Skip to Content

КОНТУРЫ НОВОГО ПЛАНА

Осенняя сессия Общего собрания Уральского отделения РАН прошла в необычном расширенном формате. По решению президиума РАН она была посвящена выработке программы на будущее, конкретно — подготовке плана комплексного развития УрО с учетом стратегии научно-технологического развития страны. Как пояснил председатель Отделения академик Валерий Чарушин, разработанный восемь лет назад, в 2010 г. стратегический план развития академического Урала до 2025 года во многом утратил актуальность — сегодня мы живем в новых условиях, которые требуют новых подходов. Перед началом «программной» части прозвучало приветствие от полпредства Президента РФ по Уральскому федеральному округу и выступил руководитель территориального управления Министерства науки и высшего образования Игорь Манжуров, поблагодаривший УрО за сотрудничество при формировании новых научно-образовательных структур и пожелавший собранию успешной работы. Затем по традиции были торжественно вручены отделенческие награды 2018 года: шесть медалей и девять почетных дипломов имени выдающихся ученых Урала (полный список см. «НУ», № 12–13 с.г.). Кроме того, памятные медали и почетные грамоты Президента РФ «За вклад в подготовку и проведение XIX Всемирного фестиваля молодежи и студентов 2017 года в г. Сочи» получили председатель Совета молодых ученых УрО РАН Константин Чесноков и Наталья Соболева (СМУ ИМаш УрО РАН).
 
Общие задачи
Выполнение майских указов президента страны, задач, поставленных им в послании Федеральному Собранию, в котором науке, образованию и технологиям уделено небывало много внимания, поиск адекватных ответов на глобальные геополитические, экономические, экологические вызовы времени, невозможны без учета особенностей конкретных регионов, их потенциала. Об этом председатель УрО РАН напомнил во вступительном докладе. Так, для Урала с его индустриальной историей крайне важно решение проблем комплексной переработки и утилизации накопленных промышленностью отходов, ущерб от которых приобрел критический масштаб. Этим проблемам было посвящено прошедшее недавно в Екатеринбурге совещание «Экологические риски для здоровья населения в субъектах Уральского федерального округа» с участием министра природных ресурсов РФ Дмитрия Кобылкина. Речь там шла о реализации приоритетных проектов «Чистый воздух», «Чистая вода», «Чистая страна» в рамках федеральной целевой программы «Охрана окружающей среды», в которой есть место для приложения сил многих коллективов Уральского отделения. Еще один глобальный и одновременно региональный вызов — растущая резистентность (невосприимчивость) организма человека к антибиотикам, названная на уровне ООН «замедленным цунами». Необходимы новые поколения препаратов, которые преодолевали бы множественную лекарственную устойчивость, и уральские химики готовы участвовать в этой работе.


Академик В.М. Счастливцев, лауреат медали УрО РАН имени М.Н. Михеева

Особое внимание председатель уделил включению академического Урала в национальный проект «Наука». Для этого есть все предпосылки, тем более что цели нацпроекта («обеспечение присутствия Российской Федерации в числе пяти ведущих стран мира, осуществляющих научные исследования и разработки в областях, определяемых приоритетами научно-технологического развития; обеспечение привлекательности работы в Российской Федерации для российских и зарубежных ведущих ученых и молодых перспективных исследователей») практически совпадают с формулировкой общей цели развития УрО РАН, обозначенной в стратегии 2010 года («вывести научные исследования на новый, мировой уровень и повысить их практическую отдачу путем создания благоприятных материально-технических, организационных, финансовых и социальных условий для плодотворной творческой деятельности ученых»), менять здесь ничего не надо. Научные учреждения УрО РАН расположены на территории трех федеральных округов РФ (Уральского, Приволжского и Северо-Западного), двух экономических районов (Северного и Уральского), двух республик (Удмуртия и Коми), Пермского края и пяти областей (Свердловской, Челябинской, Оренбургской, Архангельской и Курганской). В них работают более 3000 научных сотрудников, в том числе около 700 докторов, больше 1800 кандидатов, 37 академиков и 70 членов-корреспондентов РАН. И даже после неоднозначно воспринятой научным сообществом академической реформы 2013 года с выведением институтов из-под юрисдикции РАН к сильным сторонам Отделения можно отнести наличие научных школ и высокую квалификацию сотрудников, высокий уровень фундаментальных исследований, рост числа и уровня научных публикаций, серьезные заделы по приоритетным направлениям развития науки и технологий, соответствие векторов прикладных исследований потребностям региона, запас готовых к внедрению в производство конкурентоспособных разработок, наконец, плотную интегрированность с вузами.
