Государственная политика в области научных исследований: обзор за 6 лет

В рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» разработаны прорывные инновационные технологии мирового уровня. Начиная с 2012 года каждый год в науку приходят от 3 до 5 тысяч человек. В 2014 году впервые общая численность исследователей не сократилась, а увеличилась (на 4,8 тысяч человек). В науку идёт всё больше перспективной молодёжи.

Увеличиваются ассигнования на гражданскую науку. В 2017 году её финансирование составило 336,2 млрд рублей (на 20% больше, чем в 2016 году).

В рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» разработаны прорывные инновационные технологии мирового уровня.

Начиная с 2012 года каждый год в науку приходят от 3 до 5 тысяч человек. В 2014 году впервые общая численность исследователей не сократилась, а увеличилась (на 4,8 тысяч человек). В науку идёт всё больше перспективной молодёжи.

Молодым учёным и аспирантам, осуществляющим перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики, выплачиваются стипендии Президента (Указ Президента Российской Федерации от 13 февраля 2012 года №181) – 1 тыс. стипендий (23 тыс. рублей в месяц).

Ежегодно выделяется 400 грантов для молодых кандидатов наук (по 600 тыс. рублей), 60 грантов для молодых докторов наук (по 1 млн рублей). Осуществляется поддержка молодых российских учёных посредством поддержки исследований, проводимых ведущими научными школами, число соответствующих грантов – 400 в год (по 500 тыс. рублей) (гранты Президента Российской Федерации молодым кандидатам и докторам наук (Указ Президента Российской Федерации от 9 февраля 2009 года №146)).

Гранты Правительства Российской Федерации (постановление Правительства Российской Федерации от 9 апреля 2010 года №220) выделяются на 3 года до 90 млн рублей каждый с возможным продлением проведения научных исследований на 2 года. В лабораториях уже сегодня занято более 5 тысяч сотрудников, студентов и аспирантов, при этом молодые учёные и специалисты в возрасте до 35 лет составляют 58% общего количества сотрудников лабораторий (студентов – более 700, аспирантов – более 800). Некоторые лаборатории состоят преимущественно из молодых сотрудников.

В рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» выделяются субсидии молодым исследователям, объём финансирования – порядка 15,5 млрд рублей ежегодно.

Начата реализация пилотного проекта по созданию региональных научно-образовательных математических центров, которые в перспективе 3–5 лет будут обеспечивать мировой уровень исследований и подготовки кадров от школы до университета и дальнейшего движения в аспирантуру и науку. По результатам реализации проекта в 2017 году начали работу 2 центра на базе Новосибирского государственного университета и Ярославского государственного университета им. П.Г.Демидова. В 2018 году будут созданы ещё три региональных научно-образовательных математических центра.

Продолжилось развитие сети центров коллективного пользования научным оборудованием и уникальных научных установок. На территории России реализуются проекты класса «мегасайенс»: ПИК, НИКА, «Игнитор», ИССИ-4. С 2016 года в России реализуется проект НИКА, создаваемый на базе Объединённого института ядерных исследований в Дубне. Также Россия принимает активное участие в крупных международных проектах класса «мегасайенс»: CERN, ITER, XFEL, FAIR и ESRF. Полноценным членом ESRF Россия стала в 2014 году.

О некоторых результатах фундаментальных исследований за 6 лет (по материалам, предоставленным Российской академией наук)

В Математическом институте им. В.А.Стеклова РАН построена теория получения оптимальных правил обнаружения скачкообразного изменения свойств (так называемых разладок) случайных процессов. Доказана теорема о виде универсальных статистик, порождающих оптимальные алгоритмы обнаружения скачкообразного изменения свойств. Даны окончательные ответы на вопросы об оптимальности процедур обнаружения скачкообразного изменения свойств.

Полученные результаты применимы в таких сферах, как радиолокация (обнаружение неизвестных объектов), производство (контроль качества), телекоммуникации (противодействие сетевым атакам), финансы (контроль за спекуляциями на финансовом рынке).

В Институте прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН разработана методика численного моделирования аэродинамических и акустических характеристик винта вертолёта для разработки вертолёта нового поколения. Вычислительный инструмент позволяет снизить число аэродинамических и акустических испытаний, существенно удешевив и ускорив процесс разработки новых вертолётов.

В Институте вычислительной математики им. Г.И.Марчука РАН, Первом МГМУ им. И.М.Сеченова разработан и апробирован эффективный метод вычислительной оценки фракционированного резерва кровотока (ФРК), позволяющий принимать решение о стентировании или шунтировании коронарных артерий без инвазивного вмешательства – дорогостоящей высокотехнологичной операции.

В Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ) завершён цикл экспериментов по синтезу в Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н.Флёрова ОИЯИ 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 и, таким образом, завершён седьмой период таблицы Д.И.Менделеева.

В Институте прикладной физики РАН созданы уникальные оптические изоляторы Фарадея для эффективной работы лазерных интерферометров. Изоляторы обеспечивают высокую степень изоляции и пренебрежимо малые искажения. Использованы на обсерватории LIGO для регистрации гравитационных волн.

Физическим институтом им. П.Н.Лебедева РАН и участниками кооперации выполняются исследования с помощью наземно-космического интерферометра «Радиоастрон». Наблюдения одной из близких радиогалактик Персей А (масса чёрной дыры 850 млн солнечных масс) впервые позволили исследовать область активного ядра этой галактики с разрешением 50 микросекунд дуги (сотые доли светового года). Удалось определить поперечную структуру не только основной, но и противоположной струй выброса. Полученные результаты важны для астрокосмических исследований.

В Институте ядерной физики имени Г.И.Будкера СО РАН и Институте прикладной физики РАН на газодинамической ловушке проведена серия успешных экспериментов по электронно-циклотронному резонансному нагреву плазмы до 10 млн°К.

Результат существенен для перспектив управляемого термоядерного синтеза. Рассматриваются варианты создания термоядерного реактора на основе открытой ловушки.

В Российском федеральном ядерном центре – Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики, Государственном научном центре «Институт физики высоких энергий», Национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» завершено создание протонного радиографического комплекса на синхротроне У-70. По своим параметрам комплекс является лучшей в мире установкой для исследования быстропротекающих процессов в динамических сверхплотных средах методом импульсной протонной радиографии, существенно превосходящей протонно-графический комплекс Лос-Аламосской лаборатории (США).

Институтом ядерных исследований РАН, Объединённым институтом ядерных исследований выполнен монтаж и запуск на озере Байкал кластера из 8 гирлянд оптических модулей (по 24 модуля на каждой) – базового структурного элемента глубоководного нейтринного телескопа НТ1000 (Baikal-GVD) кубокилометрового масштаба.

Это делает его одним из трёх крупнейших в мире действующих нейтринных телескопов в области высоких и сверхвысоких энергий и позволяет начать на нём поиск событий от астрофизических нейтрино.

В Институте теоретической и прикладной электродинамики РАН разработаны стелс-технологии для авиационной техники. Работы опирались на фундаментальные исследования плазмы, гетерогенных систем, теории перколяции, магнетизма, теории дифракции и ряд других научных направлений. В результате сотрудничества с КБ «Сухой» в институте создан уникальный комплекс радиофизических измерений и современная лаборатория по разработке и выпуску специальных материалов.

В Институте общей физики им. А.М.Прохорова РАН, НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н.Бурденко разработана новая нейрохирургическая методика, включающая два оптических канала, которые регистрируют люминесценцию и рассеяние, возбуждаемые лазерным излучением в операционном поле, что позволяет определять концентрацию раковых клеток в области воздействия. Знание точных границ поражения гарантирует радикальность удаления злокачественных образований и отсутствие рецидивов.

В Научно-исследовательском институте системных исследований РАН предложен новый отечественный термогазовый способ разработки баженовской свиты, который основывается на использовании компьютерной геолого-термо-гидродинамической модели месторождения. Разработан проект создания компьютерной модели как основы систем цифрового управления процессом разработки нефтяного месторождения.

В Институте проблем лазерных и информационных технологий РАН, Институте металлургии и материаловедения имени А.А.Байкова РАН, Первом МГМУ им. И.М.Сеченова созданы прототипы компактных 3D-принтеров, позволяющие синтезировать биосовместимые и биоактивные объёмные структуры заданной архитектуры из разработанных в Институте материалов на основе алифатических полиэфиров, метакрилированной гиалуроновой кислоты, хитозана, фосфатов кальция.

Созданное оборудование, материалы и технологии открывают возможности решения практических задач регенеративной медицины.

В Институте проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН решены задачи траекторного управления наблюдениями с борта беспилотного автономного подвижного объекта (АПО) за мобильной наземной целью. Траекторная оптимизация наблюдений позволяет на порядок улучшить точность оценки элементов движения цели. Получены аналитические решения задач оптимизации законов уклонения АПО от обнаружения системой разнородных наблюдателей при наличии траекторных ограничений.

