Еще недавно за такие высказывания эко-активисты требовали публичных извинений и покаяний. Заявления о том, что глобальное потепление не ведет к гибели цивилизации, приравнивалось к святотатству. На фоне потока истерических публикаций на тему: «Осталось два градуса до смерти!», - такой оптимизм казался совершенно неуместным. В самом деле, так было еще пару лет назад.

И вдруг, как гром среди ясного неба, в конце октября этого года появляется признание миллиардера Билла Гейтса о том, что для климатической паники нет причин. Дескать, изменение климата имеет место, но оно не приведет к вымиранию человечества. Для борцов с глобальным потеплением это признание равносильно смене позиции, однако миллиардер формулирует свои мысли так, будто он просто исходит из более «свежего» понимания климатической ситуации. Он по-прежнему верен теории антропогенного влияния, по-прежнему считает, что мы должны предпринимать какие-то усилия по снижению парниковых выбросов. Но в то же время он не видит смысла в том, чтобы полностью сосредотачиваться на этой проблеме. Да, климатические изменения несут определенные нехорошие последствия, особенно для бедных стран, но они, полагает Билл Гейтс, не настолько серьезны, чтобы грозили гибелью планеты. По его словам, во многих регионах Земли люди смогут процветать, даже если средняя температура слегка повысится.

По мнению миллиардера, за предыдущие годы было предпринято достаточно много усилий, чтобы ослабить климатическую угрозу. Он отмечает, что первоначальные шокирующие прогнозы были основаны на неверном истолковании развития энергетического сектора. В частности, была переоценена роль угля. Однако сегодня уже становится очевидным, что многократного наращивания угольной генерации в мире не произойдет. Стало быть, повышение глобальной температуры не обещает катастрофических значений к концу нынешнего столетия (как предполагалось ранее). Так что уже можно вздохнуть спокойно и под иным углом рассмотреть глобальные угрозы, не впадая в климатическую панику.

По большому счету, уверен миллиардер, спокойное отношение к климатической теме дает нам возможность обратить внимание на другие проблемы, которые необходимо решать здесь и сейчас. Скажем, если выбирать между борьбой за искоренение малярии и усилиями по снижению глобальной температуры на десятую долю градуса, то стоило бы выбрать борьбу с малярией, ибо она более актуальна, и бороться с ней нужно немедленно. Предотвращение страданий людей здесь и сейчас, заявляет миллиардер, куда важнее борьбы с тем, что проявит себя в отдаленном будущем. Относительно будущего Билл Гейтс пытается выглядеть оптимистом, полагая, что людям удастся создать технологии, которые помогут успешно бороться с парниковыми выбросами – более успешно, чем происходит сейчас.

В общем, с реализацией климатической повестки теперь торопиться не стоит – данную проблему уже можно решать спокойно и последовательно, по мере прогресса технологий. Поэтому Билл Гейтс предостерегает политиков от навязывания обществу «апокалиптических сценариев», уже не видя в них ничего позитивного. Похоже, для борцов с глобальным потеплением дошла простая мысль, что нагнетание панических страхов – позиция в высшей степени неконструктивная. Любой прогресс, в том числе – прогресс технологический, имеет в своей основе оптимистическое восприятие будущего. Страх же банально парализует волю. Являются ли эти соображения главной причиной указанной корректировки позиции по климату, пока что сказать не беремся. Но вот то, что теперь эта позиция начинает совпадать с позицией ярых критиков «зеленого курса», сомневаться не приходится.

Впрочем, надо отдать должное выдержке миллиардера. Продекларировав свой новый взгляд на климатические изменения, он скромно обошел собственною роль в деле нагнетания климатических страхов. По сути, он сделал вид, будто не имеет никакого отношения к политике ускоренной декарбонизации, которая как раз оправдывалась и обосновывалась апокалиптическими сценариями (вот теми самыми заявлениями про «два градуса до смерти!»). В свое время мы внимательно отслеживали данную тему, обращая внимание на реальную роль подобных катастрофических сценариев. Как мы помним, вместо экономических аргументов в устах политиков фигурировали страшные предсказания о неминуемой гибели в случае отказа от декарбонизации (или же от недостаточно активного продвижения на этом пути).

В этой связи сегодняшний успокоительный тон миллиардера выглядит несколько подозрительно. Он пытается убедить читателей, будто его нынешние взгляды совсем не противоречат тому, что он заявлял ранее. Дескать, он исходит из текущей ситуации. Доля правды в этом есть, и тем не менее, стоило бы освежить в памяти его предыдущие «послания миру».

Напомним, что Билл Гейтс является автором книги с весьма красноречивым названием: «Как избежать климатической катастрофы» (How to Avoid a Climate Disaster). Книга вышла в феврале 2021 года, то есть относительно недавно. Судя по названию, ее автор еще четыре года назад разделял катастрофические сценарии, мало того, содействовал их распространению. Данный труд был посвящен проблеме сокращения парниковых выбросов, точнее, проблеме достижения «чистого нуля». Мы говорим сейчас о том самом «чистом нуле», на котором свихнулись западные политики, принимая у себя программы тотальной ускоренной декарбонизации.

В этом труде Билл Гейтс напрямую увязывает доступность энергии с ее «чистотой». Так, бедные страны, по его убеждению, должны развивать свой энергетический сектор по «безуглеродной» модели. Именно таким путем, полагал миллиардер, они в состоянии обеспечить себя «дешевой» энергией, на вредя природе и климату. Как мы знаем, дежурные тезисы о том, будто «чистая энергия» (в данном случае речь идет о ВИЭ) является идеальным решением как с экономической, так и с экологической точек зрения, широко циркулировали в кругах западных политиков, экспертов и эко-активистов, выступавших против ископаемого топлива. И одним из выразителей и пропагандистов данного тренда выступал как раз Билл Гейтс, открыто призывая к быстрому переходу на «безуглеродные» источники энергии. Ради чего? Ради предотвращения климатической катастрофы!

Подчеркиваем, что эти призывы с его стороны звучали еще четыре года назад. Всё это нам до боли знакомо: воспевание солнечных электростанций, ветряков и «зеленого» водорода – всего того, что сам Билл Гейтс относил в «прорывным» энергетическим технологиям и связывал с ними спасение человечества. Кстати, в 2023 году он прямо заявлял о том, что немалая часть людей на планете страдает от последствий климатических изменений. Страдает здесь и сейчас! Подходы же к облегчению этих страданий, как мы уже поняли, он видел в неустанной организованной борьбе с парниковыми выбросами.

Самое интересное, что его книга вызвала критические отклики от специалистов в области энергетики, которые уже тогда заявляли о том, что бурное увлечение ВИЭ обернется ростом тарифов. И что мы имеем на сегодняшний день? Сегодня даже убежденные сторонники декарбонизации вынуждены признать неудобную правду о том, что энергетическая бедность стала реальностью тех стран, которые слишком активно двигались по этому пути! В частности, об этом прямо заявляется в отчете Аналитического центра Тони Блэра (о чем мы писали), где анализируется далеко не радужное состояние энергосистемы Великобритании – признанного лидера декарбонизации.

Получается, что, следуя призывам того же Билла Гейтса, Европа получила то, от чего тот хотел избавить жителей третьих стран. Но, как мы уже отметили выше, знаменитого миллиардера данное обстоятельство совершенно не смущает, и он, как ни в чем ни бывало, начинает менять риторику, переставляя акценты с одних глобальных проблем на другие.

Некоторые наблюдатели полагают, что такое смягчение позиции по климату вызвано очевидным провалом «зеленого» энергоперехода в европейских странах. Билл Гейтс, будучи, безусловно, человеком проницательным, предусмотрительно и ненавязчиво «дает заднюю», чтобы однажды не быть уличенным в пропаганде разрушительного для экономики курса. Отметим, что этот курс «сожрал» у налогоплательщиков миллиардные суммы, якобы потраченные на спасение от климатической катастрофы (в которую Билл Гейтс теперь уже не верит).

