Наука будущего ― наука молодых. VII Всероссийский молодежный форум в Новосибирске

С 23 по 26 августа в Новосибирске прошел форум «Наука будущего ― наука молодых». Площадка объединила состоявшихся ученых в самых разных областях и молодых специалистов: студентов и аспирантов. Мероприятие прошло в рамках Международного форума технологического развития «Технопром-2022» ― в этом году в нем приняли участие 11 тыс. человек из 20 стран: представители власти, ученые и предприниматели. 

26 августа. Последний день форума

Финал VII конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов

Форум завершен. За четыре дня участники презентовали научно-исследовательские проекты, общались с молодыми коллегами и состоявшимися специалистами, дискутировали на круглых столах и знакомились с научными лабораториями.

В конце форума наградили победителей конкурса научно-исследовательских работ в номинациях: «Агро-, био- и продовольственные технологии», «Гуманитарные науки», «Информационные технологии и математика», «Науки о жизни и медицина», «Науки о Земле, экология и рациональное природопользование», «Новые материалы и способы конструирования», «Социальные науки», «Транспортные системы», «Машиностроение и энергетика», «Физика и астрономия», «Химия и химические технологии». В каждой номинации отметили несколько победителей ― претендентов на третье, второе и первое места.

«Было представлено огромное количество работ. Раз вы здесь, я считаю, что вы уже все уже победители, вы прошли невероятный отбор и отсев достаточно строгого экспертного жюри и поэтому я вас поздравляю. Площадка «Технопром» ― это шаг в будущее, шаг внедрения. Стык науки и технологий, который сейчас так нужен, вы должны преодолеть и решить», ― сказала на закрытии форума заместитель директора департамента государственной научной и научно-технической политики Елена Грузинова.

Новосибирский Академгородок

Физика полупроводников и ядерная физика, цитология и генетика, химическая биология, археология, филология и Томографический Центр: Академгородок под Новосибирском объединяет больше десятка научных направлений. На экскурсии в лаборатории, открытые по программе мегагрантов, участники форума «Наука будущего ― наука молодых» отправились в последний день перед награждением. Одной из точек стал Международный томографический центр СО РАН и ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины.

Студентам рассказали о новом методе реабилитации двигательных функций после перенесенного инсульта. Ежегодно в России регистрируют больше 450 тыс. случаев инсульта, а подавляющее большинство пациентов не способны вернуться к работе из-за инвалидности и нарушения двигательной функции. Дополнительная терапия с помощью интерактивной стимуляции мозга, которую разработали в Международном томографическом центре СО РАН и НИИ молекулярной биологии и биофизики, помогает пациентам восстановиться.

«Техническую и программную основы интерактивной стимуляции составляют функциональная магнитно-резонансная томография и электроэнцефалограмма, встроенные в контур обратной связи. Обратная связь позволяет испытуемому, находящемуся в томографе, получать информацию о состоянии своего мозга в реальном времени и волевым усилием влиять на это состояние», ― рассказали МТЦ СО РАН.  

В первую очередь специалисты ищут в мозге «мишень» ― участок, на который должна быть направлена реабилитация. Инсульт нарушает стандартные механизмы сенсомоторной координации. Когда человек пытается подвигать пораженной конечностью усилием воли, информация проходит через путь, поврежденный инсультом, что препятствует восстановлению конечности.

«Целевым местом должен быть участок, поврежденный инсультом, и реабилитация должна быть направлена на построение новых связей в головном мозге, чтобы обходить старые поврежденные пути. Это будет более эффективно приводить к восстановлению утраченных функций», ― рассказали специалисты.

С помощью устройства, которое в реальном времени показывает, какие зоны мозга активны в данный момент, человек учится  обходить нарушенные нейронные связи. Пациент видит, какие волевые усилия приводили к стимуляции зоны головного мозга, ответственной за двигательную функцию, учится их воспроизводить и продолжает тренироваться.

Параллельно с терапией интерактивной стимуляции мозга пациенты проходят и классические этапы реабилитации. Ученые сравнивают результаты классической реабилитации и дополненной тренировками мозга. Результаты сравнения еще не опубликованы, но специалисты говорят, что терапия дает положительный эффект.

