К столетию Лауреата Нобелевской премии академика Николая Геннадиевича Басова: о мультиэнергодиверсификации и увеличении капитализации, традициях преемственности научных школ и системах поддержки принятия решений в научно-образовательной и промышленно-технологической сферах на примере инвестиций в нанотехнологии, квантовые технологии и квантовые коммуникации
08.12.2022
Источник: Инвестиции в России, 08.12.2022, Леонид РАТКИН
В декабре 2022
года отмечается столетие со дня рождения всемирно-известного ученого,
советского и российского физика, Лауреата Нобелевской премии (1964), Ленинской
премии (1959) и Государственной премии СССР (1989), академика Академии наук
СССР (1966) и Российской академии наук (1991), дважды Героя Социалистического
Труда (1969, 1982) Николая Геннадиевича Басова (14.12.1922-01.07.2001).
Накануне юбилея была проведена серия международных научных симпозиумов, форумов
и конференций, на которых обсуждались вопросы традиций преемственности научных
школ, мультиэнергодиверсификации, роста объемов капиталовложений в научные
разработки и совершенствования систем поддержки принятия решений в
научно-образовательной и промышленно-технологической сферах на примере
инвестиций в нанотехнологии, квантовые технологии и квантовые коммуникации.
О судьбе
ученого-фронтовика, Лауреата Нобелевской премии Н.Г.Басова написаны сотни
статей и изданы десятки книг. Николай Геннадиевич родился 14.12.1922 в городе
Усмань, и в 1927 году вместе с отцом Геннадием Федоровичем Басовым и матерью Зинаидой
Андреевной Молчановой переехал в Воронеж, где в 1941 году окончил среднюю школу
и после призыва на военную службу был направлен в Куйбышевскую медакадемию.
После получения квалификации фельдшера Н.Г.Басов служил на Первом Украинском
фронте. После окончания Великой Отечественной войны Николай Геннадиевич поступил
в МИФИ, где в 1950 году защитил дипломную работу. Ранее, с 1948 года Н.Г.Басов
работал лаборантом в Физическом институте (ФИ) имени П.Н.Лебедева Академии наук
(АН) СССР. Получив диплом, Николай Геннадиевич продолжил работу в ФИАН СССР под
руководством академиков Михаила Александровича Леонтовича
(07.03.1903-30.03.1981) и Александра Михайловича Прохорова
(11.07.1916-08.01.2002), где уже в 1953 году защитил кандидатскую диссертацию.
Научные работы Н.Г.Басова были посвящены разработке и применению принципов
квантовой электроники: еще в 1952 году вместе с академиком А.М.Прохоровым им
был установлен принцип усиления и генерации электромагнитного излучения квантовыми
системами, и в 1954 году ими был создан мазер – первый квантовый генератор на
пучке молекул аммиака. В 1955 году ими была предложена трехуровневая схема
формирования инверсионной населенности уровней, которая стала применяться в
лазерах и мазерах, а научные разработки заложили фундамент развития квантовой
электроники на многие десятилетия. В 1956 году Николай Геннадиевич Басов
защищает докторскую диссертацию по теме «Молекулярный генератор», и через три
года академик А.М.Прохоров и Н.Г.Басов становятся Лауреатами Ленинской премии
(1959) за разработку нового принципа генерации и усиления радиоволн (создание
молекулярных генераторов и усилителей). Полтора десятка лет, с 1958 года по
1972 год Николай Геннадиевич был заместителем директора ФИАН, и уже в 1962 году
в ФИАН он организовал Лабораторию квантовой радиофизики, а 29 июня 1962 года
был избран членом-корреспондентом АН СССР по Отделению физико-математических
наук (физика). Н.Г.Басов совместно со своими соотечественниками, Лауреатом
Ленинской премии и Государственной премии СССР, доктором физико-математических
наук, специалистом по физике полупроводников и квантовой радиофизике, профессором,
академиком РАЕН Юрием Михайловичем Поповым, отметившим 24 мая 2022 года 93 года
со дня рождения, и будущим академиком АН СССР, Героем Социалистического Труда,
Лауреатом Ленинской премии и Сталинской премии второй степени Бенционом
Моисеевичем Вулом (22.05.1903-09.04.1985), была предложена идея создания различных
типов полупроводниковых лазеров: первый инжекционный лазер был создан в 1962
году, после – возбуждаемые электронным пучком лазеры, а в 1964 году –
полупроводниковые лазеры с оптической накачкой. Николай Геннадиевич также занимался
научными исследованиями по мощным химическим и газовым лазерам, и именно он
руководил работами по созданию йодных и фторводородных лазеров, а после – эксимерного
лазера. Этими вопросами сфера научных интересов Н.Г.Басова не ограничивалась:
он изучал проблематику распространения и взаимодействия мощных лазерных импульсов
с веществом, применения лазеров для управляемого термоядерного синтеза еще в
1961 году, разработки методов лазерного нагрева плазмы и анализа процессов стимулирования
лазерным излучением скорости протекания химреакций. Николай Геннадиевич разработал
физические основы создания квантовых стандартов частоты и обосновал новые
направления использования лазеров в оптоэлектронике (например, оптические
логические элементы) и инициировал многие инновационные работы в сфере нелинейной
оптики.
