CC BY
27
С'1т
ИННОВАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ НАУКИ
Интервью с директором РНЦ «Курчатовский институт», д. ф.-м. н., профессором, членом-корреспондентом РАН
М. В. Ковальчуком
■■ V V
Первый национальным...
Михаил Валентинович, два года назад Указом Президента был запущен пилотный проект по созданию национального исследовательского центра «Курчатовский институт», направления деятельности, состав и ресурсное обеспечение которого дополнены впоследствии Распоряжениями Правительства страны. Очевидно, такие исследовательские центры должны работать на прорывных направлениях науки и техники, обеспечивая переход инновационной экономики к новому технологическому укладу. Национальный исследовательский центр — новая для России форма организации научной и инновационной деятельности. Какие цели и задачи перед ним стоят, каким Вы его видите?
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» создан как один из базовых элементов научной инфраструктуры, необходимой для модернизации экономики страны, формирования технологической базы инновационной экономики и достижения научно-технологических прорывов в приоритетных областях науки, технологий и техники «Индустрия наносистем и материалов» и «Энергетика и энергосбережение». По сути, национальный исследовательский центр призван обеспечить научную базу для нового технологического рывка России в указанных областях.
Эта цель определяет задачи Центра и его облик.
Основными задачами национального исследовательского центра являются:
— проведение фундаментальных и прикладных исследований и осуществление разработок мирового уровня в упомянутых направлениях;
— реализация полного инновационного цикла научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, включая создание промышленных образцов по указанным направлениям;
— координация научной деятельности по реализации президентской инициативы «Стратегия развития наноиндустрии». Научный потенциал, необходимый для решения перечислен-
ных задач, в значительной мере сосредоточен в ядерно-физических центрах, имеющих крупные, уникальные исследовательско-технологические установки и комплексы (по международной терминологии — МЕГА Сайенс).
Крупнейшие ядерно-физические комплексы являются своеобразными локомотивами развития принципиально новых отраслей промышленности, так как они формируют высокотехнологичные заказы и стимулируют разработку и освоение перспективных производственных технологий. Само существование таких комплексов является важнейшим показателем технологического развития государства.
Совместно с ведущими университетами страны они обеспечива-
Модернизация экономики и фундаментальные исследования с использованием МЕГА-установок
Участники НИЦ
ют междисциплинарную подготовку кадров для новой науки и промышленности.
Общемировой тенденцией в последние годы стало объединение различных научных центров в рамках одной или нескольких стран для создания и эксплуатации крупных уникальных исследовательских комплексов.
Именно для максимальной концентрации научного потенциала крупнейших ядерно-физических центров Указ Президента Российской Федерации от 30.09.2009 № 1084 «О дополнительных мерах по реализации пилотного проекта по созданию национального исследовательского центра «Курчатовский институт» предусматривает присоединение к пилотному проекту Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова, Института физики высоких энергий, Института теоретической и экспериментальной физики.
Таким образом, в результате реализации данного Указа будет создан не имеющий аналогов в мире национальный исследовательский центр с уникальной исследовательско-технологической базой. В этом комплексе будут работать около 10 тысяч ученых, инжене-
ров, специалистов самой высокой квалификации, осуществляющих исследования и разработки по всем направлениям современной науки и технологий: от энергетики, конвергентных технологий и физики элементарных частиц до высокотехнологичной медицины и информационных технологий, включая технологии GRID-GLORIAD.
Этот Центр станет базовым системообразующим элементом новой наукоемкой экономики России.
Широта научных задач, стоящих перед Центром в сфере нанотехнологий, огромна. Их решение Вы видите на пути развития междисциплинарных исследований, конвергенции различных наук, подготовки научных кадров нового типа. Как возникла идея НБИКЦентра и что он представляет сейчас?
За последние два года в Курчатовском институте создан Центр конвергентных нано-, био-, инфо-и когнитивных (НБИК) наук и технологий, — одна из первых в мире научных площадок подобного рода. Наука в своем развитии подошла к тому пределу, когда соединяя самые современные технологии, прежде всего, микроэлектронику с нашими знаниями о живой природе, мы сможем создавать принципиально новые гибридные системы, которые будут состоять из неорганических и органических материалов. Стратегическая цель — создание антропоморфных технических систем, подобных конструкциям, создаваемым живой природой.
