2 марта 2020 г. в 05:55

Исследовательский авангард

В 2019 году в России был запущен национальный проект «Наука», цель которого – обеспечить прорыв в технологиях и войти в пятерку мировых научных держав. Обновление приборной базы, создание институтов нового типа, решение вопросов внедрения и другие инициативы, предусмотренные нацпроектом, призваны ускорить развитие отечественной науки на ее генеральных направлениях. Как и всегда, в последнее время российская наука неоднократно заявляла о себе громкими открытиями и достижениями.

Российская орбита в мировом научном пространстве

В наши дни очевидно, что пути развития современного общества прокладываются научными достижениями. Прошли те времена, когда высоких результатов люди добивались без научного знания. Со времен промышленного переворота, случившегося в конце XVIII века, мину­ло несколько научных революций, каждая из которых поднимала че­ловечество всё выше и выше на волне стремительно врывающихся в практику научных изобретений: прорывы в транспорте, производстве, медицине, астрономии в разное время становились драйверами на­учно-технического развития. И сегодня, в эпоху экономики знаний, мы осознаем зависимость человечества от пульса научной мысли.

Задача науки – открывать новые горизонты для человечества, ре­шающего свои насущные проблемы. И с этой задача российская наука справляется наравне с мировыми учеными. Современное научное про­странство международно: появившиеся научные результаты быстро становятся всеобщим достоянием и находят практическое применение по всему миру. И тем не менее у каждого научного открытия есть своя «прописка», нередко российская.

Российская наука получила официальное признание почти три столе­тия назад, и каждый год приносит нам множество новых исследований и открытий, в том числе и в тех сферах, которые определяют наше бу­дущее. Вот и за неполные два десятилетия XXI века российские ученые сделали ряд научных открытий мирового уровня, поддержав авторитет отечественных университетов, отраслевых институтов и Академии наук и продвинув вперед мировую научную мысль. Так, ученые Объединен­ного института ядерных исследований в Дубне синтезировали шесть самых тяжелых элементов таблицы Менделеева. Ученые Института при­кладной физики в Нижнем Новгороде создали установку для получения светового излучения высочайшей мощности, которая позволяет про­водить исследования экстремальных физических процессов, а также получать лазерные источники нейтронов с уникальными свойствами. Физики Ядерного центра в Сарове получили мощнейшие магнитные поля, что позволяет сейчас проводить исследования поведения сверх­проводников и других веществ в экстремальных условиях. Учеными из ГРУ нефти и газа им. И. М. Губкина было доказано небиологическое происхождение нефти и газа, что означает, что эти полезные ископа­емые не закончатся однажды, как это было принято считать раньше, а значит, должна преобразиться стратегия энергетической безопасности стран мира.

Эксперимент Нейтрино-4

Эксперимент Нейтрино

Российскими же учеными было открыто подледное озеро в Антаркти­де, находившееся в изоляции от всего мира более 1 млн лет, исследова­ние которого позволит понять особенности и причины происхождения жизни на планете. Археологи обнаружили новые свидетельства о про­живании древних людей в алтайских пещерах, а антропологи внесли новые факты в определение направлений перемещений первобытных племен. Сконструированный российскими специалистами из Института космических исследований РАН прибор ХЕНД, использованный в меж­дународных проектах и экспедициях, установил наличие льда и воды на Марсе, тем самым приблизив сроки освоения людьми этой планеты.

Одним словом, фундаментальная и прикладная российская наука за эти годы продемонстрировала много достижений в разных научных областях. Помимо отмеченного выше, был разработан новый метод исследования квантовых интегрируемых моделей, построены модели на основе гидротермодинамики для анализа глобальных изменений окружающей среды, создана уникальная микропроцессорная вычис­лительная система – самый мощный российский суперкомпьютер. Ин­ститут ядерных исследований РАН представил результаты многолетних измерений потока нейтрино от Солнца, что позволило пересмотреть представление об их роли в эволюции Вселенной и строении элементарных частиц. А в Физико-математическом институте им. А. Ф. Иоффе была разработана новая конструкция лазеров. Использование технологии гетероструктур с предельным размерным квантованием сделало Россию лидером в данной области. Нобелевскую премию по физике получил академик Ж. И. Алферов за исследования полупроводниковых гетероструктур.

