Наука: некоторые важные результаты и показатели 2016 года

Работа Правительства: цифры и факты.

Поддержка молодых исследователей
Математические науки
Физические науки
Нанотехнологии и информационные технологии
Энергетика, машиностроение, механика и процессы управления
Химические науки и науки о материалах
Биологические науки
Физиология
Медицинские науки
Науки о Земле
Сельскохозяйственные науки

Поддержка молодых исследователей

За период с 2011 года по 2015 год доля молодых (до 39 лет) исследователей выросла с 37,5% до 42,9%. Этот рост стал возможен благодаря использованию разнообразных инструментов поддержки.

В настоящее время Российский фонд фундаментальных исследований осуществляет грантовую поддержку около 2000 первых самостоятельных проектов молодых исследователей ("посевное финансирование"), организует их стажировки в ведущих научных центрах (около 500 проектов).

Реализация программы "мегагрантов" (постановление Правительства от 9 апреля 2010 года №220) позволила сформировать современные научные лаборатории, в которых работает около 5000 человек, включая 700 студентов и около 1000 аспирантов.

Отдельно необходимо выделить грантовую (400 грантов для молодых кандидатов наук в размере 600 тыс. рублей и 60 грантов для молодых докторов наук в размере 1000 тыс. рублей сроком на 2 года) и стипендиальную (1000 стипендий в размере 22,8 тыс. рублей в месяц для молодых ученых и аспирантов) поддержку Президента России.

Кроме того, для студентов и аспирантов, обучающихся по специальностям и направлениям подготовки высшего образования, соответствующим приоритетным направлениям модернизации и технологического развития российской экономики, Правительством установлены ежемесячные стипендии (4500 стипендий для студентов в размере 5000 рублей и 500 стипендий для аспирантов в размере 10000 рублей).

Проведенный анализ мер государственной поддержки молодых ученых и аспирантов показал необходимость дальнейшего развития имеющихся инструментов и их дополнения новыми мерами.

К числу таких мер можно отнести формирование института постоянных позиций для молодых исследователей - постдокторантуры, создание региональных научно-образовательных центров и повышение международной и внутрироссийской мобильности молодых ученых.

Вовлечение в систему постдокторантуры молодых исследователей, недавно защитивших диссертации, будет способствовать получению ими практического опыта и повышению конкурентоспособности при дальнейшем участии в грантовых программах.

Создание новых региональных научно-образовательных центров по отдельным отраслям наук и формирование коллективов молодых исследователей с участием ведущих ученых позволит привлечь молодых ученых к проведению перспективных научных исследований.

Меры, направленные на повышение мобильности молодых ученых, как и другие предлагаемые инструменты, будут осуществляться с учетом приоритетов научно-технологического развития.

Математические науки в 2016 году

1. Построена теория получения оптимальных правил обнаружения скачкообразного изменения свойств (так называемых разладок) случайных процессов.

Доказана теорема о виде универсальных статистик, порождающих оптимальные алгоритмы обнаружения разладок. С её помощью даны окончательные ответы на остававшиеся открытыми более двух десятилетий вопросы об оптимальности процедур обнаружения разладок.

Полученные результаты широко востребованы в следующих сферах:

радиолокация (обнаружение неизвестных объектов),

производство (контроль качества),

телекоммуникации (противодействие сетевым атакам),

финансы (контроль за спекуляциями на финансовом рынке) и др.

Математический институт им. В.А.Стеклова РАН

2. Решена задача о взаимодействии ударной волны с облаком частиц. На основе двумерного газодинамического моделирования взаимодействия ударной волны с системой цилиндров показано формирование коллективной отражённой и прошедшей волн. Та же задача решена с использованием одномерной системы уравнений механики гетерогенных сред. Результаты качественно совпадают со средним по поперечному направлению канала распределением давления из двумерного расчёта.

Решение задачи представляет интерес в подавлении разрушительных детонационных процессов в угольной промышленности, разделении космических объектов, их идентификации и др.

Институт автоматизации проектирования РАН

1. Завершён цикл экспериментов в Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н.Флёрова ОИЯИ по синтезу новых сверхтяжёлых элементов Периодической таблицы Д.И.Менделеева с атомными номерами 115, 117 и 118.