Уже становится понятно, что шила в мешке не утаишь, и итоги декарбонизации в скором времени подвергнутся широкому критическому разбору. Так что новое заявление знаменитого миллиардера «выстрелило» вовремя. Как говорилось в одном популярном фильме, люди сильнее всего запоминают последнюю фразу собеседника. Похоже, Билл Гейтса сделал именно такой финт. Сегодня многочисленные издания и блоги (как зарубежные, так и российские) мусолят его свежее, «умеренное» заявление по климату, преподнося его как сенсацию. Поэтому есть вероятность того, что в скором времени мало кто будет вспоминать, о чем он заявлял три-четыре года назад.

В общем, величайший «спаситель и благодетель» человечества сумел-таки сохранить лицо, а вместе с ним и свое «спасительное» гуманистическое амплуа.

Константин Шабанов

Студенты Института интеллектуальной робототехники Новосибирского государственного университета Никита Зеленков и Илья Трушкин разработали инновационную систему для интерактивного вовлечения участников очных мероприятий. Их проект позволяет пользователям через телеграм-бота отправлять свои фотографии, которые после модерации выводятся на экраны событий, повышая интерес аудитории.

– Это не просто демонстрация фото, а способ привлечь внимание к сцене и создать динамичное взаимодействие с участниками, – отметил Никита Зеленков. По его словам, технология уже успешно применялась на Научном пикнике, который проводил НГУ 1 сентября, с ручной модерацией.

Новая разработка принципиально отличается от существующих решений, так как является универсальным сервисом для любых мероприятий, а не кастомным проектом для одного случая.

– Мы первые, кто предлагает массовый сервис, который можно использовать на спортивных, концертных и молодежных мероприятиях, – подчеркнул Никита Зеленков.

Система одновременно обрабатывает очередь фотографий, обеспечивая плавный показ изображений. На текущем этапе модерация проводится вручную, однако в планах команды внедрить автоматическую платформу, которая будет фильтровать контент на соответствие законодательству и тематике события.

– Система будет самостоятельно отсекать неподходящие фото, без необходимости участия модераторов, – пояснил Никита Зеленков.

Проект реализован так, что может работать даже на самых слабых серверах, большая часть программного обеспечения написана командой самостоятельно с использованием некоторых библиотек для интеграции с Телеграмом. Система уже готова к развертыванию на мероприятиях, доступна как платный сервис для организаторов.

– Организаторы платят за установку и запуск, а пользователи бесплатно отправляют фотографии через бота, – рассказал Никита.

Ключевая аудитория сервиса – массовые события с активной молодежной аудиторией, где важно сочетание развлечения и взаимодействия. В планах команды проекта упростить использование сервиса, чтобы организаторы могли самостоятельно скачивать и настраивать программу, дальше автоматизировать процессы работы приложения, чтобы повысить эффективность инструмента, а также расширить функционал и сферу применения сервиса.

Консультационную поддержку команде проекта оказывает Стартап-студия НГУ.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета,

Опубликован второй выпуск российского варианта пилотного рейтинга университетов БРИКС, который входит в семейство «Три миссии университета». В список лучших вошли 750 вузов из 20 стран мира. Россия находится на втором месте по количеству представленных в рейтинге вузов — 169. НГУ в рейтинге занял 6-е место среди российских университетов, а также сохранил позиции в общем рейтинге на 19-й строчке, занимая самое высокое место среди отечественных вузов, расположенных в регионах.

В этом году охват рейтинга был увеличен в связи с расширением объединения БРИКС. В шорт-лист вошли вузы, представляющие страны консорциума — Бразилию, Египет, Индию, Индонезию, Иран, Китай, Объединенные Арабские Эмираты, Россию, Саудовскую Аравию, Эфиопию и ЮАР, а также страны, получившие до 1 июня 2025 года статус государств-партнеров объединения БРИКС. Победители рейтинга 2025 года: Пекинский университет (1-е место), Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова (2-е место) и Санкт-Петербургский государственный университет (3-е место). 

— НГУ сохраняет топовые позиции в данном рейтинге благодаря высокому качеству образования и научно-исследовательской деятельности. Также положительное влияние на рейтинг оказали увеличение «Доли иностранных студентов» — сейчас в НГУ обучается около 1700 иностранных студентов из 60 стран мира, в последние годы мы развиваем сотрудничество с Китаем, странами Западной Африки; и «Количества побед обучающихся в вузе на международных студенческих олимпиадах». По последнему показателю в рейтинге «Три миссии университета» НГУ занимает 23-е место в мире два года подряд, в том числе среди российских университетов мы стабильно входим в топ-5, — прокомментировал ректор НГУ академик РАН Михаил Федорук.

Методика рейтинга БРИКС повторяет методику глобального рейтинга «Три миссии университета», деятельность университета оценивается по трем измерениям: образование (45% рейтинга), наука (25%) и связь с обществом (30%). Отличие в том, что веса некоторых показателей изменены, например, «Количество побед обучающихся в вузе на международных студенческих олимпиадах» (с 7 до 9 %) и «Доля иностранных студентов в общем количестве студентов» (с 8 до 10 %). В то же время снижен вес показателей «Отношение бюджета вуза к количеству студентов» (с 15 до 13 %), «Отношение количества НПР к количеству студентов» (с 15 до 13 %), Средняя нормализованная цитируемость (глобальный уровень)» (с 10 % до 8 %). Кроме того, для оценки научной миссии университета добавлен дополнительный показатель: «Количество совместных с партнерами БРИКС научных публикаций» (вес 2%).

Мы уделяем постоянное внимание важным инновациям в области энергетических технологий. Как мы знаем, в последние годы наблюдается бум разработок в области использования «чистой» энергии. Направлений здесь достаточно много, но случилось так, что на первое место выдвинулись солнце и ветер. Примерно пару десятилетий с ними тесно увязывали энергетику будущего, из-за чего на второй план отодвинулись другие виды «чистой» энергии. Некоторые из них (по крайней мере - в нашей стране) до сих пор малоизвестны, и технические решения в этой области наверняка будут восприниматься как что-то «экзотическое». Настолько необычными они могут показаться для многих из нас.

В данном случае мы как раз хотим обратить внимание на одно такое «экзотическое» решение. Представьте себе картину, когда энергия вырабатывается путем особого смешения соленой и пресной воды – без всякого сжигания топлива. Для «непосвященных» звучит невероятно, но выработка электричества может осуществляться за счет естественного осмотического процесса. По мнению ученых, осмотическая энергия (которую иногда называют «синей» энергией) является одним из самых недооцененных источников возобновляемой энергии, который способен (по расчетам специалистов Стэнфорда) занять в мировом энергобалансе долю до 13 процентов.

Сама концепция осмотической энергии разрабатывается уже давно, начиная где-то с середины 1950-х годов. В 1970-х годах изобретатель обратного осмоса для опреснения воды - Сидни Лоэб - сделал важные выводы из наблюдений естественного смешения пресной воды реки Иордан с соленой водой Мертвого моря. Так возникла идея использования подобного процесса для выработки электричества в тех местах, где реки впадают в моря.

Принцип работы осмотической электростанции кажется весьма простым. Энергия вырабатывается за счет соприкосновения двух емкостей с водой разной степени солености. Представим себе ванну, разделенную пополам полупроницаемой мембраной. С одной стороны мембраны ванна наполнена соленой водой, с другой стороны – пресной водой. В силу естественных причин молекулы пресной воды начнут проникать через мембрану в сторону соленой воды, чтобы разбавить ее (именно так в природе устанавливается равновесие разных сред). Данный процесс и называется осмосом.

