Фото: пресс-служба РНФ
На вопросы журналистов о работе Российского научного фонда ответили генеральный директор РНФ Владимир Беспалов и директор СПб фонда Юрий Снисаренко. О своей научной деятельности, получившей поддержку РНФ, рассказали директор Института системного программирования РАН Арутюн Аветисян, профессор Сколтеха Андрей Гелаш, старший научный сотрудник Университета ИТМО Александра Фурасова и профессор Челябинского государственного университета Вадим Цейликман.
Соответствуют приоритетам
– Российский научный фонд последовательно и системно поддерживает перспективные научные идеи, закладывающие фундамент будущих технологий, – отметил генеральный директор РНФ Владимир Беспалов. – В 2025 году при поддержке Фонда удалось реализовать почти девять тысяч научных проектов на базе организаций и высших учебных заведений из восьмидесяти субъектов Российской Федерации.
Поддержанные Фондом проекты соответствуют приоритетам государственной политики в сфере науки, технологий и инновационного развития. Каждая пятая научно-образовательная организация страны вовлечена в проекты, реализуемые под эгидой Российского научного фонда. Результаты проектов за отчётный период нашли отражение в более чем 32 тысячах научных публикаций, а в средствах массовой информации вышло свыше 62 тысяч материалов о научных достижениях.
Приоритетным направлением деятельности Фонда остаётся поддержка исследовательских инициатив, в первую очередь – фундаментальных и поисковых научных исследований, нацеленных на получение и применение новых знаний. Конкурсы Российского научного фонда пользуются устойчивым спросом в научном сообществе.
В 2025 году на 36 конкурсов поступило свыше 18 тысяч заявок. По итогам экспертизы для финансирования отобрано более 3 500 проектов, выполняемых в организациях 79 регионов России. В соответствии со стратегией развития Российского научного фонда до 2030 года конкурсный отбор проектов осуществляется по трём приоритетным направлениям: поддержка фундаментальных и поисковых исследований, прикладных исследований, а также поддержка молодёжных проектов и молодых учёных.
Традиционные для Фонда конкурсы сохраняются, одновременно стартуют новые, ориентированные преимущественно на поддержку поисковых и практических исследований. Из 11,9 миллиарда рублей, законтрактованных в 2025 году под проекты, 1,9 миллиарда рублей направлены на новые конкурсы. В их числе – гранты Фонда памяти выдающегося русского учёного Евгения Павловича Великова. Данные проекты относятся к критически важным областям: новые материалы для энергетики, включая термоэлектрические материалы для автономных источников энергии, натрий-ионные аккумуляторы, топливные элементы, а также информационные и вычислительные технологии: гетерогенные вычислительные системы, биоподобная аппаратно-компонентная база для искусственного интеллекта и другие.
В рамках программы мегагрантов, направленной на создание технологий под руководством ведущих зарубежных учёных, на базе российских организаций разрабатываются инновационные решения, включая новые методы лечения аутоиммунных заболеваний, и создаются композитные материалы для промышленных, инфраструктурных и транспортных объектов. Сегодня двое наших коллег представят первые результаты, полученные в рамках таких проектов.
Российский научный фонд активно взаимодействует с органами власти 66 субъектов Российской Федерации. Цель – поддержка научных исследований, ориентированных на социально-экономическое развитие регионов. С 2025 года такая поддержка осуществляется при участии предприятий реального сектора экономики. Ключевая задача – обеспечить потребности бизнеса в наукоёмких технологиях, актуальных для регионального развития. Этот подход применяется при реализации национальных проектов технологического лидерства. РНФ участвует в трёх таких проектах: «Новые материалы и химия», «Средства производства и автоматизации», «Промышленное обеспечение транспортной мобильности». Данный механизм также обеспечивает привлечение дополнительных источников финансирования – средств регионов и бизнеса.
В 2025 году десять лидирующих организаций по количеству выполняемых при поддержке Фонда проектов представлены вузами. Среди них – Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Санкт-Петербургский государственный университет, Уральский федеральный университет, Московский физико-технический институт, Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» и другие.
Фондом предпринимается ряд мер, направленных на устойчивую поддержку и сохранение результативности деятельности, в том числе сохранение наиболее эффективных и востребованных конкурсов фундаментальных исследований – основы деятельности Российского научного фонда. Предусмотрено сохранение уровня поддержки молодёжи, ориентация поддерживаемых фундаментальных исследований на решение прикладных задач, увеличение доли прикладных проектов в общем количестве поддерживаемых Фондом проектов. Эта доля должна возрасти с 16% до 21% к 2028 году. Запланировано увеличение объёмов привлекаемых средств квалифицированных заказчиков, регионов, технологических партнёров и, что немаловажно, в рамках государственных программ – за счёт участия Российского Фонда в этих программах и в проектах национального технологического лидерства.