Решением Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) от 28 ноября 2016 года новым элементам присвоены названия и символы:

• Московий (Moscovium) и символ Mc для элемента 115;

• Теннессин (Tennessine) и символ Ts для элемента 117;

• Оганесон (Oganesson) и символ Og для элемента 118.

Всего за последние 16 лет в ОИЯИ были открыты 5 элементов с атомными номерами 114–118. Этим завершён 7-й период таблицы Д.И.Менделеева.

Объединённый институт ядерных исследований

2. Созданы уникальные оптические изоляторы Фарадея для эффективной работы лазерных интерферометров по детектированию гравитационных волн. Изоляторы обеспечивают высокую степень изоляции и пренебрежимо малые поляризационные, амплитудные и фазовые искажения.

Изоляторы были установлены на обсерватории LIGO1 , которая впервые зарегистрировала гравитационные волны 11 февраля 2016 года.

ФИЦ Институт прикладной физики РАН

3. Создан макет сверхсветового генератора сверхширокополосного импульсного электромагнитного излучения субнаносекундной длительности на основе широкоапертурного параболического фотокатода диаметром 200 мм, возбуждаемого ультракороткими лазерными импульсами.

Область применения генератора – задачи связи, зондирования и радиоэлектронной борьбы. Например, генератор обеспечивает безопасность полёта самолёта в ситуации, когда он запеленгован и уже подвергается атаке теплонаведёнными ракетами.

Институт общей физики имени А.М.Прохорова РАН, Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

4. Выполнены исследования с помощью наземно-космического интерферометра «РадиоАстрон».

4.1. Измерена яркостная температура ядра квазара 3C273 на уровне 2¸4·1013 K. Это нарушает известный предсказанный предел яркости синхротронного излучения ядра (0,5·1012 К), обусловленный резким возрастанием потерь на обратный эффект Комптона. Полученный результат указывает на необходимость пересмотра механизма излучения ядер квазаров.

4.2. Открыт новый эффект рассеяния по наблюдениям квазаров и пульсаров. На фоне размытого изображения объектов обнаружены компактные пятна – субструктуры рассеяния излучения. Это позволяет измерить параметры межзвёздной среды (расстояние до экрана, плотность, характеристики турбулентности), восстановить истинное изображение космического объекта, испорченное рассеянием.

Астрокосмический центр Физического института им. П.Н.Лебедева РАН, участники кооперации по проекту «РадиоАстрон»

5. Впервые в мире создан макет компактных (транспортируемых) фемтосекундных оптических часов на основе Nd(Yb):YAG/I2 оптического стандарта частоты и фемтосекундного эрбиевого волоконно-оптического синтезатора частот.

Разработанные часы могут быть использованы в глобальных навигационных спутниковых системах, телекоммуникационных технологиях и фундаментальной метрологии, позволяя существенно повысить точность измерений.

Институт лазерной физики СО РАН

Нанотехнологии и информационные технологии в 2016 году

1. Предложен новый отечественный термогазовый способ разработки баженовской свиты2 , который основывается на использовании компьютерной геолого-термо-гидродинамической модели месторождения. Разработан проект создания такой компьютерной модели, как основы систем цифрового управления процессом разработки нефтяного месторождения.

Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований РАН

2. Разработаны новые активируемые излучением ближнего ИК-диапазона биосовместимые наноконструкции – апконвертирующая нано-частица/эндогенный фотосенсибилизатор (рибофлавин или витамин В2) – для глубокой фотодинамической терапии и оптической люминесцентной диагностики онкологических заболеваний.

На модели аденокарциномы молочной железы SK-BR-3 продемонстрирована эффективная фотодинамическая терапия. При однократном воздействии наблюдалось торможение роста опухоли и уменьшение её объёма на 90%.

Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника» РАН

Энергетика, машиностроение, механика и процессы управления в 2016 году

1. Решены задачи траекторного управления наблюдениями с борта беспилотного автономного подвижного объекта (АПО) за мобильной наземной целью. Траекторная оптимизация наблюдений позволяет на порядок улучшить точность оценивания элементов движения цели. Разработаны алгоритмы и программы построения траектории движения АПО в конфликтных средах. Получены математические формализации и аналитические решения задач об оптимизации законов уклонения АПО от обнаружения системой разнородных наблюдателей при наличии траекторных ограничений.

Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН

2. Разработан первый документ стратегического планирования в энергетике страны – Прогноз научно-технологического развития отраслей ТЭК России на период до 2035 года, утверждённый Приказом Министра энергетики России от 14.10.2016.

Прогноз даёт научно обоснованные представления об основных направлениях и ожидаемых результатах научно-технологического развития отраслей ТЭК страны на перспективу 20–25 лет, определяет перспективные направления научных исследований и разработок новых энергетических технологий.

Институт энергетических исследований РАН

3. Впервые в мире экспериментально продемонстрирована возможность организации устойчивого детонационного горения водорода в сверхзвуковом потоке в макете-демонстраторе прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД) оригинальной конструкции в условиях обдува воздушным потоком с числом Маха от 4 до 8 в импульсной аэродинамической трубе.

Экспериментально показана возможность создания компактного многорежимного ПВРД с детонационным горением водорода.

Институт химической физики им. Н.Н.Семёнова РАН,

Институт теоретической и прикладной механики им. С.А.Христиановича СО РАН

Химические науки и науки о материалах в 2016 году

1. Крупным достижением стал синтез уникальной, остававшейся долгое время гипотетической, азот-кислородной системы – [1,2,3,4]тетразино[5,6-e][1,2,3,4] тетразин-1,3,6,8-тетраоксида (ТТТО – С2N8O4).

Стратегия синтеза заключается в последовательном замыкании двух тетразиндиоксидных циклов. Помимо ТТТО получены новые классы веществ и разработаны новые синтетические методы. Ряд полупродуктов являются перспективными донорами оксида азота – важнейшего нейромедиатора.

Существование этого рекордного по взрывчатым характеристикам соединения было предсказано ранее в Институте органической химии РАН.

В ряде зарубежных работ (США, Германия, Китай, Швеция) описаны попытки получения ТТТО, однако они не увенчались успехом.

Результаты опубликованы в топовом журнале Angewandte Chemie, статье присвоен статус VIP article

Институт органической химии РАН,

Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова РАН

2. Успешно завершена I фаза клинических испытаний нового противовирусного препарата «Триазид» из класса азолоазинов. Препарат защищает от широкого ряда вирусных эпидемиологических заболеваний, в том числе от особо опасных вирусных инфекций.

Работа отмечена международной премией Prix Galien как лучшее научное исследование в области фармацевтики.

Институт органического синтеза им. И.Я.Постовского УрО РАН совместно с ПАО «Отисифарм», «Фармстандарт» (г. Москва), Институтом гриппа Минздрава России и Вирусологическим центром Министерства обороны

3. Впервые методами молекулярного моделирования исследован полный каталитический цикл гидролиза н-ацетиласпартата ферментом человека аспартоацилазой (ASPA). Построена полная кинетическая схема многостадийного процесса.

Структурные вариации фермента связаны с рядом нейропатологий, прежде всего с болезнью Канаван.

Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН

Биологические науки в 2016 году

1. Для сортов мягкой пшеницы российской селекции выявлены гены, отвечающие за устойчивость к заболеваниям и тип развития (яровое/озимое, сроки колошения). Найдены новые сорта-доноры, содержащие участки чужеродных хромосом, определяющих высокую устойчивость к заболеваниям, выявлены группы сортов с генами ранних сроков созревания.

Создан сорт пшеницы Новосибирская 61 с высокой продуктивностью и качеством зерна. Сорт несёт гены устойчивости к заболеваниям из генома пырея и вариант гена скороспелости, позволяющий выращивать сорт в условиях Сибири.

Институт цитологии и генетики СО РАН

2. Открыт и валидизирован новый вид бактерий (Рseudomonas turukhanskensis). Типовой представитель этого вида выделен из нефтезагрязнённой почвы Туруханского района Красноярского края. На его основе разработан биопрепарат-нефтедеструктор «Ленойл» – NORD для регионов с умеренным и холодным климатом.