СіГіП,
ИННОВАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ НАУКИ
?С^___________________________________
Курчатовский НБИК-центр
Выполнение этой задачи возможно не просто путем соединения одной технологии с другой, а при помощи конвергенции, взаимопроникновения наивысших технологических достижений и знаний в области изучения живой природы и человека. Все эти задачи требуют принципиально новых подходов, работы на единую цель, обеспечения синергетического эффекта, междисциплинарной конвергенции.
Такая конвергенция, объединение наук и технологий даст толчок формированию нового технологического уклада, основанного на НБИК-технологиях, где Н — это нано, новый подход к конструированию материалов «под заказ» путем атомно-молекулярного конструирования, Б — био, которые позволят вводить в конструирование неорганических материалов биологическую часть и таким образом получать гибридные материалы, И — информационные технологии, которые дадут возможность в такой гибридный материал или систему «подсадить» интегральную схему, и в итоге получить некую интеллектуальную систему, а К — это когнитивные технологии, основанные на изучении сознания, познания, мыслительного процесса, поведения живых существ, и человека в первую очередь.
Смысл создания НБИК-Цен-тра в Курчатовском институте и состоял в том, чтобы сформировать инфраструктурную базу этой конвергенции наук и технологий. Ядро, вокруг которого развивается Курчатовский НБИК-Центр — уникальная комбинация МЕГА установок мирового класса — источников синхротронного и нейтронного излучения. Курчатовский НБИК — Центр включает в себя новый нанотехнологический корпус, модернизированный и реконструированный источник синхротронного излучения, исследовательский нейтронный реактор ИР-8, центр обработки и хранения данных на основе суперкомпьютера. В Курчатовском НБИК центре сосредоточено уникальное рент-
геновское оборудование, атомносиловые и электронные микроскопы, различные технологические приборы для нанобиотехнологий, зоны чистых комнат. Хочу отметить, что существенная часть этого уникального оборудования разработана и изготовлена отечественными компаниями.
Мы не только создаем качественно новую научную среду, междисциплинарную, ориентированную на переход от «анализа — к синтезу», от узкой специализации — к конвергенции. Наш НБИК-Центр, с его синхротрон-ными, нейтронными экспериментальными станциями, нанотехнологической, различными биотехнологическими лаборато-
риями, белковой фабрикой, лабораторией когнитивных исследований и др. — это прообраз серийных заводов нового поколения, модель для отработки будущего технологического уклада. НБИК-центр подобное производство моделирует уже сейчас. Например, развернута платформа для драг-дизай-на — разработки новых лекарств совместными и одновременными усилиями медиков, кристаллографов, биологов с использованием синхротрона и суперкомпьютера. Упомяну также новую платформу для геномики, обеспечивающую создание технологий персональной медицины, решение целого ряда задач для комплексного изучения этнобиологических особен-
Курчатовский НБИК центр. Лаборатория молекулярно-лучевой эпитаксии
ИННОВАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ НАУКИ __
_____________________-______________________і
Научно-технологический комплекс НАНОФАБ-100 Курчатовского НБИК-центра
ностей населения нашей многонациональной страны.
Курчатовский Центр — первое звено в системе атомной науки. Какие направления ядерной физики, инновационной атомной энергетики, термоядерной энергетики, энергосбережения развиваются в Центре сейчас, и что ожидать в будущем?
Основные направления научных исследований и разработок РНЦ «Курчатовский институт» в области энергосбережения и энергоэффективности ведутся в соответствии с Указом Президента Российской Федерации
Лаборатория геномных исследований синтетической клетки Курчатовского НБИК-центра
«О пилотном проекте национального исследовательского центра на базе федерального государственного учреждения Российский научный центр «Курчатовский институт» от 28 апреля 2008 г. № 603 и распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 октября 2008 г. № 1561 -р.
В РНЦ «Курчатовский институт» проводятся работы по системному развитию энергетики страны. В области атомной энергетики основное направление развития — замыкание топливного ядерного цикла на основе совершенствования технологии
легководных реакторов на тепловых нейтронах и быстрых реакторов.
РНЦ «Курчатовский институт» осуществляет научное руководство развитием технологий легководных реакторов, направленных на снижение топливопотребления и повышение коэффициента воспроизводства топлива для этого типа ядерных реакторов.
