08/02/2017

Гений-генерация: молодые российские ученые получили премии в области науки и инноваций

456 СО РАН РАН ИСЭ СО РАН Награды Физика Техника Науки о жизни Названы имена молодых лауреатов премии президента РФ 
в области науки и инноваций за 2016 год.

Бесспорно, что отмеченные премией работы наших молодых ученых соответствуют мировому уровню. А критерий для такой оценки один, общепринятый в научном сообществе: публикации в престижных научных журналах. И с этим у лауреатов все в порядке. Неслучайно у них высок и основной показатель продуктивности работы, индекс Хирша.

По словам экспертов, выбор из почти 300 заявок на премию было сделать непросто. Среди претендентов много достойных. Такая конкуренция среди молодых ученых свидетельство, что наша наука остается привлекательной для талантливой молодежи. Ее научный уровень остается высоким, несмотря на "утечку мозгов". Значит, Россия продолжает генерировать способных людей. Кстати, число ученых в возрасте до 39 лет в нашей науке за последние годы выросло на 30 процентов. А в некоторых направлениях молодых ученых стало больше, чем возрастных.

Отметим, что все лауреаты работают в академических институтах. Факт сам по себе показательный. Несмотря на снижение и так скудного финансирования, реформу, которая кардинально изменила жизнь академической науки, жесткую критику в ряде СМИ, институты РАН продолжают выдавать результаты мирового уровня.

Объявление имен лауреатов премии президента РФ приурочено ко Дню российской науки. Размер каждой премии 2,5 миллиона рублей. "Российская газета" представляет работы лауреатов.

Разработка Ильи Романченко (Институт сильноточной электроники СО РАН, г. Томск) может иметь важнейшее значение для оборонки, в частности, для вывода из строя различных систем, "напичканных электроникой": самодельных взрывных устройств, которыми пользуются террористы, мобильных телефонов, беспилотных аппаратов, остановки автомобилей и т.д. Причем установка может подавлять "врага" на расстоянии до 1 километра.

Казалось бы, подобные средства уже имеются у ведущих армий мира.

Верно, но мощность созданной Романченко установки по мощности в 10 раз превосходит все известные в мире аналоги и достигает 1 ГГв, что во много раз больше, чем у крупных АЭС. (Вся эта мощь сосредоточена в наноимпульсе длительностью 10-9 секунды). А значит, эффективность во много раз выше, чем у ныне действующих систем электронной борьбы.

Число ученых в возрасте до 39 лет в нашей науке за последние годы выросло на 30 процентов

— Генератор Романченко — это настоящий прорыв в науке, — сказал заместитель директора Института сильноточной электроники СО РАН Владислав Ростов. — Ему впервые в мире удалось разработать принципиально новый способ преобразования энергии. А если конкретно, то превратить мощные наносекундные импульсы в дециметровые радиоволны. Почему так важен именно этот диапазон? Дело в том, что существуют подобные генераторы, но для более коротких волн — миллиметровых и сантиметровых, а в "оборонке" работают с более длинными, дециметровыми. Так что Романченко попал в цель. "При создании своего генератора он применил необычный подход, — говорит Ростов. — По сути, это новая физика. В итоге устройство получилось простым, дешевым, очень компактным.

Этот генератор найдет себе дело и на "гражданке", например в медицине. При воздействии излучения на мембрану клетки ее проницаемость резко возрастает, и она пропускает больше лекарства. Это позволит существенно сократить дозы, а значит, подобные эффекты, что особенно важно для терапии онкологии.

Рак и свистнуть не успеет

Алексей Дмитриев и Анна Кудрявцева (Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН) награждены за новый метод ранней диагностики рака с помощью онкомаркеров. Кто-то скажет, а что здесь нового? Сегодня многие предлагают за деньги проанализировать любой из нескольких десятков маркеров, которые задолго до появления опухоли способны оповестить о грядущей опасности. И человек уже может принимать меры, что в онкологии сегодня является ключевым фактором спасения от страшной болезни.

Все так, если бы не одно но… В ведущих странах мира бум онкомаркеров сейчас сменился скептическим отношением. Оказалось, что около 30 процентов таких анализов выдают ошибку. Поэтому сегодня онкомаркеры применяются только для массового скрининга, и если у человека превышен некий порог, это повод для беспокойства. Надо проводить более углубленное исследование. Но даже если все нормально, нет гарантии, что анализ на самом деле верный.

— Лауреаты предложили совсем иной подход, — говорит заместитель директора Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Дмитрий Грядунов. — Для каждого вида рака изучается не какой-то один из известных маркеров, а целый набор. Причем исследуется, как они взаимодействуют друг с другом, как проявляют себя на разных этапах развития опухоли и т.д. В итоге диагностика переходит на совершенно новый уровень. Теперь врач может на самой ранней стадии однозначно сказать, есть предпосылки у человека к появлению рака или нет. Ошибки практически исключены.