Когда молекулы воды проходят через мембрану, в соленой части повышается уровень воды и растет давление. Поднимающаяся вода создает поток, который приводит в движение турбину, запускающую электрический генератор.

Данный процесс можно технически организовать в устьях рек, впадающих в море. Согласно расчетам, при смешивании соленой и пресной воды выделяется приличная энергия – примерно 2,2 КДж на каждый литр пресной воды, поступающей из реки. Чисто теоретически можно сгенерировать примерно 1 КВт электричества при объеме потока пресной воды один литр в секунду. 

В теории, конечно, всё выглядит просто. Однако на практике разработчики сталкивались с достаточно серьезными ограничениями. Так, много энергии затрачивается при закачке воды на электростанцию и при прохождении ее через мембраны. Не меньше проблем создавали и сами мембраны, которые на первых порах были малоэффективны и недолговечны. Первые эксперименты с небольшими объектами лабораторного образца внушали оптимизм, но удачно масштабировать процесс долгое время не удавалось.

В 2009 году Норвегия осуществила реальный практически задел, создав первую в мире электростанцию, работающую на осмотическом эффекте. Точнее, речь идет о прототипе коммерческой установки, которая наглядно демонстрировала возможности таких устройств. Сам прототип был небольшим, вырабатывая всего лишь около четырех КВт электроэнергии. Работа установки осуществлялась по описанному выше принципу: пресная и морская вода подавались в разные камеры, разделенные мембраной. Далее пресная вода начинала смешиваться с морской водой, благодаря чему создавалось необходимое давление, способное вращать турбину, соединенную с генератором.

Несмотря на очевидное достижение, при попытке масштабирования данной технологии возникли серьезные трудности, из-за чего в 2013 году инвестиции в осмотическую энергетику были прекращены.

Существенный прорыв наметился после появления более совершенных мембран. Это позволило создать первую полностью функционирующую осмотическую электростанция в Дании в 2023 году. Электростанция расположена на соляной шахте Нобианс возле прибрежного городка Мариагер. Ее мощность составляет около 100 КВт. Принцип работы тот же, что был описан выше. Важным новшеством стало использование передовых полых волоконных мембран обратного осмоса, разработанных компанией Toyobo.

Самым впечатляющим примером стала японская осмотическая электростанция в Фокуоке, запущенная в августе 2025 года. Она является второй по счету действующей электростанцией данного типа. Ее выработка составляет примерно 880 000 КВт-часов в год. Электричество используется, в основном, для работы опреснительной станции, снабжающей город и окружающие районы пресной водой. Указанного количества электроэнергии, по словам специалистов, достаточно для снабжения 220 домохозяйств. Принцип работы тот же, что и в предыдущих случаях: при смешивании через мембрану пресной и соленой воды создается избыточное давление, способное вращать турбину.

Понятно, что указанные мощности пока что невелики. Да и КПД, по признанию специалистов, оставляет желать лучшего. Тем не менее, ученые видят пути дальнейшего усовершенствования таких устройств. Главным стимулом является то, что осмотические электростанции относятся к системам ВИЭ нового поколения, которые не зависят от капризов погоды и могут работать круглые сутки в течение года, невзирая на смену сезонов. В этом – их главное, фундаментальное преимущество перед солнечными и ветряными электростанциями, которые уже вызвали массу нареканий из-за прерывистого характера работы. Кроме того, специалисты рассматривают возможности расширения мест применения таких систем. В этом случае они допускают использование не только естественных речных стоков, но также «серых» сточных вод. То есть потенциал «синей» энергии может оказаться даже выше первоначальных расчетов.

Отметим еще один момент. Тот принцип работы осмотической электростанции, который мы описали (то есть когда электричество вырабатывается через вращение турбины) – не единственный. Существует также метод обратного электродиализа. Этот метод не требует потока воды под давлением. Здесь используются ионообменные мембраны для прямой выработки электричества за счет движения ионов соли. Лучше всего такая система работает в контролируемых условиях, например, на опреснительных установках.

Сегодня такую технологию пытаются развивать в Нидерландах. Например, соответствующий проект реализуется на крупной плотине, отделяющей озеро Эйсселмер от Ваттового моря. Такая же технология испытывается на полигоне в Бризандейке. Здесь используются стопки мембран, вырабатывающих путем «избирательного» пропуска ионов электрический ток. Мощность такой установки планируется довести до 16 КВт, обеспечив непрерывное производство электроэнергии на уровне 132 000 КВт-час в год. Этого достаточно, чтобы обеспечить энергией примерно 40 домохозяйств.

В общем, процесс в указанном направлении движется. Помимо названных стран, опытные работы с «синей» энергией проводят в Австралии (Сидней), в Южной Корее, в Испании и даже в Катаре. Во всяком случае первые шаги сделаны, и они обнадеживают. Здесь стоит еще раз подчеркнуть: подобные исследования призваны создать новую, более совершенную возобновляемую энергетику, лишенную главного недостатка солнечных и ветряных электростанций – прерывистости работы. Возможно, это несколько охладит интерес к ветрякам и фотовольтаике, однако даст возможность перевести фокус внимания разработчиков на более перспективные объекты.

Андрей Колосов

Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) вместе со своими российскими и зарубежными коллегами работают над созданием экспериментального термоядерного реактора ИТЭР (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor). ИТЭР представляет собой токамак (тороидальную камеру с магнитными катушками), задача которого состоит в демонстрации принципиальной возможности использования термоядерной энергии. ИЯФ СО РАН в рамках проекта ИТЭР разрабатывает и производит диагностические защитные модули (ДЗМ), а также часть диагностики систем измерения термоядерной мощности в реакторе. Основным материалом для изготовления всех этих элементов является сталь, разработанная специально для атомной энергетики. Еще одна конструкционная особенность деталей заключается в наличии сложной и разветвленной системы каналов водяного охлаждения, которая необходима для снятия тепла с поверхности материала. Чтобы система работала эффективно, все каналы, длина которых может достигать двух метров, должны быть суперпрямолинейными. Для проверки геометрических параметров каналов специалисты ИЯФ СО РАН разработали собственную уникальную методику, которая была запатентована. Правообладателем патента является Госкорпорация «Росатом», специалисты ИЯФ СО РАН могут использовать ее в рамках работы в институте.

Одно из направлений работ ИЯФ СО РАН по проекту ИТЭР состоит в разработке, производстве и интеграции диагностических портов ИТЭР (Экваториальный порт №11, Верхние порты №№ 2,7,8). Каждый из портов представляет собой систему, в состав которой входят ДЗМ – крупногабаритные стальные структуры с разветвленной системой каналов водяного охлаждения и большим количеством оптических и вакуумных каналов для размещения диагностических систем токамака. Основным конструкционным материалом для изготовления ДЗМ, как и для подавляющего большинства элементов будущего термоядерного реактора, является специальная аустенитная нержавеющая сталь 316L(N)-IG, разработанная для атомной энергетики.

«ДЗМ являются элементами первичного контура охлаждения термоядерной установки ИТЭР, поэтому от точности изготовления каналов охлаждения и плотности их расположения по отношению друг к другу зависит бесперебойная и безопасная работа установки на протяжении всего срока эксплуатации, так как данный элемент работает в условиях экстремальных температур и потоков радиационного излучения, – прокомментировал научный сотрудник ИЯФ СО РАН Дмитрий Гавриленко. – Диаметры каналов охлаждения ДМЗ варьируются от 10 до 40 мм, а длина достигает 2000 мм. Просверлить канал длиной два метра в крупногабаритной детали – нетипичная задача. Обычно глубокое сверление применяется при производстве оружейных стволов, но там технология выстроена таким образом, что сверло статично, а ствол крутится вокруг него. С нашими габаритами эта схема не работает. Пришлось осваивать новую технологию – так на экспериментальном производстве ИЯФ СО РАН появился станок для механической обработки крупногабаритных деталей с функцией глубокого сверления. Хитрость в том, что здесь при сверлении вращается не заготовка, а само сверло, что позволяет обрабатывать сложные по форме изделия, в том числе делать каналы охлаждения такой большой длины».