Столица культуры и науки
– Губернатор Петербурга Александр Беглов утвердил направление «Наука и технологии» в качестве одного из ключевых векторов роста, – подчеркивает Юрий Снисаренко, директор Санкт-Петербургского научного фонда. – Реализация этого приоритета предполагает активное взаимодействие с РНФ, для чего заложена прочная правовая основа: соглашение между Правительством Санкт-Петербурга и фондом о поддержке фундаментальных и поисковых исследований. Предложенный РНФ механизм реализации совместных проектов при поддержке регионов, основанный на экспертных решениях и поддержке фонда, позволяет решить несколько важнейших задач на региональном уровне. Во-первых, это получение экспертной поддержки РНФ как ключевого федерального института грантовой поддержки научных исследований и разработок, который видит всю картину поддержки исследований в стране. Во-вторых, поддержка тематик, направленных не только на реализацию федеральных задач в сфере научно-технологического развития, но и на достижение приоритетов, необходимых именно региону, решение конкретных задач, актуальных для субъекта Федерации. Это привлечение дополнительного финансирования для поддержки актуальных исследований и разработок на региональном уровне. И что особенно важно – деятельное содействие кооперации между органами государственной власти, научной и научно-образовательной сферами, а также реальным сектором экономики и промышленности.
На сегодняшний день Российский научный фонд не только предоставляет возможности участия в региональных конкурсах, но и выступает модератором межрегионального взаимодействия по вопросам развития инструментов поддержки научных исследований и разработок. Региональные институты, создаваемые в различных формах, в том числе фонды поддержки на региональном уровне, активно сотрудничают: мы обмениваемся опытом, участвуем на площадках фонда в различных мероприятиях. Представленная информация свидетельствует: в Петербурге эти конкурсы пользуются исключительной популярностью среди ученых. С момента подписания соглашения за пять циклов мы получили более 1 200 предложений по проектам, из которых 173 были отобраны с учетом мнения региона Российским научным фондом. Конкурс – прошу прощения за жаргонизм – зашкаливает. По ряду конкурсов он составляет более 16 заявок на одно место, что существенно усложняет отбор проектов, и большое количество перспективных инициатив могло бы быть поддержано дополнительно. Большое число исследователей принимает участие в Санкт-Петербурге: более 860 человек составляют только основные члены научных коллективов. Что особенно отрадно, около 70 процентов из них – молодые исследователи в возрасте до 39 лет.
Портфель проектов составляет беспрецедентную сумму для уровня бюджета и экономики региона – 1,62 миллиарда рублей из всех источников. Когда мы говорим об источниках, следует отметить ту работу, которая была проделана Российским научным фондом. Мы исключительно благодарны за эту поддержку: удалось запустить конкурсы с участием квалифицированных заказчиков – наших индустриальных партнеров. Осуществляется многоканальное финансирование: задачу ставит индустриальный партнер, что обеспечивает высокий потенциал реализации и последующего технологического применения и развития. Благодаря этому мы получаем финансирование по принципу, который называем «три рубля»: один рубль – региональный грант, один рубль – вклад квалифицированного заказчика, один рубль – средства Российского научного фонда. В условиях высококачественной экспертизы фонда, экспертной работы с точки зрения региона и, самое главное, интересов реального бизнеса и реального сектора экономики, мы получили проекты с высоким потенциалом внедрения. Таких проектов на сегодняшний день 13. Объем финансирования только со стороны квалифицированных заказчиков составляет 200 миллионов рублей, что весьма существенно в контексте возможностей регионов.
В качестве примеров приведу два проекта. Первый реализуется Институтом проблем машиноведения РАН во взаимодействии с технологическим партнером. Он направлен на разработку технологии создания новой подложечной платформы для производства гетероструктур широкозонных полупроводниковых материалов для микрооптоэлектроники на основе подложки нанокарбида кремния на кремнии. Что здесь важно? Как отмечают эксперты, проект предусматривает создание принципиально новой технологической платформы для микроэлектроники. Успешная реализация позволит, во-первых, снизить стоимость нитридных технологий, перейти на более крупные доступные кремниевые пластины и интегрировать широкозонную электронику с традиционной микроэлектроникой на кремнии. Участие заинтересованного в технологии индустриального партнера, который вложил в этот проект 21 миллион рублей при общем финансировании 63 миллиона рублей, а также текущий уровень разработки являются существенными предпосылками для перехода от единичных лабораторных образцов – преодоления «долины смерти» – к технологическому масштабируемому решению, опирающемуся на массово доступный кремний. Основное направление применения – отечественная импортонезависимая силовая электроника для энергетики и транспорта, связь, перспективная оптоэлектроника, специальные системы, снижение энергопотребления и повышение устойчивости критической инфраструктуры.
Второй проект реализуется на базе Национального медицинского исследовательского центра имени Алмазова, индустриальным партнером выступает компания «Медикар». Проект направлен на разработку радиофармацевтических лекарственных препаратов (РФЛП) для диагностики, прежде всего, ишемии миокарда. Результатом является создание РФЛП на основе изотопов меди, которые позволяют оценить кровоснабжение отдельных участков сердца и выявить зоны ишемии с помощью позитронно-эмиссионной и компьютерной томографии. Очень важно, что РФЛП на основе изотопов меди имеют более длительный период полураспада, что позволит организовать поставки препарата в регионы Российской Федерации и в дружественные государства, прежде всего в Республику Беларусь. Реализация проекта связана с планируемым вводом в эксплуатацию уникального отечественного циклотрона на базе центра Алмазова, и работа в этом направлении уже ведется. По результатам проекта планируется запуск массового производства новых радиометаллов и РФЛП на площадке заказчика по разработанной технологии. Реализация проекта знаменует новый этап в развитии производства изотопов и РФЛП на ближайшее десятилетие, который будет способствовать лидерству Российской Федерации в области ядерной медицины.