В ходе реструктуризации создано пять федеральных исследовательских центров УрО РАН (Центр комплексного изучения Арктики в Архангельске, Пермский, Удмуртский, Коми и Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр), в стадии формирования Оренбургский и Южно-Уральский ФИЦы. Все это вместе дает хороший шанс органично вписаться в национальный проект и достичь качественно нового уровня исследований, в частности создать центры мирового класса по приоритетным направлениям научно-технологического развития (не меньше двух, включая математический и материаловедческий), углубить кооперацию с вузами за счет организации мощного научно-образовательного центра, с предприятиями и промышленными корпорациями, повысить публикационную активность и качество публикаций до уровня передовых зарубежных стран, нарастить число молодых исследователей до 45%, в том числе благодаря продолжению успешно начатой на Урале программы строительства жилья для ученых. Конечно же, необходимо развивать международное сотрудничество, чему призвана способствовать недавно созданная в Екатеринбурге Ассоциация научно-технического сотрудничества России и Китая. Кроме того, новые возможности перед уральскими академическими учеными открывает объединение РАН с РАМН и РАСХН, то есть охват медицинской и сельскохозяйственной тематик, передача Академии полномочий по научно-методическому руководству научными исследованиями в вузах, их координация в ВПК, нацеленность на решение задачи импортозамещения и государственная политика, направленная на освоение Арктики.
 
Территории роста
Более конкретным содержанием намеченные председателем общие контуры нового плана наполнили последовавшие двадцать семь докладов, разбитых на два раздела — «территориальный» и тематический. Вначале слово предоставили руководителям вновь образованных ФИЦев.
Научные достижения архангельских ученых и перспективы развития Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики РАН, созданного в 2016 г. в результате реорганизации Архангельского НЦ УрО РАН, обрисовал директор ФИЦКИА доктор биологических наук Иван Болотов (на фото вверху). Сегодня структура центра включает Институт экологических проблем Севера УрО РАН, Институт геодинамики и геологии, Институт биогеографии и генетических ресурсов, Институт комплексных исследований Арктики, Институт физиологии природных адаптаций УрО РАН, Приморский филиал — Архангельский НИИ сельского хозяйства, стационар «Ротковец», Нарьян-Марский филиал и Арктическую сейсмическую сеть. В 2017 г. ФИЦ присвоено имя академика Н.П. Лаверова. По техническим причинам словосочетание «Уральское отделение» выпало из названия ФИЦКИА. Коллектив центра обратился к руководству УрО с просьбой о содействии в восстановлении исходного названия.
Иван Николаевич представил недавние результаты архангельских ученых в различных областях, многие из которых отражены в публикациях в престижных международных журналах «Nature», «Nature geoscience», «Nature communications» «Scientific Reports» и др. Программа развития ФИЦКИА предполагает существенное обновление научного оборудования, а также строительство нового научно-лабораторного комплекса. Ученые центра примут участие в мегапроекте «Разработка экологической стратегии освоения углеводородных месторождений в Арктике», в создании НОЦ «Адаптивные материалы и технологии в Арктике» и Арктического центра геномных технологий. Планируется также организовать новые подразделения — лабораторию эволюционной экологии и геномики гидробионтов в Институте комплексного изучения Арктики и лабораторию технологий кормопроизводства и кормления крупного рогатого скота в условиях Арктической зоны в Приморском филиале ФИЦКИА.
О реорганизации Оренбургского НЦ УрО РАН, которую планируется завершить в 2019 г., сообщил член-корреспондент Сергей Черкасов. Миссия создаваемого Оренбургского ФИЦ УрО РАН — генерация фундаментальных знаний, способствующих укреплению здоровья человека и созданию условий рационального природопользования. Сергей Викторович представил основные направления медико-биологических исследований центра, в том числе основанное оренбургскими микробиологами новое научное направление — инфекционную симбиологию. Это технологическая платформа для создания здоровьесберегающих технологий и новых биопрепаратов симбиотического ряда. В проекте примут участие сотрудники Института клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН и их коллеги из академических институтов и вузов Челябинска, Тюмени, Москвы и Екатеринбурга.
Проект разработки конвергентных и природоподобных технологий, способствующих оптимизации пространственного развития южных регионов Европейской России и Урала в условиях климатических и антропогенных изменений представил научный руководитель Института степи академик Александр Чибилев. По его словам, степи — критическая территория биосферы, они так же важны для России, как и Арктика, а степеведение — область конвергенции фундаментальных и прикладных знаний. Оптимизация природопользования в степной зоне, преодоление последствий аграрного и промышленного воздействия на степные ландшафты могут стать одним из драйверов успешного технологического России. В реализации мегапроекта по созданию систем комплексного природопользования в районах интенсивного антропогенного воздействия планируют участвовать сотрудники отдела геоэкологии Оренбургского НЦ УрО РАН. 