Эти, а также многие другие результаты исследований позволяют человечеству уверенно смотреть в будущее, изучая все сферы жизнедеятельности и подчиняя неразгаданные ранее законы природы свои целям. Ведь каждое научное открытие позволяет выходить далеко за пределы привычного, создавая новые технологии и достигая немыслимых ранее высот.

Озеро Восток

Озеро Восток

2019 год без преувеличения можно назвать знаковым для российской науки, поскольку ученым удалось добиться прорывов не только в таких традиционно значимых для практического применения сферах, как космос, химия и физика, но и в кибернетике и даже в истории.

Российские научные прорывы сегодня

Продолжая свои исследования, российские ученые и в минувшем году получили целый ряд знаковых результатов в разных областях, со­риентировав многие достижения на практическое применение. НПО им. С. Лавочкина, Институт космических исследований РАН, ВНИИ экс­периментальной физики в Сарове в сотрудничестве с германскими и американскими коллегами успешно вывели на орбиту уникальную кос­мическую обсерваторию «Спектр-РГ». С ее помощью сегодня состав­ляется уточненная карта Вселенной. Новейшие технологии позволяют обсерватории работать, находясь в 1,5 млн км от Земли. Участниками проекта уже открыты более 300 неизвестных ранее скоплений галак­тик, и новые данные продолжают поступать.

Продвигаясь в детальном изучении свойств материи, российские ученые в Национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» Петербургского института ядерной физики начали программу энергетического пуска уникального ядерного реактора ПИК. Самый мощный исследовательский нейтронный реактор является по ряду параметров лучшей установкой в мире для изучения веществ на уровне наномасштабов. Уже в текущем году он станет универсальным инструментом исследований с помощью нейтронного излучения в интересах физики, химии, биологии, геологии, материаловедения и медицины.

Высоких результатов достигли специалисты экспериментальной базы Курчатовского института, которые определили состав «зеленого» катализатора, наиболее эффективно ускоряющего процесс экологически чистого получения энергии из отходов. В этом исследовательском проекте были задействованы также ученые Института катализа Сибирского отделения РАН и Новосибирского государственного университета. Ускоренное получение чистой энергии из отходов – задача, над которой мировое научное сообщество бьется уже не первое десятилетие. Беспрецедентность характеристик, высокая экологическая безопасность технологии и невысокая стоимость такого «зеленого» катализатора делают возможным его широчайшее применение в промышленности.

ХЕНД.jpg

ХЕНД

Ученые того же Курчатовского института в сотрудничестве с коллегами Петербургского института ядерной физики и Димитровградского филиала Национального исследовательского ядерного университета МИФИ получили новые доказательства существования стерильных нейтрино – легчайших элементарных частиц, заполняющих Вселенную. В научном мире уверены, что окончательное подтверждение их существования произведет революцию в физике элементарных частиц. Эксперимент «Нейтрино-4» выполняется на исследовательском реакторе СМ-3, действующем в НИИ атомных реакторов Госкорпорации «Рос-атом». Приблизившись к обнаружению темной материи, которая, по мнению большинства ученых, составляет до 95% массы Вселенной, исследователи сделали очередной шаг на пути познания ее свойств. Разгадка самых глубоких тайн Вселенной позволит человечеству сделать рывок в ее освоении.

Консорциуму ученых из МФТИ, МИСиС, НГТУ, МГТУ им. Баумана, Института физики твердого тела РАН и ВНИИ автоматики им. Н. Л. Ду­хова, входящего в структуру «Росатома», впервые в 2019 году удалось создать основу для создания сверхбыстрых баз данных, работающих с огромными массивами данных и способных моментально находить в них нужную информацию. В рамках этого проекта создан прототип элементарного квантового сверхпроводникового процессора. Работа на стыке физики и компьютерных технологий может стать основой для создания сверхбыстрого квантового компьютера, который, обрабаты­вая данные с помощью квантового потока, сможет решать недоступные даже самым современным суперкомпьютерам задачи. А это сделает возможным развитие искусственного интеллекта и обеспечит суще­ственное продвижение в разнообразных направлениях человеческой жизнедеятельности вплоть до создания лекарств и новых материалов. В рамках этого мегапроекта всего за несколько лет в России удалось создать базовую технологию для развития квантовых вычислений, что вывело соответствующую отрасль отечественной науки в число миро­вых лидеров.