Международным
научным сообществом были высоко оценены научные достижения академика
А.М.Прохорова и члена-корреспондента Н.Г.Басова: в 1964 году им (совместно) с
американским физиком, членом Национальной академии наук (НАН) США (1956) и
иностранным членом Лондонского Королевского общества (1976) и Российской академии
наук (1994) Чарльзом Хардом Таунсом (28.07.1915-27.01.2015) была присуждена
Нобелевская премия по физике за «фундаментальные работы в области квантовой электроники,
которые привели к созданию генераторов и усилителей на лазерно-мазерном
принципе». Николай Геннадиевич был избран 01.07.1966 академиком АН СССР по Отделению
общей и прикладной физики (экспериментальная и теоретическая физика), дважды
был удостоен званием Герой Социалистического Труда (1969, 1982), звания Лауреат
Государственной премии СССР (1989) и Премии Президента Российской Федерации в
области образования (за создание и реализацию проекта «Высшая школа физиков
МИФИ – ФИАН»), награжден Золотой медалью Чехословацкой академии наук (1975),
Золотой медалью (1977) имени итальянского физика, химика и физиолога, графа Алессандро
Джузеппе Антонио Анастасио Вольты (18.02.1745-05.03.1827), Большой золотой
медалью имени М.В.Ломоносова (1990, за выдающиеся достижения в области физики),
Почетной грамотой Совета Министров Республики Беларусь (30.12.1997) за выдающийся
вклад в развитие физики лазеров и квантовой электроники и плодотворную научно-исследовательскую
работу, и многими другими наградами. Академик Н.Г.Басов с 1973 года по 1989 год
возглавлял ФИАН и являлся членом авторитетнейших научных организаций, в
частности, Леопольдины (1971), иностранным членом Болгарской академии наук
(INSA) и НАН Беларуси (1995).
Накануне юбилея в
формате научной сессии Отделения физических наук (ОФН) Российской академии наук
(РАН) и ученого совета ФИАН в конце ноября 2022 года в ФИАН были организованы и
проведены юбилейные «Басовские чтения», на которых выступили коллеги и ученики
Николая Геннадиевича с серией замечательных докладов о «Басовской» физической
научной школе и достижениях ФИАН и других академических институтов и
партнерских организаций и предприятий. Научное наследие академика Н.Г.Басова
неисчерпаемо и многогранно, поэтому неудивительно, что также были проведены
научные симпозиумы и конференции по смежным направлениям научных исследований.
Например, Научным советом РАН по проблемам геологии и разработки месторождений
нефти и газа, Нанотехнологическим обществом России (один из его основателей –
всемирно-известный ученый, Лауреат Нобелевской премии по физике (2000), академик
АН СССР и РАН Жорес Иванович Алферов (15.03.1930-01.03.2019)), Ассоциацией
социальных сподвижников Президента России, Российским государственным университетом
(РГУ) нефти и газа имени И.М.Губкина и Фондом инноваций имени Н.К.Байбакова в
конце ноября 2022 года была проведена VII Международная конференция
«NANOTECHOILGAS», на которой также обсуждалось применение научного наследия
академика Н.Г.Басова для решения ряда фундаментальных и прикладных научных задач.