25 августа. Третий день форума

Новые инструменты для исследований мирового уровня ― объекта класса мегасайенс, помогут ученым закрыть часть пока еще существующих темных пятен в знаниях физики, химии, создании новых материалов и многих других научных областях. Исследователи из нашей и зарубежных стран ждут, когда в России закончат строительство таких установок. Это нейтронный источник в Гатчине, лазер на свободных электронах в Московской области, коллайдер NICA в Объединенном институте ядерных исследований и Сибирский кольцевой источник фотонов (СКИФ) под Новосибирском. Об установках класса мегасайенс, их значении для науки и результатах, которые планируют получить ученые, на третий день форума говорили со студентами директор ОИЯИ академик  Г.В. Трубников, заместитель директора Института ядерной физики СО РАН академик  Г.Н.  Кулиманов, директор центра «Когерентная рентгеновская оптика для установок ”Мегасайенс”» БФУ им. И. Канта А.А. Снигирев, главный научный сотрудник Института ядерной физики Л.И. Шехтман и научный сотрудник ЦКП «СКИФ» Г.Д. Довженко.

Коллайдер NICA в Дубне

Проекты уровня мегасайенс невозможно построить в одиночку, с этим не справится ни Россия, ни США, ни Китай, ни Евросоюз: пока ни у кого в полном масштабе нет технологий, чтобы создать, запустить и эксплуатировать такой проект. За 6 лет создания комплекса NICA в Дубне к проекту подключились около 500 новых исследователей из 19 стран: США, Китая, Израиля, Индии, многих стран Европы, Египта, Южной Африки, Бразилии, Чили, Мексики.

Для проекта класса мегасайенс важно ставить такую цель, к которой стремятся еще одна-две лаборатории в мире. Задачи, которые можно решить на крупнейших научных установках ― это уровень Нобелевской премии, но чтобы ее получить, кто-то должен подтвердить результат. Об этом рассказал директор ОИЯИ Г.В. Трубников.

«Проекты уровня мегасайенс должны решать прорывные задачи в области фундаментальных исследований. В случае коллайдера NICA ― это исследования фазовых переходов сверхплотной горячей ядерной материи, для того, чтобы ответить на вопрос, в том числе, как образовалась наша Вселенная. Это задача лет на 20-30», ― сказал Г.В. Трубников.

Параллельно установки класса мегасайенс могут решать и прикладные задачи, а в процессе создания проекта появляются технологии, подходящие для применения в различных отраслях промышленности: «Проект такого класса имеет колоссальный спектр прикладных исследований. Например,  что мы делаем на NICA: поскольку мы работаем со сверхпроводящими ускорителями, то мы чуть ли не лучше всех мире и заведомо лучше всех в России умеем работать со сверхчистыми газами в чистой фазе. Это гелий, неон, кислород, водород. Все российские комплексы по сжижению природного газа и на Сахалине, и на Ямале используют те технологии, которые мы разработали в свое время для коллайдера», ― рассказал глава ОИЯИ.

Кроме этого, такие установки, как NICA позволяют моделировать на Земле воздействие космического излучения, в частности тяжелых ионов, на биологические объекты. Это нужно для планирования длительных космических миссий: без таких исследований серьезно возрастают риски для здоровья космонавтов. Самый большой риск для длительной космической экспедиции это не онкология, которая у астронавта может возникнуть и может быть вылечена по возвращению, а нарушение когнитивных функций.  Если астронавта не защищать, не защищать космический корабль и жилые отсеки, то через два-три года астронавт практически гарантированно вернется слепым, глухим и, мягко говоря, немножко не в себе», ― добавил Григорий Трубников.

Учитывая многолетние сроки, в течение которых ученые будут получать данные на проектах класса мегасайенс, работать на строящихся сейчас установках достаточно скоро начнут люди, которые пока только заканчивают университеты. О кадровом вопросе проектов мегасайенс Григорий Трубников поговорил с «Научной Россией».

― Скоро эти установки будут построены. Ученые, которые будут там работать, молодые люди, которые будут у них учиться, руки, которые будут это обслуживать и головы, которые будут придумывать идеи ― нам их хватает?

― Их хватает, но хочется, чтобы их было больше. Сейчас, в связи с определенными геополитическими сложностями, происходит обновление состава коллабораций. За это время к нам присоединились Мексика и Чили, сейчас мы говорим о том, чтобы повысить уровень участия Китая, в том числе в количественном отношении.

Ведь это живой процесс: население Земли растет, интерес к науке у студентов тоже растет, увеличивается количество ребят, которые идут в фундаментальные науки: физику и математику, интерес к инженерным наукам в стране подогревается. Поэтому я не вижу проблемы в том, что когда-то поток остановится. Конечно, он не остановится, но состав стран будет меняться: это естественная эволюция. Он меняется даже независимо от каких-то геополитических турбулентностей. Он меняется вследствие актуализации научной политики страны. Поэтому у меня нет каких-то беспокойств или тревог.

― Что, по вашему мнению, нужно молодым ученым для самореализации: чтобы они остались в науке и продолжили развиваться?