Первые итоги деятельности Пермского ФИЦ УрО РАН, созданного в мае 2017 г., подвел директор центра член-корреспондент Александр Барях. Сегодня структура ПФИЦ помимо четырех институтов, входивших в ПНЦ, включает Пермский НИИ сельского хозяйства, отдел по исследованию политических институтов и процессов, отдел истории, археологии и этнографии и лабораторию фотоники. Все подразделения сохранили самостоятельность и свои научные направления, при этом объединение их в федеральный исследовательский центр создает условия и стимулы для междисциплинарных исследований, призванных обеспечить безопасность природных и техногенных систем. Александр Абрамович представил междисциплинарные проекты ПФИЦ: моделирование техногенного загрязнения водных объектов и участие в программе оздоровления Волги, исследования в области механобиологии живых систем и агробиофотоники, систему оптоволоконного термометрического контроля состояния ледопородного ограждения шахтных стволов, технологию переработки шламов в удобрения, разработку специальных хранилищ картофеля в атмосфере калийных рудников. Перспективы развития ПФИЦ руководство центра связывает с совершенствованием его инфраструктуры и усилением региональной компоненты. В 2017 г. в строительство и обновление приборной базы инвестировано около 200 млн р., завершено строительство лабораторного перехода в Горном институте и центра механических испытаний крупномасштабных конструкций. Ежегодный общий объем исследований ПФИЦ в интересах экономики региона составляет более 300 млн р. В ходе вузовско-академического сотрудничества планируется создать НОЦ в рамках нацпроекта «Наука» и Институт калия (совместный проект Горного института и Пермского национального исследовательского политехнического университета при поддержке ПАО «Уралкалий», АО «Еврохим»).
Как отметил директор Удмуртского ФИЦ УрО РАН доктор физико-математических наук Михаил Альес, ученые центра нацелены на цифровую и сетевую трансформацию исследований. Изначально создававшиеся для научного обеспечения Ижевской оборонной агломерации, академические подразделения Удмуртии и сегодня ориентированы на прикладные результаты в области моделирования процессов в сложных системах и средах, создание новых материалов и разработку аддитивных технологий и биотехнологий, а также на изучение взаимодействия финно-угров, славян, тюрков в историческом ландшафте Северо-Восточной Евразии. Новые походы к организации научных исследований руководство УдмФИЦ УрО РАН связывает с формированием научно-технологических пакетов (НТП), которые представляют собой не просто сумму технологий, но обладают технологической синергией. Вся деятельность ученых центра «встроена» в 6 НТП: «Цифровой двойник и программирование свойств материалов», «Искусственный интеллект. Предикативное управление технологическими процессами», «Интеллектуальная сенсорика», «Приборы и методы интерпретации научных данных», «Продовольствие в антропных средах», «Биоинжиниринг идентичности». В результате «инвентаризации» создан банк НИР УдмФИЦ, описаны компетенции научных подразделений, сформулированы цели перспективных исследований, построены возможные траектории технологического развития предприятий ОПК и определены возможности участия в нем УдмФИЦ, вхождения центра в технологические консорциумы, созданы сервисы для работы с технологическими компаниями и трансфера научных открытий в эффекты рынка.
«ФИЦ Коми НЦ УрО РАН — мост в Евроарктику» — так назвал свой доклад врио директора центра доктор биологических наук Владимир Володин. Озвучив приоритетные направления исследований ФИЦ, который был создан в ноябре 2017 г. и в структуру которого вошли институты Коми НЦ, а также Институт сельского хозяйства и организованный на базе отдела Физико-математический институт, он отметил усиление арктического вектора. Включение Воркутинского округа в состав Арктической зоны РФ открывает новые возможности для развития региона и ставит новые задачи перед академической наукой: научное обоснование соединения транспортных коридоров, создания новых центров добычи и переработки минерального сырья, решение проблем угольных моногородов и развитие углехимии, медико-билогическое сопровождение жизнедеятельности человека в Арктике, обеспечение экологической безопасности северных территорий. Арктическая тематика представлена и в междисциплинарных проектах ФИЦ: это оценка и прогноз изменений природной среды Европейского Севера России в результате промышленного освоения и глобального изменения климата, разработка стратегии рационального природопользования, технологии живых систем, молекулярно-генетические, физиолого-биохимические и эволюционные жизнеобеспечения, защиты и адаптации организмов, развитие адаптивной селекции и агробиотехнологий, исследования фундаментальных проблем социокультурной адаптации человека к условиям арктических и субарктических широт Евразии, сохранение природного и культурного наследия. На базе Центра спортивной подготовки сборных команд Республики Коми ученые Института физиологии создают Центр научного сопровождения подготовки спортсменов высшей квалификации. Владимир Витальевич также отметил, что сферы интересов северных ФИЦ — Кольского, Карельского, ФИЦКИА и Коми НЦ — смыкаются, поэтому предложено сформировать комплексную программу исследований «Евроарктика».
