О приоритетных научных задачах, для решения которых требуется задействовать возможности федеральных центров коллективного пользования (ФЦКП) научным оборудованием

Правительство России сообщило о ходе работы по выполнению поручения Президента России от 18 октября 2013 года №Пр-2426 (пункт 1).

В настоящее время в России функционирует более 300 центров коллективного пользования научным оборудованием, а также более 90 уникальных научных установок и комплексов.

Наличие перечня задач будет способствовать повышению эффективности деятельности центров коллективного пользования научным оборудованием в решении актуальных проблем социально-экономического развития страны.

В целях формирования перечня задач была создана рабочая группа, в состав которой вошли представители Российской академии наук, национального исследовательского центра «Курчатовский институт», национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», Совета Министерства образования и науки Российской Федерации по науке, а также представители Администрации Президента Российской Федерации, ФАНО и Минобрнауки.

При подготовке перечня задач использованы результаты прогноза научно-технологического развития на период до 2030 года.

Перечень задач соответствует приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники, утверждённым Указом Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года №899.

Перечень сформирован на основании проработки более 770 предложений от заинтересованных федеральных органов исполнительной власти, технологических платформ, бизнеса, научных организаций, промышленных предприятий, образовательных организаций высшего образования и содержит 16 приоритетных научных задач:

1. Исследование, разработка и создание новых поколений систем, приборов, устройств и их компонентов на базе технологий нано- и микросистемной техники;
2. Исследование, разработка и создание гибридных, биоподобных и искусственных биологических материалов, структур и систем, в том числе медицинского назначения, а также интеллектуальных технических систем, устройств и их компонентов, включая нейроморфные;
3. Использование принципов программируемого управления сетью и виртуализации сетевых сервисов для формирования проблемно-ориентированных вычислительных сред, предназначенных для решения сложных прикладных проблем;
4. Мозг: когнитивные функции, механизмы нейродегенерации, молекулярные мишени для ранней диагностики и лечения;
5. Клеточная и регенеративная медицина. Трансплантация органов и тканей, созданных на основе технологии 3D-культивирования;
6. Мультиплексные платформы для молекулярной диагностики онкологических, сердечно-сосудистых, аутоиммунных и инфекционных заболеваний;
7. Персонализированная медицина социально значимых и орфанных заболеваний эндокринной системы;
8. Национальная коллекция экспериментальных моделей патологий человека и криобанк биологических материалов;
9. Разработка технологий интегральной оценки экологической безопасности регионов и городов России;
10. Повышение эффективности поиска и извлечения стратегических металлов из сырья природных и техногенных месторождений;
11. Разработка новых методов в биотехнологии твёрдых субстратов и возобновляемой биомассы;
12. Создание прорывных технологий в области разработки и производства пространственных и интегральных композитных конструкций для техники нового поколения;
13. Электрохимические накопители и преобразователи энергии для энергоэффективного и экологичного транспорта, робототехники, распределённой и возобновляемой энергетики;
14. Разработка перспективных технологий безопасной социально приемлемой ядерной и термоядерной энергетики;
15. Построение астрономического сегмента национальной системы противодействия космическим угрозам и развитие методов астрономических исследований;
16. Энергетика будущего. Развитие фундаментальных исследований поведения вещества при экстремальных параметрах.

1. Исследование, разработка и создание новых поколений систем, приборов, устройств и их компонентов на базе технологий нано- и микросистемной техники.

Задача направлена на достижение принципиально нового функционального качества технических систем за счёт обеспечения радикального снижения их ресурсоёмкости и энергопотребления, повышения эксплуатационных характеристик и безопасности использования, снижения техногенной нагрузки на окружающую среду.

Основные ожидаемые результаты:

• создание сенсорных систем нового поколения для мониторинга жизнедеятельности, окружающей среды, химико-технологических процессов и т.д.;
• разработка новых систем контроля и обеспечения безопасности населения, промышленных и гражданских объектов.

2. Исследование, разработка и создание гибридных, биоподобных и искусственных биологических материалов, структур и систем, в том числе медицинского назначения, а также интеллектуальных технических систем, устройств и их компонентов, включая нейроморфные.

