На торжественном заседании ученого совета, посвященном шестидесятилетию Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН ведущие российские ученые, представители власти и промышленности рассказали о взаимодействии с НИИ, обозначили важнейшие достижения, отметили основополагающую роль основателя Института академика Анатолия Ржанова в развитии научного центра.

Директор ИФП СО РАН академик Александр Васильевич Латышев подчеркнул, что результаты Института всегда были востребованы промышленностью, и в особенности сегодня, когда полупроводниковые инновации определяют развитие современного цифрового мира.

О том, что прогресс в области физики полупроводников важен для всех существующих индустрий, говорил и старейший сотрудник ИФП СО РАН член-корреспондент РАН Игорь Георгиевич Неизвестный. Он сказал, что юбилей — это и повод вспомнить лидеров, заложивших научный фундамент института, и мотив настроиться на дальнейший рост: «Хочу поздравить вас, пожелать новых успехов в развитии нашей любимой полупроводниковой науки и техники! Ура Институту!».

Главный научный сотрудник лаборатории теоретической физики ИФП СО РАН академик Александр Владимирович Чаплик провел параллель с живыми системами, заметив: «Как и большинство высших организмов (эукариот), Институт произошел в 1964 году в результате объединения двух начал — Института физики твердого тела и полупроводниковой электроники (ИФТТиПЭ СО АН), который возглавлял Анатолий Васильевич Ржанов, и Института радиофизики и электроники (ИРЭ СО АН), директором его был Юрий Борисович Румер. Объединенный коллектив сначала был сконцентрирован на исследовании поверхности полупроводников, а затем, в один прекрасный день (считаю, что день был именно прекрасный) А.В. Ржанов привёз в институт новую тематику — предстояло заняться получением и исследованием тонких полупроводниковых плёнок. Решение оказалось провидческим, и коренным образом изменило как судьбу Института, так и его положение в мировой науке.

Постепенно плёнки становились настолько совершенными в структурном отношении, такими тонкими, что в них стали проявляться квантовые эффекты: возникла новая область, получившая название “физика низкоразмерных систем”. Сначала двумерных, затем одномерных — квантовых проволок, нульмерных – квантовых точек. Для этих объектов появилось и название — наноструктуры. Оно быстро стало популярным, Институт развивался и занял прочную позицию в научном сообществе, публикации наших сотрудников начали всё чаще цитироваться, специалисты стали известны во всем мире.

Фундаментальные результаты в этой области важны не только для физики твердого тела, но и для физики в целом: открылся ряд новых, необычных явлений, связанных с пониженной размерностью, “посыпались” и Нобелевские премии. Поэтому я могу сказать: мы на правильном пути, двигаемся в правильном направлении и можем с оптимизмом смотреть в будущее, несмотря ни на что».

Победитель от рождения

Александр Латышев акцентировал внимание на том, что Институт физики полупроводников, как и Сибирское отделение Академии наук, и Новосибирский научный центр, создавался поколением победителей в Великой Отечественной войне.

Основатель и первый директор Института академик Анатолий Васильевич Ржанов был одним из представителей героического поколения. Он попал на фронт студентом пятого курса, проявив немалую настойчивость (ему отказывали из-за белого билета по состоянию здоровья), служил в разведроте, участвовал в наступлении, направленном на полную ликвидацию блокады Ленинграда в 1943 году. За этот бой А. В. Ржанов награжден Орденом Отечественной войны. В бою молодой офицер получил контузию и был демобилизован.

Затем, несмотря на сложный период выздоровления, Анатолий Васильевич поступил в аспирантуру Физического института Академии наук СССР и приступил к работе над кандидатской диссертацией, связанной с исследованием сегнетоэлектриков. После защиты, по предложению президента Академии наук академика С.И. Вавилова, Анатолий Ржанов начал заниматься полупроводниками, а в 1951 году возглавил одну из четырех исследовательских групп, создавших первый в стране германиевый транзистор.

Так складывался путь будущего академика, и в 1962 году он приехал в Новосибирск и приступил к «выращиванию» НИИ (тогда он назывался «Институт физики твердого тела и полупроводниковой электроники»), которому предстояло работать в весьма молодой на тот момент научной области.

«Анатолий Ржанов определил направления и задачи НИИ: работы с поверхностью и границами раздела полупроводников, исследование тонких полупроводниковых плёнок и разработка физических основ полупроводниковых приборов, что в точности соответствует тому, чем занимаются сегодня, и то, в чём институт преуспел. Поэтому можно только удивляться, как человек мог понять, какие технологические, научные тренды будут через много лет, и правильно направить институт.

Среди ключевых задач Анатолий Васильевич сформулировал, во-первых, достижение мирового уровня работ в области полупроводниковых низкоразмерных систем. Во-вторых, создание кафедры физики полупроводников в Новосибирском госуниверситете и кафедры микроэлектроники в Новосибирском электротехническом институте (сегодня — НГТУ НЭТИ). В-третьих, организацию взаимодействия с предприятиями электронной промышленности. В-четвертых, за короткий срок предстояло сформировать мощный творческий коллектив учёных, инженеров, способных выполнять фундаментальные, а на их основе и прикладные исследования», — подчеркнул Александр Латышев.

По истечению шести десятилетий, полученные наработки Института физики полупроводников позволяют оценить гениальную проницательность академика Ржанова — отметила заместитель губернатора Новосибирской области Ирина Викторовна Мануйлова: «Для того, чтобы сделать большое стоящее дело, нужен коллектив, его нужно собрать, поставить задачи, определить векторы развития — в этом величие основателей многих институтов, в том числе и Анатолия Васильевича Ржанова. Бесспорно, предвидение важных направлений играет ключевую роль в деятельности ИФП СО РАН на протяжении уже нескольких десятилетий, и не случайно институт — ведущий центр развития микроэлектроники России».

Директор ИФП СО РАН напомнил, что важным этапом было создание специализированного термостатированного корпуса: строительство чистых помещений – критически необходимых для полупроводниковых исследований. Руководителем работ по проектированию и возведению был Игорь Георгиевич Неизвестный, и сейчас в корпусе выполняется очень много работ, специализированное здание не единожды оправдало свое существование.

Выдающихся ученых, сформировавших облик Института, как ведущего научного центра, очень много — вот лишь некоторые из них:
- член-корреспондент РАН Сергей Васильевич Богданов, приехавший в 1963 году из ФИАНа, занимавшийся направлением акустооптики и акустоэлектроники, по этой тематике были получены первые государственные премии в ИФП СО РАН;
- член-корреспондент РАН Константин Константинович Свиташев, второй директор ИФП СО РАН, инициировавший работы по эллипсометрии, фотонике, фотоэффекту, созданием фотоприемных, тепловизионных устройств;
- доктор физико-математических наук Сергей Иванович Стенин — вдохновитель и создатель направления молекулярно-лучевой эпитаксии,
- доктор физико-математических наук Виктор Николаевич Овсюк, который занимался исследованием атомных и электронных процессов на поверхности твердых тел, получивший в составе коллектива авторов за этот цикл работ Государственную премию,
- член-корреспондент РАН Виктор Яковлевич Принц, талантливый ученый. Ему принадлежит множество блестящих идей, одна из них: принц-технология ―способ формирования трехмерных наноструктур, основанного на отделении тонких напряженных полупроводниковых пленок от подложки,
- доктор физико-математических наук Борис Зейликович Ольшанецкий, проводивший экспериментальные исследования методом дифракции медленных электронов и обнаруживший, что на поверхностях кремния и германия при изменении температуры возникают обратимые фазовые переходы — меняется поверхность кристалла при отсутствии изменений в объеме.

Свет будущего: новые технологии в области фотоники

Значительная часть современных разработок ИФП СО РАН связана с фотоникой, Институт не уступает мировым научным центрам, некоторые достижения находятся на границе теоретического предела.

«В нашем Институте сделаны мощные широкополосные сверхвысокочастотные фотодиоды, востребованные в телекоммуникационных системах нового поколения; миниатюрные лазеры с вертикальным резонатором, нужные в стандартах частоты атомных часов; источник и детектор одиночных фотонов для систем защищённой квантовой связи. Создание источника одиночных фотонов — “лампочки”, испускающей один фотон, а затем и приемника, способного его зафиксировать — задачи на границе теоретического предела нанофотоники, и они были решены», — констатировал Александр Латышев.

