«Наука в Сибири»
№ 17 (2752)
29 апреля 2010 г.

О РАБОТЕ
СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН
В 2009 ГОДУ
И ЗАДАЧАХ НА 2010 ГОД

Доклад председателя СО РАН академика А. Л. Асеева на годичном Общем собрании СО РАН 22 апреля 2010 года.

2009 год был оказался успешным для Сибирского отделения. Я сожалею, что в докладе невозможно рассказать обо всём. Но отчетные материалы изданы и имеются в распоряжении участников Собрания.

Иллюстрация

Гуманитарные науки

Прошедший год был особенно удачным для археологов. Учеными Института археологии и этнографии СО РАН совместно с палеогенетиками Института эволюционной антропологии им. Макса Планка (г. Лейпциг) получены данные, позволяющие предположить существование нового вида человека, предварительно названного Homo altaiensis (человек алтайский). Фаланга пальца, найденная в культурном слое начальной стадии верхнего палеолита (40–30 тыс. лет назад) в знаменитой Денисовой пещере на Алтае, принадлежала человеку, существенно отличавшемуся по типу митохондриальной ДНК как от Homo sapiens, так и от Homo neandertalensis. Статья об этом опубликована в «Nature» 8 апреля 2010 г.

В результате перекрестного датирования установлены как относительные, так и абсолютные даты «замерзших» пазырыкских курганов Монголии: они попадают в тот же короткий промежуток времени около 40 лет (в диапазоне от 310 до 273 гг. до н.э.), что и курганы Российского Алтая.

Престижной премии им. Д. С. Лихачева удостоена чл.-корр. РАН Е. К. Ромодановская (Институт филологии СО РАН). Ею завершено многолетнее текстологическое исследование переводного сборника «Римские деяния», появившегося на Руси в последней трети XVII века. Обогатив русскую литературу неизвестными ранее сюжетами, сборник оказал влияние на формирование ее новой системы, способствуя становлению беллетристики, т.е. собственно художественной литературы.

Событием мирового культурного значения явилась осуществленная Институтом истории СО РАН публикация на русском языке (и подготовка к публикации на немецком языке) ранее не издававшегося основного труда выдающегося российского историка XVIII в. академика Г. Ф. Миллера по этнографии Сибири — «Описание сибирских народов».

Экономические науки

Весьма плодотворно работали экономисты. Институтом систем энергетики им. Л. А. Мелентьева разработан стратегический сценарий развития топливно-энергетического комплекса Восточной Сибири и Дальнего Востока до 2030 года. Наряду с традиционными источниками энергии большое внимание уделено альтернативной энергетике.

В Институте экономики и организации промышленного производства осуществлен сравнительный анализ подходов к разработке стратегий и среднесрочных программ социально-экономического развития российских регионов и проведен выбор оптимальной модели для регионов Сибири. Пример реализации выработанного методического подхода — Программа социально-экономического развития Новосибирской области на период до 2015 г., разработанная в системе стратегических документов региона — Стратегии социально-экономического развития Новосибирской области до 2025 г. и Стратегии развития Сибири. Выявлены конкурентные преимущества и стратегические приоритеты региона, предложены сценарии перспективного развития с акцентом на реализацию главной стратегической цели — превращения области в крупнейший инновационный центр на востоке страны и один из наиболее привлекательных для труда и отдыха регионов России. Определены направления эффективного развития области в среднесрочной перспективе и мероприятия по преодолению последствий кризиса.

На основе пространственного раздела Стратегии Новосибирской области разработана Стратегия г. Бердска — ближайшего соседа Академгородка — с акцентом на формирование здесь новой инновационной площадки, интегрированной с институтами СО РАН, а также рекреационной зоны межрегиональной значимости.

ИЭОПП участвовал в формировании основных стратегических направлений развития г. Новосибирска и разработке первого варианта Стратегического плана. В настоящее время проводится уточнение и корректировка показателей плана с учетом новых экономических и политических реалий.

Коллективом молодых ученых ИЭОПП СО РАН под руководством Е. С. Гвоздевой проведен цикл опросов научной молодежи, позволивший выявить их мнения о собственных проблемах и путях решения проблем, стоящих перед наукой в российском обществе. Опросы показали, что институциональные изменения не способствуют закреплению молодежи в науке. Однако изменения, произошедшие в 2007—2008 гг. свидетельствуют о положительных сдвигах, которые выразились прежде всего в росте зарплаты и повышении качества жизни ученых.

