Российская Академия Наук
Сибирское Отделение
 
 Главная
 История
 Дирекция
 Лаборатории
 Службы
 Конференции
 Отчеты института
 Научные достижения
 Проекты РНФ
 Публикации
 Патенты
 СМИ об институте
 Ресурсы библиотеки
 Научный стационар
 Совет молодых ученых
 Охрана труда
 Семинары
 Соленые озера (ISSLR)
 Коллекция светящихся микроорганизмов
 Научно-исследовательский комплекс "Замкнутые экосистемы"
 Конкурсы
 Диссертационный совет
 Вакансии
 Документы для скачивания
 Поиск по сайту
 Контакты




    Персоналии
Барцев Сергей Игоревич

Барцев Сергей Игоревич



д.ф.-м.н., зав.лабораторией теоретической биофизики

тел.: (3912) 494328

факс.: (3912) 433400

эл.почта: bartsev@yandex.ru

Образование:

  • 1972 - 1977 Красноярский госуниверситет, Физический факультет, специализация: биофизика.

  • 1981-1983 аспирантура Института биофизики, СО АН.

Научная степень:

  • кандидат физико-математических наук (биофизика), 1986 год, название диссертации: "Гетерогенность популяции люминесцентных бактерий по интенсивности свечения". Научный руководитель - академик И.И.Гительзон.

  • доктор физико-математических наук (биофизика), 2004 год, название диссертации: "Редукция сложности моделей природных и экспериментальных экосистем (теоретические и прикладные аспекты)"

Работа:

  • 2002 - настоящее время, зав.лабораторией теоретической биофизики ИБФ СО РАН

  • 1997 - 2002, ведущий научный сотрудник, теоретический отдел, ИБФ СО АН СССР

  • 1991 - 1997, старший научный сотрудник, теоретический отдел, ИБФ СО АН СССР

  • 1990 - 1991, Ученый секретарь, Институт биофизики СО АН СССР

  • 1987 - 1990, старший преподаватель, каф. высшей математики, Красноярский госуниверситет

  • 1983 - 1987, младший научный сотрудник, Институт биофизики СО АН СССР

  • 1981 - 1983, аспирант, Институт биофизики СО АН СССР

  • 1978 - 1980, солдат, Советская Армия

  • 1977 - 1978 стажер-исследователь, Институт Физики СО АН СССР

Членство в международных организациях

  • 1996 - 1998 заместитель организатора (Deputy Organizer) секции F4.3 COSPAR (Committee on Space Research)

  • 1998 - 2006 главный научный организатор (Main Scientific Organizer) секции F4.3 COSPAR

  • 2006 - настоящее время заместитель организатора (DO) секции F4.3 COSPAR.

Профессиональный опыт:

  • оптимизация конфигураций биологических систем жизнеобеспечения

  • математическое моделирование экологических и биохимических систем

  • использование нейросетевых алгоритмов в научных исследованиях

  • экологическое образование и просвещение

Научные интересы:

  • Глобальный экологический кризис и устойчивость биосферы;

  • Проектирование биологических систем жизнеобеспечения для космического применения;

  • Использование искусственных нейросетей для изучения сложных биологических систем; Начальные этапы химической эволюции живого, возможный предшественник живых систем;

  • Понижение сложности описания экологических систем.

Основные научные результаты:

  • Предложен подход к построению минимальных математических моделей биосферы, основанный на принципе наихудшего сценария, как наиболее значимого для принятия решений и практических выводов.

  • Показана возможность появления в системе "биосфера-климат" необратимых негативных (катастрофических) изменений, вызванных усилением положительной обратной связи "температура - СО2" вследствие антропогенной эмиссии СО2 в атмосферу. Проведена оценка временных характеристик катастрофических процессов с вычислением так называемых "дат необратимости" для различных вариантов сжигания ископаемых топлив.

  • Предложен формальный коэффициент замкнутости, применимый к экосистемам разной степени сложности и исследованы комбинаторные свойства этого коэффициента, придающие ему дополнительные смыслы. Этот коэффициент позволяет оценивать замкнутость экологической системы без непосредственной оценки потоков в систему и из нее.

  • Созданы математическая модель и компьютерная программа для вычисления оптимальной структуры систем жизнеобеспечения (СЖО) для длительных космических экспедиций. Показано, что для разных сроков космических экспедиций существуют различные оптимальные по интегральной массе конфигурации СЖО и высокая замкнутость системы не является доминирующим показателем.

  • Введен критерий интегральной надежности, который позволяет совместить в одном числовом показателе разнородные характеристики СЖО, и проведены расчеты оптимальных сценариев для двух основных типов экспедиций (космическая станция и лунная база).

  • Предложено понятие функциональной симметрии и показана применимость функционально-инвариантных преобразований к линейным и нелинейным моделям экологических систем, что, в принципе, допускает формальное сопоставление структур экосистем, обладающих заданным свойством, и тем самым, редукцию их сложности.

  • Предложены вероятный сценарий и соответствующая математическая модель начальных этапов происхождения жизни на Земле, которые допускают экспериментальную проверку.

  • Получены распределения клеток люминесцентных бактерий по интенсивности свечения для различных фаз накопительной культуры. С помощью математической модели показано, что обнаруженные распределения могут возникать вследствие стохастичности событий управляющих активностью оперона.