«Сегодня в ИФП СО РАН подготовленный, высокопрофессиональный коллектив: академики, члены-корреспонденты, 85 докторов наук, 148 кандидатов и очень большая команда молодых сотрудников. Поэтому серьёзные научные школы, сложившиеся в институте, получают продолжение, поддержку — молодые ребята набираются опыта, и у них появляется возможность реализовать свои идеи», — продолжила Ирина Мануйлова.

Председатель Сибирского отделения РАН академик Валентин Николаевич Пармон заметил, что Институт физики полупроводников полностью выполняет цикл, необходимый для развития науки и технологий: фундаментальные и прикладные исследования, выпуск наукоемкой продукции: «Очевидно, что академик Анатолий Васильевич Ржанов был именно тем человеком, который смог объединить всё хорошее от двух институтов, в результате получился успешный научный центр — один из бриллиантов короны Сибирского отделения Российской академии наук. ИФП СО РАН в полной мере олицетворяет треугольник Лаврентьева — наука, образование, производство — и является наиболее серьезным российским институтом в области современной микроэлектроники, в части фундаментальных исследований.

Как бывший сотрудник и руководитель Института катализа СО РАН, могу сказать, что ИФП СО РАН дает задачи и для многих других НИИ, прежде всего химических. Центр коллективного пользования ИФП СО РАН “Наноструктуры”, созданный при участии ИК СО РАН — единственный в России ЦКП по электронной микроскопии».

Анатолий Ржанов обладал не только даром научного предвидения, но и был хорошим бизнес-стратегом, как сказали бы сегодня. Название «Институт физики полупроводников» придумал именно он, и вот что написано в его воспоминаниях: «…Я использовал это объединение [двух институтов: ИРЭ СО АН и ИФТТиПЭ СО АН – прим. авт] для решения еще одной задачи. Дело в том, что название “Институт физики твердого тела и полупроводниковой электроники”, было предложено не мной, это название еще до моего появления в Сибирском отделении принял Президиум Сибирского отделения, кажется, по предложению Будкера. Мне название не нравилось, хотя бы уже потому, что есть такая примета, — институты с длинными названиями долго не живут, а здесь оно было чрезмерно длинным. Поэтому я использовал фактор объединения, чтобы институт объединенный был назван короче: “Институтом физики полупроводников”. Пришлось посражаться немножко, в частности, с академиком Котельниковым, но, в конце концов, мне удалось настоять, и, по-моему, с 1964 года институт стал так называться».

Сейчас мы можем оценить способность академика Ржанова «увидеть будущее» — верно расставленные им приоритеты дали старт успешному научному центру.

Пресс-служба ИФП СО РАН

Фото Владимира Трифутина

Сотрудники Центра трансфера технологий и коммерциализации Новосибирского государственного университета (ЦТТК НГУ) запатентовали новый способ удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), которые образуются в насосоно-компрессорных трубах (НКТ) в процессе нефтедобычи.

Отложения тяжелых фракций нефти в трубах является серьезной проблемой, вызывающей осложнения в работе скважин, с которой так или иначе сталкиваются практически все российские нефтедобывающие компании.

«Этот процесс может привести к полной закупорке НКТ, прекращению потока нефти из скважины и серьезным повреждениям установленного в ней насосного оборудования», — объяснил заместитель директора ЦТТК НГУ, к.т.н. Андрей Савченко.

Стандартная процедура по устранению таких отложений подразумевает остановку работы скважины, извлечение из нее до двух километров труб, локализацию мест образования пробок и прочистку их механическим способом с постоянным нагревом. Часто это невозможно осуществить на месте и трубы приходится вывозить с месторождения на специальные площадки. После прочистки все оборудование необходимо вновь спустить в скважину.

Очевидно, что каждая такая операция (а она, в зависимости от состава нефти на месторождении, может потребоваться не один раз в год) требует немалых затрат и остановки работы скважины на существенный период времени. Преимуществом способа устранения АСПО, запатентованным Новосибирским университетом, является то, что очистка производится внутри скважины, позволяя существенно сэкономить время и средства, а порой — и вовсе обойтись без остановки нефтедобычи.

В основе способа лежит созданная профессором кафедры гидродинамики ММФ НГУ, д.ф.-м.н. Сергеем Сухининым горелка и химический состав для нее, обеспечивающий такой режим горения, который эффективно устраняет отложения, не повреждая при этом самой трубы. Детальный способ применения горелки, описав перечень технологических операций, который и защищен патентом, разработали его коллеги из ЦТТК НГУ.

«Этот проект сразу имел четкую прикладную направленность. Мы провели технический совет с представителями компании «Газпромнефть» и в дальнейшем строили свою работу на основе полученного от них технического задания», — подчеркнул Андрей Савченко.

Ранее ученые уже испытали горелку на парафиновых отложениях в лабораторных условиях. В настоящее время, совместно с заказчиком, идет подбор площадок уже для полевых испытаний, где устройству придется бороться с отложениями в скважинах, содержащими механические примеси.

«Это гораздо более сложная задача, и если наш метод покажет свою способность эффективно с ней справляться, это открывает для него перспективы по выходу на рынок и широкое масштабирование», — отметил Андрей Савченко.

Востребованность метода подтверждает и то, что интерес к разработке уже сейчас проявляет и ряд других нефтедобывающих компаний. В том числе потому, что сегодня на мировом рынке нет аналогичных решений, позволяющих с высокой степенью надежности очищать трубы без извлечения их из скважин. А само его применение не требует приобретения дорогостоящего специализированного оборудования.

«Если говорить о внедрении метода, то университет может взять на себя, сам или в партнерстве с какой-нибудь компанией, производство состава для горелок. А далее возможны два варианта: либо очисткой скважины займутся непосредственно специалисты нефтедобывающей компании, либо перепоручат нефтесервисной компании, которая возьмет наш метод на вооружение», — рассказали в ЦТТК НГУ.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

Библейская легенда о Вавилонской башне как никогда подходит к нашему дню. Геополитическая обстановка ухудшается прямо на глазах, негативно отражаясь на перспективах международного сотрудничества в глобальных проектах, имеющих (как принято считать) принципиальное значение для дальнейшего существования жителей планеты. В данном случае мы говорим об одном важном проекте, с которым тесно связывают преодоление климатической угрозы.

Напомним, что осенью 2015 года руководитель КНР Си Цзиньпин представил в ООН амбициозную программу «Глобальное энергетическое объединение» (Global Energy Interconnection - GEI). Суть программы сводилась к тому, чтобы в течение последующих пяти десятилетий объединить все разрозненные национальные электрические сети в Единую глобальную электрическую сеть. Согласно замыслу, новая интегрированная энергосистема должна стать основой мирового перехода от ископаемого топлива к «чистой» энергии. «Чистая» энергия – это один из столпов новой энергосистемы. Другим столпом должна стать «умная» сеть. И трети столп – линии сверхвысокого напряжения.

Справедливости ради надо сказать, что подобные идеи вынашиваются примерно с 1970-х годов. Но в ту пору было еще недостаточно как технологических, так и политических оснований для реализации такой программы. К нашему времени ситуация в этом плане заметно исправилась. Поэтому не удивительно, что от слов начали переходить к делу.

Отметим, что с 2018 года GEI стало важной частью китайской энергетической политики, и, как утверждают обозреватели, - личным приоритетом товарища Си. С целью продвижения нового глобального проекта была создана Организация глобального энергетического сотрудничества и развития (GEIDCO), которая имеет партнерские отношения с ООН, а также с множеством компаний. Кроме того, с 2016 года было  начато предварительное обсуждение относительно создания азиатской трансграничной сети с участием Китая, России, Южной Кореи и Японии.  Был даже подписан меморандум о взаимодействии между китайской корпорацией State Grid, южнокорейской коммунальной компанией КЕРСО, российским ПАО «Россети» и японским провайдером и разработчиком в области технологий ВИЭ Softbank. Аналогичные переговоры проводились и с европейскими странами.