Большой PINок для вычислений
– Фонд РНФ ведёт колоссальную работу, в том числе через региональные гранты. Этому можно только восхищаться, и, слава Богу, что он у нас есть, – говорит академик РАН, руководитель Института системного программирования Арутюн Аветисян, научный коллектив которого одержал победу в конкурсе. – Признаться, я был бы сторонником того, чтобы финансирование фонда увеличили в разы, но это уже отдельная история. Что касается большого гранта, это, безусловно, предмет гордости: мы вошли в пятёрку победителей, ведь впервые было объявлено столь мощное финансирование. Совместно с Госкорпорацией «Росатом», который выступает партнёром нашего проекта, мы поставили перед собой достаточно амбициозную задачу. Попробую объяснить на пальцах, что мы собираемся сделать. Существует классическое математическое моделирование, работающее десятилетиями. Однако для некоторых случаев – в задачах управления или же ради экономии ресурсов – современные подходы, интегрирующие его с искусственным интеллектом, так называемые физически обусловленные модели, или PIN-модели, позволяют резко ускорить вычисления и решать задачи нового класса. Но для этого необходимо иметь науку, которая позволит создавать такие PIN-модели достаточно быстро, – это отдельная большая задача. После этого следует задействовать аппаратные решения. От доминирования компании NVIDIA мы в ближайшее время не уйдём, но в целом понятно, что необходимо обеспечить технологическую независимость и понимать, как иметь альтернативные пути.
И самое главное: на этапе инференса, то есть выполнения готовой модели в критических областях, – а в данном случае, как понятно из названия, «Росатом» занимается задачами определённого класса, – вы просто обречены, обязаны использовать собственное «железо». Дамоклов меч безопасности и доверенности висит над всем этим как дополнительное требование. Мы, как учёные, должны обеспечить весь этот конвейер. Для этого мы, конечно, привлекли к кооперации, насколько возможно, лучших в этой области: Бауманский университет, МИЭТ, с их наработками, в том числе нейроморфными.
Хотел бы подчеркнуть: хотя для обывателя может показаться, что 100 миллионов рублей в год – это большое финансирование, это самые крупные проекты, насколько я знаю, с точки зрения фонда. Если бы у нас не было до этого совместных работ с Бауманкой, с МИЭТом, научных постановок по PIN-моделям, которые мы делаем в рамках других грантов, – а это ещё сотни миллионов рублей в год, которые мы постоянно тратим, – то эта совместная работа с промышленным партнёром на передовом фронте была бы невозможна. Наука сейчас стоит дорого. Это очень важно понять, потому что люди часто думают: «Получили 100 миллионов – напишут какие-то статьи». Нет, статьи мы, конечно, напишем, это один из KPI, и тут никаких проблем не будет. Но всё, о чём я говорю, – это не локальная проблема, не закрытие какой-то ниши, а вопрос технологической независимости.
Дело в том, что это проблема мирового уровня. Создание специализированного железа под модели или семейства моделей – это самый передовой фронт. В мире буквально полторы страны серьёзно этим занимаются. Почему? Потому что для этого нужно обладать компиляторными знаниями – в мире всего тройка стран, кто это реально умеет делать. Нужно иметь передовых людей в области математического моделирования; научные школы у нас в стране есть, в том числе в нашем институте. Интеграция всех этих знаний в преломлении конкретной крупной компании – «Росатома», с которым мы уже отобрали около трёх плюс классов разных приложений для проверки этого конвейера, – очень важна. Можно подобрать удобный класс и получить результат, но мы не будем останавливаться на трёх: наша задача – подбирать новые, чтобы получить реальный результат мирового уровня, максимально решив для нашей страны вопросы технологической независимости и безопасности внедрения этих технологий. Это сверхсложная задача, и она может быть решена только совместным трудом.
Затрону тему, волнующую учёных: не каждое индустриальное партнёрство является панацеей. Иногда индустрии нужны задачи вчерашнего или сегодняшнего дня. Наш опыт показывает, что мы решаем задачу завтрашнего дня. Не каждая задача внутри гарантированно приведёт к успеху: хоть мы и говорим о прикладных исследованиях, в них есть фундаментальная часть. Я вообще не знаю, как отделить прикладное от фундаментального. Но мы точно знаем, что результат будет, сомнений нет. Вопрос лишь в том, в каких долях, – это определится в пути. Надеюсь, это начало пути, у нас будет больше таких проектов, а фонду дадут дополнительное финансирование.