В Институте вычислительного моделирования СО РАН разработан набор оригинальных моделей, методов, алгоритмов и вычислительных средств, позволяющих в короткий срок создавать интегрированные прикладные системы для комплексной поддержки территориального управления. Это та проблема, которая сегодня встает перед региональными властями во весь рост — чтобы соответствовать потребностям времени, необходимы новые управленческие подходы. Работы ИЭОПП и ИВМ создают для этого надёжную базу.

Науки о Земле

Минерально-сырьевые ресурсы — стратегическое преимущество России, поэтому их изучение всегда являлось приоритетным для Сибирского отделения.

Известно, что гигантские запасы нефти и газа, открытые в прошлые годы в Западной Сибири, входят в стадию истощения, и в обозримом будущем центр добычи переместится в Восточную Сибирь. В этой связи очень важная работа проведена Институтом нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука — выполнена оценка ресурсов свободного газа, конденсата, нефти и растворенного в ней газа в юрских и меловых комплексах Енисей-Хатангского регионального прогиба. Намечены новые перспективные площади южнее Ванкорского месторождения.

Совместно с Геофизической службой СО РАН учеными ИНГГ разработана оригинальная методика комбинированных геофизических речных работ — в качестве платформы для исследований используется судно на реке. С использованием этой методики по региональному профилю в акватории р. Лена построен сводный сейсмогеологический разрез и выделены аномальные зоны, приуроченные к возможным нефтегазовым залежам. Работа имеет громадные перспективы и, на мой взгляд, свидетельствует о наступлении нового этапа в геологии и геофизике — перехода к «инновационной» геологии, когда высокие технологии используются для точной оценки того, что находится в земных недрах.

Учеными Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН проведена оценка алмазоносности Сибирской платформы с выделением перспективных площадей на открытие коренных и рассыпных промышленных месторождений алмазов и оценкой их прогнозных ресурсов по категории Р3 в размере 145 млн каратов. Иными словами, речь идет о запасах на многие миллиарды долларов.

Традиционно большое внимание институты Сибирского региона уделяют проблемам оз. Байкал и рационального природопользования в Байкальском регионе. Проведена огромная работа, о которой невозможно рассказать в деталях. Один из интересных результатов получен Лимнологическим институтом СО РАН — впервые осуществлена высокоразрешающая (40×40 м) батиметрическая съемка дна Южной и средней котловин озера Байкал на площади 15000 кв. км. Пройдено 12600 непрерывных акустических профилей и получено более 56 млн точек глубин. На основе этих данных строится современная батиметрическая карта. Выявлено множество новых подводных структур, проливающих свет на геологию Байкала — системы тектонических разломов, захороненные подводные русла, участки размыва донных отложений подводными течениями, грязевые вулканы. Благодаря этим исследованиям Байкал стал первым из великих глубоководных озер с детально изученной батиметрией глубинной зоны. Полученные результаты будут предметом исследования на годы вперед.

1 августа 2009 г. на совещании у Председателя Правительства РФ В. В. Путина, состоявшемся в Байкальском музее, принято решение о разработке ФЦП «Охрана озера Байкал и социально-экономическое развитие Байкальской природной территории на 2011—2020 гг.». Результаты, полученные институтами СО РАН в изучении Байкала, были высоко оценены. Поставлены масштабные задачи, в решении которых Сибирское отделение может проявить себя в полной мере.

Для центральной части Байкальского рифта Геологическим институтом СО РАН получены детальные сведения о сложной вулканической структуре сейсмоактивного слоя. Распределение глубины очагов имеет компактный характер и ограничено глубиной 15–25 км, что определяет кровлю нижней коры в пределах Селенгинской зоны. Распределение очагов землетрясений по глубине может быть объяснено локальной хрупкой фрагментацией верхней коры с секущими трещинами разрывов по отношению к генеральным зонам ползучести более пластичной нижней коры.

Пристальное внимание ученых различных направлений привлекают в последнее время проблемы глобального потепления, а точнее — разбалансировки климатических процессов в планетарных масштабах. Надо сказать, этот круг вопросов подробно обсуждался на декабрьской встрече Президента РФ Д. А. Медведева с руководством Российской академии наук. Серьезный вклад в климатологические исследования вносят институты СО РАН. Так, по данным многолетних наблюдений Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, установлено, что за период 1975–2005 гг. рост температуры на Азиатской территории России составил 1,05 ° C, среднегодовые давления и осадки снизились как в теплый, так и в холодный сезоны. Эти процессы связаны с изменениями в атмосферной циркуляции, характеризующимися усилением западного переноса в верхней тропосфере и уменьшением числа приходящих циклонов при увеличении времени их пребывания на территории. Данные этих исследований очень важны с точки зрения выполнения правительственных заданий, которые ставятся перед Академией наук, и формирования Климатической доктрины Российской Федерации.