Следующей специфической задачей для физиков ИЯФ СО РАН, которую нужно было решить, стала проверка геометрии каналов охлаждения ДЗМ. Например, максимально допустимое отклонение сверла от оси канала должно быть не более 1 мм на глубине 1 м. Столь высокие требования предъявляются в первую очередь из-за высокой плотности расположения каналов охлаждения в ДЗМ. В некоторых местах толщина стенки между двумя соседними каналами составляет всего 5 мм. Удостовериться в прямолинейности глухого отверстия длиной два метра существующими методиками было невозможно. Поэтому команда российских физиков придумала свою методику и создала оптические калибры для совместного применения с лазерным трекером.

«Когда канал сквозной, нет никакой проблемы в том, чтобы взять телескопическую штангу и протянуть ее насквозь, с глухим отверстием все существенно сложнее, – добавил Дмитрий Гавриленко. – Для этого мы сначала размещаем элемент диагностического модуля в специальном помещении, с помощью лазер-трекера измеряем базовые поверхности для определения систем координат. После этого вводим в канал оптический калибр с закрепленным на нем уголковым отражателем, и с помощью лазер-трекера, установленного напротив канала охлаждения, с произвольным шагом фиксируем координаты точек отклонения от оси канала. Изюминка здесь еще и в том, что оптический калибр мы проталкиваем в глухой канал металлическим стержнем, а извлекаем с помощью прикрепленной к нему металлической уздечки. Претворить нашу идею в жизнь мы бы не смогли без помощи специалистов геодезической службы ИЯФ – Леонида Сердакова и Владимира Крапивина».

Этот метод измерения геометрических параметров крупногабаритных изделий был запатентован Федеральной службой по интеллектуальной собственности.

«ИТЭР – уникальный проект, и все задачи, с которыми сталкиваются наши ребята и их коллеги на этом проекте – технически сложные, которые порой не решить, не придумав что-то абсолютно новое, – прокомментировала ведущий специалист по интеллектуальной собственности Отдела научно-информационного обеспечения ИЯФ СО РАН Виктория Максимовская. – Методика, которую разработала наша команда, один из ярких тому примеров. Способа измерить длинное и глухое отверстие на предмет отклонений просто не существовало, потому что не было такой потребности. Она появилась в ИТЭР и была успешно решена. Позже было решено запатентовать этот метод. Правообладателем патента является Госкорпорация “Росатом”, но в рамках работы в ИЯФ СО РАН наши специалисты могут ей пользоваться и применять в своей работе».

Пресс-служба Института ядерной физики СО РАН

Исследователи из Института геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН (Иркутск) проанализировали содержание фтора в байкальской экосистеме. Оказалось, что, хотя само озеро содержит сравнительно низкие концентрации этого микроэлемента, значительные запасы фтора обнаружены в минеральных источниках Прибайкалья. Статья об этом опубликована в международном журнале China Geology.

Байкал состоит из разных видов вод: поверхностных и глубинных слоев самого озера, глубина которого достигает 1 642 метров. Его питают подземные воды из скважин, а также многочисленные ручьи и реки, стекающиеся в него, холодные и горячие минеральные источники вокруг озера. Всю эту сложную систему объединяет один сток — река Ангара, которая несет байкальские воды дальше. Оказывается, вода Прибайкалья часто бедна некоторыми важными элементами, необходимыми человеку, среди которых — фтор. Он играет важную роль в здоровье наших зубов. Если его недостаточно, повышается риск развития кариеса и других проблем с зубами, поэтому контроль над содержанием этого микроэлемента необходим для защиты здоровья населения.

«Нам было важно изучить не только сам Байкал и его реки, но и воду из пробуренных скважин, например на острове Ольхон. Из-за особенностей горных пород в этих источниках отмечается повышенный уровень фтора (благоприятный и в пределах нормы). Интересовал нас и вопрос, какую роль играют притоки Байкала, ведь их насчитывается более 360. Отдельно рассматривались и горячие минеральные источники поблизости от озера. Фтор в них достигает высоких концентраций — вплоть до 20 и даже более миллиграммов на литр. Важно было выяснить, загрязняют ли они Байкал», — рассказывает ведущий научный сотрудник ИГХ СО РАН доктор геолого-минералогических наук Валентина Ивановна Гребенщикова.

С 1997 года ученые ИГХ СО РАН регулярно, каждый месяц, берут пробы прямо у истока реки Ангары, которая повторяет химический состав Байкала. Вода, выходящая из озера, практически идентична той, что находится в Байкале, они представляют собой единое целое с точки зрения химического состава воды.

Дополнительно ученые провели анализы воды из разных мест: минеральных источников, устьев рек-притоков, подземных скважин и самого Байкала. В каждой пробе определяется содержание большого числа химических элементов, включая фтор. Получив образцы, исследователи сразу передают их аналитикам на лабораторные анализы в Центр коллективного пользования «Изотопно-геохимические исследования» ИГХ СО РАН.

Содержание микроэлементов в воде зависит от множества внешних условий: температура воздуха, пожары, наводнения, колебания уровня воды в Байкале. Весной, когда начинается активное таяние снегов, из-за потока талой воды уровень некоторых веществ в истоке Ангары временно возрастает. Река Ангара действует подобно трубе, проводящей воду из Байкала наружу. Вместе с этой водой иногда поступают вредные химические соединения, попавшие ранее с промышленными выбросами, дождевыми осадками или талой водой, которые либо растворяются, либо оседают на дне Байкала.

Количество фтора определяется не только природными факторами, но и деятельностью крупных промышленных предприятий. Один из ярких примеров — крупный алюминиевый завод рядом с озером (на расстоянии 70 км от него). Во время производства алюминия в окружающую среду попадает значительное количество фтора. Это заметно сказывается на почве и воде.

«Для человека безопасным считается содержание фтора до 1,5 мг на литр воды. Повышенные уровни встречаются в лечебных или столовых водах. Например, в самом Байкале содержание этого микроэлемента довольно низкое — всего 0,2 мг на литр. Зато на острове Ольхон обнаружены скважины с водой, богатой полезным фтором, содержащимся в количестве примерно 1,5 мг на литр. Такая вода полезна для организма. Что касается истока Ангары, то здесь показатель ниже — до 0,25 мг на литр. Жителям Прибайкалья не стоит беспокоиться о низком содержании фтора в воде, так как есть возможность использовать воду минеральных источников региона», — отмечает Валентина Гребенщикова.

Данные показывают, что распределение фтора в водной системе Байкала подчиняется определенным правилам и имеет свою закономерность. Хотя этот элемент присутствует повсеместно, его концентрация различается в зависимости от конкретного участка Байкала. Так, в самом Байкале, Ангаре и на окружающих территориях концентрация фтора значительно ниже безопасной нормы питьевой воды. Напротив, в притоках и подземных водах Байкала уровень F постепенно растет, приближаясь к предельным нормам. Самое высокое содержание фтора отмечено исключительно в горячих природных источниках, расположенных возле Байкала. Местные жители давно используют такую воду для лечения.

Различные концентрации F в водоемах, прилегающих к Байкалу, связаны с расположением региона в Байкальской рифтовой зоне, известной своей сейсмологической активностью. Частые землетрясения и движения земной коры влияют на фоновое содержание фтора в озере и реке Ангаре, однако горячие источники продолжают функционировать независимо от колебаний фтора в основной массе воды.