Задача направлена на исследование белковых структур, методов и технологий интеграции неорганических и биологических материалов, формирование гибридной компонентной базы, когнитивных процессов, познавательной деятельности, методов синтеза искусственных биологических объектов.

Основные ожидаемые результаты:

• создание принципиально новых гибридных и искусственных биологических материалов, в частности для регенеративной медицины (искусственные ткани и органы), фармакологии, новых приборов и устройств бионического типа;
• разработка и создание интеллектуальных технических систем, в том числе нейроморфных, включая интерфейсы «мозг-машина», биологические протезы органов человека, управляемые сигналами головного мозга, биологические вычислительные системы, биоподобные сенсорные системы, антропоморфные робототехнические системы, на основе принципиально новых гибридных, биоподобных и искусственных биологических материалов и приборной базы бионического типа.

3. Использование принципов программируемого управления сетью и виртуализации сетевых сервисов для формирования проблемно-ориентированных вычислительных сред, предназначенных для решения сложных прикладных проблем.

Задача направлена на разработку комплекса сетевых и информационных технологий построения гибкой, адаптируемой под специфику исследований инфраструктуры на основе новой концепции организации сетевого пространства и вычислительных услуг.

Основные ожидаемые результаты:

• создание высокотехнологичной инфраструктуры для проведения исследований в области компьютерных сетей национального масштаба, развития Интернета нового поколения, апробации решений в области безопасности национального информационного пространства;
• построение распределенной платформы программируемого управления сетями, обеспечивающей отказоустойчивость и высокую доступность ресурсов, переорганизацию сетевых сервисов и сетевой инфраструктуры, согласованное планирование ресурсов;
• осуществление поддержки прикладных исследований в других областях знаний за счет проблемной ориентации информационной инфраструктуры, включая создание ресурсов нового типа, повышения интенсивности использования существующих вычислительных, сетевых и информационных ресурсов.

4. Мозг: когнитивные функции, механизмы нейродегенерации, молекулярные мишени для ранней диагностики и лечения.

Задача направлена на решение проблемы увеличения продолжительности жизни человека с сохранением высокой работоспособности и умственной активности.

Основные ожидаемые результаты:

• разработка комплексов для коррекции психических и психосоматических расстройств (сложные формы депрессии, зависимости);
• ранняя диагностика и предотвращение развития нейродегенеративных болезней (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона);
• создание мозг-компьютерных интерфейсов, методик робот- и компьютер-опосредованной нейрореабилитации с направленной стимуляцией мозга при потере конечности;
• разработка экзоскелета для восстановления двигательной активности людей с параличами, ускоренной реабилитации после инсультов, травм спинного и головного мозга.

5. Клеточная и регенеративная медицина. Трансплантация органов и тканей, созданных на основе технологии 3D-культивирования.

Задача направлена на решение проблемы увеличения продолжительности жизни человека с сохранением качества жизни, предотвращения инвалидности при невосстанавливаемых врожденных или приобретенных нарушениях внутренних органов, при повреждениях кожных покровов и элементов опорно-двигательной системы на основе разработки технологий тканевой инженерии для восстановления и замещения функционально не пригодных, «изношенных» тканей и органов человека, создания альтернативы пересадке донорских органов.

Основные ожидаемые результаты:

• создание эквивалентов кожи для восстановления покровов при хронических язвах, псориазе, ожогах, пластике после удаления опухолей;
• построение матричных каркасов для хирургического лечения пациентов с тотальным поражением трахеи, выращивание новых сосудов на каркасах;
• получение заселенных клетками организма самого пациента заместителей органов мочеполовой системы с восстановлением функций;
• выращивание клеточных культур, корректирующих нарушения ритма работы сердца, замещая рубцы после перенесенного инфаркта.

6. Мультиплексные платформы для молекулярной диагностики онкологических, сердечно-сосудистых, аутоиммунных и инфекционных заболеваний.