Когда мне говорят: «Дайте денег и через десять лет что-нибудь будет построено», я как айтишник отвечаю: «Это футурология». Не берусь говорить о послепослезавтра – никто не знает, что будет. Но направление движения мы знаем. Двадцать лет назад мы начали заниматься безопасной разработкой, и только в начале двухтысячных создали новую специальность; теперь это целое направление. Если бы кто-то тогда спросил, будет ли использоваться искусственный интеллект, – неизвестно. Сегодня это де-факто стандарт. В IT, да и в других науках, ты движешься, появляется революционный результат, и, отталкиваясь от него, идешь дальше. Это не означает смены направления. Редко бывает, что с направлением не угадали. Нам пока везёт. У нас пятилетний проект, с самого начала зафиксировано: нет твёрдого технического задания на пять лет. Мы каждый год адаптивно, в зависимости от мировых результатов и собственных достижений, будем вносить изменения. Но горизонт в пять лет позволяет делать рисковые шаги. Это исследовательский проект, а не индустриальный, где нужно завтра автоматизировать нечто иное.
Мне кажется, мы нашли компромисс между наукой, бизнесом в лице Росатома и государством. С одной стороны, мы не делаем вид, что «исследуем ради исследования», а приземлённо пытаемся достичь результата. С другой – оставляем свободу творчества учёному, чтобы он мог заглянуть за горизонт и привлечь партнёров, что мы и сделали. Невозможно собрать все компетенции в одном институте. Нужна правильная кооперация – с научными подразделениями, с университетами МИЭТ и Бауманкой. Мы будем расширять её, привлекая всех, кто в стране что-то умеет в этой тематике. Прорыв должен быть организован, и он не сводится к тому, что мы напишем кучу статей. А статьи, само собой, тоже напишем.
Гранты поверх границ
Одно из событий 2025 года в РНФ – это конкурс мегагрантов, целью которого было привлечь в российские лаборатории ведущих учёных для решения научных задач. Было подано 250 заявок, определено 16 победителей. Среди них – профессор Сколтеха Андрей Гелаш.
– Я приехал из Швейцарии, где работал в Федеральной политехнической школе Лозанны, – рассказывает Андрей Гелаш. – До этого я трудился в двух университетах Франции в качестве теоретика, сотрудничая с ведущими экспериментальными группами и предлагая различные концепции и идеи для экспериментальной реализации. В рамках нашего проекта я продолжаю эту линию исследований. Мы совмещаем теорию, разработку новых алгоритмов и эксперимент. Свою карьеру я начинал в Новосибирском академгородке. Предложение написать заявку поступило от моих коллег из Сколтеха; примерно год назад у меня также было предложение отправиться в Китай на профессорскую позицию с грантом на создание группы.
Однако, во-первых, условия мегагранта оказались более привлекательными. Во-вторых, и это самое главное для меня, я получил возможность работать в России с коллегами мирового уровня и создать теоретическую группу, о которой скоро расскажу подробнее. Это для меня представляет наивысшую ценность. Поэтому, когда пришли замечательные новости о поддержке нашей заявки, я без колебаний выбрал переезд в Московский Сколтех, где сейчас работаю на постоянной основе. Как вы можете видеть из названия проекта, он весьма масштабен и посвящён нелинейной физике. Это направление традиционно сильно в России, здесь существуют мощные научные школы в Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде и Новосибирске. В рамках проекта мы стремимся соответствовать этому высокому уровню. Мы разделили проект на три ключевых направления.
Первое – фундаментальное изучение теории нелинейных волновых явлений. Второе – разработка алгоритмов для научных и прикладных расчётов, которые мы используем в исследованиях и в дальнейшем предложим для практического применения. Третье – экспериментальная часть: разработка интегральных фотонных устройств на чипе. Замечательно, что нелинейная физика позволяет в рамках практически одинаковых математических моделей описывать как крупномасштабные процессы, например волны в море или океане и распространение оптических сигналов в дальнемагистральных линиях связи, так и процессы формирования солитонных импульсов на микрочипах в микрорезонаторах. Состав нашего проекта, включающий на данный момент 26 человек, на мой взгляд, очень сбалансирован. В нём участвуют профессора, доктора наук, молодые учёные. На следующем слайде можно увидеть наш коллектив в лицах. Известие о поддержке заявки встретили в Сколтехе с большим энтузиазмом, и руководство пошло навстречу моим идеям.
В короткие сроки мы собрали новую для Сколтеха теоретическую группу нелинейной физики, в которую вошли учёные из Москвы и Академгородка, а также студенты. Профессор Короткевич усилил свою теоретическую группу волновой физики. Экспериментальное направление возглавил профессор Владимир Драчев с его коллективом лаборатории плазмоники, обладающим высокими компетенциями в области интегральной фотоники и экспериментальных измерений, а также необходимой приборной базой. В рамках мегагранта мы существенно усиливаем эту базу, чтобы решать задачи генерации нелинейных оптических сигналов на чипе. Для этого требуется уникальное оборудование, которое мы заказали ещё осенью, сразу после запуска проекта. Однако поставки идут небыстро, и мы рассчитываем полностью собрать экспериментальную установку к лету или к осени. Концепция работы над проектом – тесная коммуникация между теоретиками и экспериментаторами. Экспериментаторы предоставили фото из лаборатории, а мы, теоретики, записываем формулы на доске и работаем за компьютером. Уже налажена связь: мы предлагаем конкретные дизайны фотонных интегральных устройств нашему экспериментальному коллективу и предлагаем наблюдать новые явления, которые, надеемся, принесут практическую пользу.