«Сейчас мы хотим исследовать также содержание редкоземельных элементов периодической системы — это целых пятнадцать наименований. Помимо них, обратим внимание на железо и марганец, поскольку на дне Байкала, как и других больших водоемов мира, формируются железомарганцевые образования (конкреции). Нас волнует вопрос, каким образом они возникли именно здесь, и каковы механизмы их формирования», — делится планами Валентина Гребенщикова.

Ирина Баранова

Фото предоставлены исследовательницей

Начнем с очередного «исторического» события. В октябре этого года Германия окончательно и бесповоротно отказалась от мирного атома, взорвав 160-метровые охладительные башни бывшей атомной электростанции Гундремминген в Баварии. Именно здесь в 1966 году был запущен первый немецкий атомный реактор. Энергоблок остановили еще четыре года назад. И, наверное, чтобы ни у кого в будущем не возникло искушения запустить его заново, электростанцию целенаправленно уничтожили до основания.

Самое интересное, что эти «прогрессивные» шаги происходят на фоне недавних заверений нынешнего канцлера Мерца насчет полного отказа от российских энергоносителей. Совмещение двух этих новостей создает поистине сюрреалистическую картину, в которой некогда расчетливые и прагматичные немцы ведут себя подобно неразумным эмоциональным подросткам.

Возможно, именно Германию имел в виду Президент РФ Владимир Путин в своем пленарном выступлении на «Российской энергетической неделе-2025», говоря о нерациональной энергетической политике некоторых европейских руководителей. В этом плане Германия выступает как самый впечатляющий отрицательный пример для других стран, обдумывающих собственные стратегии развития. Возможно, российское руководство смогло кое-чему поучиться на этом примере, и потому у нас никому не приходит в голову крушить атомные электростанции или отказываться от природного газа (хотя и у нас находятся апологеты «зеленого курса» на европейский манер).

Как бы то ни было, упомянутое выступление Владимира Путина в какой-то мере расставило все точки над «i» в вопросе нашего энергетического будущего. Нефть, газ и уголь со счетов не сбрасывают. Мирному атому дают широкую дорогу. ВИЭ строят в разумных пределах. Никакого крайнего отклонения в какую-либо из сторон (хотя атомной энергетике будет уделяться больше внимания по чисто объективным причинам). То есть совершенно нет ничего общего с тем, что сегодня происходит в той же Германии, где откровенно помешались на «зеленой» тематике. 

При этом Владимир Путин уверенно заявляет о том, что российский энергобаланс является одним из «самых зеленых» в мире. По словам российского Президента, подавляющая доля электроэнергии в стране, а именно – 87% - вырабатывается с минимальным или даже с нулевым углеродным следом. Здесь имеются в виду газовая генерация, атомная генерация и в особенности – гидроэнергетика. Возобновляемые источники энергии также присутствуют, хотя ни в коей мере не доминируют. И такой цели, судя по выступлению Владимира Путина, в руководящих органах страны не ставится (хотя несколько лет тому назад именно к такому сценарию нас подталкивали некоторые «эксперты» и «советники»).

В общем, Президент РФ еще раз подтвердил, что наша страна не намерена двигаться тем путем, по которому двинулись страны ЕС. К чему это в итоге приводит, наглядно подтверждает пример Германии. В то же время российское руководство не демонстрирует неприятия климатической повестки, как это делает нынешнее руководство США. То есть, следуя словам Президента, ни Европа, ни Америка России здесь не указ.

Как отметил Владимир Путин, российские компании реализуют проекты «зеленой, долговечной генерации». Причем, не только в России, но и за рубежом. Так, при участии отечественных ученых, управленцев, инженеров реализовано более 400 проектов в сфере гидроэнергетики в 55 странах мира. Ведущей компанией здесь является компания «Русгидро».

Не менее важная роль в процессе энергетического перехода, полагает Президент, принадлежит компании «Росатом». В настоящее время «Росатом» занимает почти 90% глобального рынка сооружения атомных электростанций. «По всему миру построено 110 энергоблоков отечественного, российского дизайна. Россия является единственной в мире страной, обладающей компетенциями по всей цепочке ядерной энергетики. И строя электростанции за рубежом, мы не просто возводим объекты, а создаем вместе со своими партнерами будущее энергетического сектора и его смежных отраслей, формируем прочную национальную кадровую, научную, технологическую базу развития целых государств», - сказал Владимир Путин.

Сегодня именно на такой основе сооружаются объекты атомной энергетики в Египте, в Бангладеш, в Турции. Как раз в рамках этой «атомной» темы Россия намерена укреплять партнерские отношения со странами Глобального Юга. Например, по линии БРИКС, где уже ведется очень активная работа.

Атомная энергетика, подчеркнул Владимир Путин, должна стать «одной из несущих конструкций будущего глобального энергетического баланса. Согласно экспертным оценкам, к 2050 году совокупная мощность мировых АЭС вырастет почти вдвое. В России на ближайшие 15 лет запланирован ввод порядка 29 ГВт атомных мощностей. Причем, сюда теперь включают и малые АЭС. В связи с этим Президент напомнил, что пока малые АЭС кроме России больше никто не строит. И в этом наша уникальность и наше очевидное преимущество в области атомной энергетики. Конечно, у других стран (например, у США) такие планы есть, но пока на практике ничего подобного не реализовано.

Еще один очень важный момент. Как сказал Владимир Путин, атомная энергия в скором времени должна появиться на Дальнем Востоке нашей страны и в Сибири. Это также входит в официальные планы развития мирного атома. По мнению Президента, атомная энергетика призвана играть важную роль в снабжении потребителей. В перспективе она должна «кардинально возрасти» из-за резкого роста спроса на электричество. В данном случае Президент имел в виду развитие электротранспорта, роботизированных промышленных систем и, что еще более важно – развития центров обработки данных с использованием технологий ИИ. Как мы знаем, цифровая экономика формирует очень высокий спрос на электрическую энергию. «По некоторым оценкам, - отметил Президент, - потребление энергии дата-центрами в мире уже сопоставимо со всей тяжелой промышленностью».

В этом контексте интересно такое замечание: Глава государства предлагает использовать для снабжения дата-центров объекты локальной генерации – энергоресурсы, которые называются «запертыми». В основном это касается энергоресурсов, которые не выгодно перевозить на далекие расстояния, и потому их гораздо эффективнее использовать на месте добычи. Правительству было поручено рассмотреть проработку такой модели, в том числе (внимание!) рассмотреть использование «передовой ЧИСТОЙ угольной генерации» для обеспечения энергетических потребностей цифровой инфраструктуры, центров хранения и обработки данных и так далее. Такие объекты, отмечает Президент, расположены непосредственно в наших угледобывающих регионах. Это станет вкладом для создания новых рабочих мест и для диверсификации экономики.

Скажем прямо, что упоминание в президентском докладе «чистой угольной генерации» стало для нас большой неожиданностью. Как мы знаем, тема «чистого угля» неоднократно поднималась учеными СО РАН (о чем мы много писали). Возможно, им удалось «достучаться» до самой высокой инстанции со своим видением передовых технологий использования энергетического угля. Как видим, теперь эту тему официально включают в «зеленую» повестку. Пока еще – отдельной строкой. Однако, учитывая общий настрой российского руководства на реализацию собственного сценария «зеленого» энергоперехода, мы смеем надеяться на дальнейшее развитие темы «чистого угля» (весьма актуальной как раз для Сибири).