Задача направлена на решение проблем ранней диагностики социально значимых заболеваний, контроля эффективности лечения и оценки безопасности донорского материала.

Основные ожидаемые результаты:

• разработка тест-систем для определения возраст-зависимых заболеваний, своевременной коррекции угроз, связанных с питанием и образом жизни;
• создание молекулярных паспортов опухолей, позволяющих оценить результативность лечения дорогостоящими курсами препаратов;
• развитие дистанционного мониторинга состояния сердечно-сосудистой системы с использованием имплантируемых мультиплексных датчиков;
• создание микрочипов для борьбы с распространением резистентных инфекционных возбудителей, контроля эффективности вакцинации, мониторинга донорской крови и др.

7. Персонализированная медицина социально значимых и орфанных заболеваний эндокринной системы.

Задача направлена на стабилизацию доли населения России с ожирением, не превышающем уровень 5–10%, и сахарным диабетом 2-го типа в пределах 3%, снижение на 30–50% частоты установления инвалидности вследствие осложнений заболеваний эндокринной системы.

Основные ожидаемые результаты:

• разработка протоколов применения молекулярно-диагностических комплексов в «интраоперационном» режиме и в режиме «у постели больного»;
• создание молекулярно-генетических и нейрогуморальных маркеров, обеспечивающих снижение на 30–50% частоты установления инвалидности вследствие сосудистых осложнений сахарного диабета и гормонально-активных опухолей;
• расширение возможностей неонатального скрининга и предымплантационной диагностики нарушений формирования пола и хромосомных аномалий.

8. Национальная коллекция экспериментальных моделей патологий человека и криобанк биологических материалов.

Задача направлена на решение проблемы моделирования заболеваний человека на животных с учётом этнических особенностей геномов граждан России.

Основные ожидаемые результаты:

• построение моделей нейродегенеративных, онкологических, сердечно-сосудистых, аутоиммунных и эндокринных заболеваний, предназначенных для поиска лекарств;
• получение генетических линий лабораторных животных, модифицированных в соответствии с требованиями пользователей федеральных центров коллективного пользования к моделированию этнических особенностей течения заболеваний;
• создание криобанка образцов крови и тканей от здоровых доноров и от пациентов, страдающих различными патологиями.

9. Разработка технологий интегральной оценки экологической безопасности регионов и городов России.

Задача направлена на обеспечение экологической безопасности страны за счёт разработки новых технологий интегральной оценки экологической безопасности регионов и городов России.

Основные ожидаемые результаты:

• оценка поведения в окружающей среде широкого спектра загрязняющих веществ, опасных для организмов, экосистем и человека (радионуклиды, тяжёлые металлы, диоксины и др.);
• оценка риска возникновения различных природных и техногенных катастроф в регионах страны для минимизации их последствий;
• разработка эффективных методов оценки экологической безопасности регионов и городов и создания технологий предоставления ресурсно-экологической информации государственным органам и хозяйствующим субъектам.

10. Повышение эффективности поиска и извлечения стратегических металлов из сырья природных и техногенных месторождений.

Задача направлена на разработку системы современных подходов к прогнозу и поиску месторождений, определению форм нахождения рудных компонентов в пределах природных и техногенных месторождений и создание эффективных технологий их переработки.

Основные ожидаемые результаты:

• разработка инновационных технологий прогноза месторождений стратегических металлов на основе выделения новых территорий в рудных районах;
• построение моделей формирования месторождений стратегических металлов, технологии оценки состава пород и руд, прогнозирование глубоких горизонтов и флангов эксплуатируемых месторождений для повышения длительности их работы;
• оптимизация и поиск новых месторождений стратегического назначения (золото, никель, кобальт, хром, уран, редкометалльная и редкоземельная группы).

11. Разработка новых методов в биотехнологии твёрдых субстратов и возобновляемой биомассы.

Задача направлена на разработку технологий переработки возобновляемого биологического сырья и отходов с целью получения оптимальных по экологичности и экономичности процессов и оптимальных по свойствам продуктов.