В чем смысл создания Единой глобальной электросети, и как всё это связано с переходом на «чистую» энергию? Как мы знаем, со времени подписания Парижского соглашения начался настоящий бум ВИЭ. В ряде стран происходило строительство гигантских ветропарков и солнечных электростанций. Параллельно шел вал пропаганды «зеленых» технологий и целенаправленная дискредитация ископаемого топлива. Как мы неоднократно замечали ранее, накануне пандемии наблюдалось необычайное оживление в энергетическом секторе. При этом распространялась уверенность в правильности и безупречности «зеленого» курса. Мало того, целая когорта экспертов бесперебойно уверяли как общественность, так и государственных руководителей, будто ВИЭ обладают несомненными конкурентными преимуществами перед традиционной генерацией на ископаемом топлива. И якобы реализованные проекты убедительно это доказывают.

В то же время «зеленая» генерация имела один очевидный изъян – прерывистость работы. Изъян был настолько серьезным, что говорить о несомненных преимуществах ВИЭ было бессмысленно. Выходить из ситуации предлагалось двумя путями. Первый путь – создание хранилищ энергии. В первую очередь на эту роль напрашивались литий-ионные аккумуляторы. В этом случае проблема частично решалась, однако возрастала и цена вопроса. Литиевые батареи оказались не такими уж и дешевыми. Кроме того, они имели ограниченный ресурс использования, а дальше уже стоял вопрос их утилизации. Вдобавок ко всему, производство лития не отличалось экологической чистотой, что вызывало справедливую критику со стороны противников «зеленого» курса.

Чуть позже вопрос накопления энергии от возобновляемых источников решили совместить с водородной темой. То есть в условиях, когда ветряные и солнечные электростанции производили избыточную энергию, ее предлагали использовать для производства «зеленого» водорода. Этот «зеленый» водород рассматривался как хранитель энергии, используясь затем по назначению в качестве топлива. Однако и здесь также возрастала цена вопроса. Недаром Илон Маск откровенно назвал идею с «зеленым» водородом полнейшей чепухой. Впрочем, от этой темы до сих пор не отказались, хотя технологические сложности и материальные издержки понятны даже неспециалисту.

Но был и другой путь, открывающий возможность обойтись без хранилищ. Здесь всё упиралось в развитие сетевой инфраструктуры. И чем масштабнее был ее охват, тем лучше. То есть в данном случае предполагается выстраивание энергобаланса в очень широких пределах – на уровне объединений отдельных государств, а в идеале – на глобальном уровне, на уровне объединения целых континентов.  Теоретически, такие масштабы позволяют организовывать переток энергии из тех мест, где она генерируется в избытке – туда, где ее в данный момент не хватает. Скажем, на одном конце континента дует сильный ветер, а на другом конце – полный штиль. Соответственно, в одном месте ветряки работают на полную мощь, в другом – не работают вообще. Тем не менее, за счет развитой сетевой инфраструктуры выстраивается необходимый баланс. Кроме того, наличие глобальной электросети давало возможность сосредотачивать объекты «зеленой» генерации там, где «чистые» источники всегда в избытке. То есть создание объектов генерации также выходило на интернациональный уровень. 

Например, в рамках предложенной программы намечались соответствующие мегапроекты по созданию «баз чистой энергии». Так, речь идет о «ветряном круге» мощностью 100 ГВт в Арктике, о гигантских ГЭС на таких реках, как Лена, Амур, Нил, Конго и Замбези. Наконец, было запланировано 5% площади пустыни Сахара покрыть солнечными панелями. 

Именно так - благодаря созданию Единой глобальной электросети - создавались инфраструктурные предпосылки для всеобщего перехода на «чистую» энергию, в чем, собственно, и заключалась суть китайской инициативы. Причем, грандиозность замысла просматривалась еще и в том, что он выходил за рамки чисто технических вопросов. Ведь если бы программа удалась, если бы весь мир был связан единой энергетической сетью, могли бы исчезнуть конфликты между странами и народами. Создавался образ некой идиллии – того самого прекрасного будущего, о котором много рассуждали в годы перед пандемией.

Но, как говорится, гладко было на бумаге, да забыли про овраги. Во-первых, далеко не все государства оказались готовы к столь серьезным технологическим новшествам. Сетевое хозяйство ряда стран недостаточно развито для того, чтобы осуществлять подобную интеграцию - как в силу отсутствия единых стандартов, так и по чисто экономическим причинам. Имеют место и сугубо политические факторы, тормозящие развитие в указанном направлении. То есть реальный мир оказался не таким уж однородным и сплоченным, как это иногда кажется с трибун ООН.

Во-вторых, и это является наиболее важным, амбиции флагманов мировой политики не так уж просто ограничить рамками общечеловеческих интересов. Всё это, так или иначе, привело к росту наблюдаемой ныне геополитической напряженности. Прежде всего, много вопросов вызывала невиданная активность Китая. Насколько здесь идет речь о процветании мира (как это звучало в декларациях), и насколько – о китайских интересах? У некоторых западных экспертов возникло резонное подозрение, что за красивой утопической картинкой скрываются далеко идущие корыстные расчеты руководства Поднебесной. Не собирается ли Китай – путем создания такой сети - наращивать торговлю электроэнергией в мировом масштабе, предварительно создав для таких целей избыточную генерацию?

Мало того, при очевидном технологическом преимуществе Китай в состоянии использовать программу GEI как средство распространения своего промышленного потенциала, подчиняя своему влиянию не только страны третьего мира, но и (страшно подумать!) страны коллективного Запада. При таком раскладе речь уже идет не об энергетических перетоках, не о банальной торговле электричеством, а о мировом господстве китайского государства! Такая мысль с определенных пор «неожиданно» осенила некоторых западных экспертов.

Как и следовало ожидать, глобальный проект тщательно разобрали на предмет возможных экологических рисков. И, конечно же, обнаружилось, что такие риски весьма высоки. Но, судя по всему, западных экспертов напрягло другое, а именно – технические возможности Китая, обладающего передовыми технологиями в области передачи сверхвысокого напряжения, которые он может применить буквально во всех странах, включая и страны Запада.

Явное мировое лидерство Китая в технологиях объединения электросетей между странами и континентами стало для западных наблюдателей весьма печальным фактом. На сегодняшний день западные страны (включая США) ничем подобным похвастаться не могут. Вывод, который они могут сделать, исходя из сложившейся ситуации, совершенно понятен: поддержка китайской инициативы GEI содержит в себе угрозу национальной безопасности. Идиллия, таким образом, начинает распадаться под грузом объективных обстоятельств. А следом за ней резко снижаются шансы для всеобщего «зеленого» энергоперехода.

Андрей Колосов

Почему вакцины против ковида удалось создать так быстро, когда человечество сможет победить рак и какая связь между фундаментальной наукой и развитием районных поликлиник – рассказал и. о. директора Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Владимир Коваль.

– Институт химической биологии и фундаментальной медицины этой весной отметил свое сорокалетие. Как сильно изменились задачи исследований за эти годы?

– Действительно, когда наш институт выделился из Института органической химии, он создавался под изучение химии нуклеиновых кислот. Тогда это направление только зарождалось, наука еще очень мало знала и умела в этой области. Сейчас молекулярная биология решает не только чисто научные, но и вполне практические задачи. Мы хорошо это увидели во время недавней «ковидной» пандемии. Все помнят с какой невероятной скоростью был расшифрован геном вируса, на основе этой расшифровки столь же быстро создавались вакцины и лекарства от нового заболевания. Можно сказать, мы «в прямом эфире» наблюдали как фундаментальная наука развивается в прикладную.

– И эти же быстрые темпы разработки вакцин и лекарств стали основой для версии об искусственном происхождении эпидемии. Насколько они обоснованы?

– Ученые в своих гипотезах обычно опираются на факты, а сколь-нибудь доказанных фактов того, что эпидемия была организована кем-то специально, так и не предъявили до сих пор. Но надо помнить, что в Ухане находится один из крупнейших мировых вирусологических центров. И я вполне могу допустить, что вирус SARS-CoV-2 был создан в его лабораториях с исследовательскими целями, а потом произошла случайная утечка.