Таким образом, исходя из содержания пленарного доклада Владимира Путина на форуме «Российская энергетическая неделя-2025», у нашего энергоперехода выявилось как минимум четыре основных «столпа»: мирный атом, гидроэнергетика, природный газ и… «чистый уголь». При этом – никаких скандальных эпатажных заявлений в духе нынешнего американского президента. Всё спокойно, размеренно и, будем надеяться, совершенно рационально. По крайней мере, нашим ученым с такой повесткой вполне можно работать.

Константин Шабанов

10 декабря в Москве, в здании президиума РАН председатель научного совета Научного Демидовского фонда академик Геннадий Месяц объявил лауреатов самой престижной негосударственной научной награды России — Демидовской премии.

Лауреатом в номинации «физика» стал академик РАН директор Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН Александр Васильевич Латышев за выдающийся вклад в физику полупроводников.

Лауреатом в номинации «Химия» за выдающийся вклад в создание высокоэнергетических веществ специального назначения стал академик РАН Юрий Михайлович Милёхин. В номинации «Медицина» за выдающиеся научные исследования в области детской онкологии, гематологии и иммунологии лауреатом стал лауреатом академик РАН Александр Григорьевич Румянцев.

Академик Александр Латышев — известный российский ученый, специалист в области физики и технологии элементной базы наноэлектроники и нанофотоники, синтеза низкоразмерных систем, структурной диагностики атомного разрешения.

Исследования Александра Васильевича касаются механизмов атомных процессов на поверхности и границах раздела при формировании полупроводниковых систем пониженной размерности для нового поколения элементной базы фото- и наноэлектроники. Результаты его работ создают основу современных полупроводниковых технологий.  

«После окончания Новосибирского государственного университета Александр Васильевич пришел как стажер-исследователь в Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова. Именно здесь проявился в полной мере его талант. Он получил научную задачу, которую никто до него не решал. Но Александру Васильевичу удалось ее решить. Задача связана с актуальной проблемой физики твердого тела — исследованием процессов на поверхности и в поверхностных слоях, на пограничных слоях, так называемых интерфейсах, между разными элементами гетероструктур.

Сначала были небольшие результаты, но постепенно будущий лауреат стал создателем целого метода высокоразрешающей [сверхвысоковакуумной отражательной] электронной микроскопии, которая позволила рассмотреть очень тонкие процессы на поверхности полупроводниковых пленок и гетероструктур. Метод и сейчас используется в России и за рубежом.

Почему это удалось? Во-первых, конечно, благодаря собственному таланту, во-вторых, благодаря учителям: Александр Васильевич попал в группу к замечательному ученому, основоположнику метода молекулярно-лучевой эпитаксии в Институте физики полупроводников доктору наук, профессору Сергею Ивановичу Стенину, научным руководителем Александра Васильевича стал Александр Леонидович Асеев, сейчас — академик РАН, известный ученый.

Александр Васильевич — автор и соавтор более 380 научных статей, большая часть из них опубликованы в ведущих мировых журналах самого высокого уровня, среди которых Nature, Physical Review Letters, Physical Review B и прочие — десятки изданий. Сейчас Александр Васильевич — директор Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова, крупного научного учреждения, — во всем чувствуется его влияние, он находит возможности приложить свои силы, опыт, талант, и это прекрасно получается», — представил лауреата заместитель академика-секретаря отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН, президент Российского технологического университета МИРЭА академик Александр Сергеевич Сигов.

Самая цитируемая научная работа Александра Латышева «Transformations on clean Si(111) stepped surface during sublimation / Трансформации на чистой ступенчатой поверхности кремния Si (111) во время сублимации» опубликована в журнале Surface Science в 1989 году и посвящена фундаментальному явлению — открытию эффекта эшелонирования атомных ступеней на поверхности кремния под действием постоянного электрического тока.  В наномасштабе поверхность любого кристалла (и кремния в том числе) не идеально ровная — она состоит из атомно-гладких участков, разделенных ступенями толщиной, как минимум, в один атом.

Именно свойства поверхности определяют область применения полупроводникового кристалла, а значит и электронных устройств, в том числе современных гаджетов. Поэтому понимание процессов, происходящих на поверхности кристалла, управление ее свойствами позволяет решать и прикладные задачи.

Действуя на кристалл кремния постоянным током, можно «разогнать» (рассредоточить) ступени — и увеличить площадь гладкой поверхности или собрать нужное количество ступеней в более плотную «лестницу» — эшелон ступеней. В результате открытия эффекта эшелонирования атомных ступеней научной группе Александра Латышева удалось создать атомно-гладкие зеркала и комплекс мер высоты, где диапазон измерений может быть менее одного нанометра.

Для проведения таких исследований Александру Латышеву потребовалось разработать специализированное научное оборудование — модернизировать просвечивающий отражательный электронный микроскоп. В пространство между линзами электронного микроскопа размещалась небольшая вакуумная камера, размером со спичечный коробок. В камере находился образец, который можно было нагревать, пропуская электрический ток, проводить напыление вещества на поверхность образца. При этом в камере поддерживался сверхвысокий вакуум, были предусмотрены вводы и выводы для электронного пучка. Сегодня подобное оборудование и методика исследования поверхности кристалла методом сверхвысоковакуумной электронной отражательной микроскопии развивается только в ИФП СО РАН, ранее работы в этой области проводились в Японии и во Франции.

Магистрант факультета информационных технологий (ФИТ) НГУ Степан Гудков разработал программное обеспечение, которое позволяет автоматизировать процесс распознавания рукописных исторических документов, а именно — книг решений волостных судов, которые существовали в России в начале XX века. Работа направлена на ввод в научный оборот решений таких судов, в которых отражены многие аспекты жизни сибирских крестьян. Разработка является частью магистерской диссертации, которую Степан Гудков готовит под научным руководством Владимира Борисовича Барахнина, доктора технических наук, профессора кафедры общей информатики ФИТ НГУ.

В начале XX века среди крестьянского сословия в России были так называемые волостные суды, которые относились к гражданскому судопроизводству. Их решения записаны в толстых журналах, которые прошивались шнуром и скреплялись печатью. Они представляют собой кладезь информации — описание жизни и быта российских и сибирских крестьян предреволюционной эпохи.

– Хотя это и документы суда, но на самом деле это не про суд, это про жизнь в разнообразных её проявлениях. Знакомясь с решениями, мы имеем картину разных крестьянских занятий, узнаем, какая у них была повседневная жизнь, повседневные заботы, какие характеры и привычки. Все это разнообразие мы видим в решениях волостного суда. Они нам дают облик крестьянской России, которая потом ушла в течение XX века, когда страна стала совсем другой. Это фотографический портрет крестьянской России, – рассказал Алексей Кириллов, старший научный сотрудник Института истории СО РАН.

Так появилась идея сделать это знание доступным для широкого круга историков и интересующихся людей, причем не просто отобрать 100 решений, а оцифровать и распознать большое количество документов, представить их в понятном современному читателю виду, чтобы все это было легко и доступно.

– По моим оценкам, в начале XX века по всей России волостные суды в год выносили около 1 млн решений. Из них, конечно, сохранилась ничтожная часть. Так, в архивах по Сибири сейчас несколько десятков тысяч решений, а по всей стране, думаю, мы можем рассчитывать на сотни тысяч решений. Чтобы их ввести в научный оборот и начать изучать, их сначала нужно распознать и перевести в современный текст. Мы сейчас их вручную расшифровываем, что является очень трудоемким процессом. Могу привести пример: в ближайшее время мы выпустим две книги, в которых представлены несколько сотен решений волостных судов. На эту работу у нас ушло три года. Если мы поставим задачу распознать тексты всех решений, то, если это делать вручную, уйдет не один десяток лет. Применение же информационных технологий позволяет автоматизировать и значительно ускорить эту работу, – добавил Алексей Кириллов.