Участие в конференциях за последние 5 лет

  • 2002

    The World Space Congress, October 10-17, Houston, USA

  • 2004

    COSPAR'2004, July 18-25, Paris, France

  • 2005

    International Symposium on Closed Habitation Experiments and Material Circulation Technology, Aomory, Japan

    International Workshop "Biosphere Origin and Evolution", June 26-29, Novosibirsk, Russia

  • 2006

    COSPAR'2006, July16-23, Beijin, China.

  • 2007

    II International conference "Biosphere Origin and Evolution", 28 октября - 2 ноября, Loutraki, Greece.

Руководство научно-исследовательскими проектами

  • 2006-2008 грант #06-04-49016, РФФИ, "Теоретическое и экспериментальное моделирование возникновения автокаталитических систем, способных к эволюционному усложнению, как начальной стадии формирования простейшей предбиологической системы".

  • 2003-2004 грант #03-04-49755, РФФИ, "Подходы к уменьшению сложности описания биологических систем с использованием свойства симметрии на примере нейросетевой феноменологической модели"

Педагогическая деятельность

Красноярский госуниверситет

Лекционные курсы по биокибернетике, математической биофизике, общей биофизике, замкнутым экологическим системам.

Научные публикации за последние 5 лет:

  1. Барцев С.И., Барцева О.Д. Симметрии структуры и эквифинальность эволюционных исходов в простых нейросетевых моделях, ДАН, т.386, №1, с.114-117, 2002.

  2. Барцев С.И., Сарангова А.Б., Необходимость экологического образования и воспитания, в кн. "Экологическая биофизика", М.:Логос, т.3, с.278-301, 2002.

  3. Гительзон И.И., Барцев С.И., Межевикин В.В., Охонин В.А., Наука и глобальный экологический кризис, Энергия: экономика, техника, экология, №2, с. 42-47, 2003.

  4. Барцев С.И., Межевикин В.В., Естественный отбор на протоке как универсальный механизм эволюции предбиологических автокаталитических систем, ДАН, т.388, №3, с.405-408, 2003.

  5. Барцев С.И., Дегерменджи А.Г., Ерохин Д.В. Глобальные обобщённые модели динамики углекислого газа. Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. №12. с. 11-28, 2003.

  6. Барцев С.И., Дегерменджи А.Г., Ерохин Д.В. Глобальная минимальная модель многолетней динамики углерода в биосфере. ДАН, т.401, №2, с.233-237, 2005.

  7. Барцев С.И., Барцева О.Д. Функционально-инвариантный подход к проблеме уникальности биологических систем: простая нейросетевая модель, ДАН, т.406, №3, с.394-397, 2006.

  8. Bartsev S.I. Naturally deducing estimation of CELSS closure. Adv. Space Res., v.31, No.7, pp.1675-1682, 2003.

  9. Bartsev S.I., Mezhevikin V.V., Okhonin V.A. Systematic approach to life support system analysis and integration.// Adv. Space Res., v.31, No.7, pp.1823-1832, 2003.

  10. Gitelson J.I., Bartsev S.I., Mezhevikin V.V., Okhonin V.A. An alternative approach to solar system exploration providing safety of human mission to Mars. Adv. Space Res., v.31, No.1, pp.17-24, 2003.

  11. Bartsev S.I., Mezhevikin V.V., Okhonin V.A. Theoretical analysis of closed ecological systems, Chapter 11, pp.329-353. /In: J.I.Gitelson, G.M.Lisovsky, R.D. MacElroy, Manmade closed ecological systems. Taylor &Francis, London and New York, P.402, 2003.

  12. Bartsev S.I., Essence of life and multiformity of its realization: expected signatures of life. Adv. Space Res., v.33, No.8, pp.1313-1317, 2004.

  13. Bartsev S.I. Stoichiometric constraints and complete closure of long-term life support systems. Adv. Space Res. v.34, No. 7, pp.1509-1516, 2004.

  14. Bartsev S.I., Mezhevikin V.V. Pre-biotic stage of life origin under non-photosynthetic conditions. Adv. Space Res., v.35, No.9, pp.1643-1647, 2005.

  15. Bartsev S.I. High degree of matter turnover closure: associated problems and possible ways to solution. Proc. Int. Symp. On Closed Habitation Experiments and Material Circulation Technology, Institute for Environmental Sciences, Japan, pp.192-2002, 2005.

  16. Bartsev S.I., Mezhevikin V.V. On the theoretical and experimental modeling of initial states of metabolism formation in prebiotic systems. Paleontological Journal, v.40, No.4, pp.538-542. 2006.

  17. Ivanova Yu.D., Bartsev S.I., Pochekutov A.A., Kartushinsky A.V. The analysis of seasonal activity of photosynthesis and efficiency of various vegetative communities on a basis NDVI for modeling of biosphere processes. Adv. in Space Res., v. 39. pp. 95-99, 2007.

  18. Bartsev S.I., Mezhevikin V.V. Theoretical and Computer Modeling of Evolution of Autocatalytic Systems in a Flow Reactor. In book Biosphere Origin and Evolution, Springer US, pp. 119-129, 2007.