Версия для печати
Вернуться к списку

Играть по-крупному

Форум «Технопром-2022» был по-настоящему мультидисциплинарным, он охватил многие области исследований - от технических до гуманитарных. В десяти секциях были представлены практически все современные тренды в российской науке.

Одним из самых заметных событий форума стал круглый стол на тему «Роль фундаментальной науки в сохранении научно-технического суверенитета страны». Мероприятие организовал Департамент государственной научной и научно-технической политики Минобрнауки при участии РАН. Обсуждались принципиально новые фундаментальные результаты, полученные в стране за последние годы, в том числе в рамках запущенной в 2020 году грантовой программы министерства объемом свыше 12 миллиардов рублей. Это крупные проекты по приоритетным направлениям в рамках госпрограммы «Научно-технологическое развитие РФ». Как было отмечено на встрече, полученные результаты соответствуют мировому уровню и потребностям отраслей экономики. О них на форуме рассказали ведущие российские ученые - координаторы десяти проектов.

«Я считаю показательным, что академия активно участвует в таком важном промышленном форуме, как «Технопром», - отметил модератор круглого стола, заместитель президента РАН член-корреспондент РАН Сергей Люлин. По его словам, упомянутые крупные проекты - пример продуктивного взаимодействия исследователей и администраторов науки в правительстве, и вообще вложения в современную науку, особенно в фундаментальную, требуют диалога между учеными, чиновниками и обществом. Площадка «Технопрома» для такого разговора является оптимальной, подчеркнул С.Люлин.

Представленные проекты-лидеры были очень разные, но все нацелены на достижение значительных результатов. Так, научный руководитель Института физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина РАН академик Аслан Цивадзе представил проект «Селективное извлечение лития и проблемы переработки радиоактивных отходов», нацеленный на решение технологических задач в области разработки редкоземельных элементов. Перечислив преимущества и недостатки существующих методов извлечения лития из рассолов, ученый рассказал о том, что коллектив лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭРАН разработал экстракционный способ извлечения лития на основе новых литий-селективных экстрагентов, которые имеют бóльшую эффективность и меньшую стоимость, нежели прежние. Разработанная система обладает очень высокой селективностью и демонстрирует высокие коэффициенты распределения лития даже в разбавленных растворах.

«По рекомендации президента РАН в этом проекте мы пошли путем, который приближает нас не только к получению новых знаний, но и к приобретению практических результатов, обеспечивающих импортонезависимость. Литий используется в аккумуляторах электротранспорта, цены на него в последние годы выросли в десятки раз. По запасам лития Россия - на третьем месте, а по добыче - практически на последнем, - рассказал Аслан Юсупович. - Мы получили литиевый концентрат с чистотой не менее 95-99,7%. Предлагаемый литий-селективный экстрагент может быть использован многократно, а при реализации экстракционного способа извлечения лития не образуются опасные для окружающей среды отходы».

Также разработаны экстракционные системы для селективного извлечения америция из высокоактивных отходов, в том числе на основе его высших состояний окисления. Они прошли успешные опытные испытания на предприятиях госкорпорации «Рос-атом» (АО «Радиевый институт», ПО «Маяк»). Создаются установки для промышленных испытаний технологии в 2023-2025 годах.

Кроме того, ученые предложили оригинальную низкотемпературную минералоподобную магний-калий-фосфатную матрицу для отверждения радиоактивных отходов. на предприятиях госкорпорации «Росатом». Создаются установки для промышленных испытаний технологии в 2023-2024 годах.

Вице-президент РАН академик Алексей Хохлов рассказал о проекте, которым он руководит, в докладе «Фундаментальные основы создания безотходных производств полимеров и полимерных материалов с программируемым сроком службы, отвечающих современным экологическим требованиям (полимеры будущего)». Проект координируется Институтом элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова РАН, в его рамках создан один из крупнейших консорциумов программы, объединяющий российских лидеров в области полимерной науки. Участниками проекта выступают 8 организаций и 20 научных групп, в том числе ИВС РАН, ИСПМ РАН, ИНЭОС РАН, МГУ им. М.В.Ломоносова, ВолгГТУ и др.

Цель проекта - разработка научных основ новых методов синтеза и регулирования свойств материалов, которые позволят в дальнейшем обеспечить эволюцию полимерной промышленности. Планируется создать производства с минимальным воздействием на окружающую среду: используемые материалы после окончания срока службы будут утилизироваться путем запрограммированной самоликвидации. Научная работа в рамках проекта ведется по трем направлениям: управляемо-разбираемые системы, цифровые безотходные технологии, биосовместимые полимеры и природозащитные технологии. «В первом доказана возможность переработки полимеров термолизом в средах, насыщаемых сверхкритическим СО2 и кислородом, получены биоразлагаемые полимеры и композиты для экологичной упаковки и сельского хозяйства. Во втором разработан новый подход безотходной технологии 3D-печати через расплав биосовместимых изделий из композитов для дальнейшего использования в медицине. В третьем получены биоразлагаемые полимеры для защиты и очистки воды и почвы», - сообщил академик.

О научно-технических решениях, направленных на прогнозирование и предотвращение последствий аномальных природных процессов, рассказал вице-президент РАН научный руководитель НИИ аэрокосмического мониторинга «Аэрокосмос» академик Валерий Бондур. Его доклад был посвящен разработке фундаментальных основ и методов выявления аномальных процессов и явлений в океане, атмосфере и на суше, в том числе в Арктическом регионе, по данным дистанционного зондирования Земли и моделирования. Соисполнителями проекта выступают ФИЦ Институт прикладной физики РАН и Институт физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН.

