Preview

Доклады Национальной академии наук Беларуси

Расширенный поиск
Том 62, № 5 (2018)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.29235/1561-8323-2018-62-5

МАТЕМАТИКА

519-524 344
Аннотация

Рассматривается задача минимизации интегрального квадратичного функционала на траекториях квазилинейной динамической системы с линейными терминальными ограничениями. Строятся асимптотические приближения к оптимальному программному управлению и оптимальной обратной связи в этой задаче.

Представлено членом-корреспондентом В. В. Гороховиком


525-530 294
Аннотация

Исследованы аспекты применения гексагонального тайлинга к алгоритмам с двумерной областью вычислений. Предложено формальное определение параметризованного гексагонального тайлинга. Получены необходимые и достаточные условия плотного покрытия области вычислений гексагональными тайлами.

Представлено членом-корреспондентом Л. А. Яновичем


531-539 288
Аннотация

В данной работе рассматривается смешанная задача для уравнения типа Клейна–Гордона–Фока в полуполосе с косыми производными в граничных условиях. При решении данной задачи возникают эквивалентные интегральные уравнения Вольтерры второго рода. Для полученных интегральных уравнений доказано существование единственного решения в классе дважды непрерывно дифференцируемых функций при заданной гладкости данных. С помощью метода характеристик показывается, что для гладкости решения исходной задачи необходимо и достаточно выполнения условий согласования заданных функций при их достаточной гладкости. Метод характеристик сводится к разбиению всей области решения на подобласти, в каждой из которых строятся решения подзадач с использованием начальных и граничных условий. Полученные решения затем склеиваются в общих точках, порождая условия склейки, которые и являются условиями согласования.

Данный подход позволяет строить как точные решения, так и приближенные. Точные решения могут быть найдены в том случае, если удается разрешить эквивалентные интегральные уравнения Вольтерры. В противном случае можно найти приближенное решение задачи либо в аналитическом, либо в численном виде. При этом при построении приближенного решения существенными оказываются условия согласования, которые необходимо учитывать при использовании численных методов решения задачи.

ФИЗИКА

540-545 277
Аннотация
Методом DlTS изучено влияние зарядового состояния межузельного углерода (Сi ) на кинетику его отжига в облученных быстрыми электронами и α-частицами п+–р-структурах, изготовленных на кристаллах кремния, легированных бором (NB = 5 · 1013 и 2,5 · 1015 см–3). Отжиги проводились как с приложением обратного смещения, так и без смещения. Показано, что в положительном зарядовом состоянии дефекта энергия активации отжига составляет ΔE = 0,88 эВ, а в нейтральном зарядовом состоянии ΔE = 0,73 эВ. Отличаются и значения частотных факторов, даже при одной и той же концентрации стоков для Сi.
546-554 371
Аннотация

Структуры SiO2/SiN0,9/SiO2/Si с суммарной толщиной диэлектрических слоев 140 нм изготовлены методом химического осаждения из газовой фазы. Элементный состав и излучательные свойства полученных структур исследовались методами резерфордовского обратного рассеяния (POP), фото- и электролюминесценции (ФЛ, ЭЛ). Методом POP установлено наличие областей оксинитрида кремния на границах нитридного и оксидных слоев.

Показано, что фотолюминесценция образца обусловлена свечением обогащенного кремнием слоя SiN0,9, тогда как электролюминесценция – свечением слоев оксида и оксинитрида кремния. Возбуждаемая He–Cd лазером (Eвозб = 3,82 эВ) фотолюминесценция структуры характеризуется широкой интенсивной полосой с максимумом при 1,9 эВ, связанной с излучательной рекомбинацией носителей заряда, локализованных в хвостах разрешенных зон нитрида кремния. Происхождение менее интенсивной полосы при 2,8 эВ в спектре ФЛ обусловлено наличием собственных дефектов (N-центров) в слое SiN0,9.

