8 февраля отмечается День науки. Россия дала миру множество уникальных имён и научных открытий, которые сыграли большую роль в развитии человеческой цивилизации. От достижений учёных напрямую зависят не только экономический рост и создание новых рабочих мест, но и качество жизни миллионов людей.

Россия дала миру множество уникальных имён и научных открытий, которые сыграли большую роль в развитии человеческой цивилизации – Михаил Ломоносов, Иван Павлов, Дмитрий Менделеев, Константин Циолковский, Пётр Капица, Лев Ландау, Игорь Курчатов, Сергей Королёв, Андрей Сахаров и многие другие. Благодаря русской научной мысли открыта периодическая система химических элементов, сформулирован закон массы вещества, первый искусственный спутник был выведен на околоземную орбиту, совершён первый полёт человека в космос, введена в эксплуатацию первая атомная станция и т. д.

От достижений учёных напрямую зависят не только экономический рост и создание новых высокопроизводительных рабочих мест, но и качество жизни миллионов людей, поэтому в России уделяется приоритетное внимание поддержке науки и высшей школы, развитию конкурентоспособного сектора научных разработок, созданию комфортных условий для молодых исследователей. В качестве приоритетных направлений сейчас выделяются способы обработки и хранения больших объёмов информации, создание и применение новейших материалов, искусственный интеллект, применение экологически чистых и ресурсосберегающих технологий.

По инициативе Президента России Владимира Путина в ноябре 2013 года был создан Российский научный фонд (РНФ), который финансирует научные и научно-технические программы и проекты в сфере фундаментальных исследований. Решение о поддержке научных проектов принимается компетентными экспертными советами РНФ, состоящими из ведущих учёных.

8 февраля, В День российской науки, ведущие учёные – грантополучатели Российского научного фонда рассказали о передовых отечественных исследованиях в области нейротехнологий, каталитической химии, искусственного интеллекта, генетического редактирования и квантовых технологий.

Квантовые приборы уже среди нас

Профессор Сколковского института науки и технологий, заведующий лабораторией искусственных квантовых систем Московского физико-технического института Олег Астафьев отметил, что квантовые приборы «уже среди нас» – это лазеры, метрология, эффект сверхпроводимости – всё это основано на квантовой механике.

На самом острие науки – создание так называемого квантового компьютера, который предназначен для решения задач, непосильных существующим ЭВМ. Это, например, моделирование природных процессов или очень сложные математические расчёты. Перспективным и активно развивающимся также является направление квантового машинного обучения.

Учёный рассказал, что в последние 20 лет люди научились контролировать одиночные кванты и квантовые состояния. Это позволило добиться новых достижений в науке и технике, а также сделало возможным создание новых приборов.

Ну а как дела обстоят в России? По мнению исследователя, наша страна немного отстаёт от мировой науки из-за отсутствия необходимого оборудования, «но не мозгов».

– С точки зрения науки мы на уровне, – заявил Астафьев.

Зачем нужен искусственный интеллект?

О тенденциях в области развития искусственного интеллекта рассказал Александр Бухановский, директор мегафакультета трансляционных информационных технологий Университета ИТМО. По словам учёного, в некоторых областях знания Россия находится на передовых позициях в мире. Речь идёт об исследованиях на стыке технологий ИИ, использующихся для «оплодотворения» классической математики, чтобы решать самые актуальные прикладные проблемы.

Эксперт рассказал, что одна из основных задач его команды сейчас – создание фундаментальной отраслевой модели поведенческой экономики больших городов. Т. е. на основе разнообразных данных спрогнозировать, как поведёт себя потребитель, в том числе в кризисных ситуациях, как например, пандемия коронавируса, когда россияне стали массово запасаться гречкой и сахаром. Подобные прогнозы позволят создать рекомендации для властей, как лучше действовать в той или мной ситуации.

Нейроинтерфейсы: новая свобода для инвалидов

Сегодня в России также функционирует огромный кластер нейроинтерфейсных лабораторий, отметил заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова Александр Каплан. По его словам, страна имеет хорошие научные мощности.

– Российские нейрофизиологи вышли на уровень международных топовых научных журналов, – рассказал учёный.

Развитие нейроинтерфейсных технологий является сейчас одним из самых перспективных направлений. С их помощью, например, можно регистрировать, визуализировать, расшифровывать разные виды активности мозга, а значит, возможно сформировать на основе этого команды для внешних исполнительных устройств, в том числе различных протезов и манипуляторов. Это даст возможность парализованным людям управлять различными приборами и таким образом, расширит их зону самообслуживания, уверен учёный.