В любом случае, скорость разработки вакцин и лекарств связана не с происхождением вируса, а с уровнем развития молекулярной биологии. Теми же РНК-вакцинами ученые занимались на протяжении доброй четверти века. Но вплоть до 2020 года казалось, что их внедрение произойдет не скоро, прежде всего, потому, что медицина вообще очень консервативная отрасль и любые новации в ней проходят долгий и очень формализованный путь утверждения. Но когда человечеству по-настоящему понадобилась диагностика, оказалось, что все сроки и протоколы можно очень сильно сократить.

А база, повторю, уже была наработана хорошая. Тот же «Спутник» наши коллеги из института имени Гамалеи сделали очень быстро потому, что до того много лет работали над вакциной против вируса MERS – ближневосточного родственника COVID-19.

– Возвращаясь к Вашему институту, изменения проявились в характере задач, над которыми работают его сотрудники?

– Когда стало ясно, что молекулярная биология способна приносить пользу людям уже сейчас, а не в отдаленном будущем, у нас значительно расширился круг именно прикладных разработок и часть из них уже вылилась в технологии и решения для практического здравоохранения.

– Можете привести пример?

– Характерным примером стало создание тест-систем для подбора эффективной противоопухолевой терапии, что повышает процент успешного излечения онкологических заболеваний. С одной стороны, мы научились делать быстрый анализ раковых клеток. Но он, в свою очередь, стал востребованным, потому что появилась широкая линейка таргетных лекарственных препаратов под конкретные соматические мутации в опухолях. И их эффективность прямо связана с возможностью скрининга опухоли на чувствительность к терапии, что и достигается нашими тест-системами. Это полностью укладывается в идеологию персонифицированной медицины, когда мы подбираем лекарство под конкретного пациента, опираясь на результаты исследования его опухолевых тканей.

– Речь идет про подбор варианта химиотерапии?

– Этот метод лечения по-прежнему называют химиотерапией, но, как правило, используются препараты на основе моноклональных антител. Это огромные белковые молекулы, эффективные и более щадящие для организма, но очень важно правильно подобрать оптимальный вариант препарата.

– Вы испытывали эффективность этих систем применительно к реальным пациентам?

– Да, они успешно прошли испытания и доказали свою эффективность. Конечно, надо учитывать, что мы испытывали метод диагностики, а результаты лечения зависят не только от этого. Надо учитывать и другие факторы: есть ли вообще нужное таргетное лекарство для конкретной опухоли, в каком состоянии находится пациент и т.д. Но там, где речь шла о 2-3 стадии заболевания и с помощью тест-системы удавалось подобрать эффективный препарат, выживаемость пациентов вырастала в разы.

– Поиском эффективных способов вылечить рак занимаются многие исследовательские центры, в их работу вкладывают большие средства. Когда можно ожидать прорыва на этом направлении?

– Действительно, онкология – это бич нашего времени. Уровень заболеваемости вырос, причем по разным причинам, в частности, улучшилась диагностика и выросла продолжительность жизни. Все меньше случаев заболевания остаются вне поля зрения врачей, и все больше людей успевает, как говорят онкологи, «дожить до своего рака». Теперь задача – научиться его эффективно лечить, чтобы люди не только доживали, но и успешно переживали эту болезнь.

Много говорят про методы ранней диагностики, и она действительно очень важна. Но не надо считать ее панацеей. Такая диагностика требует регулярной и довольно специфичной диспансеризации населения, к которой не готовы ни люди, ни медицинские учреждения. Более того, новые исследования показывают, что даже, казалось бы, надежные и проверенные временем маркеры могут давать неверную картину. Поэтому не менее важно, разрабатывать средства лечения онкологии, которую, по тем или иным причинам, не поймали на ранних стадиях.

Эта работа тоже довольно успешно продвигается, просто развитие идет небольшими шагами, эволюционно, и нам порой трудно его заметить. Но на самом деле, медицина уже располагает эффективными средствами борьбы с целым рядом раковых заболеваний. Скорее, нам не хватает равномерности развития системы здравоохранения. В мегаполисах – Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске и др. – она работает хорошо, во многих областных центрах – тоже. Но крайне не хватает современных технологий и даже врачей-онкологов, ими владеющих, на уровне районных больниц. А ведь они охватывают добрую половину населения страны. И компенсировать этот пробел не смогут никакие диагностические технологии, потому что их некому применять.

– Для такой компенсации нашим медицинским вузам надо увеличить выпуск соответствующих специалистов?

– В большинстве случаев, достаточно дополнительного образования, курсов повышения квалификации для уже работающих врачей, причем не только онкологов, но и терапевтов. Более того, такая работа, на самом деле, уже идет. Но темпы у нее медленные и по-другому вряд ли будет.

– На какой стадии готовности находятся эти тест-системы?

– Они прошли необходимые испытания, мы уже используем их в исследованиях, которые проводим совместно с некоторыми сибирскими онкоцентрами. Сейчас мы получаем разрешительное удостоверение, это последний этап регистрации, после которого мы сможем продавать их как медицинские изделия. Одновременно мы проводим аккредитацию площадки, на которой планируем развернуть небольшое производство этих систем. Надеемся, к концу лета она уже заработает.

– Это будет дорогой анализ?

– Пока что, коммерческая цена не превышала нескольких тысяч рублей, так что, я бы не назвал эту диагностику дорогостоящей. Самой дорогой его составляющей является пробоподготовка, извлечение ДНК из результатов биопсии пациента. И если каким-то образом удастся наладить процесс получения необходимого генетического материала напрямую, то это позволит еще более снизить его стоимость.

– А какие-то исследования в этом направлении в институте продолжаются?

– Да, конечно, эта работа не останавливается. Пока тест-системы работают только с некоторыми видами онкологических заболеваний. И одна из задач наших ученых – расширять их перечень.

Проект, получивший название «Окулист Игорь», реализуется Исследовательским центром в сфере искусственного интеллекта Новосибирского государственного университета (ЦИИ НГУ) совместно с Новосибирским филиалом ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова» Минздрава России, где ранее была создана интерактивная компьютерная программа для дистанционного обследования зрения школьников.

«Созданный в МНТК «Микрохирургия глаза» скрининговый метод тестирования уже несколько лет успешно используется для проверки зрения школьников Новосибирской области в режиме онлайн, а также в качестве пилотного проекта в Запорожской области. Однако, для качественной работы интерактивной программы, требовался постоянный тщательный контроль со стороны ответственных сотрудников учебных заведений. Нам была поставлена задача сделать эту систему более автономной, для ее реализации было решено подключить к проверке критически важных параметров при тестировании и обработке полученных больших массивов данных искусственный интеллект», — рассказал директор Высшего колледжа информатики НГУ Алексей Окунев.

В результате сотрудники ЦИИ НГУ Игорь Козулин, Сергей Пауль и Роман Харченко совместно со специалистами МНТК «Микрохирургия глаза» создали программно-аппаратный комплекс «Окулист Игорь», с помощью которого можно значительно оптимизировать и упростить проведение дистантного скрининга учащихся.

Как говорят сами разработчики, главной задачей на первом этапе было научить нейросеть правильно определять расстояние между экраном и глазом испытуемого, что вызывало некоторые сложности при использовании интерактивной программы и приводило к появлению некоторого количества недостоверных исследований, которые приходилось выбраковывать.

Когда была решена эта задача, стало понятно, что потенциальные возможности комплекса гораздо больше.

«Мы можем научить нейросеть не только определять, на каком расстоянии сидит человек, но и куда смотрят его глаза, и это, по мнению наших коллег из МНТК «Микрохирургия глаза», поможет разработать программное обеспечения для распознавания лица пациента, определения угла косоглазия и контроля динамики лечения и, возможно, выявления других нарушений зрения на самых ранних стадиях, значительно расширяя область применения «Окулиста Игоря», — пояснил Алексей Окунев.

В настоящее время, в качестве испытания в реальных условиях, с помощью комплекса проходит проверка зрения учащихся Высшего колледжа информатики НГУ. Это полностью укладывается в стратегию Центра: сделать новый кампус НГУ, который строится в рамках национального проекта «Наука и университеты», главной демонстрационной площадкой для новых технологий.