 
Направления прорыва
Очень плотным, информационно насыщенным был раздел выступлений, посвященных приоритетным направлениям научно-технологического развития страны в их уральском варианте. Вот их краткое содержание.
Директор Уральского федерального аграрного научно-исследовательского центра УрО РАН доктор ветеринарных наук Ирина Шкуратова главной стратегической целью и научной задачей своего коллектива назвала продовольственную безопасность региона как часть устойчивого развития всего отечественного сельскохозяйственного производства. На Среднем Урале основные достижения в реализации государственных программ относятся к сфере животноводства — производится большой объем молока высокого качества, благодаря работам академика И.М. Донник и коллег успешно решена проблема лейкоза крупного рогатого скота. Однако остается и множество нерешенных вопросов. Прежде всего это высокая зависимость от импортного генетического материала (в уральском растениеводстве его доля составляет 75%, 90% племенного материала в птицеводстве также поступает из-за рубежа). Пример борьбы с негативной тенденцией — создание селекционно-семеноводческого центра «Уральский картофель». Курганский НИИ сельского хозяйства, где создаются современные базы данных, разрабатываются соответствующие методики и алгоритмы, участвует таким образом в цифровизации земледелия. Кроме того, УрФАНИИЦ разрабатывает технологии снижения уровня промышленного загрязнения сельскохозяйственных угодий.
В докладе заведующей отделом селекции картофеля Уральского НИИ Сельского хозяйства доктора сельскохозяйственных наук Елены Шаниной были кратко представлены результаты работы селекционеров начиная с 1950-х, но главным образом — за последние годы. Для создания каждого нового сорта специалистам в среднем требуется 12 лет. В 2018 г. завершена работа над сортами картофеля «Мишка» (главное его достоинство — скороспелость) и «Аляска» (особо устойчив к заболеваниям). Исследования в УралНИИСХ ведутся в рамках федеральных программ, в частности, программы «Картофель». Большое подспорье для специалистов — обновление оборудования: в институте создана лаборатория микроклонального размножения, разработана и запущена современная гидропонная установка. Свои результаты приносит и сотрудничество с коллегами из Беларуси, Казахстана, Китая, с агрофирмами различных российских регионов, причем тесно связанные фундаментальные и прикладные составляющие проектов образуют замкнутый цикл. Основными проблемами отрасли, по убеждению Е.П. Шаниной, являются все еще низкое качество оборудования и, опять же, преобладание на рынке импортной продукции и семенного материала.
Глава объединенного ученого совета УрО РАН по медицинским наукам академик Валерий Черешнев в докладе «Приоритеты медицинских исследований на Урале» обозначил 3 ведущих направления. Это, во-первых, переход к персонализированной медицине и высокотехнологичному здравоохранению, во-вторых — освоение передовых интеллектуальных технологий, новых материалов и способов их конструирования, в-третьих — передовая логистика, обеспечение связанности регионов РФ, труднодоступных территорий Мирового океана, Арктики и Антарктики с помощью новейших транспортных и телекоммуникационных систем. От перспектив докладчик вернулся к существующему положению вещей. Вызовы времени для нашей страны в сфере здравоохранения в целом не отличаются от мировых тенденций: высокая смертность от сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, самоубийства и другие свидетельства психологического нездоровья общества, патологии, обусловленные цито-эндо-экологическими взаимодействиями в организме и т.д.
По-прежнему низка продолжительность жизни в России (153-е место в мире), остаются нерешенными множество организационных проблем здравоохранения, по некоторым направлениям, активно развивающимся в мировых масштабах, у нас исследования практически не ведутся. Для уральских специалистов в приоритете остаются, в частности, физиология (в том числе особенности старения) человека в условиях Севера, микробиологические исследования, радиомедицина, создание и применение новых препаратов и композитных материалов, цифровые технологии и т.д.