Не остаются в стороне и российские археологи. Специалисты Ин­ститута археологии РАН, работавшие в Большом Кремлевском сквере, обнаружили массу артефактов, позволивших более детально понять отдельные моменты отечественной истории XVI–XVII веков. Крупные успехи, приоткрывающие завесу над некоторыми секретами нашей истории, сопутствовали и археологическим раскопкам в Смоленске. При этом в работах принимает участие уже не только РАН, но и Русское военно-историческое общество. А разработкой пластов военной исто­рии интересуются и зарубежные коллеги.

Продолжая работы по совершенствованию телекоммуникационных технологий, ученые МФТИ совместно с инженерами компаний отрасли существенно продвинулись к решению проблемы безлимитной связи. Ими была создана система передачи высокоскоростного сигнала, ко­торая позволяет передавать данные на значительное расстояние с ре­кордной на сегодняшний день скоростью. При этом ученые уверены, что в ближайшее время они превзойдут и это достижение. Результаты таких прикладных исследований привлекательны как для властей, так и для компаний-провайдеров, особенно из удаленных и изолированных городов восточной части страны. Да и общемировое значение таких достижений трудно переоценить.

Затронул научный прогресс и отечественную медицину. Ученые из МФТИ и Института биоорганической химии РАН показали, что можно весьма успешно противостоять некоторым типам онкологических пато­логий. Это задача, над решением которой сейчас активно работает вся мировая медицина. Дальнейшие работы в этом направлении помогут в скором времени создавать лекарства, способные защищать людей от подобных заболеваний.

А ученые-химики из МГУ сумели синтезировать перспективный ма­териал для нового типа натрий-ионных аккумуляторных батарей, что находится в русле самых современных исследований, отмеченных в нынешнем году Нобелевской премией по химии, а в чем-то даже опе­режая их. Эта работа определит возможности применения технологий будущего, поскольку для сегодняшних носителей энергии пока есть иные технологии – например, литий-ионные батареи, но время бежит очень быстро, и задел российских ученых в этой сфере не останется невостребованным. Сегодня они пока неприменимы для портативных устройств, но уже перспективны для крупногабаритных батарей. Высо­кая энергоемкость созданного химиками МГУ материала уже делает его применимым для создания аккумуляторных батарей для автомобилей или для установок электростанций.

Ядерный реактор ПИК.jpg

Ядерный реактор ПИК

Научные меридианы

Таким образом, минувший год без преувеличения можно назвать знаковым для российской науки, поскольку ученым удалось добиться прорывов не только в таких традиционно значимых для практического применения сферах, как космос, химия и физика, но и в кибернетике и даже в истории.

За фундаментальными и прикладными исследованиями российских ученых стоят РАН, отраслевые научно-исследовательские институты, университеты, включившиеся в программу повышения международной конкурентоспособности. Редкое исследование обходится без интеграционного взаимодействия научных структур, каждая из которых – настоящая точка роста российской науки. Их работу активно поддерживают Правительство, госкорпорации, а также компании различных отраслей, заинтересованные в скорейшем практическом внедрении получаемых и перспективных результатов.

Лидерство страны и достойное качество жизни граждан сегодня невозможно без развития отечественной науки и совершенствования национальной инновационной инфраструктуры. Неслучайно наука получила приоритетное значение, определяемое Стратегией научно-технологического развития России. Всё течет, все изменяется. И несмотря на то, что наша экономика порой спотыкается, мы можем быть твердо уверены, что страна, продолжающая поддерживать и наращивать свой научный потенциал, принесет миру открытия, которые сформируют новую реальность и будут удерживать ее экономику в числе ведущих. Кроме того, все большее количество достижений нашей науки имеет не только научную ценность, но и социальную значимость, а наука, идущая в ногу с обществом и работающая в его интересах, – залог долгосрочного устойчивого развития.

На заглавном фото: вода на Марсе
Фото: ruposters.ru, news-expert.ru, atomic-energy.ru, popmech.ru, НАСА