В Институте химической физики им. Н.Н.Семёнова РАН, Институте теоретической и прикладной механики им. С.А.Христиановича СО РАН впервые экспериментально продемонстрирована возможность организации устойчивого детонационного горения водорода в сверхзвуковом потоке в макете-демонстраторе прямоточного воздушно-реактивного двигателя в условиях обдува воздушным потоком с числом Маха от 4 до 8 в импульсной аэродинамической трубе.

В Институте теоретической и прикладной электродинамики РАН, Институте биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН разработан сенсор, состоящий из периодически расположенных остроконечных кремниевых микрорезонаторов с нанесёнными на их поверхность плазмонными наночастицами золота.

Применим для создания сверхчувствительных химических и биологических сенсоров с усилением до 1011.

В Институте физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина РАН разработан уникальный молекулярный оптический переключатель («молекулярный хамелеон»), обратимое переключение которого может быть осуществлено с помощью варьирования кислотности среды. Оптическое поглощение «молекулярного хамелеона» находится на границе видимой и ближней ИК-областей (680–1030 нм) – диапазона света, наиболее перспективного для создания новых телекоммуникационных устройств, фотопреобразователей и медицинских фотосенсибилизаторов.

Институтом органического синтеза им. И.Я.Постовского УрО РАН совместно с ПАО «Отисифарм», «Фармстандарт» (Москва), Институтом гриппа Минздрава России (Санкт-Петербург) и Вирусологическим центром Минобороны России (Сергиев Посад) успешно завершена фаза клинических испытаний нового противовирусного препарата «Триазид». Препарат защищает от широкого ряда вирусных эпидемиологических заболеваний.

В Институте химии ДВО РАН разработаны превосходящие лучшие мировые аналоги технологии производства сорбционных материалов и ионообменных смол для селективного извлечения долгоживущих радионуклидов из жидких радиоактивных отходов экстремально сложного состава (в т.ч. с морской водой). Создано производство этих материалов в промышленном масштабе, что позволило совершить прорыв в решении проблем переработки жидких радиоактивных отходов на объектах Тихоокеанского флота. Материалы также прошли успешные испытания на реальных образцах жидких радиоактивных отходов с различных объектов атомной индустрии России, а также загрязнённых жидких сред с территории АЭС «Фукусима-1» (Япония).

Геологическим институтом РАН 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 других материалов объективно доказана континентальная природа пород этого поднятия.

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

В Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН проведён анализ данных по 700 рудным месторождениям. Определена перспективность выявления крупных рудных объектов на востоке России.

В Мурманском морском биологическом институте КНЦ РАН на основании новейших экспедиционных данных установлено, что в северо-западной части Гренландского моря происходит расселение атлантической трески, окуня-клювача и мойвы.

Полученные данные указывают на эволюционную адаптацию к холодному климату континентальной подводной окраины северо-восточной Гренландии, т.к. ранее эти виды встречались в среднем на 1 тыс. км южнее.

НИИ «АЭРОКОСМОС» Минобрнауки России и РАН на основе оперативного космического мониторинга 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.

С 2005 по 2016 год ежегодная площадь выгоревших территорий в России снизилась почти в 2,6 раза.

В Уфимском институте биологии РАН открыт и валидизирован новый вид бактерий – Рseudomonasturukhanskensis. 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 для очистки нефтезагрязнённых грунтов.

В Институте динамики геосфер РАН на основе глобальной полуэмпирической модели ионосферы и плазмосферы Земли для высот 40–20 тыс. км создан программный комплекс прогноза распространения радиоволн коротковолнового диапазона, включая визуализацию дистанционно-частотных и амплитудно-частотных характеристик радиоканала.

Комплекс по большинству параметров превосходит аналогичную систему НАТО (AREPS), обеспечивает удалённый доступ и позволяет прогнозировать работу коротковолновых передатчиков и РЛС метрового диапазона в разных геофизических условиях.

Институтом проблем морских технологий ДВО РАН разработан и сдан в опытную эксплуатацию Минобороны России многофункциональный комплекс освещения подводной обстановки в местах базирования кораблей флота, состоящий из двух автономных и одного телеуправляемого необитаемого подводного аппарата.

Комплекс позволяет за короткое время получать объёмную карту акватории портов или районов в открытом море. Он оснащён автопилотом, навигационной системой, гидролокатором, манипулятором и другой аппаратурой, которая позволяет дать исчерпывающую информацию о морском дне. По своим тактико-техническим характеристикам комплекс не уступает лучшим международным аналогам.