Свой доклад «Ядерная медицина как один из приоритетов научно-технического развития Урала» главврач Челябинского областного клинического центра онкологии и ядерной медицины, главный радиолог УрФО академик Андрей Важенин посвятил этапам создания и перспективам уральского кластера ядерной медицины. Уральский федеральный округ, благодаря уникальной концентрации предприятий «Росатома» и интеллектуальных сил становится единственной в своем роде точкой роста для соответствующих научных и прикладных дисциплин. Элементами, из которых складывается кластер как система, стали внедрение «кибер-ножа» в онкохирургию, открытие в Челябинске и Магнитогорске центров позитронно-эмиссионной томографии, запуск установки для нейтронной терапии в Снежинске, развитие радионуклидной терапии, брахиотерапии рака (имплантации источника бета-излучения в пораженный орган), онкоофтальмологии. Важная составляющая успеха — сотрудничество медиков и оборонщиков (специалистов ПО «Маяк» и других), расширение профессиональных контактов благодаря форумам и конференциям различного уровня. Так же, как и предыдущие докладчики, пакадемик Важенин посетовал на отсутствие отечественного оборудования, а также бюрократические препоны внедрению новых медицинских технологий.
Директор Института истории и археологии УрО РАН доктор исторических наук Игорь Побережников озаглавил свой доклад «Современные вызовы развитию России и социально-гуманитарная экспертиза». Первостепенны, на его взгляд, такие глобальные вызовы, как миграции, глобализация, цифровая коммуникация и рост потока информации, политическая радикализация и нападки на свободу слова, убеждений, политического и культурного самовыражения. Отсюда — задачи гуманитариев: новое понимание взаимодействия науки, технологий и общества, изучение самобытности различных общин, регионов и наций, особое внимание к социальным и гуманитарным составляющим безопасности, внедрение цифровых технологий, а также действия в защиту открытой науки. В российской гуманитарной науке, подчеркнул докладчик, необходимо усиление ее прикладной части, экспертного подхода, требующего объединения всех интеллектуальных ресурсов. Особое внимание должно быть уделено развитию человеческого потенциала, социально ориентированным технологиям, образованию, формированию исторического сознания, гармоничному развитию личности. Перспективные для уральских историков, этнографов, обществоведов, филологов темы – исторический опыт пространственного развития регионов, «большие вызовы» в отечественной истории и системные ответы на них, работа с историко-культурным наследием, технологии выработки общественного согласия, юридических экспертиз и правового обеспечения. Этнологическую экспертизу нужно сделать обязательной частью политического менеджмента. В целом социально-гуманитарная экспертиза должна осуществляться как постоянный направленный мониторинг, непрерывный диалог с обществом.
Директор Института математики и механики член-корреспондент Николай Лукоянов начал свой доклад «О перспективах создания Уральского междисциплинарного центра высокопроизводительных вычислений» с истории компьютерных вычислений на Урале. Сегодня суперкомпьютер «УРАН» по праву может считаться центром коллективного пользования: его вычислительные мощности полностью загружены задачами 15 институтов Отделения, притом доля собственных расчетов ИММ составляет лишь 11 %. Здесь обрабатываются данные по сверхпроводящим системам, решаются задачи молекулярной динамики, строятся модели работы сердца человека, управления движущими объектами и т.д. Однако компьютерная техника быстро устаревает, и без достаточного финансирования буквально через несколько лет «УРАН» потеряет работоспособность. Президиум РАН выдвинул идею создания распределенной суперкомпьютерной сети коллективного пользования, и по этому плану предстоит создать новый вычислительный комплекс, в 12 раз более мощный. ИММ располагает необходимыми площадями, энергообеспечением, квалифицированными кадрами, понятны сроки и стоимость. Однако Николай Юрьевич призвал все заинтересованные институты поделиться с ИММ своими планами и пожеланиями, чтобы специалисты смогли учесть их при окончательной конфигурации архитектуры нового суперкомпьютера.
С суперкомпьютерной темой смыкался и следующий доклад «Проект ГИГА-Урал и его взаимосвязь с развитием цифровых технологий», сделанный доктором физико-математических наук Олегом Плеховым (ИМСС УрО РАН, Пермь). В нем речь шла о создании научно-образовательной сети УрО РАН, необходимой для коллективного пользования линии обмена компьютерными данными. Прообраз ее был в свое время создан в виде оптоволоконной линии Екатеринбург – Пермь длиной в 456 км и поддерживающей скорость в 20 Гб/сек. Другим достижением является собственная сеть Пермского ФИЦ, охватывающая обе части города и обладающая еще более высокой пропускной способностью. Цель этих экспериментов — отработать возможность передачи большого объема данных с обработкой в реальном времени. Среди подобных задач — а у Пермского ФИЦ их достаточно, — докладчик привел в пример задачу кластерного анализа акустической эмиссии, когда для мониторинга необходимо выделять полезную информацию в условиях высокого фонового шума. Необходима интеграция с сетью RUNNet, в создании которой принимали участие уральские вузы, и, конечно же, новый суперкомпьютер в ИММ должен иметь соответствующие мощности доступа.
