Обеспечить технологический суверенитет

11 февраля 1943 года Государственный Комитет Обороны СССР выпустил распоряжение № 2872сс «О мерах по успешному развитию работы по урану». А 12 апреля того же вице-президент АН СССР академик Александр Байков, известный ученым в области физикохимии металлургических процессов и прикладной неорганической химии, подписал распоряжение № 121 о создании Лаборатории № 2 АН СССР, основной задачей которой на тот момент стало создание ядерного оружия. Начальником лаборатории был назначен Игорь Васильевич Курчатов – академик АН СССР, доктор физико-математических наук. Именно он стал основателем Института атомной энергии, главным научным руководителем атомного проекта в СССР и одним из основоположников использования ядерной энергии в мирных целях. А Лаборатория № 2 через 80 лет развилась в сверхмасштабный и сверхсовременный научный хаб – Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», один из ведущих научных центров мира, междисциплинарную национальную лабораторию, системообразующий элемент инновационного комплекса России.

Вчера

Только за половину двадцатого века коллективом Курчатовского института были разработаны и созданы:

• первый в Москве циклотрон (1944),
• первый в Европе атомный реактор (1946), первая советская атомная бомба (1949),
• первая в мире термоядерная бомба (1953),
• первая в мире промышленная атомная электростанция (1954),
• первый в СССР атомный реактор для подводных лодок (1958) и атомных ледоколов (Атомный ледокол «Ленин», 1959),
• крупнейшая установка для проведения исследований по осуществлению регулируемых термоядерных реакций (1958),
• летающая атомная лаборатория на основе самолета Ту-95,
• прототипы ядерных ракетных двигателей минимальной размерности,
• электрореактивный (импульсно-плазменный) двигатель, который был испытан в космосе в 1964 году на спутнике «Зонд-2»,
• ионный с объёмной ионизацией и стационарный плазменный двигатели на спутнике «Метеор»,
• исследовательские реакторы,
• первые токамаки, опыт создания которых использован при постройке более современных установок,
• первые источники питания для космических аппаратов,
• первый на территории СНГ специализированный источник синхротронного излучения.

Под научным руководством и при участии Курчатовского института разработаны атомные реакторы для космической техники, созданы основы термоядерной энергетики, промышленность по разделению изотопов, которая лежит в основе ядерной медицины, позитронно-эмиссионной томографии, лучевой терапии. Появилась сверхпроводимость, новое материаловедение, были решены актуальные проблемы фундаментальной физики. Развитие методов математического моделирования для расчета реакторов привело к созданию суперкомпьютерных технологий и ГРИД-систем.

Динамично и интенсивно в научной лаборатории зарождались всё новые направления, которые постепенно ответвлялись в самостоятельные институты. Создавались также филиалы, тоже становившиеся позднее самостоятельными научными организациями. Примерами могут служить филиал для исследований в области физики высоких энергий, который преобразовался в Объединённый институт ядерных исследований в Дубне, филиал для исследований и стендовой обработки энергетических реакторов – ставший Институтом атомных реакторов, филиал по разработке МГД-генераторов и лазерных технологий – превратившийся в Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований, филиал Курчатовского института в Ленинградской области для испытания силовых атомных установок флота – теперь это Научно-исследовательский технологический институт им. А. П. Александрова.

Таким образом, Курчатовский институт всегда выступал неким средоточием научной и исследовательской мысли, творческой энергии и невероятных идей, всегда находивших свое развитие и воплощение в новых векторах науки, новых продуктах и прикладных ролях, как в оборонной, так и в гражданской сферах, как в локальных, так и в суперглобальных фокусировках. Со дня основания здесь применяется междисциплинарный подход, нацеленный на полный цикл: от фундаментальных исследований до конечных технологий.

Кстати, именно отсюда началась даже история советского, а затем и российского интернета (Рунета). 1 августа 1990 года на базе Курчатовского института была основана компьютерная сеть «Релком» — в этот день компания «Релком» совместно с компанией «Демос» объединила несколько своих сетей на территории СССР в одну. В этом же месяце состоялись первые сеансы связи компьютерной советской сети с международной по телефонному каналу. 19 сентября 1990 года был зарегистрирован домен SU (англ. Soviet Union – Советский Союз).

В целом в ХХ веке Курчатовский институт сыграл ключевую роль в обеспечении безопасности страны и развитии важнейших стратегических направлений, включая разработку и создание ядерного оружия, атомного подводного и надводного флотов, атомной энергетики страны.

Сегодня

В настоящее время НИЦ «Курчатовский институт» осуществляет исследования и разработки по широкому спектру направлений современной науки и технологий: от энергетики, конвергентных НБИКС-технологий и физики элементарных частиц до высокотехнологичной медицины и информационных технологий.

Институт является головной научной организацией Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019–2027 годы и Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019–2027 годы.