Кроме более точной эффективной диагностики работа лауреатов позволяет намного эффективнее лечить пациентов. Ведь каждый из нас индивидуален, и каждый рак индивидуален. Так вот, выявленные онкомаркеры дадут возможность следить, как развивается болезнь, какие препараты эффективны, а какие нет. А значит, речь идет совсем о другом уровне медицины — о персонифицированном лечении пациента.

Формула для робота

Говорят, что 99,9 математических задач — это чистая игра ума, "искусство ради искусства", а результаты практически не применимы в обычной жизни. Работа лауреата премии Александра Гайфуллина (Математический институт им. В.А. Стеклова РАН) скорее всего станет приятным исключением. Полученные результаты могут помочь в создании роботов.

Александр Гайфуллин решил задачу, над которой более века бьются математики. Объект изучения — многогранники. Но не из школьного курса, а изгибаемые. У них жесткие ребра, а углы меняются. Впервые такие тела ввели в науку еще в XIX веке, и сразу же математики сформулировали несколько хитроумных и коварных задач. Во всяком случае решение затянулось на десятилетия.

Одну из них "расколол" в 1996 году Иджад Сабитов. Он доказал, что, как бы мы ни сгибали трехмерный многогранник, как бы ни меняли его углы, объем тела останется неизменным. И сразу возник естественный для математиков вопрос: а если у тела будет 4, 5 и вообще сколько угодно граней? Объем все равно не изменится?

 Решение задачи про многогранники открыло новое направление в геометрии и топологии. Фото: Сергей Куксин

Над этой задачей математики всего мира бились 20 лет, и вот только сейчас Александр Гайфуллин наконец нашел ответ: для любого числа граней объем останется неизменным. Надо отметить, что всех коллег поразил сам подход российского ученого к этой задаче. "Для решения подобных обычно используется вполне определенный математический аппарат, а я применил совершенно новый, — объясняет Гайфуллин. — Нет, я его не придумал, он хорошо известен, но работает в других задачах. Никому не приходило в голову, что его можно применить для изгибаемых многогранников. У меня получилось.

По мнению специалистов, российский математик открыл новое направление в геометрии и топологии. Вообще сфера применения такого подхода очень обширная, и прежде всего самые разные шарниры, без которых не обходится механика множества механизмов. Помимо роботов, это солнечные батареи спутников, которые на старте должны складываться, а после вывода на орбиту распрямляться, занимая большие площади.

Как Вселенная рождалась

Говоря образно, Блау, Лущевская и Пославский (НИЦ "Курчатовский институт") вернулись на 13,8 миллиарда лет назад, когда после Большого взрыва родилась наша Вселенная. В первые мгновения (около 10-11 секунды) после появления на свет Вселенная представляла из себя кварк-глюонную плазму. Изучение этого феномена — одна из главных задач знаменитого Большого адронного коллайдера в ЦЕРН. Есть гипотеза, что именно на этой плазме лежит "вина" за одну из загадок природы — исчезновение из Вселенной антивещества.

Лущевская и Пославский — теоретики, они строят различные модели поведения плазмы, Блау — экспериментатор, проверяет эти и другие версии. Лущевской были предсказаны различные параметры КГП и, в частности, так называемый киральный магнитный эффект, который позволяет объяснить, почему во Вселенной материя преобладает над антиматерией.

Сфера Пославского — кварки, из которых состоят протоны и нейтроны. Из семейства известных на сегодня 6 видов кварков ученый выбрал два — "прелестный " и "очарованный". И хотя они напрямую не входят в состав протонов и нейтронов, но без них картина мира была бы иной. Ученому удалось показать, что хотя эти кварки существенно отличаются, но физику процессов, в которых они участвуют, можно связать простым соотношением. Что было подтверждено экспериментом.

— Работы наших сотрудников имеют несколько аспектов, — сказал президент "Курчатовского института" Михаил Ковальчук. — Что касается научного уровня, то он очевиден. Ведь статьи опубликованы в престижных журналах. Но я бы посмотрел на это шире. В кризисные для страны годы наши ученые вышли на мировой научный рынок, способствовали запуску крупных проектов в ЦЕРН, ИТЭР, участвуют в создании в Германии лазера на свободных электронах и мощного протонного ускорителя. А сегодня Россия вообще стала полноправным и важнейшим участником мировых суперпроектов. Но ситуация меняется. Можно сказать, что мы вернулись в Россию, у нас есть свои мегапроекты, например НИКА, ПИК, ИГНИТОР. На них должны работать ученые мирового уровня. Так вот лауреаты перенесут сюда свой опыт и знания. Принесут пользу нашей науке в России.

Текст: Юрий Медведев