«Здесь будут апробироваться все результаты, поученные в ходе выполнения проектов центра — «умные» системы контроля воздуха, шумов и вибрации, мониторинга объектов инфраструктуры, информационная платформа управления учебным процессом, система безопасности городской среды и другие решения, использующие в своей работе возможности искусственного интеллекта», — подчеркнул и.о. директора Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта НГУ Александр Люлько.

Напомним, ранее сообщалось, что несколько таких аппаратно-программных комплексов планируется передать для реализации пилотного проекта скринингового обследования зрения в школы Запорожской области, где существует нехватка врачей офтальмологов.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

В декабре этого года должен произойти тестовый запуск источника синхротронного излучения СКИФ («Сибирский Кольцевой Источник Фотонов»), спустя несколько месяцев, по плану, заработают первые рабочие станции комплекса. За последние пару лет в новостях с стройплощадки больше рассказывалось про очередной уникальный компонент самой установки, изготовленный и смонтированный отечественными учеными и конструкторами. В этом пане, ЦКП «СКИФ» стал одним из наиболее удачных примеров импортозамещения в области высоких технологий.

Но по мере приближения к финишу строительства, приходит время уделять больше внимания тому, какие именно исследования будут вести на этом объекте класса «мегасайнз», равных которому на планете пока нет. И такого рода информация уже появляется, правда пока, преимущественно, в специализированных изданиях (ЦКП «СКИФ», в частности, был посвящен свежий выпуск журнала «Наука и технологии Сибири».

Большой пул проектов комплекса так или иначе завязан на решение задач машиностроения. Причем решать их начали еще на стадии его строительства: традиционно многие технологии, созданные под научное приборостроение, впоследствии находят себе более широкое применение в разных направлениях машиностроения.

Так, именно для СКИФ разрабатывались специальные магниты - вигглеры и ондуляторы со сверхпроводящими электромагнитными полюсами с высоким уровнем поля. Как отмечают ученые, установка именно таких сверхпроводящих вставных устройств и позволила сделать размер синхротронного кольца СКИФ очень компактным, по сравнению с аналогичными источниками синхротронного излучения (СИ). Но, помимо этого, их разработка и производство привели к очередному шагу в развитии криомагнитных систем, что вывело Институт ядерной физики в лидеры этого рынка (а он не исчерпывается 60 действующими и несколькими строящимися источниками СИ в мире, криомагниты используются еще много где).

Но, конечно, основной вклад в развитие российской промышленности внесут проекты рабочих станций комплекса. Например – исследования конструкционных материалов (сплавов различных металлов), для совершенствования которых не обойтись без изучения их строения на молекулярном и атомном уровне, что часто выполняется как раз с помощью синхротронного рентгеновского излучения.

Наиболее часто для исследования конструкционных материалов используется рентгеновская дифракция. И в рамках этого метода очевидным преимуществом СИ по сравнению с излучением, формируемым рентгеновскими трубками, является его высокая интенсивность. «Время получения одной дифракционной картины на современных станциях СИ может составлять десятки микросекунд, что позволяет исследовать эволюцию микроструктуры материалов даже при таких быстрых процессах, как сварка, кристаллизация из расплава или трение», - отмечают авторы одной из статей выпуска «НиТС».

В статье также напоминают, что источники СИ позволяют проводить исследования также методами радиографии и компьютерной томографии. Достаточно широкий пучок высокоэнергетического рентгеновского излучения, формируемый сверхпроводящим вигглером, удобен тем, что позволяет освещать и «просвечивать» достаточно крупные образцы. Это дает возможность изучать процессы сварки, наплавки, аддитивного производства и кристаллизации самых разнообразны сплавов.

Важным нюансом является то, что на работающих в настоящее время российских источниках СИ отсутствует оборудование с характеристиками, необходимыми для полноценных исследовательских работ в этом направлении. А вот на ЦКП «СКИФ» оно как раз предусмотрено.

Не меньше, чем материаловеды, в запуске СКИФ заинтересованы авиастроители. В Институте теоретической и прикладной механики СО РАН в рамках научного направления «лазерная микрометаллургия» проводятся исследования с целю получения заданного структурно-фазового состава и механических свойств материала после лазерного воздействия. В дальнейшем, эти фундаментальные научные работы вырастают во вполне себе прикладные технологические решения, востребованные в авиастроении: по высокопрочной лазерной сварке однородных и разнородных сплавов, восстановлении пера лопатки в газотурбинном двигателе и т.д.

В последние годы к ним добавились задачи, связанные с аддитивным производством, осуществившим революцию в обрабатывающей промышленности благодаря своей способности получать изделия сложной формы за короткий промежуток времени и практически без отходов материала.

Но и создание новых технологий лазерной сварки, и производство компонентов двигателей с помощью 3D-принтеров требуют глубоких исследований микроструктуры материалов, вовлеченных в эти техпроцессы. А это, в свою очередь, лучше всего сегодня поучается с использованием мощных источников СИ. Более высокая интенсивность излучения, чем у традиционных рентгеновских трубок позволяет, как уже говорилось выше, значительно сократить время на получение необходимой информации, делая доступным для ученых тех быстропротекающие процессы, которые ранее выпадали из их поля зрения.

Кроме того, спектр СИ позволяет в каждом конкретном случае подбирать оптимальную длину волны или варьировать ее в ходе эксперимента, что значительно расширяет возможности классических рентгеновских методов.

Конечным результатом таких исследований становятся изменения в стратегически важных отраслях промышленности, несущие экономический эффект сопоставимый с общими затратами на строительство ЦКП «СКИФ». Но машиностроением задачи для установки не исчерпываются. Не менее важна она для химической промышленности и развития медицины.

Здесь тоже, параллельно с постановкой научных задач, идет разработка т.н. «пояса внедрения» вокруг комплекса, важным элементом которого является проект «БиоКатТех». Представляя его на форуме «Технопром-2022», директор Института цитологии и генетики СО РАН, академик РАН Алексей Кочетов рассказа: «««БиоКатТех» направлен на синергию между химическим и биологическим катализом, что часто востребовано в современных производствах. С нашей стороны планируются разработки в области ферментов (биокатализаторов), у коллег есть свои важные для экономики предложения», - рассказал тогда прессе Алексей Кочетов.

Эта отрасль имеет большое значение для российской экономики: ежегодно страна импортирует 12,2 тысяч тонн ферментов на сумму более 17,6 млрд рублей. Отсутствие доступных российских аналогов ведет к ограничению их использования и вызывает значительный негативный эффект в различных отраслях – животноводстве, пищевой промышленности и фармакологии. Не лучше ситуация и области традиционных каталитических технологий также довольно сложная. Ограниченные масштабы разработки и внедрения отечественных катализаторов приводят к уязвимости целого ряда критических технологий. Зависимость от импорта катализаторов нефтепереработки в России составляет 60-70%, азотной и химической промышленности – 90%, крупнотоннажного производства полимеров – почти 100 %.

Исправлять ситуацию и предлагается, в частности, с помощью проекта «БиоКатТех», где результаты научных исследований, в том числе – на строящемся синхротронном комплексе «СКИФ», будут превращаться в технологии и опытное производство отечественных ферментов и катализаторов.

Источники СИ сегодня являются наиболее удобным инструментом и для исследования различных биомолекул. Речь идет о т.н. МалоУгловом Рентгеновском Рассеянии (МУРР). Это – единственный экспериментальный метод, позволяющий «увидеть» биологическую макромолекулу такой, какая она есть в ее естественной среде в физиологических условиях организма. Благодаря этому метод МУРР интересен для фундаментальных исследований и полезен для прикладных задач фармацевтической отрасли - может стать незаменимым при установлении молекулярных механизмов действия адресных лекарственных средств, экспериментальной верификации теоретически смоделированных препаратов и вакцин.

Как отмечают эксперты, существующая станция БиоМУР в Курчатовском институте позволяет проводить различные эксперименты в пределах своих возможностей, но ее мощностей недостаточно для удовлетворения растущих потребностей научного сообщества и фармкомпаний в биологических исследованиях. Заполнить этот пробе предлагается как раз с помощью СКИФ.