Здесь в рамках нацпроекта «Наука» создан один из трех геномных центров России, куда вошли восемь ведущих научных организаций России, его программа направлена на развитие генетических исследований в области промышленных биотехнологий и сельского хозяйства. НИЦ «Курчатовский институт» участвует в создании Национальной базы генетической информации.

Другая приковывающая пристальное внимание структура НИЦ – Курчатовский комплекс синхротронно-нейтронных исследований (ККСНИ) – единственное в России и одно из нескольких мест в мире, где на одной площадке сосредоточены специализированный источник синхротронного излучения (Курчатовский источник синхротронного излучения «КИСИ-Курчатов»), исследовательский нейтронный реактор ИР-8 и лаборатории Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий. Использование таких научных установок класса мегасайенс позволяет ученым проводить исследования на очень высоком, недостижимом другими средствами уровне с использованием множества комплементарных методов, дающих наиболее полную картину изучаемых физических, химических и биологических явлений и эффектов, и отрабатывать уникальные технологические процессы для производства функциональных систем и изделий в условиях опытного и, затем, промышленного производства. На сегодняшний день научно-исследовательская инфраструктура «КИСИ-Курчатов» насчитывает 16 экспериментальных исследовательских станций разной направленности от фундаментальных исследований в области физики, химии, биологии и изучения объектов археологии и культурного наследия до прикладных разработок в области материаловедения и медицины. Мегаустановки Курчатовского комплекса стали основой для развития в стенах института принципиально нового научного направления, связанного с конвергенцией нано-, био-, информационных, когнитивных и социогуманитарных (НБИКС) технологий.

В 2022 году Курчатовский институт расширил круг своих научных приоритетов, включил в свой состав еще два научных центра и приступил к выполнению новых задач, поставленных перед ним государством. В соответствии с распоряжениями Правительства РФ в состав Национального исследовательского центра в 2022 году вошли НИИ медицинской приматологии (НИИ МП) и ВНИИ радиологии и агроэкологии (ВНИИРАЭ).

Завтра

Курчатовский институт – соучредитель программы поддержки проектов по обеспечению технологического суверенитета, цель который – запуск и развитие проектов, направленных на скорейшее практическое внедрение результатов научно-технологических разработок (в том числе — с перспективой выхода на внешние рынки).

Также в 2022 году Курчатовский институт стал головной научной организацией НТЦ по внедрению передовых разработок в агропром.
В рамках НТЦ ученые будут создавать новые сорта и гибриды сельскохозяйственных культур, развивать генетические технологии, готовить для АПК новых специалистов, способных быстро адаптироваться к высоким темпам технологического развития отрасли. В декабре состоялось подписание соглашения о взаимодействии между НИЦ «Курчатовский институт» и Минсельхозом РФ.

Свое видение науки будущего высказал на II Конгрессе молодых ученых, проходившем в декабре 2022 года в Сочи, президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук:

– Россия стремится сохранить сотрудничество в области науки и технологий, поскольку взаимодействие ученых разных стран неоднократно помогало решать серьезные, глобальные проблемы. И сегодня научные мегапроекты, создаваемые на территории России, могут стать площадкой для международного сотрудничества: программы взаимодействия в области мегасайенс уже обсуждаются в рамках Союзного государства, стран СНГ и БРИКС.

Также Михаил Ковальчук подчеркнул, что сегодня мир стоит перед вызовом, более всеобъемлющим и опасным, чем ядерный. Постоянно растущему человечеству требуется все большее количество ресурсов: питьевой воды, продуктов питания, а главное – энергии. Решение – новая научная и технологическая парадигма «природоподобие», основанное на интеграции наук и междисциплинарном подходе, конвергенции научных дисциплин и воссоздании на новом уровне единой науки.

Пресс-центр НИЦ «Курчатовский институт» представил опрос своих ученых о главных достижениях 2022 года.

Владислав Антипов, заместитель генерального директора НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ по науке:
– Одна из задач нашего авиапрома – создание нового серийного гражданского самолета. Главным новшеством SSJ-NEW станет перспективный отечественный двигатель ПД-8. Специально для него наш институт разработал и паспортизовал линейку новых сплавов.

Петр Хвостенко, научный руководитель Курчатовского комплекса термоядерной энергетики и плазменных технологий:

– После физического пуска токамака Т-15МД в мае 2021 года мы начали готовить установку к энергетическому пуску. Сейчас эти приготовления заканчиваются. В первом квартале 2023 года мы планируем произвести энергетический пуск Т-15МД и начальные плазменные эксперименты.

Татьяна Букреева, начальник лаборатории нанокапсул и адресной доставки лекарственных средств НИЦ «Курчатовский институт»:

– Одно из главных достижений нашей лаборатории в этом году — разработка наносомальных лекарственных форм адресного действия для лечения онкологических заболеваний. Эти биосовместимые нанокапсулы, созданные на основе полимеров, обладают отличными возможностями для проникновения в клетки-мишени.