Доклад члена-корреспон-дента Евгения Попова (Институт экономики УрО РАН) «Эконотроника цифрового общества» был посвящен переходу от неоклассической экономики (эта парадигма сегодня служит основой работы российского государственного аппарата) к экономике институциональной. Сам термин «эконотроника» введен для исследования динамики развития экономических институтов взаимодействия между акторами и обществом в современной цифровой экономике. Опираясь на достижения современной науки и программу «Цифровая экономика Российской Федерации» (утверждена правительством РФ в 2017 г.), Евгений Васильевич предложил целый ряд направлений и задач исследований. Здесь и нерешенная пока задача моделирования эконотроники, и развитие технологии блокчейна, и такие уже успешно опробованные методы, как институциональные атласы и измерения институтов через матрицы результативности. Инновационные экономические реалии, широко использующие сетевые технологии, все больше влияют на нашу жизнь и требуют осмысления в новой парадигме.
Директор Института физики металлов УрО РАН академик Николай Мушников в докладе «Перспективные магнитные материалы для новых технологий энергетики и электроники» остановился на прочных связях ИФМ с уральскими производителями. В отличие от некоторых других областей, по магнетизму существует согласованная «дорожная карта» с четкими целями и сроками, и уральские ученые участвуют в 9 из 12 ее направлений. Касаясь перспектив развития, Николай Варфоломеевич особо подчеркнул, что приоритетом сегодня является пространственное развитие Академии, и поэтому создание центра по магнетизму именно на Урале имеет хорошие перспективы.
Академик Виктор Кожевников (Институт химии твердого тела УрО РАН) сменил предварительно согласованное название своего доклада и остановился на глобальных вызовах, стоящих сегодня перед человечеством. Виктор Леонидович считает необходимым сосредоточить усилия ученых прежде всего на обеспечении перехода к экологически чистой и ресурсосберегающей экономике с постепенно нарастающим использованием возобновляемых источников энергии. Для этого следует создать совместно с УрФУ научно-образовательный центр, который занялся бы современных компьютерным материаловедением, новыми источниками энергии и распределенной энергетикой, комплексной переработкой промышленных и бытовых отходов и смежными областями. Здесь, подчеркнул докладчик, найдется место для тематики всех институтов УрО РАН. Его поддержал член-корреспондент Виталий Бамбуров, отметив, что сейчас на первый план выходит культура производства и его экологическая безопасность, с чем собравшиеся безусловно согласились.
Доклад «Междисциплинарный научный центр металлургической физики и материаловедения УдмФИЦ УрО РАН: от фундаментально-ориентированных исследований до инновационных перспективных технологий» представил доктор физико-математических наук Владимир Ладьянов (Физико-технический институт УдмФИЦ). Он дал анализ ключевых проблем и противоречий между наукой и технологиями и наметил пути реформирования в виде реализации полных циклов исследований от генерации фундаментальных знаний до прикладных исследований по единому комплексному тематическому плану. Создание научного центра металлургической физики и материаловедения должно ускорить технологическое перевооружение промышленности. Так, именно создание «цифровых двойников» материалов и технологий позволило сжать разработку модульной платформы автомобилей линейки «Кортеж» до полугода вместо традиционного десятка лет.
О широком международном сотрудничестве в области, которая находится не только на стыке наук, но и на самом переднем крае исследований, рассказал в докладе «Механобиология и коллективные явления в конденсированных сильно-неравновесных средах» доктор физико-математических наук Олег Наймарк (Институт механики сплошных сред Пермского ФИЦ УрО РАН). В настоящее время ведется разработка программно-аппаратного комплекса для неинвазивной ранней диагностики в онкологии методами лазерной микроскопии и инфракрасной термографии.
Новый подход к созданию исследовательского оборудования прозвучал в докладе доктора физико-математических наук Евгения Кравцова (Институт физики металлов) «Междисциплинарный центр на базе компактных источников нейтронов и синхротронного излучения для фундаментальных научных и прикладных исследований». Существует определенный зазор между «большими» реакторами и лабораторными источниками излучений, который, по словам докладчика, может быть заполнен компактными источниками. Он представил проект синхротрона размером 8х15 метров с тремя станциями, за счет новых решений практически не уступающего по яркости «большому» реактору, не содержащего и не производящего делящиеся материалы. Разумеется, под проектирование и строительство подобного объекта необходимо создание междисциплинарного коллективного пользовательского центра.