Историки обратились на Факультет информационных технологий НГУ с данной задачей. Чтобы рукописный исторический документ ввести в научный оборот, мало его просто оцифровать в виде картинки, он должен быть распознан в текстовом виде.

–Текст должен быть, как минимум, проиндексирован, из него должны быть извлечены все слова. Далее текст должен быть обработан, из него должны быть извлечены важнейшие общие термины, описывающие тематику того или иного решения; документ должен быть каталогизирован. Тогда можно будет собрать полноценную информационную систему, которая позволит специалистам и просто интересующимся людям знакомиться с решениями волостных судов. С чего здесь надо начать? Конечно, с перевода рукописного текста, с его распознавания, преобразуемого в машинно-обрабатываемый вид, – рассказал Владимир Барахнин.

Существующие системы распознавания текстов к таким документам не применимы в силу разных особенностей, поэтому необходимо было разработать алгоритм, который подходит для работы с рукописными документами.

При распознавании рукописных текстов специалисты сталкиваются с рядом задач, которые необходимо решить. Во-первых, журнал решений волостного суда представляет собой разграфлённые, в том числе и вертикально, страницы. Однако в реальности не всегда писали строго по колонкам, а нередко сплошным текстом по странице, что затрудняет понимание. Во-вторых, разные почерки. Несмотря на то, что волостную книгу, как правило, писал один писарь и имеется определённый объем документов, написанных одним почерком, тем не менее в разных книгах почерки разные. В-третьих, дореволюционная орфография все-таки отличается от современной. Наконец, не слишком высокая грамотность писарей, использование разнообразных сокращений, имен собственных — все это затрудняет распознавание и обработку текста.

Для решения задачи распознавания таких текстов разработчики НГУ применили алгоритмы машинного зрения, которые позволяют распознавать линии, отдельные символы и буквы.

– Система принимает на вход изображение страницы из книги решений волостных судов. Оно разбивается на несколько небольших фрагментов, каждый из которых делится на отдельные строки текста, для чего можно использовать нейросети вроде YOLO. После этого изображение строки нужно конвертировать в текст. Есть несколько путей: бежать по строке окном динамического размера – вырезать изображения букв и подавать их модели-распознавателю (можно использовать ансамбль свёрточных нейронных сетей); решать задачу преобразования последовательности (текста рукописного) в последовательность (текста печатного) с помощью свёрточно-рекуррентных нейросетей или сетей архитектуры трансформера, что требует большого количества вручную расшифрованных строк для обучения модели; использовать метод обучения с малым количеством обучающих образцов, который нами ещё не опробован и имеет безусловное преимущество, поскольку требует очень мало данных для обучения модели. Распознанный текст, конечно, будет содержать ошибки, поэтому требуется провести его постобработку: хотя бы сверить по словарям. В результате должен быть получен текстовый файл, содержащий распознанный текст, – пояснил Степан Гудков.  

Сейчас создан алгоритм машинного зрения, помогающий обучать нейросети распознавать слова как набор символов, без осмысления и корректировки. Дальнейшая доработка алгоритма предполагает, чтобы, исходя из смысла и контекста, система предлагала возможные варианты написания, правки, на основании которых человек мог принять решение, какой вариант корректный.

– Дальнейшая обработка текста требует уже некоторого осмысления, побуквенное чтение не даёт идеальный вариант, возможны ошибки, сложности в распознании. Только ИТ-методами решить эту задачу будет сложно, необходимо написать приложение, которое, когда встречает незнакомые слова, подчёркивает их, отмечает для исправления, предлагая наиболее вероятные варианты. Поэтому необходимо подключить специалистов с гуманитарными образованием, – добавил Владимир Барахнин.

В перспективе предполагается создать полноценную информационную систему с поисковыми интерфейсами. В такой системе каждый документ снабжён всеми метаданными, из него извлечены все слова, он машиночитаемый. Система позволяет вести контекстный поиск, осуществлять выборку по разным критериям — по селению, персонам, категориям дел и т.д.

В дальнейшем данная разработка может быть применима для разбора любых рукописных документов из архивов — писем, дневников и т.д., созданных в дореволюционный период — с середины 19 века, когда появился современный русский язык, и до 1917 года.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

На секции «Микроэлектроника» форума «Золотая Долина» в Новосибирском государственном университете представители научного сообщества, разработчики компонентной базы, вакуумного оборудования, полупроводниковых приборов обсудили положение дел в отечественной микроэлектронике.

Ведущие игроки отрасли из Новосибирска, Москвы, Черноголовки, Казани и Омска охарактеризовали глобальную ситуацию, представили свои достижения и запросы, поделились успешными решениями.

Модераторами секции выступили директор ИФП СО РАН академик Александр Латышев и заместитель генерального директора по персоналу АО «Новосибирский завод полупроводниковых приборов (НЗПП) Восток» Павел Осипов.

«Микроэлектроника — это, во-первых, элементная база, включающая технологии формирования структур, создание компонентов. Во-вторых, приборостроение, которое дает практическое воплощение элементной базы в конкретных устройствах, системах и приложениях. А также приборостроение обеспечивает производство материалов для компонентной базы. Поэтому две эти большие части постоянно присутствуют в тематике нашей секции, дополняя друг друга и создавая пространство для дискуссий», — подчеркнул академик А. Латышев.

На каком поле играем?

Представители АО «НЗПП Восток» представили видение рынка микроэлектроники в России, проанализировали главные выводы форума «Микроэлектроника»-2025». Главный технолог предприятия Сергей Фролов отметил, что за прошедшие три года на развитие отрасли было направлено около 300 млрд рублей, более 200 млрд — в 2025 г., а в следующие три года запланировано вложить треть триллиона. Он подчеркнул, что такое финансирование говорит о внимательном отношении Правительства Российской Федерации к развитию микроэлектроники.

«Сегодня условия в нашей стране таковы, что ни одна компания не может позволить себе [производственную] цепочку полного цикла. Форум “Микроэлектроника” показал, что создаются кластерные структуры, объединяющие разработчиков, производителей материалов, поставщиков оборудования и системных интеграторов. Речь идёт о создании замкнутых цепочек поставок: от проектирования производства чипов до испытания и верификации. Ключевая задача — исключить использование неконтролируемых элементов, в которых невозможно гарантировать отсутствие закладок, уязвимостей и скрытых функций — так формируется новый сектор доверенной микроэлектроники», — добавил Сергей Фролов

<…>

Приборная база: кто создает оборудование для изготовления микроэлектроники?

«Весь мир сейчас живёт под девизом, который актуален и для нашей страны: “Из лаборатории — на рынок”», — анонсировал свое выступление Алексей Бородин, генеральный директор АО «Экспериментальный завод научного приборостроения» (АО «ЭЗАН», г. Черноголовка).

Он подчеркнул, что предприятие, где работает почти 1000 человек, производит и промышленную электронику, и научные приборы для обеспечения исследовательской деятельности: «У нас есть производственные мощности (цех ЧПУ, электронных сборок и т.д.) и подразделения, которые занимаются разработкой (отделы электронного машиностроения, технологий роста кристаллов, научного проектирования, силовой электроники)».

Экспериментальный завод создает отнюдь не экспериментальную продукцию: «Мы выпускаем оборудование для роста кристаллов и получения новых материалов (кремния, карбида кремния, оптоэлектронных кристаллов и прочих) — электроника начинается именно с таких приборов. 

Производим генетические анализаторы ДНК — в прошлом году мы занимали более 50% рынка в нашей стране»

<…>

«Можем делать все, что связано с вакуумной техникой»

АО «Вакууммаш» (г. Казань), о котором рассказал генеральный директор Евгений Капустин, специализируется на создании и сервисном обслуживании вакуумных систем, насосов и камер для атомной, космической отрасли, машиностроения, электронной промышленности. Это крупнейшее предприятие по выпуску вакуумного оборудования в РФ и во все страны ЕАЭС.