Сергей Горчаков, директор НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ:

– Мы продолжаем реализацию проекта мирового уровня – создание международного центра нейтронных исследований на базе высокопоточного исследовательского реактора ПИК. В 2022 году мы планово вывели реактор на очередной уровень мощности до 10 МВт. Активно ведутся работы по изготовлению и поставке 20 экспериментальных станций.

Марина Тарутина, руководитель Группы генетических технологий создания штаммов-продуцентов ферментов КГЦ – ГосНИИгенетика:

– В этом году мы работали над созданием дрожжевых продуцентов рекомбинантного химозина. Это фермент, который применяется в сыроделии и является альтернативой естественному сычужному ферменту. Однако на рынке из-за нехватки сырья доля сычужного фермента не более 30%, и растет спрос на аналоги зарубежного производства. Мы сконструировали штаммы-продуценты, которые позволяют существенно упростить и ускорить получение рекомбинантного химозина. Полученный таким образом фермент при низкой себестоимости обладает всеми необходимыми свойствами. Наша разработка – важный шаг для импортозамещения в сыропроизводстве.

Тимофей Григорьев, заместитель руководителя Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий:

– В этом году мы создали новые индивидуальные полимерные имплантаты, которые в перспективе могут применяться при спинальных травмах. Биодегадируемый кейдж – конструкция для сращивания соседних позвонков – создан на основе полилактида, так же, как винты и пластина для его фиксации. Имплантат создан по 3D-модели поясничного отдела позвоночника по аддитивной технологии, поэтому идеально фиксирует позвонки, сохраняя всю его геометрию. Помимо полимера, кейдж имеет биоактивное покрытие – гидроксиапатит. Изготовленный на 3D-принтере кейдж выдерживает нагрузку на сжатие более 500 кг, пластина с винтами также не разрушается при физиологических нагрузках. Такие изделия открывают возможность быстрого и доступного изготовления персонализированных биодеградируемых имплантатов для лечения нестабильности позвоночника и многих других патологий скелета.

Максим Занавескин, начальник отдела прикладных нанотехнологий Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий:

– В этом году мы приступили к созданию мелкосерийного фаундри-производства монолитных интегральных схем для частотного диапазона до 100 ГГц на основе нитрида галлия. Диаметр кремниевой подложки с гетероструктурой для микросхемы составляет до 100 мм. Модель «фаундри» отлично подходит для того, чтобы проектировщики предприятий-заказчиков легко переходили от заказов кристаллов за рубежом к нашему производству в Курчатовском институте. Задача первого этапа – разработка технологической цепочки создания активных и пассивных элементов микросхемы с характеристиками, не уступающими ведущим зарубежным производителям.

Рамиз Алиев, заведующий лабораторией радионуклидов и радиофармпрепаратов Курчатовского комплекса НИЦ «Курчатовский институт»:

– Главным итогом года для нас стала поставка в НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ для дальнейших испытаний пробной партии медицинского радиоизотопа тербия-161, наработанной на нашем реакторе ИР-8. Это один из наиболее перспективных терапевтических изотопов, и мы – первые в России, кто организовал его производство.

Роман Светогоров, инженер-исследователь Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований:
– На источнике синхротронного излучения проведены исследования окислительно-восстановительных процессов одного из самых важных для радиохимии и одновременно сложных для изучения элементов — плутония, присутствующего в растворах одновременно в нескольких степенях окисления. В ходе медленного осаждения твердых фаз при помощи NaOH из растворов с различной концентрацией получен ряд важнейших структурных данных и сведения о степени окисления плутония в ходе окислительно-восстановительных реакций. Полученные результаты позволили улучшить понимание химического поведения актиноидов в случае возможного попадания в окружающую среду. Эти данные важны для проектирования и создания безопасных и эффективных мест захоронения радиоактивных отходов.

Павел Готовцев, заместитель начальника отдела биотехнологий и биоэнергетики НИЦ «Курчатовский институт»:

– В этом году мы работали над созданием фотобиореактора, который можно использовать в городской инфраструктуре. Его работа основана на принципах природоподобия: фотосинтезирующие микроорганизмы очищают воздух и фиксируют углекислый газ, а при правильном подборе штаммов могут очищать воду от органических примесей и тяжелых металлов. Размещение наших фотобиореакторов в городах улучшит экологическую обстановку, повлияет на формирование целого направления высокотехнологичной индустрии – городские биотехнологии.

Владимир Максимов, заместитель директора по перспективным разработкам НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ:
– В этом году завершены проектные работы и получены положительные заключения Главгосэкспертизы на строительство радиоизотопного комплекса «ИЗОТОП» (для получения широкого спектра радиоизотопов для диагностики и терапии онкологических, сердечно-сосудистых, неврологических и офтальмологических заболеваний) и онкоофтальмологического комплекса «ОКО». Они станут частью Научно-образовательного центра ядерной медицины.

Данные: пресс-центр НИЦ «Курчатовский институт», nrcki.ru