Медицина и космос, электромобили и цифровые платформы - как будет развиваться белорусская наука
Белорусские ученые запускают новый исследовательский цикл.
Биотехнологии, электротранспорт, точное земледелие, умные города и регионы, "индустрия 4.0" - в стране большой спрос на инновации. Развиваются технологии дистанционного зондирования Земли, идет работа над российско-белорусским спутником. Новые перспективы открываются и в области полярных исследований - близится к завершению строительство первой очереди Белорусской антарктической станции, а это позволит перейти к круглогодичным наблюдениям. О том, каких новшеств ждать от белорусской науки в ближайшие годы, рассказал в интервью корреспонденту БЕЛТА председатель Президиума НАН Владимир Гусаков.Борьба с COVID-19
- Пандемия в 2020 году изменила жизнь на всей планете. С новыми вызовами пришлось столкнуться и научному сообществу. Какой вклад вносят белорусские ученые в борьбу с COVID-19?
- Прежде всего хочу отметить, что борьбу с COVID-инфекцией нельзя сводить к соревнованию, кто быстрее организует выпуск своей вакцины. Это, конечно, престижно и важно - быть в числе первых. Но все гораздо сложнее, и простое опережение далеко не тождественно качеству и эффективности. COVID-19 - это не первая и не последняя инфекция на планете. Думается, успех в противостоянии болезням - не только и не столько в производстве вакцин и медпрепаратов, сколько в профилактике, правильном образе жизни, постоянном совершенствовании "суммы" медицинских технологий и системы здравоохранения страны. И Беларусь, ее руководство, медики, ученые идут именно этим путем.
Расскажу о разработках академической науки, применяемых в борьбе с COVID-19. Например, мы разработали метод применения контролируемого состава подогреваемой кислородно-гелиевой смеси для лечения пациентов с коронавирусом, трехслойный композиционный фильтр для индивидуальных средств защиты из созданных в академии материалов, которые обладают повышенной адсорбционной способностью. На основе светодиодных технологий разработаны УФ-излучатели, ориентированные как на индивидуальное применение для обеззараживания воздуха (в масках), так и на использование на крупных объектах, например, в метро для обеззараживания поручней эскалаторов.
- Какие методы лечения белорусские ученые предлагают медикам?
- Совместно с БГМУ работаем над созданием метода лечения пациентов с тяжелыми внебольничными пневмониями, осложненными острым респираторным дистресс-синдромом, с использованием стволовых клеток. С РНПЦ эпидемиологии и микробиологии проводим изучение динамики гуморального и клеточного иммунитета у пациентов после перенесенной внебольничной пневмонии, а также исследования по полногеномному секвенированию штаммов коронавируса, циркулирующих в Беларуси.
Ученые-биохимики выполняют исследования, направленные на получение рекомбинантных белков вируса в условиях in vitro и in vivo для создания средств диагностики и профилактики инфекции. Институт физико-органической химии ведет компьютерное моделирование взаимодействия лекарственных средств с рецепторами коронавируса для разработки новых эффективных методов лечения.
Совместно с Минздравом сформирована рабочая группа по созданию отечественной вакцины для массовой профилактики. Кроме того, НАН Беларуси готова к проведению научных исследований по изучению эффективности вакцин, созданных в других странах.
Мы создали научный совет по вирусологии, действующий в Международной ассоциации академий наук. Совет объединил ведущих белорусских и зарубежных ученых из 10 стран, включая Россию, Китай, Армению, Грузию, Кыргызстан, Узбекистан, Украину, Таджикистан и Черногорию. Он позволил обеспечить координацию действий на этом чрезвычайно актуальном направлении, обменяться знаниями и опытом в области противодействия инфекциям. Работы продолжаются, и мы рассчитываем на существенные подвижки благодаря сложению усилий научных сообществ.
Проекты будущего
- В Беларуси планируется до 2025 года реализовать несколько "проектов будущего", в том числе в сфере биотехнологий. Какое участие в них примут белорусские ученые?