«Без вакуумной техники, вакуумных насосов в микроэлектронике ничего не сделать. “Вакууммаш” практически единственное предприятие в России, которое работает в этой сфере. Мы можем делать все, что связано с вакуумной техникой, решать любые проблемы», — подчеркнул генеральный директор предприятия.

Среди текущих больших проектов «Вакууммаш»: изготовление вакуумной установки на космодроме «Восточный». Предприятие отвечает за разработку всей вакуумной системы (включая насосы, которые раньше в России не производились) для вакуумной камеры объёмом около 1 тыс. кубических метров. Параллельно «Вакууммаш» участвует и в других крупных проектах.

<…>

Безграничный космический вакуум — перспективы для микроэлектроники

Самый, пожалуй, удивительный доклад секции прозвучал от заведующего лабораторией Института физики полупроводников доктора физико-математических наук Александра Никифорова — о реализации технологии молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) на орбите, проекте «Экран-М».

Впервые в России создана и выведена на орбиту установка для роста полупроводниковых гетероструктур в открытом космосе.  Она разработана и изготовлена в ИФП СО РАН в рамках научной программы Роскосмоса по заказу РКК «Энергия». 

«Идея эксперимента основана на использовании разреженной области в кильватере установки, закрепленной снаружи Международной космической станции: при скорости порядка 8 км/с в ростовой камере, достигается сверхвысокий вакуум. Это позволяет выращивать полупроводниковые материалы в условиях, недостижимых на Земле: выше качество вакуума, у камеры нет “памяти” — на стенках не оседает выращиваемый материал и не выделяется при следующих этапах роста. Соответственно, одну камеру можно использовать для выращивания разных материалов, не опасаясь загрязнений. На Земле для каждого соединения требуется своя камера», — пояснил Александр Никифоров.

<…>

Отечественная компонентная база: что есть сейчас?

Российские компании занимают определенные ниши на рынке компонентной базы. Конечно, не все сегменты рынка закрыты, но даже на ограниченной по времени секции «Микроэлектроника» сразу несколько предприятий представили свои решения.

Руководитель службы внедрения и проектов АО НТЦ «Модуль» (г. Москва) Эль-Хажж Халиль Мохамад отметил, что сегодня предприятие выступает фактически единственным разработчиком российских цифровых ядерных процессоров. Хотя традиционно компания занимается созданием бортового электронного оборудования для авиации и космоса.

Перечисляя продукты НТЦ «Модуль» руководитель службы внедрения сделал акцент на решениях для работы с искусственным интеллектом: одноплатных модулях видеоаналитики (аналогах видеокарт), позволяющих запускать обученные нейронные сверточные сети.

«Доверенной аппаратуры [в этой области] в России пока нет, мы исключение и, к сожалению, монополисты — не с кем разделить рынок и существующий огромный спрос на российские чипы для искусственного интеллекта».

<…>

АО «Омский НИИ приборостроения» (ОНИИП) занимается системами дальней радиосвязи, и еще разрабатывает функциональную электронику и пьезотехнику, проектирует СБИС-системы на кристалле, модули и системы электропитания.

«Традиционная сфера деятельности НИИ — разработка кварцевых генераторов, устройств частотной селекции для систем дальней радиосвязи (например, для корабельных комплексов). Более 50 организаций России покупает у нас такую технику», — подчеркнул заместитель генерального директора по научной работе АО «ОНИИП» Сергей Кривальцевич.

<…>

Пассивные компоненты: невидимый фундамент

«Кроме активной компонентной базы (микросхем, диодов, стабилитронов), есть еще и пассивная — резисторы, конденсаторы, трансформаторы, реле и т.д. Без этих компонентов платы, к нашему счастью, не работают», — привлек внимание собравшихся к пассивной ЭКБ первый заместитель гендиректора АО «Новосибирского завода радиодеталей “Оксид” Сергей Емельянов.

Он отметил, что отрасль пассивной электроники не может похвастаться обширной господдержкой, кроме содействия при производстве чистых материалов (которые требуются и для изготовления пассивной электроники). Завод “Оксид” развивается за свой счет и при поддержке головной структуры — холдинга «Росэлектроника».

   «Длительное время у нас выпускались только конденсаторы навесного монтажа, сейчас у нас развиваются линейки чип-компонентов: миниатюрных конденсаторов, миниатюрных керамических резисторов — для поверхностного монтажа. Появились две линейки по производству чип-танталовых конденсаторов, линейка резистивная толстоплёночных и тонкоплёночных резисторов шести типоразмеров, осваиваем техпроцессы изготовления керамических чип-конденсаторов», — поделился Сергей Емельянов.

<…>

ИИ в микроэлектронике

Доклад директора Института вычислительной математики и математической геофизики (ИВМиМГ) СО РАН доктора физико-математических наук Михаила Марченко был посвящён тому, как искусственный интеллект (ИИ) может поменять процедуры производства микроэлектронных устройств.

Михаил Марченко подчеркнул, что общемировая тенденция — движение в сторону автоматизации и цифровизации производственных процессов. Например, на микроэлектронном производстве генерируется до 100 млрд записей данных в год, а продолжительность маршрута изготовления изделия — 3 месяца. И чтобы повысить выход годных на производстве, нужно не только анализировать полученные данные, но и делать предиктивную аналитику. Подобные возможности как раз и предоставляет ИИ.

Директор ИВМиМГ рассказал о проекте, который реализует команда специалистов из ИВМиМГ и ИФП СО РАН по заказу ПАО «Сбербанк России» в Центре Искусственного интеллекта Новосибирского государственного университета.  Речь идет об использовании возможностей генеративного ИИ для моделирования процессов фотолитографии.

<…>

Кадры решают

Практически все выступающие так или иначе возвращались к кадровому вопросу — работе с университетами и школами, реализации совместных проектов с вузами и НИИ, поддержке молодых специалистов. Спрос на квалифицированные кадры зачастую растёт быстрее, чем успевают меняться учебные планы и открываться новые кафедры.

Павел Осипов, заместитель гендиректора по персоналу НЗПП «Восток», показал эту проблему в цифрах. Он отметил, что по словам Председателя Правительства Российской Федерации Михаила Мишустина, прозвучавшим на форуме «Микроэлектроника-2025», отраслевая потребность в кадрах на ближайшие 3 года — 3 тысячи человек, треть из них с высшим образованием.

«Если говорить чуть шире, то в радиоэлектронике такая потребность будет около 20 тысяч человек, и тоже примерно треть с высшим образованием. Уже сейчас специалистов не хватает, колоссальный кадровый голод, а в ближайшие 3-5 лет будет острая конкуренция за кадры», — уверен Павел Осипов.
<…>

Если попытаться собрать все сюжеты секции «Микроэлектроника», картина получается одновременно обнадёживающей и насыщенной зонами роста. С одной стороны, в отрасли увеличилось финансирование, формируется спрос со стороны критической информационной инфраструктуры и ИИ-рынка; в стране существуют компетенции по всему спектру — от пассивных элементов и функциональной электроники до сложного оборудования для роста кристаллов, МЛЭ-установок, нейроматричных процессоров. Есть команды, способные делать вещи мирового уровня — от роста гетероструктур в космосе до гибридных нейросетевых моделей литографии.

С другой — инфраструктура и кооперация только выстраиваются, многие области нуждаются в дополнительной поддержке, существует кадровый дефицит. Поэтому исходная формула Александра Латышева остаётся хорошим резюме дискуссии: микроэлектроника — это одновременно элементная база и приборостроение, а успех возможен, только когда они развиваются синхронно и в связке с образованием, наукой и бизнесом.

Пресс-служба ИФП СО РАН

Фото Надежды Дмитриевой