В Институте физиологии РАН разработана новая технология восстановления моторного контроля после паралича у человека и животных на основе неинвазивной стратегии стимуляции спинного мозга. Показано, что применение разработанной технологии восстанавливает локомоторную функцию у парализованных животных.

«Золотым стандартом» ранней диагностики прогрессии церебральных опухолей является позитронно-эмиссионная томография с 11С-метионином, широкая доступность которой проблематична. В связи с этим Институтом биомедицинской химии им. В.Н.Ореховича разработаны биосенсоры на основе полимерных искусственных антител (МИП) для анализа острого инфаркта миокарда. МИП-сенсоры могут быть использованы для проведения анализа клинических образцов плазмы крови больных с острым инфарктом миокарда.

В Институте мозга человека им. Н.П.Бехтеревой РАН впервые в качестве критерия для диагностики прогрессии опухолей использован метод определения уровня экспрессии микроРНК-21 в образцах слюны или крови. Метод показал высокую специфичность к определению развития опухоли. Развитие метода открывает новые перспективы в ранней диагностике и мониторинге церебральных опухолей.

В НИИ глазных болезней разработан не имеющий в мире аналогов метод расчёта генетически детерминированной индивидуальной нормы внутриглазного давления для диагностики и лечения глаукомы по двум основным параметрам: объёму глазного кровотока и эхографически измеряемому размеру глазного яблока. Метод применим для профилактического обследования населения.

В Российском научном центре хирургии им. акад. Б.В.Петровского разработана методика экзопротезирования дуги аорты, значительно снижающая количество послеоперационных осложнений путём уменьшения длительности искусственного кровообращения из-за отсутствия необходимости использования сложных методик защиты головного мозга и циркуляторного ареста во время реконструкции. Интраоперационная кровопотеря была снижена в два раза. Количество неврологических осложнений уменьшилось более чем в 8 раз. Длительность госпитализации сократилась на 20%.

В Московской медицинской академии им. И.М.Сеченова с применением современных генно-инженерных технологий разработан «Диаскинтест» – препарат для диагностики туберкулёзной инфекции. Препарат является более чувствительным и специфичным при выявлении туберкулёзной инфекции по сравнению с реакцией Манту, безопасен, позволяет судить об активности процесса и контролировать эффективность терапии туберкулёза.

В Краснодарском НИИ сельского хозяйства им. П.П.Лукьяненко, Московском НИИ сельского хозяйства «Немчиновка», Донском зональном НИИ сельского хозяйства выращены новые конкурентоспособные сорта озимой пшеницы (Баграт, Гром, Стан, Юка, Московская 40, Московская 57, Немчиновская 17, Донэра и другие). Сорта предназначены для возделывания в Южном, Северо-Кавказском и Центральном федеральных округах России. Потенциал продуктивности достигает 12 т/га зерна. Зерно новых сортов отличается высокими хлебопекарными качествами.

Выведены сорта картофеля Фрителла и Вымпел столового назначения с потенциальной урожайностью 50–65 т/га.

Созданы гибриды кукурузы Атлант, Воронежский 330 МВ, Машук 345 МВ, Краснодарский 205 АМВ, Краснодарский 295 АМВ (урожайность 10–12 т/га).

Выведены сорта риса Исток и Партнёр (урожайность 11 т/га зерна).

Поволжским НИИ производства и переработки мясомолочной продукции, Сибирским научно-исследовательским и проектно-технологическим институтом животноводства, Всероссийским НИИ мясного скотоводства выведены не уступающие по продуктивности зарубежным аналогам:

мясная порода крупного рогатого скота – Русская комолая. Порода создана на базе Абердин-ангусской и Калмыцкой пород, способна давать высокие привесы живой массы (свыше 1 тыс. г в сутки) в течение длительного периода. Живая масса быков-производителей 1–1,1 тыс. кг, убойный выход 61%;

тип крупного рогатого скота «Карельский» методом чистопородного разведения айрширской отечественной и финской пород. Коровы отличаются высокой молочностью, содержанием жира (4,2%), живой массой взрослых животных – 550 кг (коровы), 900 кг (быки);

Алтайская мясная порода свиней с использованием пород Крупная белая, Ландрас и хряков породы Максгро. Отличительная особенность – высокая скорость роста, хорошая выраженность окороков.

Всероссийским научно-исследовательским и технологическим институтом биологической промышленности разработана тест-система для выявления антигена вируса бешенства методом иммунохроматографического анализа. Позволяет быстро 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. Возможно использование в качестве экспресс-метода оценки иммунного статуса новорождённых телят.