Биологические науки

Совсем недавно, 30 марта, вступил в строй SPF-виварий Института цитологии и генетики СО РАН — Центр коллективного пользования СО РАН в области генетических моделей экспериментальных животных. Ввод этого объекта является большим достижением Сибирского отделения. Проект открывает широчайшие возможности для нового витка в развитии биологии.

Учеными Института химической биологии и фундаментальной медицины созданы биочипы для типирования штаммов вируса гриппа. Чипы надежно идентифицируют последовательности вирусной нуклеиновой кислоты, характерные для анализируемого типа вируса.

В этом же институте с успехом развиваются новые методы выделения редких популяций клеток из крови и других биологических образцов. Для выделения индивидуальных клеточных популяций используются микроканальные кремниевые матрицы (МКМ), на основе которых разработано микрофлюидное устройство для эффективной размер-селективной и рецептор-специфической клеточной сепарации. Самое важное, что после этой процедуры клетки сохраняют жизнеспособность и могут быть использованы для дальнейших манипуляций, что открывает большие перспективы в работе с биологическими объектами.

В рамках интеграционного проекта СО РАН № 20, выполняемого силами ИХБФМ и ИЦиГ, обнаружена антиметастатическая активность нуклеаз. Опыты на двух опухолевых моделях — карцинома лёгких Льюис (метастазы в лёгких) и гепатомы А1 (метастазы в печени) — продемонстрировали, что внутримышечное введение РНКазы А и ДНКазы I приводит к подавлению метастазов в этих жизненно важных органах более чем на 90 %.

В Институте биофизики СО РАН совместно сконструировано семейство медико-биологических изделий из полиэфира биопластотан, получаемого по авторской технологии. В доклинических исследованиях показана эффективность применения разработанных изделий в хирургии в качестве шовного материала и барьерных противоспаечных средств, открывается перспектива использования полимерных трубчатых стентов для реконструкции желчевыводящих путей. Начаты пионерные исследования полученных материалов в клинических условиях. Выдающийся результат работы коллектива подтвержден высокой наградой — доктор биологических наук Е. И. Шишацкая названа лауреатом премии Президента РФ для молодых ученых.

Вступление в эру нанотехнологий вызвало к жизни ряд проблем, требующих очень серьёзного к себе отношения. Одна из них — проблема нанобиобезопасности. В Институте цитологии и генетики СО РАН исследования по оценке нанобиобезопасности ведутся на примере таркосила 25 (SiO2, средний размер частиц около 25 нм). Названный нанопорошок широко применяется в производстве лакокрасочной продукции, наночернил, жаропрочных кирпичей и пр. Эксперименты на лабораторных животных показали, что его воздействие на живой организм отнюдь не безвредно: при вдыхании таркосила в легких мышей развивается воспалительный процесс, начинается экспрессия белков апоптоза и регуляторов клеточного цикла. Учитывая тот факт, что работы по нанопорошкам интенсивно развиваются в Академгородке, в том числе в рамках технопарка, исследования по нанобиобезопасности должны идти опережающими темпами.

Математика и информатика

В 1986 году Дж. Зейдель сформулировал гипотезу о том, что объём идеального гиперболического тетраэдра можно выразить как функцию от определителя и перманента его матрицы Грамма. Несмотря на то, что явная формула для объёма указанного тетраэдра известна со времен Лобачевского, проблема долго не поддавалась решению. Решение было найдено в Институте математики им. С. Л. Соболева СО РАН (Абросимов Н. В., 2009).

В 1987 году В. Ши высказал гипотезу о том, что каждая конечная простая группа однозначно с точностью до изоморфизма характеризуется в классе всех конечных групп её спектром и порядком. В минувшем году эта гипотеза была доказана группой сотрудников Института математики (д.ф.-м.н. А. В. Васильев, к.ф.-м.н. М. А. Гречкосеева, чл.-корр. РАН В. Д. Мазуров). Отдельно стоит сказать, что Мария Гречкосеева — победитель конкурса 2010 года по государственной поддержке молодых ученых-кандидатов наук.

В Институте вычислительной математики и математической геофизики СО РАН разработан метод решения динамических задач сейсмики для сложнопостроенных упругих и вязкоупругих моделей сред большой размерности, адаптированный для многопроцессорных вычислительных систем. Алгоритм основан на комплексировании интегральных преобразований Лагерра по времени с высокоточными разностными методами по пространственным переменным. Полученные результаты имеют значение для отработки методики предсказания землетрясений.