Перечисленные выше задачи уже сами по себе вполне оправдывают все затраты на строительство нового источника СИ рядом с новосибирским Академгородком. Но ими «портфель проектов» комплекса далеко не исчерпан – предполагается, что всего в рамках ЦКП будет работать более двух десятков рабочих станций по широкому спектру научных направлений. Что, в свою очередь, делает СКИФ наиболее масштабным российским научным проектом в текущем столетии. По крайней мере, пока.

Сергей Исаев

После избрания нового Президента страны, согласно закону, произошло увольнение прежнего состава Правительства РФ и формирование нового. Ну как, нового - большинство прежних членов Кабинета министров сохранили свои посты. В их числе - министр науки и высшего образования Российской Федерации Валерий Фальков и министр просвещения Сергей Кравцов.

Пока они оба в стадии и.о. и им еще предстоит пройти стадию утверждения в парламенте и Президентом РФ, но все понимают, что в настоящий момент это, скорее, формальности и решения уже приняты. Тем не менее оба чиновника выступили перед депутатами ГосДумы и рассказали, какими видят приоритеты своей работы в будущем.

И. о. главы Минобрнауки рассказал о планах, которые направлены на решение задач, поставленных Президентом России Владимиром Путиным в послании Федеральному Собранию и указе «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года».

Отдельное внимание Валерий Фальков уделил работе по достижению технологического лидерства страны и развитию международного сотрудничества в сфере высшего образования и науки.

Исполняющий обязанности министра просвещения представил депутатам ключевые результаты деятельности министерства, а также планы дальнейшей работы по развитию системы образования в стране в соответствии с задачами, поставленными Президентом.
 
Сергей Кравцов рассказал о том, что в настоящее время ведется подготовка новой стратегии развития образования до 2035 года. Первые результаты этой работы могут быть представлены осенью.
 
Среди вопросов, обсуждавшихся на заседании профильного комитета Госдумы, реализация во всех школах страны единых федеральных образовательных программ по всем предметам, создание единых государственных учебников, распространение программы капремонта школ на детские сады и колледжи, расширение проекта «Профессионалитет» и др.

А немногим ранее свои планы развития научной системы страны представил кандидат на пост вице-премьера Дмитрий Чернышенко (также курировавший это направление и в прежнем составе правительства). Как сообщают официальные источники, в ходе встречи с депутатами Госдумы он обозначил основные результаты и планы по направлению "Наука и высшее образование":

・Растет количество бюджетных мест с акцентом на региональные вузы. В новом учебном году будет выделено 620,5 тыс. мест, в том числе для новых субъектов.

・Создана уникальная сеть инфраструктуры для исследований класса «мегасайенс». К 2030 году в России будет 7 таких установок.

・Поддержка молодых ученых и создание 940 лабораторий помогла увеличить количество исследователей.

・По поручению президента создаются кампусы мирового уровня, передовые инженерные школы, реализуется программа «Приоритет-2030».

В общем, каких-то радикальных перемен люди, руководящие наукой и образованием в стране не предполагают, ожидаемо сосредотачиваясь на развитии инфраструктуры и выполнении своей части "майских указов". Это, конечно. было ожидаемо, но последние годы приучили нас и к тому, что жизнь может вносить в планы чиновников самые неожиданные коррективы.

Пока в России отдельные высокопоставленные чиновники обещают (с некоторой задержкой во времени) бурное развитие ВИЭ в нашей стране, в странах коллективного Запада уже просматривается иная тенденция. Похоже на то, что золотой век ветряков и солнечных панелей заканчивается. Первые признаки обозначились несколько лет назад. Правда, апологеты «зеленого курса» до сих пор демонстрируют уверенность в том, что здесь имеют место временные трудности, и даже обвиняют во всем «агрессивную» политику России, из-за чего якобы возникла тяжелая ситуация на энергетическом рынке. Тем не менее, борцов с глобальным потеплением в последнее время настигают не самые радостные новости.

О том, как застопорилось дело с ветряной генерацией в западноевропейских странах, мы уже писали отдельно. Теперь на очереди – США. Как мы знаем, американцы – в отличие от англичан, немцев, датчан или норвежцев – пока еще не продемонстрировали впечатляющих успехов по части строительства офшорных ветропарков. Однако действующий президент Джозеф Байден, публично заявляющий о своей приверженности климатической политике, решил-таки проявить высокую «экологическую сознательность» и поддержать крупные проекты в сфере офшорной ветроэнергетики. Благо на этом поприще у него есть надежные соратники из числа некоторых губернаторов, стремящихся первыми ворваться в «безуглеродную эру». Наибольшее рвение в этом отношении демонстрирую такие штаты, как Калифорния и Нью-Йорк.

Так, штат Нью-Йорк в свое время поставил задачу уже к 2030 году до 70% электрической энергии получать из возобновляемых источников, прежде всего – за счет мощных морских ветряков. Это намерение совпадало с амбициозными планами администрации Байдена по развитию офшорной ветроэнергетики. К 2030 году суммарная мощность ветряков должна составить 30 ГВт. Самое интересное, что таким путем (то есть через развитие «зеленых» энергетических технологий) власти США намеревались дать толчок возрождению американской промышленности (очевидно, в противовес Китаю, занявшему практически монопольное положение в некоторых «зеленых» секторах). Об этих планах заявлялось неоднократно с самых высоких трибун. Поэтому у американских сторонников «зеленого курса» уже сложились самые положительные ожидания на этот счет.

Но, похоже на то, что этим ожиданиям не суждено оправдаться. Совсем недавно стало известно, что «знаковые» ветроэнергетические проекты штата Нью-Йорк, призванные продемонстрировать возможности отрасли, начинают сворачиваться. По мнению демократических изданий, такой шаг наносит серьезный удар по репутации штата как центра нарождающейся «зеленой» индустрии. Согласно официальным сообщениям, не удалось достигнуть соглашения по трем крупным проектам, получившим предварительные контракты еще в октябре 2023 года. Причиной стали технические и коммерческие сложности между победителями объявленных ранее тендеров и их коммерческими партнерами. По начальным условиям конкурса ветропарк должен был состоять из очень мощных турбин по 18 МВт каждая (разработчик и производитель - компания General Electric, уже изрядно вложившаяся в цепочку поставок необходимого оборудования). Именно так планировалось достичь необходимого уровня установленной мощности, способного оправдать капитальные затраты на установку ветряков.

Однако со столь мощной турбиной дела не сложились. Производитель неожиданно отказался от производства ветряков такой мощности. Именно это обстоятельство, отмечают эксперты, послужило главной причиной сворачивания проектов. Дело в том, что использование менее мощных турбин автоматически ведет к увеличению их общего количества, что, в свою очередь, означает незапланированное повышение капитальных затрат. Такой поворот событий, естественно, никак не мог воодушевить инвесторов.

Как мы понимаем, рост капитальных затрат неизбежно приведет к росту цен для конечных потребителей, и участники тендеров попытались разъяснить эти реалии представителям властей. В свете сложившихся обстоятельств они предлагают пересмотреть затраты на реализацию проектов в сторону повышения. Власть пока что стоит на своем, не идя ни на какие пересмотры ранее оговоренных сумм. Эта позиция остается непреклонной, что снижает возможность взаимных уступок и, соответственно, ведет к срыву переговоров.

Печальным следствием указанного прецедента является то, что он автоматически ведет к сворачиванию аналогичных проектов в других штатах. Власти резонно опасаются, что рост тарифов способен дискредитировать «зеленую» энергетику в глазах населения, которое вряд ли увяжет повышение стоимости киловатта с техническим прогрессом. Здесь всё предельно просто и понятно, и политика сдерживания роста тарифов остается непреклонной – со всеми вытекающими последствиями. С другой стороны, попытка удерживать цены путем выделения государственных субсидий вряд ли соответствует логике долгосрочной стратегии. Поэтому власть банально закрывает тему субсидий, что является еще одной причиной срыва переговоров и сворачивания проектов. А ведь проблема не ограничивается одними лишь затратами на «зеленые» генерирующие мощности. С электрическими сетями в США также не все в порядке (что как раз справедливо для «зеленеющего» штата Нью-Йорк, где есть серьезные проблемы с финансовой поддержкой сетевого хозяйства).  

