Полтора миллиарда с пользой

Победители конкурса научных проектов, инициированного в 2020 году министерством науки РФ, на протяжении трех последних лет ежегодно получали финансирование в размере не менее 100 млн рублей. В числе получателей грантов оказались пять проектов, предложенных институтами СО РАН, получив таким образом суммарно за эти годы полтора миллиарда рублей на научные исследования. Результаты проделанной работы обсудили на научной сессии Общего собрания СО РАН, прошедшей в конце прошлой недели в новосибирском Академгородке. Подробности – в репортаже «Континента Сибирь».

Азиатский поворот

На сегодня в экспертном сообщество много говорится про «азиатский разворот» России. И в то же время восточная часть России (Сибирь и Дальний Восток) заметно уступает западной и в плотности населения, и в развитости инфраструктуры, и по целому ряду других важных социально-экономических параметров. Для исправления этого перекоса необходима новая стратегия экономического развития Сибири, выработка которой стала целью одного из проектов, поддержанных грантами. А головной организацией-исполнителем выступил Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН. Результаты работы ученых частично были представлены на форуме «Евразийские трансграничные экономические и научно-технические взаимодействия», прошедшем в Академпарке в конце прошлого года. Ранее руководитель института, академик РАН Валерий Крюков рассказывал, какую роль в рамках этой стратегии мог бы сыграть Новосибирск.

Напомним, вкратце суть предложений сибирских экономистов. Для развития Азиатской части России необходим более комплексный подход к освоению природных богатств, как с точки зрения увеличения доли локализации в их переработке (в соответствии с особенностями самих ископаемых), так и с точки зрения научно-производственного обеспечения данных процессов. Сегодня мы стоим перед дилеммой: с одной стороны, у нас не хватает собственных высокотехнологичных продуктов, с другой — внутренний рынок слишком мал, чтобы окупить расходы на их разработку, что и является главной причиной нежелания бизнеса вкладываться в инновации.

Выход ученые видят в регулировании развития внутреннего рынка и выстраивании новых производственно-экономических цепочек. «Повышая глубину передела сырья, мы можем увеличить емкость рынка в два-три раза. Иначе говоря, нам надо не просто добывать что-то из земли и продавать, но и что-то делать с этим сырьем у себя. В итоге, мы не только увеличим объемы внутреннего рынка, спрос на локализованное высокотехнологичное оборудование, но и получим перспективу выхода на внешние рынки», ─ подчеркнул Валерий Крюков.

В то же время, регулирование рынка, по его словам, не означает возврата к плановой экономике советского образца. Сегодня это невозможно, да и не нужно. А вот индикативная экономика, связанная с определением рамок и условий, а также оценке на их основе текущей ситуации – нам просто необходима.

Надо заметить, что в рамках исследования ученые не просто сформулировали набор неких полезных советов. Ими была сформирована единая База знаний о сырьевых запасах, инфраструктуре, социально-экономическом потенциале Азиатской России и компаниях, работающих на этой территории. Обладая своей системой ГИС-моделирования, эта база позволяет проводить анализ экономических процессов, их прогнозирование и принятие управленческих решений. В частности, определить, как лучше выстраивать те самые новые производственные цепочки и просчитать, каков будет от этого эффект.

«Этот проект показал, что инноваторов в Сибири хватает, главное, правильно скоординировать их работу, чему должна способствовать созданная нами База знаний», — отметил ученый. По его словам, одним из следующих шагов по развитию результатов, полученных в рамках проекта, станет разработка и оценка нескольких мега-проектов устойчивого развития на территории Азиатской России, которые должны запустить процесс выстраивания новых цепочек и ускорить его. И тогда Сибирь будет не просто служить приращению могущества России, а станет реальным драйвером ее социально-экономического развития.

Посткремниевая электроника

Тема второго проекта также знакома читателям «Континента Сибирь» ─ недавно о состоянии дел в этой области рассказывал директор Института физики полупроводников, академик РАН Александр Латышев, институт которого выступил в качестве головной организации в этой работе.

Отставание России в сфере микроэлектроники сегодня очевидно, эксперты оценивают его в 10-15 лет и догнать будет практически невозможно, слишком быстро развивается эта отрасль. Но, возможно, нам это и не нужно. Как уверяют те же эксперты, самые миниатюрные микросхемы сегодня еще мало где востребованы, и Россия может сосредоточиться на выпуске элементной базы, которую мы умеем делать (наращивая производственные мощности, конечно) – ведь она тоже востребована на внутреннем и мировом рынке. И одновременно вести исследования в области так называемой посткремниевой электроники, которая сегодня только формируется и в этой области нет далеко ушедших вперед лидеров.

Первая задача стоит перед промышленностью, а вторую необходимо решать ученым, что они и делали на средства упомянутого гранта-стомиллионника (вместе с инвестициями индустриальных партнеров). И судя по отчету академика Латышева, деньги исследователи потратили не зря.