Еще одна важная работа института связана с исследованием климата. Ученые ИВМиМГ разработали численную модель динамики Арктического бассейна и Северной Атлантики. Численные эксперименты позволили воспроизвести сезонный ход климатических полей, восстановить картину дрейфа льда и циркуляции водных масс в зависимости от режимов атмосферной циркуляции. В частности, показано, что за вторую половину ХХ века «место встречи» атлантических и тихоокеанских вод в Северном Ледовитом океане сместилось к востоку — от берегов Таймыра к берегам Чукотки.

Институт вычислительных технологий СО РАН совместно с ИВМиМГ выполняют совместную работу по развитию методов оперативного прогноза цунами, оценки цунамиопасности Дальневосточного побережья России и созданию численных моделей реальных цунами последних лет, произошедших в различных районах мирового океана. Так, результаты моделирования цунами в Тихом океане, вызванного сильным подводным землетрясением у берегов Чили 27 февраля 2010 года были распространены по международной информационной сети Tsunami Bulletin Board через несколько часов после получения первых известий о чилийском землетрясении, когда вызванные им волны цунами еще распространялись по просторам Тихого океана. Берегов России волна достигла через 27 часов, когда система оповещения о цунами уже сработала. Лидерство новосибирской школы цунамистов в мировом масштабе подтверждено выбором Новосибирска в качестве места проведения Всемирного конгресса по цунами, состоявшегося здесь в июле 2009 года.

Весомый практический результат, особо важный для Кемеровской области, получен Конструкторско-технологическим институтом вычислительной техники СО РАН. КТИ ВТ ведет работу по созданию современных систем управления горно-шахтным оборудованием, основанных на применении высоконадежных программируемых микропроцессоров, стандартных протоколов и интерфейсов, цифровых методов обработки, хранения, представления и передачи информации. Автоматизированные системы управления ленточными конвейерами и канатно-кресельными дорогами, системы аэрогазового контроля, шахтно-стволовой сигнализации и оповещения персонала с успехом внедрены на ряде угольных шахт Южного Кузбасса.

В рамках федеральной программы энергосбережения и энергоэффективности КТИ ВТ разработана система контроля и учета энергоресурсов с решением задач мониторинга, диагностики и прогноза. Система позволяет собирать, обрабатывать и представлять на экране информацию о потреблении энергоресурсов любой физической природы. Диагностика опирается на скользящую модель суточного тренда, которая строится по скользящим выборкам отдельно для рабочих и выходных дней, тем самым автоматически отслеживаются сезонные тренды. Для построения прогноза энергопотребления используются различные модели: от простых полиномиальных для краткосрочного прогноза до моделей авторегрессии — проинтегрированного скользящего среднего — для долгосрочного прогноза при наличии тренда, квазипериодических и случайных компонент. Система управляет потреблением энергоресурсов 26-ти институтов СО РАН.

Институтом систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН создана технология многоцелевого иерархического моделирования больших теплоснабжающих систем. Информационно-вычислительная среда для компьютерного моделирования трубопроводных и гидравлических систем уже нашла применение в Энергетической стратегии России до 2030 года (раздел теплоснабжение), Стратегии развития ТЭК Сибири и Дальнего Востока до 2020 года, региональных стратегиях развития энергетики, управлении теплоснабжающими системами городов и предприятий. Надо добиться того, чтобы данная система нашла применение в энергоснабжении наших четырёх Академгородков. Мы должны показать пример, как могут быть построены современные «интеллектуальные» системы управления жилищно-коммунальным хозяйством.

По заказу ОАО «Информационные спутниковые системы» им. М. Ф. Решетнёва Институтом систем информатики им. А. П. Ершова СО РАН создана информационная система «Архив сопровождения программных проектов и документов» (ИС АСПИД), предназначенная для автоматизации процедуры архивации и контроля конфигураций объектов хранения, подготовки сборок и выпусков бортового программного обеспечения, включая контроль согласованности компонентов, обеспечения безопасности доступа к объектам хранения и предоставления возможности электронного документооборота. Работа важна и в качестве примера успешного сотрудничества академического института с крупной корпорацией.

На базе научных центров СО РАН и Сибирского федерального университета создается Центр мониторинга природных и социально-экономических процессов. Единая информационная система Центра предусматривает наличие трех основных информационных узлов в Новосибирске, Красноярске и Иркутске, а также нескольких резервных информационных узлов в других научных центрах СО РАН.