Основные ожидаемые результаты:

• разработка новых экологически безопасных технологий получения биотоплива второго поколения;
• создание новой платформы для синтеза полимеров и химических реагентов;
• получение новых лекарственных препаратов, функциональных пищевых добавок для человека и кормовых добавок для сельскохозяйственных животных;
• разработка новых материалов.

12. Создание прорывных технологий в области разработки и производства пространственных и интегральных композитных конструкций для техники нового поколения.

Задача направлена на создание научно-технических основ разработки и производства композитных конструкций нового поколения с 3D-армированной структурой и высокой степенью интегральности, повышение эффективности транспортной техники и ракетно-космических систем.

Основные ожидаемые результаты:

• создание научно-технологического задела в области разработки высокопрочных и сверхлёгких элементов конструкций транспортных средств и космической техники;
• разработка прототипов композитных конструкций для новой конкурентоспособной техники;
• создание технологической базы для реализации концепции интеллектуальных композитных конструкций, в том числе самодиагностирующихся и самоадаптивных, а также повышение технического уровня транспортных и космических систем, снижение затрат на их эксплуатацию.

13. Электрохимические накопители и преобразователи энергии для энергоэффективного и экологичного транспорта, робототехники, распределённой и возобновляемой энергетики.

Задача направлена на разработку новых аккумуляторов и топливных элементов, а также материалов для них, открытие новых перспектив для производства электрохимических накопителей/преобразователей энергии для различных отраслей, развитие которых лимитировано отсутствием подходящих источников питания.

Основные ожидаемые результаты:

• создание литий-ионных аккумуляторов с рекордными удельными энергетическими и ресурсными характеристиками для электротранспорта, портативной электроники, специальной техники и возобновляемой энергетики;
• разработка новых материалов с уникальными характеристиками для производства химических источников тока сверхвысокой ёмкости для беспилотных летательных аппаратов и других мобильных приложений;
• создание эффективных накопителей энергии на базе новых аккумуляторов для распределённой и возобновляемой энергетики.

14. Разработка перспективных технологий безопасной социально приемлемой ядерной и термоядерной энергетики.

Задача направлена на разработку перспективных термоядерных технологий, обеспечивающих безопасную, стационарную работу термоядерных энергетических реакторов, а также создание безопасных и безотходных гибридных реакторов «синтез-деление».

Основные ожидаемые результаты:

• разработка технологии поддержания постоянного режима горения термоядерной плазмы с помощью высокочастотных волн и инжекционных схем;
• разработка технологии вывода продуктов горения термоядерной плазмы через специально разработанные интерфейсы диверторного типа;
• создание и тестирование эффективных материалов и конструкционных элементов защиты первой стенки термоядерного реактора, стойких к облучению плазмой и нейтронами;
• создание научной основы конструирования источника термоядерных нейтронов для перспективных гибридных систем преобразования ядерной энергии, сочетающих преимущества атомной и термоядерной энергетики.

15. Построение астрономического сегмента национальной системы противодействия космическим угрозам и развитие методов астрономических исследований.

Задача направлена на изучение фундаментальных проблем Вселенной, а также создание эффективной системы противодействия космическим угрозам, включая своевременное обнаружение и информирование о них.

Основные ожидаемые результаты:

• создание эффективного астрономического сегмента национальной системы обнаружения опасных небесных тел, в том числе системы обнаружения опасных небесных тел и явлений, и информационно-аналитических средств своевременного предупреждения о космических угрозах;
• получение наблюдательных данных о компактных релятивистских объектах, источниках сверхмощных гамма-всплесков, других спонтанных ограниченных по времени явлениях, которые позволят изучить поведение материи в условиях, пока недостижимых в земных лабораториях;
• изучение проблемы происхождения и развития жизни во Вселенной, а также обнаружение и исследование астрономическими методами планет, находящихся вне Солнечной системы, со свойствами, схожими с земными.

16. Энергетика будущего. Развитие фундаментальных исследований поведения вещества при экстремальных параметрах.

Задача направлена на изучение быстропротекающих процессов при предельных значениях давлений и температур, обнаружение новых фаз вещества с необычными свойствами и создание энергонасыщенных материалов, использование которых обеспечит прогресс энергетики.

