Доклад президиума российской академии наук

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий отчет подготовлен согласно ст. 27 (д) Устава РАН в соответствии с распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 февраля 2008 г. № 233-р об утверждении Программы фундаментальных исследований государственных академий наук на 2008 – 2012 годы и поручением Правительства Российской Федерации от 15 декабря 2006 г. № МФ-П7-6002 «О реализации Федерального закона «О внесении изменений в Федеральный закон «О науке и государственной научно-технической политике» и Федеральный закон «Об архивном деле в Российской Федерации» от 4 декабря 2006 г. № 202-ФЗ.

Это, прежде всего, связано с двумя пока не преодоленными негативными тенденциями. Первая из них определяется исключительной ориентацией экономики на сырьевую и утилизационную специализацию, вторая – самой спецификой построенной в России рыночной экономики, в которой конкурентные преимущества хозяйствующих организаций определяются не уровнем используемых знаний, а административными факторами. В результате такой политики наше государство с начала 90-х годов в течение уже более 15 лет фактически исключало достойную финансовую поддержку научной деятельности, а бизнес так и не нашел стимулов для организации и финансирования собственных исследований, отдавая предпочтение импорту и внедрению в производство далеко не самых передовых зарубежных технологий.

К сожалению, в нашей стране до сих пор не удается преодолеть запрет на создание инновационных коммерческих структур при организациях академического сектора науки. Этот запрет полностью противоречит требованиям государственных органов к повышению роли отечественной науки как источника инновационного процесса. Более того, он полностью отрицает возможность такой ее роли.

Однако следует подчеркнуть, что в последнее пятилетие заметно возросло внимание к проблемам отечественной науки со стороны государства. Существенно выросли бюджетные ассигнования на фундаментальные исследования, в основном касающиеся развития академического сектора науки. Такая поддержка положительно повлияла на сокращение оттока специалистов, занятых научными исследованиями и разработками, хотя кардинального перелома в этой сфере пока не произошло. Ожидается, что дальнейший рост ассигнований на науку приведет к увеличению заработной платы работников академической науки и соответственному повышению престижа профессии ученого.

Выполнение государством в полной мере программы поддержки фундаментальных исследований позволит России приблизиться к уровню поддержки научных исследований и разработок за рубежом. В количественном выражении это означает сокращение отрыва России от ведущих стран мира по показателю величины внутренних затрат на исследования и разработки. Отчетные данные за 2006-2008 гг. показывают превышение темпов роста затрат на науку в России по сравнению с зарубежными странами на 12-13% в год. Однако развитие науки, как и других социально-экономических систем, инерционно. Поэтому проходившее в течение почти полутора десятилетий разрушение научной сферы не может быть быстро восстановлено. Научные школы создаются десятилетиями на основе преемственности поколений исследователей, формирования особой научной среды, которая, в конечном итоге, определяет уровень исследований и получаемых результатов.

Преодоление тенденций, ослабляющих российскую науку, потребует от государства формирования и последовательного проведения политики радикального изменения роли и места научного сектора в отечественной экономике и в жизни общества.

В связи со сказанным выше приводимые в настоящем докладе научные результаты следует рассматривать с учетом объективного положения, в котором находится сегодня отечественная наука.

В фундаментальной науке особое место занимает математика. Она является основой для эффективного развития как наук естественного и технического профиля, так и экономических, социальных и гуманитарных наук. Отмечается значительный рост перспективных приложений, разрабатываемых в сфере теоретической математики. При создании моделей реальных процессов в естественных науках, формировании различного рода хранилищ и баз данных широко используются методы теоретической информатики и дискретной математики. В сфере системного программирования выполняются проекты по разработке сложных научных и прикладных моделей природных явлений и технических устройств. Для расчетно-теоретических исследований важнейших научных, технических и инженерных проблем, выдвигаемых практикой, применяются научные достижения в области математического моделирования и вычислительной математики.

В разделе физических наук значительны перспективы использования результатов исследований по ряду направлений физики конденсированных сред (физики наноструктур, мезоскопики, спинтроники и изучения сверхпроводимости) для создания новой электронной и электронно-оптической элементной базы, разработки высокоэффективных полупроводниковых светодиодов и лазеров, преобразователей световой энергии в электрический ток. Научные достижения оптики и лазерной физики являются основой для разработки новейших технологий в промышленности, медицине и других областях, в частности, для создания принципиально новых хирургических инструментов, массового использования протонной терапии для лечения онкологических заболеваний. Исследования в области радиофизики и акустики создают основу для развития сверхдальней связи и радиолокации, космической навигации, средств радиоэлектронной борьбы и др. Созданные на базе фундаментальных результатов физического материаловедения атомные и молекулярные наноструктуры из металлов, элементов полупроводниковых соединений и биомолекул могут использоваться в качестве элементов приборов наноэлектроники и нанобиосенсоров, а также для создания новых композитных функциональных материалов, в частности с эффектом памяти формы. В области астрономии, астрофизики и исследовании космического пространства получены научные результаты мирового уровня в исследовании физики Солнца и свойств нейтрино, построена теория происхождения космических лучей сверхвысоких энергий, решались проблемы происхождения, строения и эволюции Вселенной, выяснения природы темной материи и темной энергии. Эти исследования создают основы для прорывов в понимании свойств материи на фундаментальном уровне.