В Институте вычислительного моделирования СО РАН в кооперации с другими институтами информационного профиля при поддержке администрации Красноярского края разработана автоматизированная информационная система оперативной обработки данных, предназначенная для сбора и обработки информации о социально-экономическом развитии территорий, начиная с уровня субъекта Федерации вплоть до муниципальных образований. Система может быть использована для ведения всех видов мониторинга, осуществления обратной связи с территориями, прогнозирования ситуации. Это прототип той системы электронного управления, к созданию которой нас активно призывают властные структуры. Опыт Красноярского края может быть распространен на регионы Сибирского федерального округа и в целом на всю Россию.

Механика и энергетика

Институтом теоретической и прикладной механики им С. А. Христиановича СО РАН совместно с Институтом химии и химической технологии СО РАН проведена большая работа по разработке процессов обогащения гелия из природного газа. Впервые на основе модифицированных ценосфер получены микроструктурированные сферические мембраны с планарно ориентированными кристаллами муллита, обеспечивающими развитие межфазных границ, что приводит к увеличению «захвата» гелия в 14 раз.

Интенсивно ведутся работы по созданию новой звуковой аэродинамической трубы АТ-304, которая по уровню реализуемых параметров (чисел Рейнольдса) будет превышать существующий мировой уровень в гиперзвуковом диапазоне скоростей. В установке использованы новые методы получения высокотемпературных газовых потоков, разработанные и опробованные в ИТПМ СО РАН.

В том же институте разработаны серии технологических плавильных плазмотронов с цилиндрическим внутренним электродом с ресурсом работы более 1000 часов. Плазмотрон для промышленной рафинировочной плавки титана мощностью до 1 МВт внедрен на предприятии ВСМПО АВИСМА в г. Верхняя Салда — крупнейшем производителе титана в России и в мире.

Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН проводил исследования турбулентной структуры пропано-воздушных пламен. В стереоскопической конфигурации выполнены изменения ансамбля полей мгновенной скорости и завихренности, по которым рассчитаны пространственные распределения средней скорости и всех компонент кинетической энергии турбулентности. Впервые исследована структура потока при горении закрученных пламен. Выработаны рекомендации для проектирования эффективных горелочных устройств.

В институте разработана также пневматическая форсунка для распыления любых жидких продуктов, в том числе суспензий. Она может быть использована в технологии промышленного сжигания жидких топлив, включая водоугольное. Принцип работы этой форсунки основан на использовании эффекта Коанда и кумулятивных струй — пламя отделено от механических частей, что делает работу горелочного устройства более долговечной и эффективной.

В Институте гидродинамики им. М. А. Лаврентьева исследована модель мелкой воды на вращающейся притягивающей сфере, описывающая крупномасштабные движения газа в атмосферах планет и жидкости в Мировом океане. Доказано существование двух типов решений (сверх- и докритического), описывающих движение газа в виде крупномасштабных циркуляционных ячеек в атмосфере. Построены разрывные решения в классе стационарных волн со ступенчатым профилем глубины — бор на сфере. Полученные результаты могут найти применение в физике атмосферы и океана для прогнозирования распространения больших волн, которые могут иметь катастрофические последствия.

Там же разработаны низкоскоростные эмульсионные взрывчатые вещества со скоростью детонации 1,8–3,3 км/сек и высокой детонационной способностью. Особенностью данных ВВ является большое количество в их составе сенсобилизатора в виде полых микросфер из стекла, играющих роль центров инициирования реакции — «горячих точек». Композиции отличаются слабой зависимостью скорости детонации от диаметра цилиндрического и толщины плоского заряда. Детонационные характеристики низкоплотных эмульсионных ВВ позволяют использовать их в приложениях, где необходимо минимизировать взрывную нагрузку на обрабатываемые материалы.

Сотрудниками Геофизической службы СО РАН проанализированы записи сейсмических колебаний в момент аварии на Саяно-Шушенской ГЭС 17.08.09 г. Сейсмостанция в Черёмушках в момент аварии оказалась единственной действующей в районе СШГЭС, и сделанные на ней записи показали, что причиной аварии явился не гидроудар, а разрушение шпилек крышки 2-го гидроагрегата из-за вероятного совпадения собственных частот агрегата с собственной частотой крышки. Анализ спектров когерентности на записях, полученных в теле плотины, позволяет говорить, что крупных нарушений в нем не произошло. Работа высоко оценена Министром чрезвычайных ситуаций С. К. Шойгу.

