Заглянуть туда мы попытались заранее. И задали известным людям, в том числе первым лицам в руководстве РАН, один общий вопрос: какие события, научные и технологические прорывы ожидаете в 2024-м и что прогнозируете в ближайшие годы в профессионально близких вам областях науки, реального производства, практической медицины?
Геннадий Красников, академик, президент РАН:
- Предсказания в науке - дело неблагодарное. В том числе потому, что нельзя исключить фактор случайности. Именно поэтому и говорим: фундаментальные исследования необходимо вести широким фронтом. Так как мы не знаем, где и в какой области произойдет важное научное открытие, необходимо держать руку на пульсе: иметь специалистов, которые могли бы подхватить то или иное исследование, не допустить отставания. Если этого не делать, то неизбежно наступит момент, когда мы не сможем понять сущность того, что удалось сделать кому-то другому за пределами нашей страны.
Если развитие фундаментальной науки идет широким фронтом, то в более прикладной плоскости, конечно, у нас есть определенные ориентиры. Первое - это вызовы, связанные с безопасностью - причем в самом широком смысле слова. Это и биологическая, и продовольственная безопасность, и безопасность в области здравоохранения, и кибербезопасность.
Второе - мы учитываем, что у нас большая страна. Поэтому особенно важны технологии, которые связывают эту территорию - такие как связь, транспорт. Актуальны и вопросы климатических изменений - учитывая, что на территории России температура растет в два раза быстрее, чем в среднем по миру. Нужно отслеживать, вести мониторинг, строить прогностические модели всего, что связано с вечной мерзлотой, с экологией. Все эти вопросы - также в фокусе внимания РАН.
Николай Кропачев, член-корреспондент РАН, ректор СПбГУ:
- Очевидно, что усилия многих российских исследователей сегодня сфокусированы на применении искусственного интеллекта и робототехники в различных отраслях, что не может не привести в конечном итоге к конкретным эффектам. Также много ожиданий от развития квантовых технологий и традиционно от создания и адаптации новых материалов, в том числе композитов, под нужды промышленности.
Уверен, что будущее не только за технологиями, но и за их разумным использованием в междисциплинарных исследованиях, таких как разработка новых эффективных лекарственных препаратов, создание новых материалов для электроники и медицины, новые находки палеонтологов и археологов на территории России, создание наиболее эффективных методов добычи полезных ископаемых и глубокого изучения недр земли. Ведь именно объединение усилий представителей разных научных областей позволяет комплексно решать актуальные задачи, направленные на развитие нашей страны.
Владислав Панченко, академик, вице-президент РАН:
- Сегодня идет взрывное развитие технологий и оборудования для цифровых аддитивных производств. Это позволяет изготавливать любое изделие послойно на основе компьютерной 3D-модели или на основе любых других входных данных.
Такой процесс создания объекта еще называют выращиванием. Если при традиционном производстве мы берем заготовку, от которой оптом отсекаем все лишнее, либо деформируем ее, то в случае с аддитивными технологиями новое изделие выстраивается буквально из ничего. Приемы производства самые разные: селективное лазерное спекание, укладка расплавленной нити, электролучевое плавление и, конечно, лазерная стереолитография, где наша страна занимает лидирующие позиции в мире. В зависимости от технологии объект получает самые разные свойства.
Использование аддитивных технологий - один из ярчайших примеров, как новые разработки и оборудование могут существенно улучшать традиционное производство.
В России проводятся исследования в области лазерной стереолитографии - процесса изготовления трехмерных изделий из фотополимерных материалов по специальной программе под воздействием света. Лазерные технологии нашли применение в онконейрохирургии и кардиохирургии. Кроме того, Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН вместе с НМИЦ трансплантологии и иcкусственных органов имени академика В.И. Шумакова использует возможности лазерно-информационных технологий для выращивания из биосовместимых нанопорошков биологических тканей, а в перспективе и искусственных органов.
Дмитрий Кудлай, член-корреспондент РАН, вице-президент по внедрению новых медицинских технологий компании "Генериум":
- Перед российским здравоохранением стоит важнейшая стратегическая задача: заместить дорогостоящие и ставшие труднодоступными иностранные препараты. Биотехнологии в медицине будут развиваться по нескольким направлениям, актуальным и для мировой науки в целом, но и с поправкой на российскую реальность.