- Академия наук будет участвовать в реализации всех "проектов будущего". Это наша миссия - быть в первых рядах исследователей. Так, по одному такому проекту - "Биотехнологии для фармацевтики" - академия выступит ответственным заказчиком. Он нацелен на создание технологий и производств новых лекарственных средств и их компонентов. Предусмотрены также мероприятия по клиническим испытаниям, сертификации и регистрации этих средств.
Мы создадим отечественную технологию производства противоопухолевых препаратов, действующим веществом которых являются моноклональные антитела. Будет организовано опытно-промышленное производство. На академическом предприятии "Академфарм" будут выпускаться антиретровирусные препараты, препараты для лечения нервной системы, болезни Альцгеймера, вирусных гепатитов, костно-мышечных заболеваний, бронхиальной астмы, тромбоза, эмболии и других. Планируется также создание базы потенциальных РНК-маркеров социально значимых заболеваний. Она будет использоваться в научном центре наномедицины для лечения и профилактики онкологических, инфекционных и других болезней. Большая работа ведется по разработке методов генетической паспортизации пациентов для развития персонифицированной медицины.
- Что нового стоит ждать в сферах АПК и электротранспорта?
- Мы будем активно участвовать в выполнении проекта будущего "Биотехнологии в агропромышленном комплексе". Он включает разработку новых геномных биотехнологий маркерной селекции для растениеводства и животноводства. Также будет создано научное опытно-промышленное производство биоветеринарных препаратов для получения экологически чистой и безопасной продукции животноводства. В этом же ряду - работа над проектом будущего "Точное земледелие".
Академия наук - один из ключевых исполнителей проекта "Национальный электротранспорт". Мы разработали комплексную программу развития электротранспорта, интегрирующую на системной основе все работы, которые проводятся в стране в области его разработки, производства и применения, развития зарядной сети, а также меры стимулирования. Вообще это направление - один из доминирующих глобальных трендов, и крайне важно быть в лидирующей группе, создавая отечественную производственно-технологическую базу. Его актуальность для нас крайне высока ввиду повышения мощности белорусской энергосистемы и необходимости ее эффективного использования.
- Вы недавно говорили, что Национальная академия наук готова при наличии инвестиций создать на базе своих разработок электромобиль из белорусских комплектующих.
- Да. И я подтверждаю эти слова. Центральное звено комплексной программы - научное сопровождение развития электротранспорта. Причем не только в научных лабораториях, а в реальных производственных условиях. Когда мы говорим об академии как многопрофильной корпорации, это имеет материальное подтверждение в пилотных экспериментальных образцах, которые проходят детальное тестирование, испытываются, передаются в массовое производство. На своих мощностях мы проводим адаптацию к электрической тяге существующих образцов автотехники, создаем новые конструктивные решения, в том числе персонального электротранспорта. Разрабатываем дизайн новых пассажирских низкопольных электробусов с быстрой зарядкой на конечных остановочных пунктах. Создаем тяговые батареи, в том числе на основе использования супернакопителей, силовую электронику, системы управления и многое другое.
НАН Беларуси освоила практически все компетенции по проектированию электромобилей с использованием цифровых технологий: разработку дизайн-проектов экстерьера, интерьера, проектирование ходовой части и силового электропривода. В сотрудничестве с МАЗ и БЕЛАЗ изготавливаются опытные образцы электротранспорта и его основные компоненты (тяговый электродвигатель, силовая и управляющая электроника, батарея). Повторюсь: при наличии инвестиций на производственной базе Объединенного института машиностроения НАН Беларуси возможна организация малосерийного производства легких коммерческих электромобилей каркасно-панельной конструкции. Мы прорабатываем этот вопрос. Гарантией успеха являются созданные нами самостоятельно, за собственные средства, опытные образцы. Один из них, кстати, демонстрировался на выставке научных разработок, приуроченной ко Дню белорусской науки, которая прошла совсем недавно.