Институтом вычислительного моделирования СО РАН по заданию рабочей группы ОЭММПУ РАН проведены предварительные расчетные оценки причин, источников и сценариев катастрофы на СШГЭС. Разработана модель живучести многокомпонентных систем (несущие разъёмные соединения конструкций силовых агрегатов атомных реакторов, гидроагрегатов, газовых турбин), учитывающая накопление повреждений при нестационарных режимах нагрузки при наличии полностью или частично отказавших элементов.

Химические науки

При переходе к разработке месторождений Восточной Сибири перед промышленностью во весь рост встанет проблема переработки высоковязких нефтей. Один из возможных подходов — радиационный крекинг. В экспериментах на мощных пучках электронов (20 кВт, 2,5 МэВ) подтверждена теоретическая возможность протекания радиационно-термического крекинга различных углеводородов (парафинов, высокопарафинистой нефти, гудрона) с высокой скоростью процесса при температуре около 350 оС. Показано, что конверсия парафинистого сырья в лёгкие фракции превышает 70 %. Исполнители: ИХТТМ, ИЯФ, ИХН, НИОХ.

В Международном томографическом центре впервые определена зависимость индуцированной параводородом поляризации ядер (ИППЯ) от величины магнитного поля. Эти работы очень важны для совершенствования метода магнитно-резонансной томографии. Показано, что профиль переключения поля оказывает существенное влияние на спектр ИППЯ. Продемонстрировано также, что большое значение имеет скорость прохождения областей антипересечений ядерных спиновых подуровней при изменении магнитного поля. Результаты исследований опубликованы в журнале «Physical Chemistry Chemical Physics», где статья получила статус «Hot Paper». Рисунок, иллюстрирующий содержание этой статьи, вынесен на обложку журнала.

Сотрудниками Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН определены кинетические закономерности реакции синтеза озонобезопасного хладона-125 гидрофторированием тетрахлорэтилена на промышленном Cr/Mg катализаторе. Экспериментально исследовано влияние условий проведения реакции на скорость её протекания. Установлено, что избирательность по основным продуктам уменьшается с увеличением глубины общего превращения тетрахлорэтилена и температуры. Проведенные исследования позволили существенно повысить эффективность и производительность промышленного синтеза пентафторэтана.

В Новосибирском институте органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН (совместно с ИрИХ, ИХКГ, ИХТТМ СО РАН, ИТ СО РАМН) выполнен цикл оригинальных работ в области тонкого промышленно перспективного органического синтеза, позволивших получить обширную группу фармакологически ценных веществ путём селективных превращений растительных метаболитов флоры Сибири. Получены эффективные противовоспалительные и противоязвенные средства. Надо искать формы вывода этих работ на новый уровень. Фармацевтика входит в число приоритетных направлений модернизации российской экономики, и здесь у Сибирского отделения есть важные конкурентные преимущества. Но есть и ряд организационных препятствий, которые нужно преодолеть.

Учеными Иркутского института химии им. А. Е. Фаворского СО РАН открыта реакция ацетилена и кетонов, приводящая к специфической каскадной сборке сложных гетероциклических систем — аналогов известных феромонов насекомых. Реакция позволяет вводить в скелет феромонов различные ароматические и гетероциклические заместители, открывает принципиально новые возможности для органического синтеза и даёт начало новой концепции направленного синтеза биологически активных веществ и прекурсоров материалов для новых технологий.

Физические науки

Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН — традиционно в числе лидеров. Широкую известность получила работа его сотрудников по проекту Большого адронного коллайдера. Но экспериментальная база института позволяет добиваться выдающихся результатов и на собственных установках. Например, измерены массы нейтрального и заряженного D-мезонов. Полученный результат для массы D+ (1869, 53 + 0,49 + 0,20) МэВ имеет лучшую в мире точность.

Новосибирский лазер на свободных электронах (ЛСЭ) является уникальным источником когерентного электромагнитного излучения. Рекордно высокая мощность ЛСЭ обусловлена использованием уникального ускорителя-рекуператора электронов со средним током пучка 30 мА и энергией электронов до 40 МэВ. Запуск второй очереди Новосибирского ЛСЭ существенно расширил спектр мультидисциплинарных исследований, проводимых с использованием терагерцевого лазерного излучения в Сибирском центре фотохимических исследований СО РАН. В 2009 г. на второй очереди ЛСЭ получен режим генерации вынужденного излучения. По средней мощности излучения (0,5 кВт) Новосибирский ЛСЭ в десятки раз превосходит все другие источники когерентного излучения в своих диапазонах длин волн (40–80 и 110—240 микрон).