Нейроинтерфейсная технология уже помогает людям с потерей речи – мозг напрямую может подавать знаки, признаки активности и вызовы для компьютеров. На данный момент создано 500 комплексов «Нейрочат» российских разработчиков, с помощью которых пациенты с нарушением речи могут обмениваться текстовыми сообщениями без использования голосовых команд.

И российская наука сегодня не уступает мировой, уверен Александр Каплан. «Мы не идём широким фронтом, у нас меньше научных сотрудников, чем во всем мире, но в пиковых направлениях мы на уровне или выше», – подчеркнул он.

Можно ли сделать человека умнее?

Заведующая группой генной иммуноонкотерапии Института биоорганической химии им. акад. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова, заведующая сектором генной онкотерапии в Институте молекулярной генетики НИЦ «Курчатовский институт» Ирина Алексеенко рассказала об одном из направлений генетики, которое позволит увеличить способности человека мыслить и анализировать большой объём информации – термогенетика. С её помощью можно активировать определённые зоны мозга, чтобы можно вылечить какое-либо заболевание или увеличить многократно способности человека мыслить, анализировать большой объём информации.

– Есть понятие: новая эра медицины – эра генетических технологий, – добавила Алексеенко.

Эксперт также назвала три области, которые оказывают максимальное влияние на жизнь человека: секвенирование нового поколения (позволяет учёным одновременно определять структуру генома, мутации и видеть изменения в поведении ген), генетическое редактирование (в прошлом году был одобрен первый препарат для лечения наследственных заболеваний) и генная терапия (терапевтические гены доставляют в клетки человека с помощью вирусных и невирусных носителей).

Генетик сообщила, что отечественный генно-терапевтический препарат для лечения нескольких типов опухолей, над которым группа учёных работает с 2011 года, в декабре 2023 г. закончил первую фазу клинических исследований и сейчас готовится ко второй фазе испытаний.

Заведующая группой генной иммуноонкотерапии также подчеркнула, что работа в сфере генетики осуществляется на мировом уровне, а в чём-то российские исследователи даже превосходят зарубежных коллег.

– Вообще генетические технологии в России – самые быстроразвивающихся технологии, – отметила Алексеенко.

Роботы и медицина

Директор Института биомедицинской инженерии НИТУ «МИСИС» Фёдор Сенатов, в свою очередь, рассказал о прорывах в области биопечати, в том числе о первой в мире операции с биопечатью прямо на пациенте, проведённой в России в декабре 2023 года с помощью биопринтера, состоящего из роборуки, системы биопечати и компьютерного зрения. По словам эксперта, это оборудование открывает абсолютно новые возможности для лечения сложных травм мягких тканей.

– Мы сделали первый шаг в то будущее, в котором хирурги будут не просто манипулировать роботическими системами, но роботы будут полноправными автономными участниками операций. Создан важнейший прецедент использования биопринтера для залечивания крупных повреждений мягких тканей сразу на пациенте без предварительной подготовки 3D-моделей и без необходимости имплантации напечатанных заранее эквивалентов ткани, – подчеркнул Фёдор Сенатов.

Новые задачи для химиков

Заведующий лабораторией металлокомплексных и наноразмерных катализаторов Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН, председатель экспертного совета РНФ по президентской программе академик Валентин Анаников говорил о важнейшей роли каталитических технологий в жизни современного человека.

По его словам, большинство материальных объектов вокруг нас – результат работы химической промышленности. Около 30 % мирового ВВП создано благодаря использованию веществ, полученных в результате каталитических технологий. Именно благодаря каталитической химии учёные сегодня могут создавать новые материалы, лекарственные препараты и многое другое.

На сегодняшний день перед российской химической промышленностью, а следовательно и перед учёными, стоит большая задача – это создание новых высокоэффективных катализаторов, использование которых будет дешевле и снизит экологическую нагрузку на окружающую среду, уверен Анаников.

В завершение встречи учёные сошлись во мнении, что в более длительной перспективе цифровые технологии сыграют очень важную роль во всех сферах научных исследований. Они позволят специалистам быстрее добиваться результатов.

– Будет гонка не вооружений, а интеллектов, – подытожил Александр Бухановский.

Читайте также: 300 лет Академии наук: как Россия стала научной сверхдержавой