Для сторонников «зеленого курса» столь явный провал грандиозных планов по вводу новых «чистых» мощностей стал очередным – и очень громким – тревожным звоночком. Штат Нью-Йорк, подававший такие большие надежды борцам за экологию, свернул – в их понимании - с «правильного» пути развития. Впрочем, они не теряют оптимизма, полагая, что речь идет лишь о временных трудностях. Ставить крест на офшорные ветроэнергетики Нью-Йорка якобы не приходится. Да, графики сдвигаются, но говорить о сворачивании самой «генеральной линии» не приходится. Чтобы выйти из затруднительного положения, кое-кто предлагает совершенно радикальные подходы. Например, махнуть рукой на частный бизнес и развивать «зеленую» энергетическую отрасль вполне себе социалистическими методами. Важно, что и власти штата, и администрация Байдена пересматривать свои приоритеты пока что не намерены. То есть «зеленый курс» еще не сдают в утиль и продолжают судорожно искать новые варианты его реализации.

Тем не менее, как мы уже писали ранее, американский президент неожиданно начал петь оды «мирному атому», рассказывая о революционных прорывах в деле создания атомных реакторов малой мощности. И что характерно, обращение к атомной энергетике осуществляется с всё тех же «зеленых» позиций. То есть «мирный атом» неожиданно «позеленел» в глазах властей. Однако напомним, что и здесь идет не всё гладко, и реализация инновационных проектов также затягивается ввиду явных финансовых затруднений. То есть при переходе к практической реализации проекта вдруг выясняется, что его реальная цена должны быть выше. А это, в свою очередь, означает одно из двух: либо повышение тарифа, либо увеличение государственных субсидий. Получается, что и с «атомными» проектами ситуация во многом напоминает то, что происходит с проектами по офшорной ветроэнергетике. И, наверное, чтобы еще сильнее «облегчить» себе жизнь, американские власти в срочном порядке запретили импорт российского ядерного топлива!

Учитывают ли российские власти эти новые американские реалии при составлении долгосрочных стратегий развития отечественной энергетической отрасли? Как ни печально, но абсолютной уверенности у нас нет. Наблюдая за тем, как отдельные наши руководители оглашают проекты в области ВИЭ с таким видом, будто за последние семь лет в мире совершенно ничего не поменялось, возникает впечатление, что зарубежный опыт пока еще ничему их не научил.

Андрей Колосов

Удивительное дело – главным научным экспертным органом в стране является Российская академия наук, а экспертиза учебников от нее почему-то ускользает. Ну не хочет почему-то правительство передавать эту функцию высшему экспертному органу. С просьбой взять под особый контроль этот важный вопрос обратился 24 апреля к председателю Совета Федерации Валентине Матвиенко президент РАН Геннадий Красников.

На пленарном заседании в СФ РФ Геннадий Красников делал доклад «О приоритетных задачах Российской академии наук в условиях современных вызовов». Он напомнил, что РАН к своему 300-летию обладает отличным потенциалом: 13 тематических и 4 региональных отделения, охватывающие все направления науки, 44 научных совета, 9 комитетов и 18 комиссий, — 1900 членов-корреспондентов и академиков, 600 профессоров РАН. Это сила, которая, по мнению президента РАН, должна быть как можно быстрее вовлечена в дела государственной важности.

Первое, что выделил Геннадий Яковлевич, это научная экспертиза, высокопрофессиональная и непредвзятая. «У нас до сих пор каждое ведомство и каждый орган пытались делать лояльную для себя экспертизу, это неправильно», – сказал президент РАН. Он напомнил про то, что сейчас Академия начала экспертировать дорожные карты по высокотехнологичным проектам, по проектам, связанным с развитием территорий. В целом сейчас РАН проводит до 75 тысяч экспертиз в год, что почти на 25 тысяч больше прошлогоднего охвата. Но есть особо острая проблема: «Очень важный вопрос, который сейчас пробуксовывает, — экспертиза по учебникам, – сказал Красников. <...> У меня везде идет сопротивление – в области экспертизы, в области научно-методического руководства, но такого сопротивления, как с учебниками, я не встречал». Президент РАН попросил Валентину Матвиенко взять этот вопрос на особый контроль.

Красникова поддержал Комитет Совета Федерации по науке, образованию и культуре во главе с Лилией Гумеровой. В частности, зампред комитета Екатерина Алтабаева отметила, что «вопрос приобрел особую актуальность, так как содержание учебников заметно обновилось в последнее время». «Обновилось», на мой взгляд, – не совсем точное определение. Там дети и их родители порой читают такое!..

Взять хотя бы примеры от шокированных современными учебниками учителей, которые приводит интернет-издание с образовательным уклоном «Мел». Учитель истории Анастасия Морозова возмущена тем, что прочитав параграф учебника под редакцией А.В. Торкунова о присоединении Сибири, невозможно понять, кто это в итоге сделал – Иван Грозный или Ермак. В учебнике за седьмой класс, по ее словам, указываются две даты казни Степана Разина – в 1670-м и 1671-м... «Таких моментов в учебниках очень много», – возмущается преподаватель. И это так, потому что родительские чаты порой просто взрывают свежие «перлы». Так, в одном из учебников по русскому языку авторы сообщили детям, что в слове «каменный» суффиксом является «енн», а не «н», как было бы правильно, если учесть, что основой слова является «камен». Не лучше дела обстоят и с учебниками по математике, в которых авторы допускают в условиях грубейшие грамматические ошибки, например: «Сколько жЫвотных стало?». Часто они не заморачиваются и насчет элементарной этики. К примеру, в учебнике для младшей школы учителя нашли следующую задачу: «Третьеклассник Федя купил компот в школьном буфете и пошел мыть руки. В это время в буфет вошли 9 первоклассников и каждый из них плюнул в компот по 3 раза. Сколько раз плюнули в компот первоклассники?»

К счастью, председателю Совета Федерации такие примеры приводить не пришлось. Она и без того все понимает и рассуждает так: «Учебники, при всем уважении к авторам, по истории или по другим предметам, даже по математике, не должны выходить без штампа «Мин нет! РАН одобряет». Давайте это наконец выстроим! Я не понимаю, кто может упираться, кто может отказываться от возможности Академии наук? Если надо в законе прописать, давайте пропишем: «Без одобрения (они же (РАН) не требуют себе права выдавать лицензии) научной экспертизой учебники не могут выходить в свет! Мы на них воспитываем целое поколение школьников!».

Лилия Гумерова сообщила, что в постановление Совета Федерации по итогам выступления Геннадия Красникова будет внесена рекомендация Правительству о закреплении за РАН функции главного экспертного органа по учебной и учебно-методической литературе.

Несмотря на то что президент РАН рассказал о целом ряде направлений деятельности Академии: об изменениях в научно-методическом руководстве НИИ и вузами, об увеличении роли научных советов, о подвижках с «шестой подпрограммой», касающейся научных разработок в интересах обороны («более 25 лет не было исследований в этом направлении»), Валентине Матвиенко это показалось недостаточным.

Она отметила, что технологический суверенитет сегодня — «это задача задач», но «прорывных решений пока не получается». «У нас нет времени на раскачку, сказала Матвиенко. – Российская академия наук - очень большой коллектив академических институтов... Они должны понимать свою ответственность за достижение технологического суверенитета. Нам теперь никуда от этого не уйти. Очень плохо, что нам навязали систему и мы ее проглотили, – что работа институтов оценивалась по количеству публикаций в иностранных журналах <...> Оценивать результаты надо по объективным данным. С вашим приходом (обращение к Г. Красникову. - Авт.) пришло усиленное внимание к научной сфере: увеличивается финансирование, создаются мощные школы, создаются условия для молодых ученых, инженерные школы. А где результат, и когда он будет, и какой? Где эти пять прорывных государственных решений, которые ждет страна и ждет общество? Общество и люди должны знать — вот он результат. Мы лидеры в атомной энергетике, по ледоколам и в целом ряде других отраслей, Геннадий Яковлевич! Ну давайте это сделаем, восстановим статус великой, научной, высокотехнологичной страны!».