ЭЛ возбуждалась в гальваностатическом режиме в системе электролит–диэлектрик–полупроводник (ЭДП) при средней величине напряженности электрического поля в структуре 5–6 МВ/см. Величина напряженности электрического поля в слоях оксида кремния составляла 7–8 МВ/см и превышала значение этого параметра в слое SiN0,9 в ~4 раза. Электроны, ускоренные в электрических полях 7–8 MB/см, могут разогреваться до энергии более 5 эВ, достаточной для возбуждения центров люминесценции в слоях оксида и оксинитрида кремния. Для изученной композиции Sio2/SiN0,9/SiO2/Si полосы ЭЛ с энергиями 1,9 и 2,3 эВ связаны с наличием в слоях оксида кремния силанольных групп (Si–OH) и трехкоординированных атомов кремния (О3≡Si•). Полоса с энергией 2,7 эВ приписана излучательной релаксации двухкоординированных атомов кремния (O2=Si:) в переходных областях оксинитрида кремния. Интенсивность свечения этой полосы обладает наибольшей устойчивостью к воздействию сильных электрических полей после протекания через образец заряда 1–3 Кл/см2.

555-562 286
Аннотация

Исследованы структура, магнитные и магнитотранспортные свойства перовскита Sr0,9Y0,1CoO2,63. Показано, что образец является структурно двухфазным. Основная фаза имеет тетрагонально искаженную элементарную ячейку и описывается пространственной группой I4/ттт. Уширение рефлексов с индексами, соответствующими удвоению параметра с элементарной ячейки, указывает на отсутствие строгой трансляционной симметрии вдоль оси с. Наличие уширенного сверхструктурного рефлекса, наблюдаемого на малых углах на рентгенограммах при температуре меньше 400 К, обусловлено моноклинной фазой, содержание которой значительно меньше, чем тетрагональной. Спонтанная намагниченность появляется при формировании моноклинной фазы. Магнитная структура является преимущественно антиферромагнитной структурой G-типа с магнитными моментами 1,5µB в слоях из октаэдров СоO6 и 2µB в анион-дефицитных СоO4+γ слоях. Электропроводность состава Sr0,9Y0,1CoO2,63 имеет полупроводниковый характер. Магнитосопротивление достигает 57 % в поле 14 Тл при температуре 5 К и значительно уменьшается с ростом температуры.

ХИМИЯ

563-568 321
Аннотация

Флуоресцентные красители 4,4′-(1E,1′Е)-2,2′-(2-аминопиримидин-4,6-диил) бис(этен-2,1-диил) бис(N,Nди метилфениламин) (АПМ) и 4′-(1E,1′Е)-2,2′-(2-аминопиримидин-4,6-диил) бис(этен-2,1-диил) бис(N,N-диэтил фениламин) (АПЭ) были включены в состав сшитых глутаральдегидом поливинилспиртовых микросфер, содержащих магнетит. Спектры флуоресценции полученных микросфер зависят от рН среды. Разработана методика оценки рН в интервале 4–9 по соотношению яркостей зеленого и красного каналов фрагментов цифровых изображений микросфер, полученных цветной камерой микроскопа. Микросферы практически не теряют флуорохромы в процессе хранения (180 дней) и могут применяться как индикаторы локального рН среды, в частности, при исследовании фагоцитоза.

569-575 756
Аннотация

На основании электронных спектров поглощения изучено формирование системы сопряженных связей при термообработке пленок поливинилового спирта в интервале 80-150 °С с добавкой хлористоводородной кислоты в качестве кислотного катализатора термической дегидратации. Установлено, что тонкая структура в спектрах поглощения в области 282-443 нм связана с электронными переходами в цепях полисопряжения с количеством атомов углерода от 8 до 18, за исключением полос при 310 и 342 нм и трех линий в составе широкой полосы при 352-380 нм, содержащее также пик при 361 нм, обусловленный переходами в цепи полисопряжения из 12 атомов углерода. Показано, что длинноволновая граница спектра обусловлена электронными переходами в цепях полисопряжения наибольших размеров; максимальный размер таких цепей можно определить из сопоставления зависимости ширины запрещенной зоны Тауца и энергии оптических переходов как обратной функции количества атомов углерода в цепи сопряжения. Поскольку типичные размеры таких цепей полисопряжения составляют сотни атомов углерода (около 300 атомов в пленках, прогретых при 100 °С), их можно рассматривать как нанокластеры трансполиацетилена, инкорпорированные в матрицу поливинилового спирта.

576-584 200
Аннотация

Проведены молекулярно-динамические расчеты структурных комплексов потенциальных ингибиторов ВИЧ-1 с белком gp120 оболочки вируса. Рассчитаны свободные энергии образования этих надмолекулярных структур и вклады индивидуальных аминокислотных остатков белка gp120 ВИЧ-1 в энтальпию связывания. Идентифицированы остатки gp120, критические для взаимодействия с лигандами. На основе полученных данных отобраны пять соединений, перспективных для синтеза и тестирования на противовирусную активность. Предсказано, что эти соединения могут быть использованы для разработки новых эффективных анти-ВИЧ препаратов с широким спектром действия.

