Величайшее благо и величайшая ответственность

Центральным событием I Демидовских чтений на Урале стал день лекций лауреатов Демидовской премии 2005 года. Утром 6 февраля зал ученого совета Уральского государственного университета им. А.М. Горького заполнили студенты и сотрудники университета, ученые разных поколений и специальностей — «демидовские» лекции традиционно вызывают большой интерес, поскольку сжато, но красноречиво дают представление о текущем состоянии сразу нескольких отраслей отечественной науки и технологии.


 

Во вступительном слове председатель УрО РАН академик В.А. Черешнев напомнил собравшимся, что «содержать» фундаментальную науку — это одновременно и величайшее для государства благо, и величайшая ответственность. Сейчас лишь 50 стран в мире могут себе позволить развивать отдельные научные направления, и только 10 — вести фундаментальные исследования «широким фронтом». В этом отношении со времен основания национальной Академии наук Россия всегда была в тройке мировых лидеров, сохраняет мировой приоритет и сегодня — но лишь в определенных областях: освоение космоса, некоторые высокие технологии в медицине и др. И во все времена славу российской науке приносили талантливые ученые, яркие личности. «Думающий и работающий человек, — писал В.Н. Вернадский, — есть мера всему. Он есть планетарное явление». То же можно сказать и о сегодняшних демидовских лауреатах.
 

Первым с лекцией «Полупроводниковая квантовая электроника» выступил академик О.Н. Крохин.
 

Работы по созданию современных лазеров начались в конце 1950-х гг. Ученых интересовали прежде всего перспективные оптические материалы и оптические свойства определенных сред. Полупроводниковые лазеры отличаются высоким (около 70%) коэффициентом преобразования энергии, излучают высоко концентрированный свет большой мощности. Их появление революционизировало лазерные технологии – в медицине, сварке, системах связи и т.д.
 

Первой крупной научной работой О.Н. Крохина как раз и стала статья «Предложение схемы диодного лазера» (1961 г., в соавторстве с Н.Г. Басовым и Ю.М. Поповым). За ней последовали такие принципиально важные публикации, как «Наблюдение сужения линии излучения» (1962, Д.Н. Наследов и др.) и «Гетероструктуры» (1969, Ж.И. Алферов и др.).
 

Докладчик рассказал о структуре полупроводника как квантовой системы и связанных с этой структурой преимуществах электронной проводимости таких лазеров, об оптических переходах, о получении состояния с отрицательной температурой в вырожденных полупроводниках, что также ведет к совершенствованию свойств лазеров.
 

Середина 1990-х годов была отмечена появлением интересных публикаций американских исследователей и созданием полупроводниковых приборов с использованием сверхтонких гетероструктур, которые наращиваются путем напыления атомных слоев вещества. Следующим шагом стало создание диода на основе нитрида галлия (Ш. Накамура, Япония). В Физико-техническом институте РАН им. А.Ф. Иоффе под руководством Ж.И. Алферова реализуется проект «Мощные полупроводниковые лазеры», в ФИАНе созданы особые технологии тончайшего монтажа приборов. В этой области следует отметить создание плотно упакованных батарей и наборных решеток лазеров, лазеров, сопряженных с оптическим волокном и др. В настоящее время полупроводниковые конструкции составляют 70% мирового рынка лазеров, а перспективы их совершенствования по-прежнему велики.
 

«Основные направления развития черной металлургии России в части сортамента, энергетики и экологии производства» — так называлась лекция второго участника чтений — научного руководителя Института черной металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова академика Н.П. Лякишева.
 

Конструкционные материалы уже по определению являются основой всего — и в повседневной жизни, и в промышленности, строительстве, на транспорте и т.д. Главные параметры их качества — нормализованная прочность и нормализованная вязкость, а также вязкость разрушения, предел текучести и т.д. Металлы находятся ближе всех других материалов к оптимуму по этим параметрам. В свою очередь, из металлов наиболее предпочтительным материалом остается сталь, мировое производство которой по-прежнему развивается. Первенство здесь в последнее время принадлежит Китаю. Постепенно совершенствуются механические свойства сталей. Например, перспективное направление разработок ИМет РАН — замена углеродных добавок в высокопрочной стали азотом. Также динамично развивается производство и применение нанокристаллических материалов, нанотехнологии обработки стали.
 