Уфимский институт биологии РАН

3. Международной группой учёных исследован полиморфизм 483 целых геномов от представителей 148 популяций человека. Реконструкция демографической истории человечества показала, что кроме последней и самой успешной экспансии, начавшейся 75 тыс. лет назад, имела место более ранняя (примерно 120 тыс. лет назад) миграция, следы которой сохранились в геномах папуасов, в которых обнаружено около 2% генетических вариантов, унаследованных от представителей ранней миграционной волны Homo sapiens из Африки.

Институт биологических проблем Севера ДВО РАН

1. В рамках проекта «ЭкзоМарс» на космическом аппарате Trace Gas Orbiter с помощью блока дозиметра «Люлин-МО» получены данные о вариациях мощности поглощённой дозы и о спектрах ионизационных потерь, что указывает на существенные отличия радиационных условий на околоземной орбите и на маршрутах межпланетных полётов.

Полученные результаты необходимы для создания системы обеспечения радиационной безопасности космонавтов в будущих полётах на Луну, Марс и другие космические объекты.

ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН, Институт космических исследований РАН, Институт космических исследований и технологий Болгарской академии наук

2. Установлено, что стрессорные воздействия в раннем возрасте являются фактором риска развития депрессии у взрослых особей.

Показано, что развитие депрессивноподобного поведения у животных, вызванное стрессом, сопровождается изменениями экспрессии нейротрофического фактора в мозге, изменениями нейрогенеза и синаптической пластичности гиппокампа на фоне нарушения функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси и стресс-реактивности.

Разработана модель, позволяющая в динамике оценивать развитие депрессивноподобного и тревожного поведения, а также исследовать ключевые молекулярно-клеточные и нейроэндокринные механизмы патогенеза депрессии.

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

1. Разработаны биосенсоры на основе полимерных искусственных антител (МИП) для анализа миоглобина как маркера острого инфаркта миокарда.

Разработанные МИП-сенсоры могут быть использованы для проведения анализа клинических образцов плазмы крови больных с острым инфарктом миокарда. К достоинствам МИН-сенсоров относятся: простота получения, высокая чувствительность, снижение стоимости анализа.

Институт биомедицинской химии им. В.Н.Ореховича

2. Разработан персонифицированный комплексный подход к гибридному хирургическому лечению расслоений аорты. Предложены новые технологии реконструкций аорты в зависимости от стадии поражения и характера нарушений гемодинамики в просветах расслоенной аорты.

Разработка позволила снизить хирургическую летальность с 12,3 до 4%, а частоту послеоперационных неврологических расстройств с 10,4 до 3%, улучшить отдалённую выживаемость до 98%.

Решены значимые медико-социальные задачи:

снижена смертность больных и улучшено качество жизни пациентов;

обеспечены условия для полноценной социальной реабилитации;

созданы принципиально новые отечественные технологии, направленные на дальнейшее развитие реконструктивной хирургии аорты.

Российский научный центр хирургии им. академика Б.В.Петровского

3. Создана единственная в мире система для самостоятельного целенаправленного управления активностью головного мозга. Система апробирована для управления активностью моторных зон коры, связанных с движением кисти, на здоровых людях. Продемонстрирована высокая эффективность в восстановительной терапии инсультов.

Система может служить основой новой, прорывной технологии.

НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАН

1. Впервые на основании прямого опробования коренных пород дна с помощью технических средств научно-исследовательской подводной лодки в юго-западной части поднятия Менделеева, а также анализа материалов, полученных при батиметрической съёмке и видеонаблюдении, объективно доказана континентальная природа пород этого поднятия.

Полученный результат является важнейшим аргументом в пользу включения поднятия Менделеева в экономическую зону России в Восточной Арктике.

Геологический институт РАН

2. Проведён анализ базы данных по 700 рудным месторождениям золото-кварцевого, серебро-полиметаллического, олово-порфирового и свинцово-цинкового стратиформного типов.

Показано, что доля крупных месторождений высока в докембрийских комплексах, в формациях пассивной окраины и в складчатых областях. Это определяет перспективность выявления крупных объектов на востоке России.

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН

3. На основе результатов оперативного космического мониторинга природных пожаров выявлены особенности пространственного распределения и сезонной повторяемости природных пожаров и объёмов эмиссий углеродсодержащих газов (СО и СО2) и мелкодисперсных аэрозолей (РМ2.5) для регионов Северной Евразии.