На установке газодинамической ловушки ИЯФ отлажена система инжекции пучков быстрых атомов. Достигнуто рекордное значение бета-плазмы 60 %, что открывает возможности для создания мощного источника термоядерных нейтронов D-T реакции и развития радиационно-стойкого материаловедения.

Институт сильноточной электроники СО РАН добился прорыва в создании более компактных источников мощного электромагнитного излучения. Известно, сколь большое значение силовые ведомства всего мира уделяют развитию средств радиоэлектронной борьбы. В ИСЭ в стадии запуска находится мультитераваттный ускоритель фемтосекундных лазерных импульсов с газовой активной средой и сильноточным ускорителем электронов на основе линейного трансформатора. Усилитель фемтосекундных лазерных импульсов мощностью до 10 ТВт с ускорителем на основе генератора Маркса с вакуумной изоляцией установлен и запущен в ФИАН.

В Институте солнечно-земной физики СО РАН ведется работа по модернизации Сибирского солнечного радиотелескопа — один из приоритетных проектов развития СО РАН. Разработан и установлен 10-антенный прототип многоволнового радиогелиографа на диапазон частот 4–8 ГГц. Новый инструмент позволит наряду с изменениями магнитных полей получать качественно новую информацию о частицах плазмы в процессах солнечной активности. Тестовые наблюдения на прототипе подтвердили правильность использованных конструктивных решений.

В Институте лазерной физики СО РАН на первой в России ловушке для щелочно-земельных атомов в 2009 г. выполнен эксперимент по спектроскопии сверхвысокого разрешения ультрахолодных (около 1 мК) атомов марганца, направленный на создание оптического стандарта частоты нового поколения с долговременной стабильностью до 10−17 для системы ГЛОНАСС.

Сотрудниками Института автоматики и электрометрии СО РАН предложен метод оптической очистки кристаллов ниобата лития. Фотоактивные локализованные электроны удаляются оптически из рабочей области при умеренно высоких температурах. Уменьшение их концентрации составляет несколько порядков. Это меняет свойства материала — положение уровня Ферми, коэффициент поглощения, порог оптического повреждения. В эксперименте поглощение света в очищенных областях практически отсутствует, а порог оптического повреждения вырос более чем в тысячу раз, что открывает широкие перспективы для практического применения.

В отделе лазерной физики Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН создана магнито-оптическая ловушка с системой регистрации так называемых ридберговских атомов рубидия. Атомы захватываются ловушкой и образуют облако холодных атомов размером 1 мм с температурой 200 мК. Ридберговские атомы возбуждаются на пересечении фокусов двух лазерных лучей в объёме с размером 18 мкм. Малый объём обеспечивает сильное диполь-дипольное взаимодействие. Ловушка захватывает около миллиона ридберговских атомов, но метод селективной ионизации электрическим полем позволяет работать буквально с двумя-пятью. Уверенно наблюдается одно из основных явлений в области когерентно связанных атомов — резонанс Фёрстера. Полученные спектры хорошо описываются теорией. Данное направление является физической основой для квантовой криптографии и построения квантовых битов — основы квантовых вычислений.

В Институте физики им. Л. А. Киренского СО РАН разрабатываются радиофизические методы диагностики почвенного покрова (талого и мёрзлого), имеющие важное прикладное значение. Применение созданной диэлектрической модели влажных почв в алгоритмах обработки данных позволяет решать принципиально новые задачи радарного и радиотеплового зондирования поверхности суши из космоса. Модель уже используется для обработки данных космического аппарата SMOS Европейского космического агентства.

Нанотехнологии

О нанотехнологиях можно говорить много, но я приведу лишь несколько примеров. В Институте физики полупроводников СО РАН разрабатывается нанопроволочный сенсор биомолекул. Речь идет о матрице нанотранзистора с открытым каналом, который встроен в жидкостную микроячейку. Система позволяет отслеживать очень малое количество примесей в различных средах, в том числе биологических. Поставлен абсолютный рекорд чувствительности для ионов хлора — 10−15 моля, т.е. тысяча атомов на кубический миллиметр раствора. А сывороточный альбумин распознаётся ещё в более низкой концентрации — 10−17 моля, т.е. 6 молекул на кубический миллиметр. В Институте биомедицинской химии РАМН под руководством ак. А. И. Арчакова проведены испытания системы нанопроволочных транзисторов для регистрации больных гепатитом В. Получено значение чувствительности 10−13 моля, что открывает хорошие возможности для ранней диагностики заболеваний.