Пленарное
заседание конференции открылось докладом Президента Союза нефтегазопромышленников
Г.И.Шмаля. Генадий Иосифович кратко сформулировал основные задачи развития
нефтегазового комплекса России и перспективы их решения, обратив особое
внимание участников и гостей форума на тот факт, что средний износ основных
фондов (ОФ) в газовой отрасли составляет всего 40%, в нефтедобыче – уже 60%, в
нефтепереработке – почти 80%. Поскольку доля полностью изношенных ОФ по разным
отраслям ТЭК варьируется от 22% до 38%, согласно экспертным оценкам, для обеспечения
«требуемой сбалансированности запасов нефти и обеспечения стабильной работы
отрасли с годовой добычей 400 млн. тонн в год, требуется инвестировать в
нефтяной комплекс не менее 400 млрд. долларов ежегодно»! По всем ключевым
показателям инновационной деятельности пока «Россия заметно отстает от
зарубежных нефтедобывающих государств»: например, в зарубежных компаниях ТЭК
«инвестиции в основной капитал на одну тонну добытой нефти» в два раза больше,
чем в ведущих российских компаниях! В частности, «в 2010 году расходы компаний
на разведку и добычу нефти и газа в мире составили около 440 млрд. долларов,
т.е. примерно 62 доллара на тонну нефтяного эквивалента. У ведущих нефтяных
компаний мира этот показатель выше»: для сравнения, он «в целом по РФ около 30
долл./т, несколько выше» он в ПАО «Роснефть» – около 47 долл./т, а в ПАО
«Газпромнефть» – около 22 долл./т!
Президент Союза
нефтегазопромышленников России Г.И.Шмаль привел в докладе уникальные
статистические данные, согласно которым «даже в кризисном 2011 году инвестиции
«Шелл» составили 28 млрд. долл., «Шеврон» - 21,6 млрд. долл., «Эксон-мобил» в
2009 году – 27,1 млрд. долл.», что на порядок выше, чем капиталовложения
российских компаний! Недостаток инвестиций, изношенное и устаревшее
оборудование отрицательно «влияет на многие качественные показатели
деятельности» отечественных предприятий ТЭК. Например, «в 2007 году
производительность труда одного работника в компании «Эксон-мобил» была 4,8
млн.долл., «Шелл» - 3,4 млн. долл.». Для сравнения: аналогичный показатель по
российским компаниям и корпорациям гораздо ниже: «в «ТНК-ВР» - 0,583 млн.
долл., «ЛУКОЙЛ» - 0,543 млн. долл., «Роснефть» - 0,464 млн.долл.,
«Газпромнефть» - 0,437 млн. долл., «Газпром» - 0,215 млн.долл.». Но производительность
труда – один из ключевых параметров деятельности компании, напрямую влияющий на
рост капитализации и развитие предприятий и отрасли в целом! Наблюдаемая на
мировом рынке мультиэнергодиверсификация предполагает не только развитие
традиций преемственности научных школ, но и создание мощных систем поддержки
принятия решений в научно-образовательной и промышленно-технологической сферах,
например, для формирования стратегических программ отраслевого и межотраслевого
инвестирования не только в нанотехнологии, но и в квантовые технологии и
квантовые коммуникации, интенсивно применяемые в России и за рубежом в
различных отраслях, включая капиталоемкий и инвестиционно-привлекательный
сектор ТЭК.
Как отметил
Генадий Иосифович, острая нехватка инвестиций отрицательно влияет на освоение
новых месторождений: «в 1980-е годы в среднем по России бурили более 7,5 млн.
метров разведочных скважин, в последние годы – менее миллиона»! Другой негативный
тренд: «за прошедшие годы объем геологоразведочных работ (ГРР) увеличился в 1,5
раза, а стоимость работ возросла в 10 (!) раз»! Непропорциональный рост отрицательно
повлиял и на развитие инновационных направлений в нефтегазодобыче: например,
«сегодня на шельфе стоимость одного метра разведочной скважины» составляет 1
млн. рублей, а «капиталовложения в проекты разведки, добычи и транспортировки
нефти и газа на шельфе острова Сахалин составят не менее 40 млрд. долларов»!
Также необходимо помнить о том, что, согласно отраслевых данным, современный
комплекс по переработке нефти стоит от 500 млн. до 1,5 млрд. долларов, и с
«начала строительства завода до выхода на самоокупаемость проходит 10-12 лет»!