Наши исследования показали, что для замыкания топливного цикла на определенном этапе развития возникнет дефицит нейтронов, который, по нашему мнению, может быть компенсирован развитием термоядерных установок — токамаков в качестве источника нейтронов. Все эти направления требуют инновационных подходов при разработке новых конструкционных и топливных материалов, что реализуется путем применения методов наноконструирования.
Важным инновационным
направлением в обеспечении энергоэффективности является внедрение технологий сверхпроводимости.
Проводимые в РНЦ «Курчатовский институт» комплексные прикладные и фундаментальные исследования по указанным направлениям позволят достичь следующих результатов:
В области генерации энергии:
- концепция реактора СуперВ-ВЭР;
- обоснование безопасности строящихся и проектируемых АЭС, облик АЭС с водяным корпусным реактором;
- математические модели объектов топливно-энергетического комплекса, позволяющие повышать устойчивость объектов и минимизировать ущерб от аварий;
- мембранно-каталитические технологии и оборудование для водородной энергетики;
- стандарты безопасности для водородной энергетики, включая принципы построения систем подавления водородной опасности;
ИННОВАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ НАУКИ _________________________________
ОТ ПРИОРИТЕТОВ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ — К ГЛАВНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
Ядерная
физика
Физика конденсированного состояния и сверхпроводимость ■ * *; %і
Iі! V*!
Физика
плазмы
Физика
полупроводников
Атомная Новые материалы Термоядерная Электроника
энергетика и электротехника энергетика іА
1 ©
—
- системы диагностики для термоядерных энергетических установок;
- стратегия, технико-экономическое обоснование и концептуальные проекты развития региональной атомной энергетики на основе реакторов различной мощности, в том числе, для плавучих атомных станций;
- концептуальный проект газоохлаждаемого реактора для эффективного производства электроэнергии, водорода и тепла.
В сфере передачи энергии:
- наноструктурированные материалы для высокотемпературных сверхпроводящих систем новой электротехники, систем передачи электроэнергии, систем электродвижения, в частности, судовых.
В сфере энергопотребления:
- технологии производства новых источников света.
- разработка методик и стандартов производства новых видов осветительных систем и их компонентов.
Нанотехнологии в энергетике:
- новые радиационно стойкие материалы и малоактивируе-мые для атомного машиностроения, термоядерных установок и производства ядерных материалов, включая новые стали для корпусов реакторов;
- плазменные технологии и оборудование для производства металлообрабатывающего инструмента и деталей машин, работающих в сверхтяжелых условиях с многослойными нанопокрытиями, обеспечивающими рекордный ресурс работы, термо- и радиационную стойкость
- методы, технологии и оборудование (включая установки класса МЕГА Сайенс) для диагностики наноматериалов и наноструктур с использованием рентгеновского и синхротронного излучения, излучения нейтронов и других частиц. Информационно-аналитическое обеспечение ядерной энергетики:
- стратегия и прогноз развития энергетики и атомной энергетики, в том числе, до 2050 г.;
- технологии и специальные программно-алгоритмические средства математического моделирования объектов ядерной энергетики.
Стратегия модернизации социально-экономической сферы страны требует творчества и предприимчивости граждан страны, особенно молодежи. Вы ведете большую работу в области популяризации
науки. Какие Вы видите пути повышения авторитета научного работника, науки в целом в нашем обществе?
В советское время из-за неразвитости экономики и общества для образованного и творческого человека, который хотел самореализоваться, был фактически один путь: в науку. Поэтому научная сфера Советского Союза накануне распада, начавшегося в конце 80-х годов, оказалась уникальным резервуаром интеллектуального
ИННОВАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ НАУКИ
___________________________________jgllll____1
потенциала нации. В начале 90-х годов наука осуществила первую мощнейшую инжекцию интеллектуального потенциала в другие области развивающейся экономической, социальной и общественной инфраструктуры. Когда престижная фундаментальная наука внезапно лишилась денег, перспективы стали исчезать, а имидж науки — падать, началось движение. Существует масса примеров, когда ученые, в первую очередь физики, стали успешными банкирами, бизнесменами, политическими деятелями и т. д. Другая часть людей, одаренных, способных ученых, но уже менее социально активных, ориентированных только на научную деятельность, не могла уйти, но и не могла развиваться в науке, поскольку система рушилась. Для них естественным выходом стала эмиграция, где они продолжали работать в привычной области, но в другой среде, правда, в основном не на ведущих позициях. Только единицы смогли пробиться выше.