Эти результаты представлены на заседании Совета главных конструкторов, состоявшемся 7 апреля под руководством вице-премьера С. Б. Иванова, на котором шла речь о крупной международной программе по протеомике. Россия взялась за расшифровку протеома 18 хромосомы. В выполнении программы принимают участие МТЦ, ИХБФМ, ИЦиГ, ИЯФ, ИФП СО РАН.

В Институте сильноточной электроники СО РАН ведутся фундаментальные исследования по генерации низкотемпературной плазмы и сильноточных электронных пучков. Разработанные электронно-ионно-плазменные технологии с успехом используются для модификации поверхности материалов и изделий. Одна из подобных установок внедрена в Японии. На ней выпускается 5 млн упрочненных одноразовых лезвий в месяц. И если говорить о коммерциализации разработок, то на этом направлении можно достичь весьма впечатляющих результатов.

В Институте физики прочности и материаловедения СО РАН найдено решение крупной проблемы, связанной с заменой дорогостоящих импортных медицинских имплантатов отечественными аналогами с более высокими механическими и медико-биологическими свойствами. В тесном контакте с институтами РАМН разработан комплект дентальных внутрикостных винтовых имплантатов трех типов из наноструктурного титана с биоактивным покрытием. Комплект имплантатов, предназначенных для использования в травматологии, челюстно-лицевой хирургии, ортопедии, стоматологии, успешно проходит клинические испытания.

И последний пример из области нанотехнологий. В Конструкторско-технологическом институте научного приборостроения СО РАН разработан интерференционный микроскоп, предназначенный для измерения микро-и нанорельефа поверхностей с разрешающей способностью до 0,1 нанометра.

Приоритетные направления

Год назад мы приняли на Общем собрании Концепцию развития Сибирского отделения РАН до 2025 года. Сегодня она находится на рассмотрении в ведущих министерствах. В результате длительных консультаций определен перечень приоритетных проектов СО РАН на период до 2025 года. В их числе:

— электрон-позитронный коллайдер — супер-чарм-тау фабрика и синхротронный источник 4-го поколения (Институт ядерной физики, ориентировочная стоимость — 6 млрд руб.);

— национальный гелиогеофизический комплекс (Институт солнечно-земной физики, ориентировочная стоимость — 10 млрд руб., стоимость первой очереди — 2 млрд руб.);

— нефтегазовый комплексный центр с кернохранилищем и современным петрофизическим и аналитическим оборудованием (Институт нефтегазовой геологии и геофизики, Институт геологии и минералогии, ориентировочная стоимость — 0,8 млрд руб.);

— здание стендовых установок каталитических технологий (Институт катализа, ориентировочная стоимость — 0,7 млрд руб.);

— новая гиперзвуковая аэродинамическая труба (Институт теоретической и прикладной механики, ориентировочная стоимость — 0,3 млрд руб.);

— корпус чистых помещений технологии квантовых наноструктур и наноэлектроники (Институт физики полупроводников, ориентировочная стоимость — 1,5 млрд руб.);

— специализированный корпус Биоцентра для работы с вирусными и бактериальными объектами, нанобиообъектами и клеточными культурами (Институт химической биологии и фундаментальной медицины, ориентировочная стоимость — 0,9 млрд руб.);

— корпус Института проблем углехимии и химического материаловедения (Кемеровский научный центр, ориентировочная стоимость — 0,4 млрд руб.);

— Центр мониторинга социально-экономических процессов и природной среды Сибирского федерального округа (Институт вычислительных технологий, ориентировочная стоимость — 0,2 млрд руб.).

Совсем недавно, 9 апреля в этом зале на конференции партии «Единая Россия» выступал Председатель Правительства России В. В. Путин. Оценкой, которую он дал Сибирскому отделению и накопленному в Сибири опыту взаимодействия науки, образования и промышленности, можно гордиться. И это вселяет определенную надежду. Всё, что создано Сибирским отделением за 53 года своей истории, должно быть не просто сохранено, но развито и выведено на уровень тех задач, которые сегодня стоят перед Россией. Для полноты понимания ситуации в заключение хочу привести еще одно высказывание В. В. Путина, которое, на мой взгляд, должно поставить точку во многих дискуссиях, которые мы часто ведём о будущем Академии и ее месте в государстве: «Будущее фундаментальной науки прямо зависит от ее способности обеспечить инновационный рост в стране». Сегодня у нас есть все условия и конкретные результаты, чтобы инновационный рост в стране состоялся в тех масштабах, которых требуют наша экономика и общество.

стр. 3-5