Расскажу о первых научных результатах: сначала о теоретических, затем об экспериментальных. Во-первых, недавно наша теоретическая группа предсказала существование нового вида оптических солитонов в системе связанных микрорезонаторов на чипе. Мы рассмотрели реалистичную конфигурацию, выполнили все расчёты и выявили новый тип солитонов с плоским спектром оптической гребёнки. В перспективе, при экспериментальном подтверждении, это может оказаться полезным для оптических телекоммуникаций и частотной метрологии, а также для множества других измерений, связанных с оптическими частотными гребёнками. Мы рады, что этот фундаментальный результат, новое знание и новый тип нелинейного объекта, получен за короткое время. Во-вторых, наша группа создала новую модель формирования волн экстремальной амплитуды, применимую как для гидродинамики, так и для оптики. Группа профессора Короткевича достигла успехов в области масштабного исследования волновой турбулентности капиллярных волн и разработки алгоритмов.
Особо отмечу разработку высокоэффективной библиотеки параллельного преобразования Фурье для больших двумерных массивов данных. Как следует из графиков, кривые алгоритма Александра демонстрируют эффективность, в несколько раз превышающую на больших объёмах данных такие известные библиотеки, как FFTW и MKL. Это особенно актуально сейчас, когда некоторые из этих библиотек, включая MKL, официально недоступны в России, несмотря на то что разрабатывались частично здесь. Нам необходимы отечественные аналоги для научных исследований и практических применений. На верхней картинке приведены спектры волновой турбулентности, рассчитанные с помощью нового алгоритма решения кинетического уравнения капиллярных волн. Кроме того, мы занимаемся PIN, машинным обучением и другими направлениями разработки алгоритмов.
Первые экспериментальные результаты связаны с изучением различных микроструктур, которые в дальнейшем сложатся в комплексное интегральное устройство. По отдельности мы исследуем потери в интегральных тейперах – волноводах, подводящих свет к фотонному устройству. Изготавливаются микрокольцевые резонаторы, включая конфигурацию Веренье с двумя кольцами. Важно, что всё это производится в Сколтехе: мы не зависим от внешних поставок и полностью контролируем процесс фабрикации. Разработана технология изготовления микрокольцевых резонаторов на кремнии; добротность таких устройств достигает миллиона – отличный показатель. Для реализации проекта нам необходимы высокодобротные микрорезонаторы для генерации оптических солитонов. Параллельно идёт работа с другими материалами, прежде всего нитридом кремния. На второй картинке представлено кольцо из нитрида кремния, изготовленное у нас; его свойства изучаются. Это одна из ключевых технологических задач проекта – освоение новой для Сколтеха технологии генерации оптических частотных гребёнок на интегральных кольцах на микрочипах. С её помощью мы сможем получать новые знания, изучать физические процессы и предлагать интегральные устройства для более сложных систем.
Мы также участвуем в образовательном процессе. В феврале провели зимнюю школу для молодых учёных и студентов по фотонике, совместно с двумя научными центрами Сколтеха. В ней приняли участие более 70 человек из Москвы, Санкт-Петербурга, Казани, Нижнего Новгорода, Красноярска и Новосибирска. Я и другие участники мегагранта и профессора Сколтеха подготовили 12 лекций и 11 мастер-классов; были проведены защиты научных проектов. Приятно, что некоторые студенты, участвовавшие в проектах, продолжают исследования в Сколтехе. Я знаю о двух таких работах: идеи, возникшие на школе, уже движутся к научным публикациям.
В заключение я хотел бы еще раз выразить искреннюю благодарность Российскому научному фонду – и от себя лично, и от имени всего нашего большого научного коллектива – за предоставленную уникальную возможность одновременно вести фундаментальные исследования и разрабатывать технологическую платформу. Этот процесс действительно требует значительных ресурсов, поскольку необходима высокая концентрация квалифицированных специалистов, современная технологическая база и уникальное оборудование. В этом отношении мы, подобно предыдущему докладчику, не проводим жесткой границы между фундаментальной и прикладной наукой. Для нас не составляет большой проблемы ни предсказать новый тип солитона, ни рассчитать конкретную конфигурацию полезного устройства, в котором он может найти применение. Именно этим мы и занимаемся. В качестве пожелания отмечу: я также считаю, что Российский научный фонд работает исключительно эффективно, и все реализуемые программы имеют глубокий смысл и безупречную организацию. Единственное предложение – это, на мой взгляд, необходимо кратное увеличение финансирования. Во всем остальном менять ничего не требуется.
Белка, луноход, мемристор
Исследование, которое проводила Александра Фурасова, ведущий научный сотрудник лаборатории гибридной нанофотоники и оптоэлектроники физического факультета Университета ИТМО, попало в топ-10 достижений: перовскитный наномемристор.
– Почему сегодня мы делаем столь значительный акцент на перовскитах и перовскитных полупроводниках и чем они интересны для микроэлектроники? – объясняет Александра Фурасова. – К примеру, космическая отрасль стремительно развивается в направлении микроспутников формата «кубсат». Это устройство чуть больше кубика Рубика, но при этом полноценный спутник, выводимый на орбиту. Число таких кубиков ежегодно возрастает. Однако перед нами стоит инженерная задача: как и чем запитать эти микроспутники? Требуется решение одновременно эффективное, дешёвое и надёжное. Сегодня для электропитания крупных космических станций применяются солнечные элементы. Но решения, прекрасно зарекомендовавшие себя в земных условиях,не подходят для питания микроспутников. Я имею в виду кремниевые солнечные элементы, достигшие КПД 27% на Земле. Для спутников они непригодны из-за быстрой деградации в космосе и невыгодного соотношения КПД к собственной массе.