Кроме того, Н.П. Лякишев рассказал о проблемах совершенствования конструкционной керамики, о композиционных материалах с металлической матрицей, о перспективах аморфных материалов, новых свойствах аморфных структур, о развитии производства радиационностойких материалов.
 

На диаграммах, сопровождавших лекцию, были представлены динамика энергопотребления в производстве чугуна, энергетическая составляющая современных металлургических процессов, развитие которых идет по пути уменьшения расхода энергии; ассортимент металлических материалов с точки зрения их функционального назначения (СССР всем ассортиментом практически полностью обеспечивал себя сам, сейчас мы многое вынуждены закупать за границей); сравнительная энергоемкость различных металлов, сплавов и современного углепластика (углеродистая сталь — по-прежнему на первом месте). Также обсуждались новые процессы производства сталепроката, их градация по энергопотреблению и КПИ энергии, в сравнении — энергетические показатели производства железа и алюминия.
 

Путей экономической оптимизации производства стали — несколько. Один из них — переработка лома. По объему металлофонда Россия занимает сейчас второе место в мире после США, но пока мы больше лома продаем, чем перерабатываем. Также следует расширять сеть мини-заводов, более экономичных и технологически мобильных, чем заводы-гиганты.
 

Третьим выступил лауреат Демидовской премии 2005 г., директор Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН академик А.Э. Конторович. Основным содержанием его доклада «Концепция экономического развития и нефтегазовый комплекс России» стали цифры и факты «жизни» этой отрасли за последние годы, в основном — в сибирском регионе. Составляя 16% населения России, сибиряки выпускают 22% валового национального продукта. Западная Сибирь дает 71,6% отечественной нефти и 92% газа. Сейчас и на ближайшие десятилетия вперед первенство удерживают Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий автономные округа. В таблицах и графиках на стенде были представлены данные о добыче нефти и газа в России по крупнейшим компаниям и по регионам, о переработке и экспорте сырья. Все еще медленно вводятся в эксплуатацию новые месторождения, и за 2005 год прирост добычи нефти составил всего 2,5%, газа — 1,1%.
 

Встает вопрос: возможно ли реализовать идею Президента Российской Федерации об удвоении внутреннего валового продукта за 10 лет?
 

Статистические данные показывают, что до 1986 г. экономика страны развивалась поступательно, потом некоторое время двигалась вперед по инерции, 1991–1998 гг. были годами падения показателей, а сейчас наблюдается очень медленный рост ВВП и потребления энергетических ресурсов на душу населения. И даже если будет достигнуто удвоение ВВП — это будет лишь половина его объема в 1991 г.
 

При сегодняшней неоправданно высокой энергоемкости ВВП дальше следует двигаться по пути энергосбережения и ресурсосбережения. Неотложна и проблема воспроизводства минерально-сырьевой базы страны — уже многие годы темпы разведки новых месторождений отстают от темпов опустошения старых, и переломить эту тенденцию пока не удается.
 

Также обсуждались перспективы развития нефтяной и газовой промышленности Сибири и Дальнего Востока, ресурсы старых и новых месторождений (есть возможность их разработки на Ямале, в Карском и Баренцевом морях, в Восточной Сибири обнаружены самые древние на планете месторождения, увеличится роль Республики Саха — но потребуются и соответствующие инвестиции). В экспорте нефти и газа также весомее станет вклад Восточной Сибири, а наиболее перспективным для нас рынком представляется Азиатско-Тихоокеанский регион.
 

Итак, наша страна все еще располагает уникальными ресурсами нефти и газа, наша геологическая наука по своему потенциалу все еще превосходит зарубежную. Проблемы — недостаток интенсификации использования ресурсов, недостаток капиталовложений и медленное развитие технологий. И решаться эти проблемы должны незамедлительно.
 

—Что надо делать, чтобы стать академиком? — прозвучал вопрос из зала.
 

— Работать, работать и работать — другого пути я не знаю, — отвечал докладчик. Его слова повторил в своем заключительном обращении к студентам и ректор УрГУ В.Е. Третьяков: «Работать, работать и работать — у страны иного выбора нет, да и у вас тоже».
 

Записала Е. ИЗВАРИНА
 

На фото С. НОВИКОВА: выступают академики

О.Н. Крохин,

Н.П. Лякишев

и А.Э. Конторович.

Моменты заседания.