Для молодежи тех лет те перспективы, которые были бы у них в науке в советское время, исчезли. Поэтому это поколение вымывалось особенно активно. Масса людей пошла в коммерцию, развив ее с нуля. В результате сегодня в отечественной науке сложилась необычная ситуация, когда старшее поколение научных лидеров почти не подкреплено следующими за ними учениками, за ними нет «среднего поколения». Поэтому, образно говоря, их место в научной среде вакантно, то есть сейчас сложились почти идеальные условия быстрой, взрывной карьеры для талантливых, работоспособных молодых людей. Таких возможностей не было в обозримой истории науки вообще, а не только на моей памяти. А при имеющейся сейчас свободе выбора места работы, молодой человек может стать не только выдающимся российским ученым, но и исследователем мирового масштаба — человеком мира.
В истории отечественной науки имеются примеры — атомный, космический проекты, которые, дали
толчок развитию и нашей науки, и промышленности на многие годы, произвели мобилизацию всего интеллектуального и промышленного потенциала, и, естественно, ученый был тогда чрезвычайно престижной специальностью. И сегодня нам необходим проект национального характера, по масштабу и сути подобный атомному или космическому, который вытянет всю научно-техническую цепочку, а за ней и отрасли экономики, и престиж и статус ученого.
В настоящее время можно сказать, что за долгое время мы имеем первый глобальный научный проект, уже ставший реальностью — созданы основные элементы структуры и, главное, идеология для развития российского нанопроекта.
Курчатовский институт, в частности, наш НБИК-центр — один из основных элементов этой системы, работающий на научно-технологический прорыв. Вокруг Курчатовского НБИК-центра складывается междисциплинарный пул, научное сообщество нового поколения. Нам удалось не только сформулировать стратегию развития НБИК-конвергенции и инфраструктурно материализовать ее, но и собрать на этой площадке ученых, которые друг друга укрепляют и дополняют и работают на единую цель. К нам потянулись молодые ученые, чтобы иметь возможность работать на самом современном оборудовании, решать интереснейшие задачи и выигрывать в профессиональной гонке.
Все эти чрезвычайно сложные технологии требуют специалистов принципиально нового класса, подготовленных уже на междисциплинарной основе. Я считаю, нам удалось заложить правильный вектор в этой сфере. Совместная кафедра физики наносистем на физическом факультете МГУ им.М.В.Ломоносова и РНЦ «КИ» успешно работает с 2005 года.
Следующий наш образовательный проект — первый в мире и пока единственный факультет нано-, био-, информационных и
когнитивных технологий (ФН-БИК), созданный в мае 2009 года в Московском Физтехе, где я стал деканом. Учебная и научная база ФНБИК — Курчатовский НБИК-Центр.
Инновации лежат на границе науки и бизнеса. Какова философия Центра по выстраиванию взаимоотношений с бизнес-сообществом, инновационная модель Центра, будет ли Центр генератором не только научных и технологических решений, но и бизнес решений в области инновационной экономики?
НИЦ «Курчатовский институт» является центром превосходства в ряде областей — не только в исследованиях и разработках, но и трансфере технологий в реальный бизнес.
Вместе с тем, как системный интегратор и ключевой агент национальной инновационной системы, НИЦ «Курчатовский институт» прежде всего, формирует и апробирует модельные проекты трансфера высоких технологий в реальную экономику — с последующим их тиражированием.
Как пример такого проекта можно назвать опытный полигон в области малой энергетики и энергоэффективности в рамках которого отрабатываются модули генерации и эффективного потребления энергии с привлечением самых современных технологий: сверхпроводимости, наноматералов и эффективных источников света (светодиоды), генной инженерии и биотехнологий для получения экологичного моторного топлива. При этом — и это важно — проект строится как экономически эффективный для НИЦ «Курчатовский институт», как бизнес-проект, позволяющий в том числе привлечь внешнего инвестора. Тем самым, реализуется сплав высоких технологий и современной экономики. Фактически на базе НИЦ РНЦ «Курчатовский институт» мы создаем уникальный полигон для развития и использования всех инновационных энерготехнологий будущего.