Активно развиваются и полупроводники A3B5, на основе которых создаются тандемные элементы. В космосе они работают хорошо и долговечно, но их производство остаётся слишком дорогим для масштабирования таких спутников. Поэтому во всём мире ведётся интенсивный поиск новых материалов для электропитания устройств в жёстких условиях космоса. Одним из перспективных полупроводников является перовскит. Перовскитные солнечные элементы обладают отличным соотношением КПД к собственной массе, из них можно изготавливать гибкие панели, их производство не требует сложных ростовых технологий. Именно поэтому учёные сегодня активно рассматривают перовскиты для электропитания космических аппаратов. Однако, к сожалению, наши знания в этой области пока фрагментарны. Дело в том, что на сегодняшний день воздействие высокого вакуума на перовскитные плёнки, равно как и отдельных видов космической радиации, изучается изолированно. Комплексного эффекта совокупного действия всех факторов на такие солнечные элементы не исследовано, и в этой области существуют фундаментальные пробелы. В прошлом году мы получили весьма важный результат, подтверждающий потенциал перовскитов для работы в экстремальных условиях.
Наша команда разработала перовскитный наномемристор – электронный компонент нового поколения, чрезвычайно перспективный для нейроморфных, биоподобных вычислений. Он способен запоминать историю сигнала, обрабатывать и считывать информацию быстро и энергоэффективно. Многие исследователи изучают мемристоры на структурах, аналогичных солнечным элементам. На своих солнечных элементах мы также заметили этот мемристивный эффект. Однако количество циклов переключения оказалось недостаточным: устройство выдерживало лишь несколько десятков циклов, после чего деградировало. Мы принципиально изменили схему устройств, скорректировали геометрию, удалили лишние слои, усовершенствовали методику синтеза и получили стабильный мемристор, выдержавший более полутора тысяч циклов перезаписи. Мы воспроизвели механизм миграции четырёх типов заряда в таком элементе и изучили процессы саморелаксации – и всё это при размерах элемента от 130 до 150 нанометров. Это важно не только для классической микроэлектроники, но и даёт понимание того, как полупроводники могут саморелаксировать в жёстких условиях космоса.
На первый взгляд может показаться, что мемристор и солнечный элемент – разные устройства. Однако физика материала у них едина: четыре типа зарядов, деградация интерфейсов, работа в жёстких условиях. Полученные фундаментальные данные мы теперь переносим на солнечные элементы для повышения их устойчивости в условиях космической среды. Следующим, кульминационным этапом нашей работы станет создание не отдельных солнечных элементов, а полноценных солнечных модулей, их герметизация и, наконец, запуск в космос для изучения устойчивости. Здесь мы решаем важные фундаментальные вопросы, связанные с деградацией и релаксацией перовскитов, а также изучаем не только сам полупроводник, но и дополнительные транспортные слои, обязательные для создания солнечных элементов. Вся эта работа была бы невозможна без поддержки гранта Российского научного фонда. Мы благодарим РНФ за открытую научную коммуникацию между моим университетом ИТМО и коллегами из МИСИС.
Истина в ресвератроле
Вадим Цейликман, профессора кафедры общей и клинической патологии факультета фундаментальной медицины Челябинского госуниверситета рассказал о пользе для человека, которую может принести виноград.
– Я не сразу пришёл к пониманию, какое благо таит ресвератрол, – говорит Вадим Целикман. – Мой путь к познанию этого соединения длиной в сорок лет. Начиная со студенческой скамьи, я занимался проблемами стресса. Двадцать лет наша группа посвятила изучению синдрома посттравматических стрессовых расстройств, или ПТСР, который стал настоящим бичом нашего времени. Многочисленные попытки найти оптимальные пути лечения ПТСР порой ввергали нас в отчаяние. Однако это побудило нас разобраться в механизмах устойчивости больных к любой предложенной на данный момент терапии. Итогом стала оригинальная концепция, предложенная три года назад.
Она была доложена на различных международных и отечественных симпозиумах. Более того, её положения были опубликованы в высокорейтинговых журналах, и это стало возможным благодаря поддержке Российского научного фонда. Квинтэссенция данной концепции заключается в том, что сложность лечения ПТСР связана с глубокими сбоями в работе генных сетей организма. Именно это делает расстройство столь трудным для медицины. Что же такое генная сеть? Можно, конечно, погружаться в базы данных биоинформатиков, но для наглядности достаточно любить хоккей. Представьте: хоккейная команда на построении – это лишь набор генов. А сама хоккейная игра – это аналогия работы генных сетей. Безусловно, расшифровка генных сетей – задача абсолютно неподъёмная, но совместно с коллегами из Института цитологии и генетики мы смоделировали хабы – критические узлы. Воздействуя на них, можно добиться положительных результатов. Так мы пришли к выводу, что прогресс в лечении ПТСР будет связан с поиском потенциальных корректоров генных сетей организма. И вот так мы обратились к ресвератролу.Это природный полифенол, антиоксидант, который в большом количестве содержится в растениях. Вы не найдёте его ни в мясе, ни в молоке, ни в рыбе. Но, к счастью, его много в вине. Именно с вином связан знаменитый французский парадокс – низкая смертность населения Лазурного Берега, несмотря на строгие медицинские рекомендации. Другое дело, что никто не мог объяснить причину таких волшебных свойств ресвератрола. Все упорно утверждали, что это лишь антиоксидант. Но поверьте, мы знаем множество антиоксидантов, действующих гораздо мощнее, однако у них не получается добиться столь весомых результатов.