Создание моноклональных антител - биотехнологический подход, который во всем мире признан эффективной стратегией разработки лекарств. Мы делаем ставку на российские биоаналоги. Это дорогостоящие, сложные в разработке молекулы, которые крайне важно иметь в нашей стране для обеспечения безопасности и стабильности системы здравоохранения.
"Генериум" завершает исследования ингибиторов интерлейкина-1, 6, 12, 23, которые позволяют замедлить процесс разрушения тканей при ревматоидном и ювенильном артрите, а также нового препарата, который применяется для лечения псориаза и псориатического артрита.
Фокус внимания ученых-биотехнологов сосредоточен на генетически обусловленных заболеваниях. В 2024 году мы ожидаем появления первого российского антисмыслового олигонуклеотида, воздействующего на ген выживаемости мотонейронов-2 (SMN2). Новый препарат для терапии спинальной мышечной атрофии позволяет повысить качество жизни и ожидаемую продолжительность жизни пациентов со СМА.
Замедлить развитие жизнеугрожающих тяжелых заболеваний, повысить качество жизни пациентов, страдающих орфанными заболеваниями, столь же важно, как и вести поиск путей излечения генетических нарушений. И здесь важно отметить научные изыскания в области лабильности генома, деметилирования. Эти процессы в самое ближайшее время позволят получить прорывные методы терапии, способные радикально менять течение заболеваний.
Современные биотехнологические разработки ведутся и в диагностике. К примеру, сегодня она способна "читать" первичную структуру генов сразу на нескольких участках, определяя возможные генетические причины наследственных заболеваний. Внедрение таких инновационных приемов в медицинскую практику ведет к развитию персонализированной медицины, ускоряет постановку диагноза зачастую на десятки лет, а также снижает финансовое бремя по сравнению с прежними диагностическими методами.
Особенно ценно, что государство заинтересовано в развитии новых технологий, в привлечении в отрасль высококвалифицированных и мотивированных кадров. Связка "наука - образование - производство" сегодня получила статус национального ориентира и нашла воплощение в нацпроекте "Наука и университеты", который ставит целью присутствие России в десятке ведущих стран мира по объему научных исследований и разработок. Особая роль в этом процессе отводится высшему образованию.
Николай Долгушкин, академик, вице-президент РАН:
- Правительство четко определило параметры самообеспечения семенами отечественной селекции на 2024 год: пшеницы озимой - 93 процента, пшеницы яровой - 78, риса - 95, по зернобобовым, сое и кукурузе - около 50. Наиболее сложное положение сохраняется по обеспечению семенами подсолнечника - своих семян лишь 30 процентов, картофеля - 10, сахарной свеклы - 3 процента.
Сохраняются высокие риски, связанные со сложившейся зависимостью от импорта техники, оборудования, племенного материала и технологий. Важная роль в решении этих проблем, развитии био- и генетических технологий отводится сельскохозяйственной науке. И позитивные примеры есть.
Созданный в Федеральном научном центре "Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства" мясной кросс "Смена 9", по своим характеристикам и продуктивности превосходящий зарубежные аналоги, уже начал вытеснять импорт.
По заявлениям ученых центра, через два года обеспеченность собственным племенным яйцом мясных пород составит не менее 25 процентов, а к 2030 году займет половину рынка.
Ученые ФГБНУ "Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста" впервые получили потомство от клонированного животного. Это достижение мирового уровня, которое открывает возможность для получения животных с заданными характеристиками.
Симон Мацкеплишвили, член-корреспондент РАН, замдиректора по научной работе Медцентра МГУ:
- Я бы выделил пять направлений, способных изменить медицину в обозримом будущем. Это биоинженерия: создание новых тканей и органов, биопечать каркасов органов и их клеточное наполнение. Нанотехнологии: разработка и использование микроскопических сенсоров, способных непрерывно мониторить физиологические параметры жизнедеятельности, адресную доставку препаратов.