Использование результатов современных исследований в области информационных технологий в настоящее время является необходимым условием конкурентоспособности продукции на мировых рынках. Поэтому в отчетном году данное научное направление развивалось достаточно активно. Исследования были направлены на создание фундаментальных основ развития отечественных технологий проектирования суперЭВМ на базе масштабируемой сети микропроцессоров, детального предсказательного моделирования и виртуального прототипирования в процессе создания перспективных изделий машиностроения, образцов новой техники, альтернативных и новых энергетических установок, а также технологий проектирования систем управления технологическими процессами на основе масштабируемых аппаратно-программных комплексов. Разрабатывались новые технологии, архитектуры, методы и алгоритмы для систем обработки, передачи и хранения видео-, аудио- и иной мультимедийной информации; исследовались фундаментальные проблемы сверхскоростной передачи оптической информации и теоретических основ сверхвысокоскоростных широкополосных беспроводных сетей с элементами искусственного интеллекта и систем связи высокого уровня интеллектуальности; проектировались вычислительные микросистемы на кристалле на основе сенсоров различной физической природы.

Результаты фундаментальных исследований в области нанотехнологий находят приложение практически во всех современных промышленных технологиях, во многом определяя их конкурентоспособность и перспективы развития.
В исследовании и получении полупроводниковых наногетероструктур, а также использовании их для создания современных информационных систем российскими учеными получены результаты мирового уровня. Быстродействующие электронные и оптоэлектронные приборы на основе полупроводниковых наногетероструктур составляют основу элементной базы современной стационарной и мобильной телекоммуникационной аппаратуры, волоконно-оптических линий связи, твердотельных источников света, систем радиолокации, спутниковой навигации, систем экологического мониторинга и контроля безопасности движения на транспорте, существующих и перспективных радиоэлектронных систем вооружения, в медицине и квантовой криптографии.

Исследования в области энергетики были направлены на разработку стратегий развития отраслей топливно-энергетического комплекса, совершенствование схем и параметров электростанций, электросетей, способов получения и использования различных типов топлива для них, поиск принципиально новых решений проблем энергетики. Проводились работы по диверсификации источников энергии и повышению эффективности их использования, решению экологических проблем при сжигании вредных отбросов и проблем безопасности атомной энергетики.

В области машиностроения проведен анализ состояния машиностроительного комплекса страны и разработаны прогнозные оценки его развития до 2030 г. Определены приоритетные направления исследований, к которым отнесены: анализ и синтез машинных комплексов, развитие эргономики и биомеханики человеко-машинных систем, динамики машин и вибрационных процессов в технике, изучение перспективных материалов и технологий машиностроения, а также развитие теории техногенной безопасности.

Химия и наука о материалах являются базисом для эффективного развития многих отраслей промышленности, энергетики, сельского хозяйства, медицины и экологии. Исследования в этой области направлены на получение фундаментальных научных знаний о химических превращениях и химических свойствах веществ, создание новых химических процессов и технологий, разработку физико-химических основ получения перспективных материалов (композиционных, металлических, полимерных, керамических), включая наноматериалы, изучение самоорганизации наноструктурированных и пористых материалов и сорбентов, синтез фотопроводящих и фотохромных материалов, разработку теории пластичности и прочности. Особое внимание уделялось исследованиям в области синтетической органической, технической и медицинской химии, направленным на создание эффективных энергоемких продуктов специального назначения, новых лекарственных препаратов, экологически сбалансированных средств защиты растений, современных средств дезинфекции и гигиены.

В сфере биологических наук проводились комплексные исследования закономерностей, механизмов и эволюции таких процессов, как дифференцировка, морфогенез, регенерация, репродуктивная биология, клонирование клеток и организмов. В последние годы получены уникальные данные по особенностям дифференцировки стволовых клеток, выделенных из разных тканей и органов млекопитающих, включая человека. Выявлены основные закономерности функционирования и формирования биоразнообразия природных экосистем, видов и популяций и его значение для поддержания стабильности окружающей среды и предотвращения экологической катастрофы на региональном и глобальном уровнях. Развивались традиционные и новые направления отечественного почвоведения, в частности, исследования классификации и географии почв, роли живых организмов в формировании почвы как среды обитания, баланса органического вещества и элементов питания растений в почвах.