Вместе с тем, мощных инвестиционных стимулов развития отрасли не наблюдается,
следствием чего является применение устаревших методов и неоправданно дорогих
технологий: например, «с 1990 года только в Западной Сибири в факелах сгорело
более 70 млрд. куб. метров попутного газа», что эквивалентно потери «для общества
товарной массы на сумму свыше 17 млрд. долларов»! Необходимо внедрение
инновационных технологий для повышения коэффициента использования добытого
газа!
В завершение
замечательного выступления Президент Союза нефтегазопромышленников России
Г.И.Шмаль сфокусировал внимание участников и гостей форума на Западно-Сибирском
нефтегазовом комплексе, «который в последние годы обеспечивает добычу свыше 68%
всей российской нефти и не менее 93% российского газа». Необходимо отметить
ключевую роль старейшей отечественной академии, – АН СССР, и ее правопреемницы
с 1991 года РАН, – в разработке и освоении не только Западно-Сибирского, но и
других месторождений. Прекрасным примером самоотверженного служения в лучших
традициях Академии наук является многолетняя работа Отделения наук о Земле и ее
членов. Так, академик РАН А.Э.Конторович еще в период с 70-е по 80-е годы
прошлого века принимал активнейшее участие вместе с коллегами и соисполнителями
проектов в разработке комплексных программ развития геологоразведочных работ в
Восточной и Западной Сибири и Якутии. Под руководством Алексея Эмильевича
проводился ряд крупных научных исследований по изучению геологического строения
и выявлению нефтегазоносности Западно-Сибирской плиты и Сибирской платформы,
были получены точные оценки их нефтегазового потенциала и обоснованы ключевые
направления региональных геологоразведочных работ. Вместе с Героем
Социалистического Труда (1944), Лауреатом двух Сталинских премий первой
степени, основателем Института геологии и геофизики Сибирского отделения (СО)
АН СССР, академиком АН СССР (1958) и РАН Андреем Алексеевичем Трофимуком
(16.08.1911-24.03.1999) и рядом других ученых, академик А.Э.Конторович научно
обосновал значительные перспективы нефтегазоносности докембрия, доказав этот
прогноз на примере Сибирской платформы. За научное обоснование и открытие нефтегазоносности
докембрия Сибирской платформы Алексей Эмильевич был удостоен Государственной
премии Российской Федерации в области науки и техники (1994), а в 2002 году –
Премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники.
В рамках пленарного
заседания конференции были рассмотрены также особенности современного состояния
нефтедобычи (Президент Союза «Нефтегазинвест», Чрезвычайный и полномочный посол
РФ, министра топлива и энергетики РФ (1999-2000) В.И.Калюжный), кадровой
политики и повышения престижа профессии инженера на примере специальности «инженер-нефтяник»
(ректор РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина, д.э.н., профессор В.Г.Мартынов),
применения сканирующей зондовой микроскопии и спектроскопии для контроля
различных структур и конструкций (Президент Нанотехнологического общества
России, «НТ-МДТ Спектрум Инструментс», д.т.н., профессор МФТИ В.А.Быков в
соавторстве с А.В.Быковым, Ю.А.Бобровым, В.В.Котовым, С.И.Леесмент,
В.В.Поляковым), применения нанотехнологий в нефтегазовой отрасли и ключевой
роли в поддержке развития нанотехнологического направления в ТЭК Героя
Социалистического Труда (1981), Лауреата Ленинской премии (1963) Николая
Константиновича Байбакова (07.03.1911-31.03.2008). После выступления д.т.н.,
профессора РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина А.Я.Хавкина были представлены
научные доклады действительного члена Академии военных наук, заведующего
отделом математического моделирования нелинейных процессов Института прикладной
математики имени М.В.Келдыша, члена и эксперта «Изборского клуба», д.ф.-м.н.,
профессора Г.Г.Малинецкого, члена Президиума Ассоциации социальных сподвижников
Президента России Е.А.Гусарова, советского и российского изобретателя, д.т.н.,
академика Европейской академии наук, РИА и Российской академии архитектуры и строительных
наук, заведующего кафедрой ЮНЕСКО «Green Chemistry», Президента Израильской
Ассоциации Изобретателей О.Л.Фиговского, представителя Научного центра «НОМиТ»
А.С.Эльдарханова, научного коллектива из РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина,
ГУП РК «Черноморнефтегаз» и ООО «Черноморнефтегаз-Добыча», А.М.Полицук и
С.Е.Якуша из Института проблем механики имени А.Ю.Ишлинского РАН, Э.К.Шахбазова
и Т.И Темурова из ГНКАР-SOCAR (Азербайджанская Республика), А.А.Липаева
(Уральский государственный горный университет) и автора данной публикации.