 ― В первую очередь ― это амбициозные научные задачи. Во-вторых, конечно, нужно развивать инфраструктуру: и исследовательскую, и инфраструктуру университетов, кампусов, быстрой транспортной доступности. Нужно вкладываться в развитие инфраструктуры, в развитие комфортной городской среды тех научных центров, где строятся объекты класса мегасайенс. И это нужно делать обязательно.

Новосибирский СКИФ

Один из крупнейших объектов класса мегасайенс сейчас строится под Новосибирском. Это Сибирский кольцевой источник фотонов. О проекте рассказал научный сотрудник ЦКП «СКИФ» Глеб Довженко.

По его словам, сейчас проект находится на объединенном этапе строительства и проектирования: «Когда создаются проекты мегасайенс, они должны быть актуальны в течение следующих как минимум 30 лет. Это значит, что такие объекты не та вещь, которую можно создать и как-то пользоваться. Это ”живой” и очень крупный объект, который все время требует внимания, доработки и все время будет как-то развиваться», ― сказал Г.Д. Довженко.

На строительной площадке СКИФ в Кольцово под Новосибирском заложена часть фундамента для накопителя и отдельных зданий, произведена значительная часть оборудования для ускорителя. По плану, в течение двух лет, к концу 2024 г., проект должен начать работу: появятся первые шесть станций.

«Большинство исследований, которые там проводятся, это, так или иначе, исследования функциональных материалов. Когда я говорю, что в 2024 г. будут построены 6 станций СКИФ, это значит, что фактически будет 6 готовых научных приборов, открытых для использования всеми учеными России и зарубежья. На них можно будет заниматься различными научными тематиками», ― добавил Глеб Довженко.

Станция, которую разрабатывает Глеб Довженко, будет заниматься материаловедением и конструкционными материалами и биологическим имаджингом для исследований наук о жизни. Любая станция на объекте мегасайенс, в частности на СКИФ, это значительные суммы, поэтому проектировщики пытаются получить максимум результата из каждой установки.  Глеб Довженко рассказал, что между материаловедением и наукой о жизни есть связь, основанная на особенностях установки: и те, и другие эксперименты удобно проводить на сравнительно высоких энергиях фотонов, поэтому станция объединит два направления. 

24 августа. Второй день форума

Будущее науки придется строить сегодняшним студентам и аспирантам, тем, кто сегодня начинает строить базу для развития технологий, которые обеспечат технологический суверенитет страны. Об этом на открытии форума сказал президент Российской академии наук А.М. Сергеев, приветствуя участников.

«Будущие мировые лидеры, те страны, которые будут определять ландшафты научно-технологического прогресса ― это страны, которые сегодня ставят на науку. Потому что технологии будущего ― это та наука, которую мы делаем сегодня», ― сказал президент РАН.

«У нас десятки кафедр, и могу сказать, что наиболее продуктивные и эффективные ― и с точки зрения производительности науки, и с точки зрения организации научного процесса, наиболее яркие ― те кафедры, на которых очень много молодежи. Здесь прямая зависимость ― чем больше молодежи, тем более эффективна кафедра. Наш университет, как и другие университеты, стремится сохранить молодежь у себя», ― поприветствовал участников ректор НГТУ А.А. Батаев. 

Второй день форума большей частью посвящен научным докладам. Ученые выступают перед финалистами конкурса научно-исследовательских работ и обсуждают проекты, которые они прислали на конкурс.  

Ученые и бизнес: развитие и поддержка карбоновых полигонов

Полтора года назад Министерство науки и высшего образования РФ запустило программу создания полигонов. В России организовали наблюдательные площадки, где ученые могли следить за потоками климатически-активных газов, как направленных в атмосферу, так и в экосистемы: лесные, болотные и морские. Сегодняшняя информация говорит, что концентрация CO₂ в атмосфере перешагнула порог в 418 ppm. О карбоновых полигонах, их развитии и создании новых говорили на площадке форума ученые и представители бизнеса. На вопросы «Научной России» ответил член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук Сергей Константинович Гулев.

― Насколько серьезное внимание сегодня уделяется климатической повестке? Понятно, что о ней много говорят, что существует Парижское соглашение, но насколько все это выражено в реальных делах?

― Сейчас сложное время, в том числе в политическом аспекте. Об этом на совещании тоже упоминали: был излишний, не люблю это молодежное слово, «хайп» в прошлом году и до этого, когда выходили оценочные доклады, говорилось о Парижском соглашении.