Директор Института электрофизики УрО РАН доктор физико-математических наук Станислав Чайковский представил разрабатываемые им и его коллегами электрофизические установки для использования в фундаментальных исследованиях и реальном секторе экономики. Тренд последнего времени — бум гигантомании. Считается, что чем больше институт, проект, установка, тем лучше. При этом существует малогабаритное оборудование, которое из-за размера не становится хуже, а наоборот, может находиться на переднем крае науки. Такого типа установки проектируются в ИЭФ: это компактный генератор РАДАН и полупроводниковый генератор с экстремально высокой пиковой мощностью, импульсный малодозный томограф, импульсный катодолюминесцентый спектрограф, а также установки для вакуумно-плазменной модификации материалов, плазменного синтеза и модификации порошков. Представленные в докладе разработки наиболее близки к этапу применения на практике.
Председатель научного совета РАН по металлургии и металловедению академик Леопольд Леонтьев рассказал о состоянии и перспективах использования минерально-сырьевой базы Урала. В регионе представлены практически все полезные ископаемые, но имеются упущения при их добыче и переработке. Сейчас вся металлургия на Урале основана на использовании ванадийсодержащих титаномагнетитов. Титана в них немного, и извлекается в основном железо и ванадий. При этом на Урале сосредоточены огромные запасы титановых руд, которые не добываются, — используется импортное сырье. Аналогичная ситуация сложилась и с нержавейкой. Сейчас Россия производит меньше 70 тысяч тонн нержавеющей стали в год, остальное закупается за рубежом. На Урале есть все, чтобы создать собственное производство нержавейки. Более того, Институт металлургии уже провел промышленные испытания на Серовском заводе ферросплавов, показав возможность из бедных уральских руд получать необходимый продукт. Также в докладе были затронуты вопросы переработки красного шлама и проблемы производства редкоземельных и редких металлов.
Директор Института металлургии УрО РАН член-корреспондент Андрей Ремпель представил два проекта исследований. Первый связан с созданием комплексных технологий переработки сырья Урала. В каждом месторождении руда имеет свои характеристики, и для обогащения той или иной руды приходится использовать разные методы. Вместе с тем сегодня стоит задача полностью переработать все, что добывается. Металлурги предлагают для этих целей три технологии: электроплавку, доменную плавку и агломерацию. Второй озвученный в докладе проект рассчитан на получение так называемых высокоэнтропийных сплавов, содержащих не менее пяти компонентов. Такие материалы одновременно обладают повышенной прочностью и пластичностью, что характерно, например, для металлокерамик. Решить вопросы, возникающие при создании высокоэнтропийных сплавов, поможет моделирование на суперкомпьютере. Полученные сплавы могут применяться как высокопрочные и износостойкие конструкционные материалы, а также в качестве защитных покрытий.
О стратегии производства и потребления сырьевых ресурсов в условиях осложнения геологического строения, ухудшения качества и доступности минерально-сырьевой базы Урала рассказал директор Института горного дела УрО РАН доктор технических наук Сергей Корнилков. Добыча сырой руды по сравнению с пиковым показателем времен Советского Союза сегодня превышена, но качество продукции горной промышленности падает. В этих условиях необходимо совершенствование процессов разведки, разработки и эксплуатации месторождений. Вклад ученых заключается в формулировании порядка и методов изучения объектов, в экспресс-анализе ресурсов, в предварительной оценке способов разработки и переработки сырья, контроле основных условий недропользования, в сопровождении проектных работ и эксплуатации месторождения. На конкретных примерах в докладе показана актуальность тех направлений, которые ведет институт.
Главный научный сотрудник Института геологии и геохимии УрО РАН член-корреспондент Виктор Пучков представил доклад об основных задачах исследований геологии, металлогении и глубинного строения Урала. Основное внимание он уделил инновационным направлениям в науках о Земле. В стратиграфии актуальность приобрел поиск так называемых «золотых гвоздей», стандартов границ между геологическими ярусами. Также для специалистов стали доступны новые методики датировки. В области литологии и металлогении ученые Института минералогии УрО РАН (Миасс) открыли новое направление, создав единую теорию литогенеза вулканогенно-осадочных рудных месторождений. Продолжают развиваться теория тектоники литосферных плит и учение о так называемых плюмах — восходящих горячих мантийных потоках. Совершенствуется концепция абиогенного глубинного синтеза углеводородов. Предложены схемы, которые характеризуют месторождения с учетом их последовательного формирования. Перспективным направлением была также названа скважинная геофизика, развиваемая в Институте геофизики УрО РАН с использованием приборов собственного производства.