БИОЛОГИЯ

585-591 208
Аннотация

Экспериментально на лабораторных животных установлено, что адаптационные процессы в организме млекопитающих под воздействием паразитов происходят стадийно: стадия беспокойства, уравновешивания и угнетения. Они сопровождаются изменением поведенческих и функциональных реакций, а также гематологических и биохимических показателей крови лабораторных животных. При этом отмечены различные изменения данных показателей при остром и хроническом течении инвазионного процесса. Результаты исследований являются основанием для разработки комплекса мероприятий по оздоровлению животных от инвазий, включающих препараты, позволяющие ускорить восстановительные процессы и адаптацию к изменениям окружающей среды.

Представлено академиком М. Е. Никифоровым

592-600 417
Аннотация

Согласно результатам анализа полной нуклеотидной последовательности бактерий В. amyloliquefa-ciens subsp. plantarum БИМ В-439Д, установлено, что геном штамма является уникальным и представлен одной кольцевой хромосомой размером 3978134 пар нуклеотидов, содержащей 46,50 % Г/Ц-пар. Определены ключевые генетические локусы, детерминирующие синтез антимикробных метаболитов: липопептидов (сурфактин, фенгицин, бацилломицин D), дипептида (бацилизин), сидерофора (бациллибактин), поликетидных антибиотиков (диффици-дин/оксидиффицидин, бациллен и макролактин), циклического бактериоцина (амилоциклицин), а также пептида/ поликетида (предположительно - тироцидин), охарактеризованы системы рестрикции-модификации и мобильные генетические элементы (IS-элементы и профаги). Выявленные особенности в организации и локализации отдельных генетических детерминант (например, интактный профаг размером 37558 п. н.) могут использоваться в качестве надежных молекулярно-генетических маркеров для быстрой идентификации штамма при его коммерческом использовании. Полная нуклеотидная последовательность генома может служить основой для детального функционального анализа практически значимых свойств микроорганизмов группы Bacillus.

601-607 341
Аннотация

Одним из новых перспективных направлений молекулярной биотехнологии является бесклеточный синтез белка. Процедура бесклеточного синтеза белка основана на реконструкции in vitro всех этапов биосинтеза белка в клетке, включая транскрипцию, аминоацилирование тРНК и трансляцию мРНК рибосомами. Для воспроизведения этапа транскрипции требуется участие специфических РНК-полимераз, которые инициируют процесс синтеза мРНК с определенных сайтов узнавания. Часто для этого применяется ДНК-зависимая РНК-полимераза бактериофага Т7 (Т7-РНК-полимераза). Для улучшения качественных характеристик Т7-РНК-полимеразы в настоящей работе создан новый штамм Escherichia coli, продуцирующий этот фермент, слитый с ДНК-аффинным доменом Sso7d термофильной бактерии Sulfolobus solfataricus. Продуцирующая способность полученного рекомбинантного штамма в отношении синтезируемого химерного белка достигает 625 ед/л культуральной жидкости, а удельная активность препарата очищенного фермента составила 80 ед/мкг белка. Полученный фермент предназначен для использования в качестве инструментария при синтезе белков в бесклеточной системе.

МЕДИЦИНА

608-614 300
Аннотация

Для ранней диагностики аутоиммунных ревматических заболеваний, а также прогнозирования их течения, использование исключительно клинических инструментальных методов может быть недостаточным. Прогресс современной ревматологии во многом обусловлен изучением молекулярно-генетической природы заболеваний и выявлением биомаркеров, позволяющих значительно повысить качество диагностики и облегчающих выбор адекватной терапии. В настоящей работе проведена оценка влияния полиморфизма -174G/C гена IL-6 на риск развития ревматоидного артрита (РА) у детского и взрослого населения Республики Беларусь. Установлено, что частота встречаемости гомозигот СС (р = 0,01; OR = 2,19; 95 % CI [1,31-3,67]) и минорного аллеля С (р = 0,03; OR = 1,44; 95 % CI [1,04-2,00]) достоверно выше среди пациентов с ювенильным идиопатическим артритом (ЮИА) в целом и достигает двукратной разницы в группе девочек (р = 0,04; OR = 2,55; 95 % CI [1,22-5,36]) по сравнению с группой условно здоровых детей. Кроме того, есть тенденция к повышению частоты встречаемости аллеля С у пациентов с РА (р = 0,07), с достижением статистической значимости в случае серонегативного артрита (р = 0,03; OR = 3,04; 95 % CI [1,158,06]). У детей минорный аллель С (р = 0,03; OR = 2,04; 95 % CI [1,09-3,82]) и его гомозиготное состояние (р = 0,02; OR = 3,34; 95 % CI [1,38-8,07]) также ассоциированы с серонегативным полиартритом. Таким образом, наличие данного аллеля в исследуемом локусе гена IL-6 увеличивает вероятность развития определенных подтипов ревматоидного артрита у взрослых и детей и может использоваться при формировании групп риска генетически предрасположенных индивидов.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