Основные ожидаемые результаты:

• получение новейших данных по физико-химическим свойствам конструкционных и газоплазменных сред в условиях экстремальных воздействий;
• разработка основ новых технологий создания мощных импульсных энергетических устройств различного назначения, основанных на принципах прямого преобразования химической энергии в электрическую, включая устройства для обеспечения защиты энергетических объектов;
• создание новых образцов принципиально новых энергетических, энерготехнологических, энергодвигательных установок различного назначения;
• разработка и создание эффективных средств предотвращения вероятных техногенных катастроф на взрывоопасных объектах.

Перечень задач подготовлен совместно с Российской академией наук.

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab^® по материалам сайта Правительство РФ.

02.01.2014 Вице-премьер Д. Рогозин - Роскосмос, Объединенная ракетно-космическая корпорация (ОРКК), "Алмаз-Антей" и "Тактическое ракетное вооружение" могут войти в состав создаваемого концерна Воздушно-космической обороны
05.12.2013 Минкомсвязи опубликовало стратегию развития ИТ-отрасли до 2020 года, но то, как авторы стратегии интерпретируют многие отраслевые показатели, заставляет усомниться в правильности выбранных ориентиров
03.10.2013 Роскосмос станет корпорацией - ОАО «Объединенная ракетно-космическая корпорация» (ОРКК)
10.08.2013 Доходы РФ от космической деятельности сопоставимы с выручкой от экспорта вооружения - Владимир Гутенев
02.08.2013 Dassault Systеmes и ФГУП "НПО "Техномаш" достигли соглашений о сотрудничестве
12.04.2013 В России создадут новый пилотируемый космический корабль, стоимость которого оценили в 160 миллиардов рублей
14.04.2013 Законопроект о госкорпорации «Роскосмос», в котором отражена идея максимальной концентрации всех функций и возможностей в рамках единой структуры, направлен в правительство
04.03.2013 Российский космический корабль нового поколения "полетит" на "Ангаре"
02.02.2013 Реактор для космического ядерного двигателя будет готов к концу 2014 г
02.12.2012 Сотрудники CompMechLab® НИУ СПбГПУ в 2012 году завершили получение лицензий Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, Федерального космического агентства и Министерства промышленности и торговли Российской Федерации на осуществление деятельности в атомной энергетике, космической иавиационной промышленности
14.11.2012 Роскосмос создаст крупнейшего производителя ракетных двигателей
31.08.2012 1. Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королёва планирует победить в тендере Роскосмоса на эскизное проектирование новой тяжелой ракеты-носителя 2. О работах CompMechLab® НИУ СПбГПУ по расчетному сопровождению гиперзвуковой тематики в РКК "Энергия"
25.05.2012 К Международной Космической Станции (МКС) успешно стартовал первый частный космический корабль SpaceX Dragon. Стыковка намечена на сегодня - 25 мая
07.05.2012 1. Управляемый немецкий космический аппарат SHEFEX II (SHarp Edge Flight EXperiment), предназначенный для "возвращаемых" космических экспериментов, прошел вибротесты. 2. О работах CompMechLab® НИУ СПбГПУ по численному моделированию возвращаемых аппаратов космических кораблей
28.10.2010 Базовое предприятие ракетно-космической отрасли ГКНПЦ им. М.В. Хруничева внедряет "Цифровое производство" Siemens PLM Software
19.07.2010 Премьер-министру В.В. Путину показали новейшие разработки и перспективные проекты РКК "Энергия", в том числе проект новой пилотируемой системы
10.12.2009 Государственный Космический Научно-Производственный Центр им. М.В. Хруничева выбрал PLM-систему от Siemens PLM Software
12.04.2009 В конкурсах Роскосмоса стоимостью ~ 1 млрд руб. победили Ракетно-космическая корпорация "Энергия" и "ЦСКБ - Прогресс"
16.10.2007 РКК ЭНЕРГИЯ представит новый пилотируемый космический корабль