Заместитель директора Института экологии растений и животных УрО РАН доктор биологических наук Денис Веселкин презентовал проект центра по изучению и управлению биоразнообразием, биоресурсами и экосистемными услугами Уральского региона. Задача на будущее — трансформация классической полевой биологии из наблюдательной науки в науку, которая позволит принимать решения и генерировать четкие рекомендации для практики. Для этого необходим выход на иной технологический уровень исследований за счет обновления инфраструктуры, объединения имеющихся массивов данных и их анализа с применением методов big data. В рамках проекта предлагается создать центры коллективного пользования и междисциплинарные лаборатории, а также разработать единые протоколы записи данных, накопленных биологами из Екатеринбурга, Сыктывкара, Оренбурга, Миасса и Тобольска.
Директор Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН доктор химических наук Максим Ананьев рассказал о материалах, технологиях и устройствах для водородной и двухкомпонентной атомной энергетики. Задачи в области энергетики, которые ставит перед собой Россия, не могут быть решены без электрохимических технологий, а это сфера базовых компетенций ИВТЭ. Для распределенной энергетики институт разрабатывает генераторы на основе твердооксидных, протонно-керамических и расплав-карбонатных топливных элементов, а также системы хранения и утилизации электроэнергии. В последних двух случаях речь идет о металл-ионных, металл-воздушных аккумуляторах и системах power-to-liquid и power-to-gas. В области атомной энергетики ученые разрабатывают материалы и процессы для новой пирохимической технологии замыкания ядерного топливного цикла, в том числе с использованием жидкосолевых реакторов. Разработки ИВТЭ уже востребованы такими крупными компаниями, как «Росатом», «Роскосмос», «Русал», «Газпром» и «ИнЭнерджи».
Член-корреспондент Владимир Богданов (Институт экологии растений и животных УрО РАН) представил крупный проект «Экологическая стратегия освоения и использования углеводородов в Арктике», в котором помимо ИЭРиЖ и его Арктического научно-исследовательского стационара задействованы ФИЦКИА РАН им. академика Н.П. Лаверова (Архангельск), Институт биологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар), Институт экономики и Институт промышленной экологии УрО РАН (Екатеринбург). Такая стратегия сегодня жизненно необходима, поскольку антропогенная и техногенная нагрузка на чрезвычайно уязвимые северные экосистемы постоянно нарастает. Органичное сосуществование природной среды и топливно-энергетического комплекса в ходе комплексного освоения Арктики возможно при условии сохранения арктических экосистем, их биологических ресурсов и достижении компромисса между интересами коренных народов Севера и предприятий нефтегазового комплекса. Требование рационального использования природно-ресурсного потенциала Арктики относится не только к нефтяникам и газовикам, но и к коренному населению Севера. Так, интенсивная деградация оленьих пастбищ и снижение запасов ценных видов рыб на Ямале вызваны не столько нефте- и газодобычей, сколько перевыпасом оленей и переловом рыбы. Разумный баланс интересов и экологический подход к решению проблем — условия устойчивого развития Арктики.
Заведующий отделом континентальной радиоэкологии ИЭРиЖ доктор биологических наук Александр Трапезников представил большой проект «Миграция, накопление и распределение радионуклидов в северных реках России, подверженных воздействию предприятий ядерного топливного цикла и глобальных выпадений» (участники — ИЭРиЖ, Институт биологии Коми НЦ и Тобольская комплексная научная станция УрО РАН). Ученые проведут радиоэкологическое исследование 26 рек Обь-Иртышской речной системы, бассейнов Печоры, Северной Двины и Вычегды. Фрагментарно такие исследования ведутся давно, и результаты неутешительные. По-прежнему в плачевном состоянии самая грязная река мира Теча в Челябинской области. На территории водосбора реки Ухты и ее притоков из бассейна Печоры находятся 12 заводов по добыче радия из подземных вод. Локальные же участки радиоактивного загрязнения тяжелыми естественными радионуклидами рассредоточены на площади 3 000 квадратных километров, их вынос в гидрографическую сеть идет с 1931 года и никем не контролируется. В ходе выполнения проекта планируется разработать математические модели переноса радионуклидов северными реками, ранжировать их по уровню радиационной нагрузки, идентифицировать основные источники радиоактивного загрязнения, дать количественные оценки накопления радионуклидов компонентами северных речных экосистем, возможности использования рыбных ресурсов, а также эффективности реабилитационных мероприятий.
Обзор подготовили Андрей ПОНИЗОВКИН, Евгения ИЗВАРИНА,
Андрей ЯКУБОВСКИЙ,
Елена ПОНИЗОВКИНА, Павел КИЕВ.
Фото
Тамары ПЛОТНИКОВОЙ, Сергея НОВИКОВА

 

Год: 
2018
Месяц: 
ноябрь
Номер выпуска: 
23
Абсолютный номер: 
1185
Изменено 29.11.2018 - 15:14


2012 © Российская академия наук Уральское отделение
620990, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91
makarov@prm.uran.ru +7(343) 374-07-47