Сейчас появились другие большие вызовы. Но, несмотря на эти вызовы, насколько я знаю, и в мире, и в России позиции «отложите это на потом» нет. Продвигаются национальные проекты, никто не отменял и указов президента, в том числе ФНТП по климату и экологии и важнейших государственных проектов по учету и мониторингу климатически активных газов. Все это остается, все это будет выполняться и финансироваться. Просто об этом стали меньше говорить.

― Углекислый газ предлагали выкачивать из атмосферы под воду, отправлять под землю, перерабатывать различными способами. Что сейчас в тренде?

― Именно это мы обсуждали на совещании: что правильно делать? Мое личное мнение такое: надо стараться делать простые и, может быть, не очень затратные вещи. Можно, конечно, сжижить и захоронить на четыре километра тот или иной газ. Но это очень затратно и, прежде чем начинать, нужно понять потенциал того, что мы можем сделать простыми вещами, часто даже не связанными с климатическими проектами, а просто наладив нормальное энергопотребление на тепловой электростанции. А потом уже можно заниматься дорогими вещами.

К примеру, становится холодно в квартире, значит, нужно купить какую-то дорогую тепловую установку. Но давайте сначала пройдем по квартире, проверим окна и двери. Если теплее не стало, то нужно двигаться дальше. Здесь такая же стратегия.

― К каким результатам пришли на совещании? 

― Во-первых, мы впервые встретились в таком составе: ученые и бизнес-партнеры. Они приехали, с большим интересом участвовали и уже реально инвестируют, пусть не во все, но в отдельные полигоны, несмотря на возникающие экономические проблемы. 

23 августа. первый день форума

Проекты молодых

Форум подводит итоги VII Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов. Из 3500 поданных весной заявок организаторы отобрали лучшие проекты в десяти научных направлениях: сушка плодово-ягодного сырья и энергосберегающие технологии переработки отходов птицеводства, средневековые памятники в Тверской области и телемедицинские технологии для распознавания типов пневмоний, новые материалы и способы борьбы с фейковыми новостями. Теперь молодые ученые должны за 3 минуты представить свой проект опытным коллегам: «Мы выбирали лучших ребят из всех регионов», ― говорят организаторы.

«Наш форум уникален: во-первых, это самый большой научный форум, и, во-вторых, он мультидисциплинарен, охватывает все области наук. У нас работают десять дисциплинарных секций, от технических до гуманитарных наук. Здесь представлены практически все современные тенденции и тренды в российской науке», ― сказал председатель программного комитета форума, профессор, руководитель лаборатории инженерного материаловедения МГУ им. М.В. Ломоносова Д.А. Иванов.

Он добавил, что сегодня для молодых ученых созданы различные инструменты поддержки, но их необходимо увлекать и личным примером. «На форуме будет обсуждение перспектив развития больших инфраструктурных объектов мегасайенс, которые сейчас строятся. Эти объекты будут не только центрами коллективного пользования, где все смогут проводить какие-то эксперименты, но и точками встречи экспертов, работающих в разных областях, и молодых ученых. Я считаю, что на сегодняшний день у нас очень большие перспективы: наши объекты во многом превзойдут зарубежные аналоги и создадут все условия для того, чтобы, по крайней мере, экспериментальная российская наука успешно развивалась», ― сказал Д.А. Иванов.

Проекты мегасайенс и программы развития науки

Тема, к которой регулярно возвращаются участники форума ― это проекты мегасайенс. «В каком-то смысле проекты-маяки, если можно так выразиться ― это проекты класса мегасайенс, поскольку они меняют представление о России как о стране, которая способна делать уникальные вещи. Один из них это Сибирский кольцевой источник фотонов, вы его знаете, он реализуется усилиями или в кооперации российских, подчеркиваю, научных организаций и университетов. И это очень здорово. Это будет способствовать, в том числе, нашей технологической независимости», ― сказал министр науки и высшего образования В.Н. Фальков.

Также министр рассказал о проектах и программах, которые сегодня направлены на развитие науки. Один из новых проектов, который касается трансформации инженерного образования ― это «Передовые инженерные школы». Площадки для этого проекта уже выбраны ― это 30 ведущих университетов России, 20 из которых находятся в регионах. 

«Второй большой проект, непосредственно связанный с появлением новых технологий, продуктов, сервисов, возможность для творческой реализации студентов и преподавателей <…> это «Платформа университетского технологического предпринимательства», ― рассказал министр.

В конце первого для форума со студентами и аспирантами встретились ученые, которые входят в программный комитет мероприятия. В беседе «Наука будущего глазами молодых и государства» участники обсудили вызовы, которые стоят перед наукой и роль молодых ученых в решении возникающих проблем.

Фото автора