615-622 335
Аннотация

На сегодняшний день интенсивно исследуется возможность усиления сигнала комбинационного рассеяния света с целью реализации простого и надежного инструмента для контроля сверхмалых концентраций химических и биологических веществ. В качестве основы усиливающих сигнал подложек могут выступать плаз-монно-активные наноструктуры, степень усиления которых определяется их размером и формой. Формирование наноструктур с заранее заданной морфологией требует разработки новых методик. В связи с этим в работе рассматривается комплексный подход к получению в порах ионно-трековых шаблонов SiO2 на кремнии плазмонно-активных серебряных наноструктур, имеющих широкий спектр форм и размеров. Рассмотрены особенности создания SiO2-шаблонов и установлены скорости травления, однозначно определяющие параметры пор в зависимости от времени процесса. Описаны особенности формирования серебряных наноструктур в порах Si02-шаблона при различных размерах пор и режимах синтеза (время и температура раствора). Показана возможность создания наноструктур с различной формой и продемонстрированы закономерности эволюции их морфологии при изменении параметров синтеза. С использованием дендритов, имеющих высокий потенциал для практического применения для усилении сигнала комбинационного рассеяния света, на примере модельного аналита Nile Blue с концентрацией 10-6 моль/л продемонстрирована возможность регистрации спектров комбинационного рассеяния света. Полученные результаты свидетельствуют, что плазмонно-активные серебряные наноструктуры в порах ионно-трекового шаблона SiO2 на кремнии могут найти применение при создании биосенсоров для регистрации сверхнизких доз химических и биологических веществ.

Представлено членом-корреспондентом В.М. Федосюком

СОЦИАЛЬНО-ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ

623-632 485
Аннотация

В отечественной исторической науке до настоящего времени превалирует концепция о создании единого Древнерусского государства у восточных славян, согласно которой центром государства был Киев, объединивший в IX-X вв. летописные племенные княжения в одну территориально-политическую структуру. Их центры в составе государства управляли отдельными волостями, а в период его дробления (XII-ХШ вв.) удельными княжествами - землями.

На новом фактическом материале обосновывается иная концепция формирования и развития раннегосударственных образований у восточных славян. Три ведущих территориально-политических центра племенной эпохи: Киев, Новгород и Полоцк на местной основе заложили фундамент государственности у восточных славян. Полоцк был центром раннегосударственного образования «Полоцкая земля», имеющего собственную территорию, правящую княжескую династию. Полоцкая земля охватывала территорию современной Северной и Центральной Беларуси. Внешняя и внутренняя политика этого образования направлена на упрочение его политического и экономического престижа, сохранение целостности на протяжении X - первой половины XIII в.

Земли Южной и Западной Беларуси на протяжении указанного периода на разных условиях и в разное время входили в состав раннегосударственного образования «Киевская Русь».

Представлено членом-корреспондентом А. А. Коваленей

АГРАРНЫЕ НАУКИ

633-640 290
Аннотация
Влияние моноазотной системы удобрений на биохимический статус дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы с высоким содержанием фосфора и калия изучали в течение 5 лет. Интерпретацию данных ферментативной диагностики проводили по результирующему оценочному показателю - биохимическому коэффициенту, учитывающему 4 ключевых энзиматических параметра и представляющему соотношение усредненных скоростей гумификации и минерализации в циклах С и N. Пятилетнее применение моноазотной системы удобрения привело к прогрессирующему усилению минерализационных процессов, скорость которых возрастала с увеличением дозы азота. Экологически целесообразно внесение полного минерального удобрения с минимальными дозами фосфора и калия, при этом процессы гумификации и минерализации сбалансированы, что сберегает органическое вещество.


ISSN 1561-8323 (Print)
ISSN 2524-2431 (Online)