За период с 2005 по 2016 год ежегодная площадь выгоревших территорий в России снизилась почти в 2,6 раза за счёт мер по раннему обнаружению и ликвидации очагов возгорания.

При этом на территории Украины в 2014–2016 годах площади пожаров увеличились более чем в 6 раз, а объёмы эмиссий СО, СО2 и РМ2.5 – в 6,5–7,5 раза.

НИИ «Аэрокосмос» Минобрнауки России и РАН

Сельскохозяйственные науки в 2016 году

1. Созданы высокопродуктивные сорта сельскохозяйственных культур.

1.1. Созданы новые сорта озимой пшеницы Анка, Антонина, Гурт, Боярыня, Вестница, Донстар, Капризуля, Лилит, Капитан. Потенциал продуктивности выше 10 т/га. Отличаются повышенными жаро-засухоустойчивостью и зимо-морозостойкостью, устойчивостью к поражению болезнями, высокими хлебопекарными качествами. Получены патенты.

Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. П.П.Лукьяненко

1.2. Созданы сорта картофеля Фрителла и Вымпел столового назначения.

Потенциальная урожайность – 50–65 т/га, содержание крахмала – 15,0–21,0%, масса товарного клубня соответственно 120–150 и 80–100 г. Устойчивы к болезням. Сорт Вымпел характеризуется засухоустойчивостью и устойчивостью к механическим повреждениям. Получены патенты.

Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства им. А.Г.Лорха

1.3. Созданы гибриды сахарной свёклы РМС 127 F1, РМС 130 F1, Конкурс F1, Азимут F. Односемянные, высокопродуктивные, урожайность 40–72 т/га, содержание сахара 16–22%, масса корнеплода 550–700 г, сбор сахара 9–16 т/га.

Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л.Мазлумова РАСХН

1.4. Созданы сорта риса Исток и Партнёр. Обладают потенциалом продуктивности до 11 т/га зерна. Отличаются повышенной адаптивностью, холодостойкостью, солеустойчивостью, улучшенным качеством зерна. Защищены патентами.

Всероссийский научно-исследовательский институт риса РАСХН

2. Выведены высокоэффективные, конкурентоспособные типы и породы сельскохозяйственных животных.

2.1. Тип крупного рогатого скота айрширской породы «Карельский» выведен методом чистопородного разведения айрширской отечественной и финской пород. Коровы отличаются высокой молочностью, содержанием жира (4,2%), с живой массой взрослых животных – 550 кг (коровы), 900 кг (быки), крепкой конституцией, хорошей приспособленностью как к привязному, так и беспривязному содержанию, повышенной устойчивостью к маститу, высокой интенсивностью молокоотдачи. Рекомендован к разведению в европейской части России. Численность поголовья: 3800 голов.

ВНИИ генетики и разведения сельскохозяйственных животных

2.2. Алтайская мясная порода свиней создана с использованием пород крупной белой, ландраса и хряков породы максгро. Отличительной особенностью животных новой породы является высокая скорость роста в течение всего периода выращивания, низкая осаленность молодняка при массе 120–130 кг, хорошая выраженность окороков. Рекомендована к разведению во всех регионах России. Численность поголовья: 3060 голов.

ВНИИ животноводства им. Л.К.Эрнста

3. Разработана тест-система для выявления антигена вируса бешенства методом иммунохроматографического анализа, позволяющая в течение короткого времени диагностировать бешенство и иммунодефицитные состояния животных, тем самым своевременно предотвращать возникновение болезни.

Обладает высокой специфичностью, надёжностью и чувствительностью обнаружения вируса бешенства как в пробах ткани мозга, так и слюне. Проведённые исследования показали возможность использования в качестве экспресс-метода оценки иммунного статуса новорождённых телят.

Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности

1 LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (Ливингстон, штат Луизиана)). В проекте LIGO осуществляют исследования более 1000 учёных из США и 14 других стран, включая Россию.

2 Согласно действующему Проекту энергетической стратегии России на период до 2035 года важнейшим направлением стабилизации добычи нефти и воспроизводства сырьевой базы нефтедобычи определён ввод в промышленную разработку нетрадиционных запасов баженовской свиты.