Также в рамках форума были организованы и проведены секционные заседания «Нанохимия
нефтегазовых систем», «Наноявления и нанофлюидика в нефтегазовой сфере»,
«Наноминералогия коллекторов и флюидоупоров нефти и газа, геоэкология»,
«Нефтегазовые нанотехнологии», «Наноматериалы и охрана окружающей среды в
нефтегазовой сфере», а также постерная секция. В работе секций VII
Международной конференции «Наноявления в геоэкологии при разработке
месторождений углеводородного сырья: от наноминералогии и нанохимии к
нанотехнологиям» приняли участие представители вузов и предприятий: РГУ нефти и
газа имени И.М.Губкина, МГУ имени М.В.Ломоносова, РУДН, Казанского федерального
университета, Ижевского государственного технического университета, Башкирского
государственного университета, Каспийского университета технологий и инжиниринга
имени Ш.Есенова (Республика Казахстан), Юго-Западного нефтяного университета
(Китайская Народная Республика), «КазНИПИмунайгаз» и «Жалгизтобемунай»
(Республика Казахстан), Высшей школы экономики, Российской ассоциации
содействия науке, «ХимСервисИнжиниринг», Института нефтехимического синтеза
имени А.В.Топчиева РАН, «ЛУКОЙЛ», «ИНЭКОТЕХ», Института горного дела имени
Н.А.Чинакала СО РАН и ряда других организаций. Обсуждались вопросы
необходимости повышения уровня капитализации и мультиэнергодиверсификации, роли
традиций преемственности научных школ, разработки систем поддержки принятия решений
в научно-образовательной и промышленно-технологической сферах, инвестирования в
нанотехнологии, квантовые технологии и квантовые коммуникации. Также состоялось
заседание рабочих групп «Квантовые технологии» и «Квантовые коммуникации»
Международной академии связи (МАС): членами МАС является ряд членов РАН, например,
член Бюро Отделения нанотехнологий и информационных технологий (ОНИТ) РАН академик
РАН Ю.В.Гуляев, член Бюро Отделения нанотехнологий и информационных технологий
(ОНИТ) РАН академик РАН А.С.Бугаев, член Бюро Отделения нанотехнологий и
информационных технологий (ОНИТ) РАН академик РАН И.Б.Федоров,
член-корреспондент РАН Ю.Б.Зубарев и заместитель Сопредседателей Программного
комитета VII Международной конференции «Наноявления в геоэкологии при
разработке месторождений углеводородного сырья: от наноминералогии и нанохимии
к нанотехнологиям», член-корреспондент РАН А.И.Гриценко.
Выводы и рекомендации:
На конференциях,
посвященных столетию Лауреата Нобелевской премии, академика Н.Г.Басова, в
частности, обсуждались вопросы увеличения капитализации в наукоемкие отрасли
экономики, мультиэнергодиверсификации, традиций преемственности научных школ и
создания систем поддержки принятия решений в научно-образовательной и промышленно-технологической
сферах. Также рассматривались вопросы инвестирования в нанотехнологии,
квантовые технологии и квантовые коммуникации на примере реализации
инновационных проектов на ведущих нефтегазовых предприятиях и организациях
Российской Федерации.
На VII
Международной конференции «Наноявления в геоэкологии при разработке месторождений
углеводородного сырья: от наноминералогии и нанохимии к нанотехнологиям»
(«NANOTECHOILGAS-2022»), проведенной в конце ноября 2022 года и посвященной
предстоящему юбилею Лауреата Нобелевской премии академика Н.Г.Басова, было
представлено порядка 70 пленарных и секционных докладов. Целесообразно проведение
VIII Международной конференции «NANOTECHOILGAS-2024» в юбилейный год
трехсотлетия РАН (1724) в здании Президиума РАН с расширением участия членов
РАН и представителей ведущих российских вузов и нефтегазовых компаний и корпораций
и их зарубежных партнеров по реализации международных проектов.