Мы предложили использовать ресвератрол для коррекции ПТСР, стараясь при этом не отменять существующие протоколы, а лишь усилить их. Имеются препараты, о которых хорошо отзываются врачи, – наиболее удачные из них антидепрессанты из группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина. Но они обладают массой побочных эффектов. И тут вспоминается Высоцкий: «Посмотрите, как он без страховки идёт». Лечение антидепрессантами без соответствующей нутрицевтической поддержки – это и есть работа без страховки. Мы попробовали вариант страховки, включив ресвератрол в состав функциональных продуктов. Эту задачу нам удалось реализовать благодаря поддержке Российского научного фонда. В ходе доклинических испытаний моделировался экспериментальный посттравматический стресс и осуществлялась коррекция как самим ресвератролом, так и в составе функциональных продуктов. Лучше всего показали себя сыры с ресвератролом. Мы пробовали хлебобулочные изделия, каши, йогурты – практически все надежды, возлагавшиеся на ресвератрол в доклинических испытаниях, оправдались. Нам особенно повезло, что наши исследования привлекли внимание группы компаний «Абрау Дюрсо». Мы начали с ними взаимодействие и получили первый успешный опыт доклинических испытаний их безалкогольных напитков с ресвератролом. Теперь, благодаря поддержке РНФ, у нас есть индустриальный партнёр.
Пользуясь возможностью, выражаю глубокую признательность Фонду и правительству Челябинской области за всестороннюю поддержку. Роль РНФ трудно переоценить: нам удалось собрать междисциплинарную команду, в которую вошли медики, биологи различных направлений, биоинформатики, химики-информатики и биотехнологи. Работа затратна даже в плане приобретения реагентов. Наши планы на будущее амбициозны: мы хотим тесно взаимодействовать с индустриальным партнёром. Ресвератрол – лишь частный случай. Мы пришли к новому учению, которое стремимся развить, и надеемся, что оно станет приоритетным в мировой науке. По сути, речь идёт о заболеваниях генных сетей, и ПТСР – только один из примеров. Мы рассчитываем на участие в междисциплинарных проектах, а также в мегагрантах. Наша цель – вывести российскую медицинскую науку вперёд, не только на прикладном, но и на фундаментальном уровне. А для этого необходима ориентация на реальный сектор экономики.
Вопросы и ответы
– Есть ли у вас возможность оценить топ-пять работ, которые потенциально могут содействовать технологическому лидерству России?
– Владимир Беспалов: Это прямой конкурс. С ходу публично расставить рейтинг этим технологиям я, конечно, не могу. Однако всё, что поддержано и выполнено российскими учёными в части создания технологий, в том числе по проектам, непосредственно участвующим в национальных проектах технологического лидерства, а также в иных проектах, которые неизбежно можно отнести к проектам технологического лидерства, – их достаточно много. Вы верно заметили, что это существенная цифра. По существу, все они являются участниками тех или иных конкурсов, получают высокие оценки и награды. Российский научный фонд своего конкурса не проводит. Возможно, это намёк, что стоит его организовать. Мы задумаемся над этим.
– Президент рекомендует активнее привлекать зарубежных учёных. Много ли их пришло на гранты РНФ?
– Владимир Беспалов: Здесь всё достаточно просто. Речь идёт о конкурсе мегагрантов. У него два направления. Первое – создание научных школ. Один из таких проектов мы сегодня слушали, и действительно, на него существует очередь. На конкурс было подано более 200 заявок. Второе направление – технологическое, с квалифицированным заказчиком. Там очередь существенно меньше – около двадцати заявок. Надо сказать, что возможности фонда в этом плане ограничены. В результате мы поддержали около десяти проектов в первом случае и четыре – во втором. Если говорить об очереди, она действительно существует. И здесь важно, что мы защищаем интересы прежде всего своих учёных и коллективов, которые привлекают зарубежных специалистов для создания научных школ или решения конкретных технологических и производственных проблем на стороне квалифицированного заказчика, с использованием компетенций того или иного зарубежного учёного. Этот конкурс будет продолжён, и, возможно, с большим акцентом на создание технологий. Это диктует время и необходимость получения конкретных результатов.
– Андрей Гелаш: Гражданство у меня только российское, но по условиям конкурса иностранным учёным считается тот, кто продолжительное время проработал за рубежом и не работал в России. Это как раз мой случай. Я начинал карьеру в Академгородке, затем работал в нескольких институтах, после чего на довольно продолжительное время переехал сначала во Францию, потом в Швейцарию. Поэтому в этом смысле я считаю себя иностранным учёным.