Это регенеративная медицина: создание условий для восстановления или замещения собственных поврежденных органов и тканей. Генотерапия и редактирование генома: введение нормальных, выключение или замещение дефектных генов. И конечно, иммунотерапия: стимуляция, подавление или изменение ответа иммунной системы при множестве заболеваний.
Сегодня новейшие разработки в диагностике и лечении выполняются на стыке медицины с физикой, химией, информатикой, множеством других наук. Это и уникальные методы диагностики, основанные на новых физических принципах, и новые возможности лечения и реабилитации пациентов, использующие последние достижения наук о материалах.
Проекты СКИФ и NICA будут международными
Реализация проекта Сибирского кольцевого источника фотонов, который строится в наукограде Кольцово, перевалила символический экватор. Об этом сообщил директор Института ядерной физики имени Г.И. Будкера академик Павел Логачев. Напомним, что ИЯФ является единственным исполнителем работ по изготовлению и запуску оборудования для Центра коллективного пользования "СКИФ" - источника синхротронного излучения поколения "4+" с энергией 3 ГэВ.
По оценкам Логачева, сделано "более 60 процентов машины". В 2024 году необходимое оборудование будет изготовлено, и, как только строительство завершится, начнутся монтажные и наладочные работы.
Проект класса mega-science в новосибирском наукограде Кольцово задумывался как международный, но вскоре после его начала западные партнеры отказались от участия. Сейчас на их место приходят ученые из дружественных стран. В ходе недавнего визита делегации Новосибирской области в Республику Беларусь были подписаны соглашение и меморандум о научно-техническом сотрудничестве ЦКП "СКИФ" с государственными научными организациями братской республики. В результате на источнике синхротронного излучения в Кольцово будет построена белорусская экспериментальная станция на поворотном магните.
- Показательно, что первые международные соглашения "СКИФ" подписал с белорусскими коллегами, нас давно связывают профессиональные и дружеские отношения, - отметил директор ЦКП "СКИФ" и заместитель директора ИЯФ по научной работе Евгений Левичев. По его же словам, ученые из Беларуси будут проводить исследования, направленные на получение новых перспективных материалов для микроэлектроники, создания аккумуляторов большой емкости и других задач.
Проявляют интерес к проекту СКИФ и ученые из других стран. В первом квартале 2024 года пройдет совместное совещание новосибирских физиков с коллегами из Университета Гоа (Индия). Есть взаимный интерес к сотрудничеству у российских и китайских ученых.
На этот момент СКИФ - самый масштабный проект для Института ядерной физики Сибирского отделения РАН. Но не единственный. Другим достижением этого коллектива в минувшем году стало создание системы электронного охлаждения тяжелых ионов для коллайдера NICA, а это уже совсем другая география - Дубна, Объединенный институт ядерных исследований. Как уверяют, подобное оборудование сделано впервые в России, получены рекордные характеристики.
- Метод электронного охлаждения позволяет в тысячи раз уменьшить фазовые объемы охлаждаемых пучков, - пояснил Евгений Левичев. - Для этого холодные электроны направляются магнитным полем из электронной пушки в кольцо ускорителя. В Дубне это сверхпроводящий бустерный синхротрон. Здесь они соединяются с горячими ионами, некоторое время движутся по кольцу вместе и за счет столкновений охлаждают ионы. Плотность энергии у таких пучков существенно выше, чем у неохлажденных. За счет этого можно накапливать в десятки раз больше частиц. Электронные системы охлаждения открыли настолько широкие перспективы, что в настоящее время ионные накопители без них практически не используются.
Согласно уточненному плану строительства ЦПК "СКИФ", в декабре 2024 года планируется запустить синхротрон и станции первой очереди, в начале 2025-го - приступить к опытной эксплуатации. В состав ЦКП войдут 30 экспериментальных станций. На них будут изучать структуры биополимеров, механизмы функционирования живых организмов и действия лекарственных препаратов, проводить исследования для создания новых материалов, изучать быстротекущие процессы. Строительство ЦКП "СКИФ" сначала оценивалось в 37,1 миллиарда рублей, окончательная стоимость проекта возросла до 47,3 миллиарда.
Больше информации о последних научных достижениях и выдающихся ученых читайте в специальном проекте "Российской газеты" к 300-летию Российской академии наук.