбивает парки, которые при необходимости
ture-Based Solutions for Water. UNESCO, 2018.

w w w.sci-r u.org [01/02] январь/февраль 2019 | В мире науkи 159

50, 100, 150 лет тому назад

ФЕВРАЛЬ 1969 а из цистерны вытекла патока и рекой разлилась
среди обломков и по улице, затрудняя дыхание
Эволюционные войны. «В кон- многим раненым и создавая дополнительные труд-
ности работе спасателей.
це своей книги "Происхожде-
ние человека и половой отбор" Синдром колючей проволоки. Доктор Адольф Ви-
(1871) Чарлз Дарвин написал:
"Основной вывод, к которо- шер (Adolf Lukas Vischer) из Базеля написал очерк,
му приводит это сочинение, посвященный изучению военнопленных и особен-
а именно, что человек произо- но так называемого синдрома колючей проволоки.
шел от низкоорганизованной В заключении во враждующих странах находи-
формы, покажется многим — лись 4–5 млн человек, и многие из них вернутся до-
о чем я думаю с сожалением — крайне неприят- мой с расстройствами психики. Доктор Вишер ри-
ным". Полвека спустя его предсказание полностью сует картину психического состояния военноплен-
реализовалось в США, где разыгралась "обезьянья ных, жертвами которого большинство становятся
война". Христиане-фундаменталисты, считавшие, через два-три месяца и от которого полностью из-
что теория эволюции противоречит Библии, пы- бавляются лишь немногие. Факторы, вызывающие
тались не допустить ее распространения, сделав его, — это утрата свободы на неопределенный срок
изучение эволюции уголовным преступлением. в тесной компании других. Результат — постоян-
И только 12 ноября прошлого [1968] г. Верховный ное желание чего-либо при полной неспособности
суд США постановил, что закон, запрещающий это реализовать. Свои выводы доктор иллюстриру-
преподавать теорию эволюции в средней школе ет свидетельствами самих военнопленных.
и колледжах, был неконституционным. Самая из-
вестная битва в этом идеологическом конфликте ФЕВРАЛЬ 1869
состоялась в 1925 г., когда Джон Томас Скоупс был
привлечен к суду в Дейтоне, штат Теннесси, за об- Опасная процедура. Журнал
у чение теории эволюции». — Ла йон Спрэг де К а мп
(Lyon Sprague de Camp). Medical Record публикует отчет
об успешной операции по пере-
Роторный двигатель Ванкеля. Двигатель внутрен- ливанию крови, проведенной
недавно доктором Энрико Аль-
него сгорания с поршнем возвратно-поступатель- банезе (Enrico Albanese) в одной
ного хода оказался весьма успешным, однако не- из больниц Палермо. Джузеппе
большая армия изобретателей намерена заменить Джинаццо (Giuseppe Ginazzo),
его роторным двигателем. В поршневом двигателе юноша 17 лет из Чинизи, посту-
превращение линейного возвратно-поступатель- пил с обширными ранами ноги, которые в конеч-
ного движения во вращательное с помощью колен- ном итоге привели к необходимости ампутации.
чатого вала по своей природе ведет к потере энер- В этой критической ситуации доктор Альбане-
гии, выделяемой в процессе сгорания. Существует зе прибег к переливанию крови как единственно-
30–40 вариантов роторных двигателей (таких, как м у еще не опробова нном у средству. Два сотрудни-
сконструировал Феликс Ванкель в 1956 г.). Однако ка больницы предложили для этой цели вскрыть
оказалось, что возникает проблема их обеспечения свои вены, и таким образом в течение двух различ-
подходящими герметизацией и смазкой, и она при- ных промежутков времени в кровеносную систему
суща практически всем таким двигателям. пациента было введено 220 г крови. Сейчас юноша

ФЕВРАЛЬ 1919 успешно выздорав-
ливает.
Катастрофа с черной патокой. Примечание: клас-
сификация групп
Что делает патоку взрывоо- крови по системе
пасной, особенно в зимнее вре- AB0 была открыта
мя, когда липкий сироп густе- только в 1900 г.
ет? Две недели назад в Бостоне
взорвалась большая цистерна Грандиозные планы
с черной патокой, убив 12 чело- по исследованию
век и ранив 50. Происшествию полярных областей
нет ни одного полностью удов- с помощью аэропланов,
ле творите л ьного объ яснен и я. Ц ис терна п редс та в- 1919 г.
ляла собой огромный цилиндр объемом 9 млн л.
Ничто не предвещало беды, как вдруг верх цистер-
ны взлетел на воздух, а стенки разорвались на ча-
сти. Обломки разлетелись во всех направлениях,

160 В мире науkи | [01/02] январь/февраль 2019

ESTABLISHED 1845

Senior Vice President and Editor in Chief: Mariette DiChristina Contributing editors: David Biello, W. Wayt Gibbs, Ferris Jabr, Anna Kuchment,

Executive Editor: Fred Guterl Robin Lloyd, George Musser, Christie Nicholson, John Rennie

Design Director: Michael Mrak Art Contributors: Edward Bell, Bryan Christie, Lawrence R. Gendron, Nick Higgins

Managing Editor: Ricki L. Rusting Art director: Jason Mischka

Digital Content Manager: Curtis Brainard Senior Graphics Editor: Jen Christiansen

News Editor: Dean Visser President: Dean Sanderson

Opinion Editor: Michael D. Lemonick Executive Vice President: Michael Florek

Senior Editors: Eliene Augenbraun, Christine Gorman, Steve Mirsky, Executive Vice President,

Clara Moskowitz, Debbie Ponchner, Claudia Wallis, Kate Wong, Global Advertising and Sponsorship: Jack Laschever

Associate Editors: Sunya Bhutta, Lee Billings, Andrea Gawrylewsk, Larry Publisher and Vice President: Jeremy A. Abbate

Greenemeier, Dina Fine Maron, Annie Sneed, Amber Williams © 2019 by Scientific American, Inc.

Оформить подписку на журнал «В мире науки» можно:

в почтовых отделениях по каталогам: по РФ и странам СНГ:

«Роспечать», подписной индекс: ООО «Урал-Пресс»,
81736 — для физических лиц, www.ural-press.ru
19559 — для юридических лиц; СНГ, страны Балтии и дальнее зарубежье:
«Почта России», подписной индекс: ЗАО «МК-Периодика»,
16575 — для физических лиц, www.periodicals.ru
11406 — для юридических лиц; РФ, СНГ, Латвия:
«Пресса России», подписной индекс: 45724, ООО «Агентство "Книга-Сервис"»,
www.akc.ru www.akc.ru

Читайте в следующем номере

Эволюция и тренировки

Людям в отличие от их родственников-приматов для
здоровья необходим высокий уровень физической
активности.

Мозг и питание

Может ли операция по снижению веса изменить процессы
взаимодействия между кишечником и мозгом?

Право на попытку

Большинству онкологических больных, никогда
не попадающих в число испытуемых, на которых
апробируют новейшие препараты, не удается это из-за
препятствий, стоящих на пути врачей муниципальных
больниц.

Социальная жизнь бабуинов в Амбосели

Тесное сотрудничество, вероятно, помогает бабуинам
преодолеть последствия тяжелого детства, и это может
оказаться актуальным и для человеческого здоровья.

Код частицы

Ученые разрабатывают математический аппарат, чтобы
выявить новые частицы и явления на самом большом
в мире ускорителе элементарных частиц.

Последняя надежда

Сможем ли мы удалить достаточно диоксида углерода
из атмосферы, чтобы замедлить или даже повернуть
вспять изменение климата?