– Владимир Беспалов: Это как раз пример той ситуации, ради которой эти конкурсы и были организованы. Во вторую очередь мы рады непосредственно иностранным учёным без российского паспорта. Но в первую очередь мы особенно рады тем соотечественникам, которые приобрели колоссальный опыт работы за рубежом и готовы делиться этим опытом, создавать научные школы в российских институтах, вузах и так далее. Среди грантополучателей по этому конкурсу есть учёные из Китая, Индии и других стран, учёные с нероссийским гражданством.
– В последнее время обсуждается вопрос секвестра бюджета. Прорабатываются ли какие-то планы относительно поддержки проектов в случае сокращения финансирования?
– Владимир Беспалов: Это важный вопрос. Пока никакого секвестра нет. Двадцать шестой год остаётся в тех бюджетных рамках, которые были изначально. Возможность секвестра существовала всегда и, вероятно, сохраняется. Однако хочу отметить важное решение правительства и Председателя правительства: Российский научный фонд не должен пострадать в большей степени, чем ключевые бюджетные игроки и организации. Мы, конечно, разработали ряд мероприятий. Эти меры были озвучены на прошедшем вчера попечительском совете, где фонд отчитывался. Они в некоторой степени предполагают возможное сокращение бюджета. Мы проанализировали свои линейки конкурсов и считаем, что некоторые мероприятия можно оптимизировать. Например, поддержка лабораторий несколько сократится: два мероприятия объединятся. Мы отказываемся от поддержки конкурсов, связанных с мегаустановками, поскольку проекты, поддерживаемые в их рамках, уже финансируются через основные конкурсы, востребованность которых время подтвердило максимально. Приоритет будет отдаваться проектам с видимой практической применимостью. Это касается и фундаментальных проектов – в качестве видения учёного, где эти исследования могли бы применяться. Поисковые исследования, к которым относятся конкурсы имени Евгения Павловича Велихова и мегагранты (направление, связанное с разработкой технологий), мы постараемся всячески расширять. Безусловно, сохранится поддержка молодых учёных в той линейке, которая у фонда присутствует. Единственное, мы предлагаем отказать в повторном участии молодым исследователям в этих конкурсах, чтобы не приучать к системным грантам по небольшим проектам. Это некий старт научной деятельности, который неизбежно должен перерасти в нечто большее. Как я уже сказал, в процентном отношении мы видим увеличение доли проектов с прикладным, поисковым характером исследований.
– Сколтех – один из самых «санкционированных» российских вузов, наряду с МФТИ. Сталкивались ли вы с проблемами в закупках оборудования или другими аспектами работы?
– Андрей Гелаш: Это не секрет. Сколтех как организация, занимающаяся наукоёмкой и технологической деятельностью, оказался под прямыми санкциями многих стран. В связи с этим возник ряд определённых неудобств, но, как мне кажется, мы с ними успешно справляемся. Во-первых, существует проблема с публикацией научных результатов в ведущих мировых журналах. Это важно для отстаивания приоритета научных открытий и повышения видимости исследований как в России, так и в мире. Однако журналов сейчас большое количество. Тем издательствам, которые не хотят принимать публикации от Сколтеха, мы находим замену. Буквально несколько недель назад обсуждался внутренний КПЭ по стандартам публикаций. Мы стараемся публиковаться в журналах так называемого топ-10. Из изначального списка пришлось исключить журналы, принципиально не принимающие Сколтех, и заменить их на просто замечательные издания. Я тоже предложил две замены, и, мне кажется, стало даже лучше относительно изначального списка. В плане публикаций неприятно, особенно когда это происходит неожиданно: получив научный результат, готовишь статью под конкретный формат, а затем получаешь формальный отказ. Тратится время, за которое кто-то может опередить. Тем не менее, мы справляемся хорошо. Остаётся большой процент ведущих научных журналов, которые нас рады видеть, и это очень важно. Во-вторых, существуют российские журналы. Мы публикуемся, например, в «Письмах в ЖЭТФ» – моём любимом российском журнале. Результаты, представленные там, сразу получают широкую видимость в российском и международном сообществе. Что касается закупок оборудования, деталей я не знаю, но Сколтех научился либо доставать необходимое, либо заменять на аналоги. Когда я приехал из Швейцарии с идеей нашего проекта, я как теоретик сотрудничаю с экспериментаторами. Я не собираю установки напрямую, но знаю, что нужно для наблюдения определённого эффекта. Я показал нашему экспериментальному коллективу примерные требования. Они посовещались внутри Сколтеха, и практически всё на данный момент закуплено либо найдены аналоги. Есть хорошие аналоги, например, на китайском рынке. Мы надеемся, что установка, соответствующая топовым образцам ведущих университетов, будет собрана к осени.
– А вы из Швейцарии уезжали не по причинам, связанным с санкциями?
– Андрей Гелаш: Нет. Жаловаться было не на что. Внутри коллектива царила интернациональная атмосфера, о политике практически не говорилось. Это был научный коллектив, в котором работали представители разных стран: России, Ирана, Италии, Китая. Проблемы ощущались в целом, но напрямую жаловаться было не на что. Основная мотивация была в том, что я в долгосрочной перспективе хочу построить карьеру в России.