Помимо целого ряда фундаментальных научных открытий, ими созданы новые материалы и элементная база, которая может применяться в квантовой электронике (создание которой на сегодня – один из главных трендов мирового прогресса). В их числе, спин детекторы, которые будут установлены на одной из станций Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ) и позволят ученым исследовать структуру новых квантовых материалов. Транзисторы со сверхмалым энергопотреблением, которые используются в производстве переключателей СВЧ-диапазона (технология их выпуска уже передана для масштабирования индустриальному партнеру), а также мощные фотодиоды того же СВЧ-диапазона, проходящие в настоящее время испытания на ряде предприятий страны.

Еще несколько разработок вышли на финальную стадию. Например, сверхминиатюрный лазер размером в несколько микрон, который может существенно повысить характеристики сигнала в телекоммуникационных и навигационных системах. Опытные образцы таких лазеров прошли испытания и сейчас ведется их доработка и оптимизация. Достаточно далеко продвинулись ученые в создании лавинных фотодиодов для квантовых систем связи, которые гарантируют абсолютную защищенность информации. В отличие от зарубежных аналогов, функционирующих в значительно охлажденном виде (что заметно удорожает и усложняет эксплуатацию), новосибирцы добились стабильной работы устройства при комнатной температуре. Но, перед тем, как говорить о внедрении, надо решить проблему корпусирования этой системы, и поскольку это вне компетенции наших ученых, они усиленно ищут партнеров для завершения работы.

В целом, отметил Латышев, российская наука сегодня готова работать на мировом уровне, вопрос в готовности отрасли использовать результаты их работы. «Сейчас нам надо любой ценой закрывать дефицит микросхем по ключевым направлениям. Не гнаться за лидерами, а делать то, что необходимо, но нам не продают. Здесь нам поможет Беларусь, но надо развивать и свои фабрики, делать свое оборудование для печати микросхем – литографы и так далее», — подытожил он.

Байкальский мониторинг

Еще один проект решал задачу комплексного мониторинга ситуации на Байкале и в его окрестностях. Проблема понятная: мы имеем территорию, признанную мировым достоянием, обладающую ценнейшими природными ресурсами, но малонаселенную с неразвитой инфраструктурой. В результате, часто мы лучше осведомлены о том, что происходит в океанских глубинах, чем о ситуации в «зеленом море тайги». И часто можем только догадываться о влиянии природных и техногенных процессов на ее состояние. И это касается не только Бакальского региона, но и большей части территории нашей страны. А хотелось бы знать точно, и не просто знать, а уметь управлять ситуацией.

Решать эту задачу ученые предлагают с помощью созданной ими цифровой платформы, которую представил научный сотрудник НИЦ «Байкальский регион» к.т.н. Евгений Фереферов. Она представляет собой комплекс программ, обеспечивающих разносторонний анализ экологической обстановки (состояние атмосферы, лесов, уровень загрязнения почвы, медико-биологический мониторинг и еще ряд направлений), работающих на основе методов машинного обучения. «Это обеспечивает не только полноценный анализ обстановки, но и делает возможным достоверное прогнозирование развития ситуации в будущем», — отметил ученый.

Еще одно преимущество созданной платформы в ее универсальности: подобные системы экологического мониторинга можно размещать и использовать и в других регионах. Главное условие – обеспечить их достаточным потоком входящей информации. В рамках проекта исследователи опирались в основном на данные коммерческой спутниковой фотосъемки, но, как признают сами, если снять внутриведомственные барьеры, то ее вполне могут заменить данные Росгидромета и российско-белорусской системы «Космодозор». Особенно это важно для ускорения передачи информации с целью оперативного реагирования (сейчас система получает фотографии с опозданием в четыре дня, что очевидно неприемлемо в случае ЧС).

Кроме того, в ходе реализации проекта был создан набор уникального оборудования для мониторинга окружающей среды, которое вполне может использоваться и самостоятельно. К примеру, приборы, оценивающие состояние ледового покрова, в том числе, в движении (будучи установленными на снегоходы) получили высокие оценки от специалистов из МЧС. Так же, как и средства для прогнозирования уровня наводнений в реках.

Вообще, это характерная черта практически всех грантов-стомиллионников, по которым прозвучали отчеты, — помимо больших научных результатов фундаментального характера, которые скажутся на развитии технологий в будущем, есть разработки, которые можно внедрять прямо сейчас. Работая над изучением свойств материалов со сложными условиями нагружения в рамках еще одного проекта, ученые Института теоретической и прикладной механики им. С.А, Христиановича СО РАН создали технологию лазерной сварки, при которой шов по своей прочности превосходит свариваемые материалы. И она уже сейчас готова для передачи российским авиастроителям. И таких примеров в ходе научной сессии прозвучало достаточно, чтобы сделать убедительным основной посыл докладчиков: подобные мегагранты часто дают лучший результат, чем сотня-другая грантов меньшего масштаба (пусть сопоставимых суммарно), поскольку позволяют сосредоточить больше ресурсов на перспективном направлении, не распыляясь на широкий спектр тематик. Ученые надеются, что их аргументы будут услышаны и такой формат работы сохранится и в будущем.