Цифровизация
- В программных документах до 2025 года особое внимание уделяется вопросам цифровой трансформации экономики. Электронное правительство и здравоохранение, умные дома и умные города - все это сейчас на повестке дня. Какие разработки предложит Национальная академия наук в области цифровизации?
- По вопросу цифровизации страны Академия наук обладает серьезными наработками, уже внедренными на уровне регионов и отдельных сфер, таких как образование и медицина, внешняя торговля, оборонный комплекс. Мы планируем нарастить поставки этих систем. Предлагаем и ряд инновационных проектов.
Например, ведется разработка опытного образца белорусской цифровой платформы для развития умных городов и территорий. Она позволит интегрировать информацию от всех источников технологий умного региона, а также предоставлять органам местного самоуправления информационную среду для принятия решений по управлению городским хозяйством и реагированию на запросы населения. Получат дальнейшее развитие картографические информационные системы для поддержки принятия решения на всех уровнях управления с использованием геоинформационных технологий, а также системы для создания персональных аудиогидов для территорий и конкретных объектов. Продолжится совершенствование информационной системы сбора и управления информацией о событиях сетевой безопасности пользователей, а также доступа к сервисам и ресурсам академсети BASNET и научно-образовательной сети GEANT.
В области электронного здравоохранения планируется переход к высокоинтеллектуальным системам путем создания программного обеспечения для обработки и анализа динамических объектов на микроскопических изображениях, генерации реалистичных медицинских изображений для обучения искусственных нейронных сетей при решении задач классификации. Будут созданы компьютеризированные системы поддержки диагностики пульмонологических и онкологических заболеваний в виде вычислительных веб-сервисов, а также распределенная государственная медицинская информационная система для учреждений здравоохранения с поддержкой принятия решения врачей на базе технологии нейронных сетей.
- Есть ли планы в области точного земледелия, перехода к "индустрии 4.0"?
- Создается цифровая платформа для точного сельскохозяйственного производства. В частности, она позволит без потери эффекта снизить нормы внесения минеральных удобрений (на уровне не менее 15%), обеспечить точность прогноза урожайности культур (не ниже 80%), точность оценки площади повреждения сельхозкультур (не ниже 85%). Работаем над цифровой платформой мониторинга массовых патологий лесных насаждений основных лесообразующих пород.
Для интенсивного перехода к решениям в области "индустрии 4.0" планируется наращивание вычислительных ресурсов и программного обеспечения единой суперкомпьютерной платформы кластерной архитектуры для решения задач искусственного интеллекта, биоинформатики, численного моделирования и предоставления облачных сервисов. Они позволят сократить длительность цикла "проектирование - изготовление - испытания", повысить потенциал организаций науки и образования на основе использования параллельных вычислений и систем моделирования.
Космос
- Планируется ли продлять эксплуатацию действующего Белорусского космического аппарата?
- БКА работает в составе российско-белорусской орбитальной группировки спутников дистанционного зондирования Земли и в полном объеме выполняет свои задачи. Напомню, что срок его эксплуатации на орбите продлен до конца 2021 года, то есть суммарно составит практически 10 лет при гарантированном времени использования схожих аппаратов в 5 лет. Это эквивалентно созданию и эксплуатации еще одного такого спутника. Так что этот стратегический проект является высокоэффективным. В настоящее время специалисты НАН Беларуси совместно с российскими коллегами из АО "Корпорация "ВНИИЭМ" проводят детальный анализ состояния бортовых систем БКА в целях определения возможности продолжения эксплуатации спутника.
В январе 2020 года между НАН Беларуси и госкорпорацией "Роскосмос" подписано соглашение о расширении возможностей группировки спутников на основе информационного ресурса российских космических аппаратов "Канопус-В" №3, 4, 5, 6 и "Канопус-В-ИК". Белорусский наземный комплекс приема, обработки и распространения космической информации с БКА включен в состав российской единой территориально-распределенной информационной системы. Это существенно повысило качество обеспечения космической информацией белорусских потребителей.