По словам академика, исследования в указанной области сегодня очень актуальны, так как растет число аномальных естественных и антропогенных процессов и явлений, происходящих в океане, атмосфере и на суше, увеличивается ущерб от них. Для получения достоверных оценок состояния этих сред разрабатываются новые методы дистанционного зондирования Земли, обработки больших объемов спутниковых и наземных данных, а также моделирования.

В частности, рассказал ученый, разработан метод выявления аномальных антропогенных воздействий на прибрежные акватории. Он основан на анализе информативных признаков пространственных спектров космических оптических и радиолокационных изображений, удельной эффективной поверхности рассеяния радиоволн, а также индексов цвета, регистрируемых по многоспектральным спутниковым изображениям. Метод представляет возможность круглогодичного мониторинга аномальных антропогенных воздействий на морскую среду с помощью пространственного спектрального анализа временных серий спутниковых изображений. Кроме того, появляется возможность регистрации из космоса антропогенных аномалий по изменениям спектральной отражательной способности водной среды за счет использования улучшенного нормированного индекса цвета. С применением этого метода выявлено 89 случаев интенсивных антропогенных воздействий, в том числе аварий на сбросовых устройствах в северной части Черного моря.

Новый метод обнаружения аномальных биогенных загрязнений морских акваторий основан на комплексном анализе значимых параметров водной среды (температура, фотосинтетически активная радиация, концентрация хлорофилла, уровень морской поверхности, поля приповерхностного ветра), регистрируемых по спутниковым данным. С использованием этой методики проанализировано свыше 37 тысяч спутниковых изображений более чем за 40 лет. Это позволило обнаружить и установить причины возникновения чрезвычайной ситуации, связанной с массовой гибелью гидробионтов, произошедшей осенью 2020 года у полуострова Камчатка. Показано, что рост температуры и специфические условия циркуляции прибрежных вод привели к аномальному росту концентрации хлорофилла а (в 5-8 раз выше фона), существенному изменению биогенного режима, вызвавшему вредоносное цветение водорослей («красный прилив»).

Как рассказал В.Бондур, в рамках проекта совершенствовался метод дистанционного измерения пространственных спектров морского волнения по космическим изображениям, в том числе в зонах аномальных явлений. Он основан на численном моделировании физических процессов, которые участвуют в формировании полей излучения, регистрируемых спутниковой аппаратурой высокого разрешения. При этом точность дистанционного зондирования и обработки данных на 30-40% выше зарубежных аналогов. Созданы уникальная база данных, оригинальное программное обеспечение с нейросетью, что позволяет обрабатывать данные в два раза быстрее мировых аналогов.

В.Бондур привел еще немало примеров разработок, подчеркнув, что применение новых методов, технических решений и полученных знаний об аномальных процессах и явлениях в океане, атмосфере и на суше приведет к улучшению их прогноза. Это позволит снизить экономический ущерб от природных и антропогенных катастроф на миллиарды рублей ежегодно, сократит риск гибели людей, улучшит среду обитания, в том числе в Арктическом регионе, а также условия функционирования объектов социально-экономической сферы. Результаты работ будут востребованы МЧС, Минприроды, Росгид-рометом, Росприроднадзором, ГК «Роскосмос», ГК «Росатом», а также организациями реального сектора экономики.

О создании передовых методов защиты информации, сохранении конфиденциальности и предотвращении утечки данных при их обработке в распределенных средах информировал директор Института системного программирования им. В.П.Иванникова РАН академик Арутюн Аветисян. Ученый подчеркнул, что все ранее представленные коллегами результаты научного труда не смогут быть в полной мере использованы и защищены без соответствующих цифровых технологий.

А.Аветисян сообщил, что разработаны уникальные методы и инструменты построения и верификации формальных моделей распределенных систем и критически важных элементов средств защиты информации, а также реализации криптографических телекоммуникационных протоколов. Они уже готовы к внедрению. Исследуются возможности использования методов гомоморфного шифрования, разработаны теоретические основы квантовых вычислений, включая анализ новых видов уязвимостей, возникающих в квантовых технологиях.

Кроме того, исследователи предложили формальный язык спецификаций криптопротоколов и автоматизированный способ их трансляции в модели анализаторов стойкости ProVerif и CryptoVerif. Разработан метод генерации тестов, основанный на автоматическом построении модели объекта тестирования из спецификации. Результат оптимизации в данной области крайне важен для верификации протоколов промышленной сложности.

Академик подчеркнул, что «полученные уникальные результаты открывают перспективу обработки данных в «недоверенной» среде (Под недоверенной средой подразумевается компьютер пользователя, на котором может находиться вредоносное ПО и который может быть под управлением удаленного злоумышленника - прим. ред.) с полной гарантией сохранения конфиденциальности в контексте появления за рубежом средств кодирования и декодирования информации нового поколения».

В рамках сессии с докладами выступили также: руководитель направления стратегии и развития Института органического синтеза им. И.Я.Постовского УрО РАН, вице-президент РАН, председатель Уральского отделения РАН Валерий Чарушин, заведующий отделом медицинской химии Новосибирского института органической химии им. Н.Н.Ворожцова СО РАН член-корреспондент РАН Нариман Салахутдинов, ректор Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И.Пирогова академик Сергей Лукьянов, директор Института биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН профессор Илья Курочкин, директор Международного томографического центра СО РАН профессор РАН Матвей Федин.

Участники круглого стола единогласно пришли к выводу о необходимости продления лучших крупных научных проектов по приоритетным направлениям научно-технического развития, которые были отобраны по итогам конкурса 2020 года. Они отметили, что без таких исследований мировая наука не может существовать и развиваться.