В области генетики проводились работы по изучению генофондов популяций человека, животных и растений с применением молекулярных маркеров нового поколения. Это позволяет расширить поиск новых источников генетического разнообразия и генов хозяйственно-значимых признаков растений и животных для селекционной практики. Разработан и внедрен в практику высокоинформативный метод анализа генофондов сельскохозяйственных животных. Исследования в области физиологии имеют принципиальное значение для решения проблем сохранения здоровья человека. Результаты фундаментальных исследований находят практическое применение в медицине, фармакологии, токсикологии, протезировании сенсорных систем, ветеринарии, сельском хозяйстве, экологии (моделирование экологических систем, мониторинг и моделирование последствий загрязнения среды), педагогике, информатике и космических исследованиях.

В области наук о Земле проявляется отчетливая тенденция к развитию междисциплинарных исследований. Работы, выполняемые специалистами по геологическим наукам, горным наукам, геофизике, географическим исследованиям, исследованиям водных ресурсов и суши в целом направлены на выработку стратегии эффективного управления сырьевыми ресурсами страны.

Исследования в области общественных наук в основном направлены на разработку научных основ экономической политики государства и поиск решений социально-политических проблем российского общества. Разработаны стратегии социально-экономического развития страны, ее отдельных регионов и отраслей, сформированы предложения по созданию модели инновационной системы России и механизмов ее практической реализации. Проведен анализ проблем международной и национальной безопасности страны, внешнеполитической деятельности и формирования современной системы международных отношений.

В области историко-филологических наук продолжалось изучение истории мировых цивилизаций, российской и всемирной истории, взаимодействия западных и восточных культур в истории человечества. Изучались история русской литературы, литература народов России и стран СНГ, исследовались проблемы языкознания и искусствоведения, русского языка, языков России и народов мира.

В настоящее время в нашей стране формируется новое представление о роли фундаментальных исследований в развитии общества и государства, постепенно осознается важность фундаментальной науки как атрибута сильного государства и интеллектуальной базы для создания инновационной экономики. Результаты фундаментальных исследований, а также важнейших прикладных научных исследований и разработок начинают рассматриваться в качестве основы экономического роста государства, его устойчивого развития, фактора, определяющего место России в современном мире.

Одним из проявлений внимания к фундаментальной науке является принятие Программы фундаментальных исследований на 2008-2012 гг., выполнение которой не только повысит роль фундаментальной науки в построении общества, основанного на знаниях, но и обеспечит стабильность финансирования исследований, сохранение и поддержку ведущих научных школ и повышение качества кадрового потенциала науки. Реализация Программы в отчетном году позволила сконцентрировать бюджетные средства на выполнении наиболее перспективных проектов, ориентированных на обеспечение интересов национальной экономики.

В отчет включены важнейшие научные достижения, полученные в 2008 г. в научных учреждени­ях РАН, а также членами Академии и возглавляемыми ими коллективами в дру­гих государственных академиях наук, университетах и других вузах, государственных научных центрах, отраслевых научных учреждениях.

В приложении к отчету приведены научные результаты по программам фундаментальных исследований Президиума РАН. Эти программы формируются с целью концентрации материальных и интеллектуальных ресурсов организаций РАН на приоритетных направлениях фундаментальных исследований в области естественных, общественных и гуманитарных наук, результаты которых могут оказать существенное влияние на темпы научно-технического прогресса в России. Программы фундаментальных исследований Президиума РАН представляют собой совокупность работ (проектов) междисциплинарного и межрегионального характера, выполняемых научными организациями отделений РАН (по областям и направлениям науки), региональных отделений РАН и региональных научных центров РАН.

Результаты выполненного анализа состояния и перспектив развития фундаментальной и прикладной науки и важнейшие научные достижения могут послужить основой для формирования государственного заказа Академии наук со стороны Правительства Российской Федерации на проведение научных исследований. Многие из результатов могут в перспективе представлять интерес для организаций государственного и предпринимательского секторов.

• 
  отделениями РАН по областям и направлениям науки, возглавляемыми академиками-секретарями отделений:
  

академиком Матвеевым В.А. (Отделение физических наук);

академиком Велиховым Е.П. (Отделение нанотехнологий и информационных технологий);

академиком Фортовым В.Е. (Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления);

академиком Тартаковским В.А. (Отделение химии и наук о материалах);

академиком Григорьевым А.И. (Отделение биологических наук);

академиком Глико А.О. (Отделение наук о Земле);

академиком Степиным В.С. (Отделение общественных наук);

академиком Деревянко А.П. (Отделение историко-филологических наук);

• 
  региональными отделениями РАН, возглавляемыми председателями региональных отделений:
  

академиком Асеевым А.Л. (Сибирское отделение РАН);

академиком Чарушиным В.Н.(Уральское отделение РАН);

• 
  координаторами программ фундаментальных исследований Президиума Российской академии наук.