Сильная, эмоциональная речь от председателя Совета Федерации! Понятно, что и сам Геннадий Красников с Валентиной Ивановной во всем согласен. Да и все мы тоже. Только ответ на вопрос, почему у нас до сих пор нет результата, на мой взгляд, лежит на поверхности: «По той же самой причине, по которой экспертизу учебников до сих пор не передают в РАН. Есть, наверное, в стране силы, которые не заинтересованы в сильном образовании, а значит, и в укреплении страны».

Наталья Веденеева

В последнее время арктические регионы находятся в центре внимания со стороны правительств ведущих стран, включая и Россию. Некоторые эксперты даже предрекают серьезное обострение международных отношений в процессе конкурентной борьбы за Арктику.

Интерес со стороны России здесь совершенно понятен, учитывая наше географическое положение. Однако надо сказать, что эта тема бала не менее актуальна для нашей страны еще сто лет назад. По крайней мере, в начале 1930-х годов о необходимости освоения Арктики говорили примерно в тех же выражениях, что и сейчас. Формулировка целей и задач, да и сама тональность заявлений по Арктике с тех пор совершенно не поменялись. И точно так же не поменялись главные проблемы, препятствующие освоению арктических регионов. Одна из таких проблем – отсутствие относительно недорогих и эффективных источников энергии. Именно энергетический вопрос становился наиболее серьезным камнем преткновения и обсуждался в первую очередь.

В наше время вопрос с энергетикой кажется уже решенным (о чем мы также писали). Появление атомных реакторов малой мощности, плавучих атомных теплоэлектростанций (таких, как неоднократно упомянутая нами ПАТЭС «Академик Ломоносов») знаменуют настоящий революционный прорыв в энергоснабжении арктических поселений и промышленных комплексов. Но это не единственный вариант. Существует немало предложений по «гибридным» энергосистемам, где активно используются возобновляемые источники энергии – ветер и солнце (напомним, что ветра в тех краях хватает с избытком, а в летнее время солнце светит круглые сутки).

Но самое интересное, что упомянутые варианты решений рассматривались нашим учеными еще в начале 1930-х годов, то есть почти сто лет назад, когда некоторые технологии находились в «зачаточном» состоянии, а другие рассматривались только в теории. И, тем не менее, общие контуры развития арктической энергетики уже были выстроены!

Уже в те годы советские ученые, рассуждая о решении энергетической проблемы в Арктике, исходили из того, что регулярный подвоз ископаемого топлива (высокосортного угля или нефти) для энергетических объектов ни в коей мере не является оптимальным решением. Ведь речь шла о «полноценном» освоении северных территорий - с выстраиванием всей необходимой инфраструктуры. По замыслу, здесь должны нормально функционировать порты, аэродромы, ремонтные мастерские, жилые поселки, предприятия. Мало того, энергии должно быть с избытком. Этот избыток, считали ученые, можно будет направлять на прогрев почвы для разработки полезных ископаемых, на механизацию их добычи, а также (что очень важно) – на отопление специальных оранжерей и парников для выращивания на месте различных культур. То есть то, что сегодня воплощается на практике, обсуждалось еще в предвоенное десятилетие.   

При планируемом размахе деятельности рассчитывать исключительно на завоз топлива было бы не вполне рационально. В любом случае, заключали ученые, придется искать дешевые местные, а также использовать возобновляемые источники энергии. Последний момент для нас особо важен, поскольку он показывает, что освоение северных территорий давало толчок к развитию «зеленых» технологий в ту пору, когда об экологии особо не задумывались.  В первую очередь речь шла об использовании энергии ветра. Как мы знаем, первые опыты с ветряками проводились уже в конце XIX столетия (о чем мы писали). В СССР в довоенное время возобновляемым источникам энергии также уделяли серьезное внимания, включая и ветроэнергетику. Что касается Арктики, то она была именно тем местом, где такие решения напрашивались сами собой.

Как подчеркивали наши ученые, северные территории весьма пригодны для развития ветроэнергетики. По подсчетам Центрального Ветроэнергетического Института (был такой!), для северных районов страны число часов использования ветра достигает около восьми тысяч в год.

В то же время ученые не переоценивали возможности ветрогенерации, по крайней мере, на том этапе развития данных технологий. По их словам, вряд ли будет экономически целесообразно иметь ветроустановку мощностью более 100 киловатт. Проблема в том, что вместе с увеличением мощности ветроагрегата чрезмерно увеличивается диаметр крыльев ветряного двигателя. Причем уже при агрегате, способным выдать мощность на уровне 15-20 кВт, диаметр крыльев может достигать 12 метров.

Отсюда следовал вывод, что в Арктике маловероятно использовать ветряные установки большой мощности, для которых потребуются лопасти громадного размера. В этом случае увеличение мощности ветряной электростанции возможно только путем «кустования», то есть совместной работы сразу нескольких ветряных агрегатов небольшой мощности. Но и таким путем получить большие мощности вряд ли удастся. Как мы понимаем, ветряки невозможно устанавливать вплотную друг к другу. Их необходимо разносить на расстояние, десятикратно превышающее диметр лопастей. Для агрегата мощностью 20 кВт оно составит порядка 120 метров. Поэтому, по мнению ученых тех лет, вряд ли на одной ветряной электростанции можно будет собрать более 7 - 8 таких агрегатов в силу чисто экономических причин. При чрезмерном разрастании такого «куста» произойдет удорожание передачи электроэнергии от отдельных ветряков к месту потребления.

В то время уже рассматривались и другие конструкции ветряных агрегатов – в виде башен, где и генератор, и двигатель находились в закрытом помещении. Однако в условиях Арктики такая установка вряд ли могла найти себе применение хотя бы в силу затратных строительных работ, требующих большого количества материалов.

В общем, за счет ветра можно было покрыть лишь некоторую часть потребностей в электричестве, но этого было явно недостаточно для «полноценного» освоения Арктики. Наши ученые прекрасно давали себе в этом отчет, не зацикливаясь только на возобновляемых источниках энергии. Поэтому следующим этапом решения энергетической проблемы должно было стать строительство тепловых электростанций, работающих на местном топливе. Уже тогда советские геологи доказывали наличие в Арктике месторождений ископаемого топлива (угля и нефти). Разумеется, разрабатывать месторождения исключительно для решения местного энергоснабжения было совсем нерентабельно. Однако при налаженном промышленном освоении арктических недр тепловые электростанции способны покрыть достаточно большие потребности в энергии, чем это можно сделать с помощью ветряков. В любом случае, мощность ТЭС будет превосходить мощность ветряных электростанций (хотя данное обстоятельство нисколько не умоляло значение ветроэнергетики в глазах тогдашних советских ученых). Тепловые электростанции в состоянии обслуживать рудники, которые будут вырастать вблизи опорных баз. Но даже их совместная работа с ветряками не способна покрыть все потребности в энергии в случае реализации планов по масштабному освоению северных территорий (речь уже шла о создании Великого Северного пути).

В чем же выход? В то время было предложено несколько «инновационных» (и во много футуристических) проектов, где предлагалось использовать разность температур между холодным воздухом полярной ночи и сравнительно теплой водой в морских глубинах. Такие проекты тогда обсуждались всерьез в рамках создания гипотетической «энергетики будущего» (о чем мы в свое время также писали).

И все же была надежда на появление новых, куда более серьезных источников энергии. Так вот, уже в те годы предполагалось, что в качестве такого источника может выступить «внутриатомная энергия». Это предположение наши ученые сделали за тридцать лет до появления первых атомных реакторов! То есть научное предвидение было достаточно ясным и базировалось на понимании важности фундаментальных исследований в области физики. И здесь, как видим, наши ученые не ошиблись. Именно по этой причине планы по освоения Арктики не оказались пустым звуком. И только сейчас, оглядываясь назад, мы начинаем понимать, что у любого серьезного начинания есть очень глубокие заделы, которые нередко стираются из памяти наших современников.

Николай Нестеров