- На какой стадии работа над российско-белорусским спутником дистанционного зондирования Земли?
- Дальнейшее развитие системы ДЗЗ мы связываем с созданием спутника нового поколения. Он обеспечит пространственное разрешение 0,35 м (у действующего спутника - 2 м). В 2020 году завершено эскизное проектирование. Сейчас ведутся работы по созданию космического аппарата и космической системы в целом. Планируется, что российской стороной будет создана служебная платформа, выполнен запуск и страхование спутника. Оптическую полезную нагрузку изготовит белорусское ОАО "Пеленг". Белорусский наземный комплекс управления, приема, обработки и распространения космической информации обеспечит предприятие "Геоинформационные системы" НАН Беларуси.
Создаваемая сейчас космическая система станет основой перспективной объединенной группировки аппаратов дистанционного зондирования Земли стран ЕАЭС. Работы по ее формированию предусмотрены в межгосударственной программе по интеграции национальных космических систем государств ЕАЭС, одобренной Евразийским межправительственным советом в июле 2020 года.
Полярные исследования
- Белорусские полярники отправились в 13-ю экспедицию и находятся в Антарктиде с конца декабря. О каких результатах уже можно говорить?
- Во время 13-й Белорусской антарктической экспедиции в 2020-2021 годах планируется завершить создание первой очереди инфраструктуры нашей антарктической станции "Гора Вечерняя" и ее подготовку к функционированию в круглогодичном формате. По состоянию на середину февраля текущего года смонтирован и введен в эксплуатацию ряд объектов станции. Это и трехсекционный модуль управления, связи и навигации, и восьмисекционный служебно-жилой модуль, и биологическая лаборатория, и новый комплекс дизель-электростанции. Проведено обустройство снежно-ледовой взлетно-посадочной полосы для внутриантарктических авиационных перелетов по международной системе DROMLAN, а также около 30 км трасс движения снегоходной техники.
Успешно апробирована новая система спутниковой связи системы VSAT и получена двухсторонняя связь со спутником NSS 12. Появление данного вида связи - это качественно новый шаг в развитии коммуникаций антарктической экспедиции. Мы сможем производить круглосуточный обмен информацией больших объемов, использовать интернет для оперативной телемедицины и проведения онлайн-консультаций и видеоконференций, а сотрудники экспедиции получат возможность общаться с родными и близкими.
Сейчас реализуется ряд научных проектов по изучению Антарктики. Они предусматривают исследование аэрозольного и газового состава атмосферы, УФ-излучения, а также земной коры в районе горы Вечерняя. Ведется мониторинг озонового слоя Земли, поиск участков, перспективных с точки зрения наличия полезных ископаемых, оцениваются возможности использования биологических ресурсов Антарктики.
- Свой отпечаток на этот антарктический сезон наложила пандемия. С какими сложностями нашим полярникам довелось столкнуться во время организации экспедиции и долгого путешествия на ледяной континент?
- Мудрость веков учит: в каждой сложности надо искать источник для развития, продвижения. Да, пандемия осложнила отправку белорусских полярников в Антарктиду. Но Академия наук совместно с Министерством иностранных дел в октябре 2020 года успешно провела ряд мероприятий. В результате наши полярники были доставлены на научно-экспедиционное судно "Академик Трешников" в Санкт-Петербурге. Отмечу: перед отправкой из Минска у одного из сотрудников экспедиции был выявлен положительный тест на СOVID-19. После выздоровления он по воздуху был доставлен в Кейптаун (ЮАР) на борт "Академика Трешникова".
Отправка основной экспедиции в Антарктиду планировалась на 24 октября 2020 года. Но из-за выявленных у некоторых членов экипажа и сотрудников Российской антарктической экспедиции положительных тестов на СOVID-19 выход судна был отложен почти на месяц, а сотрудники оправлены на карантин. Наконец после завершения карантина 15 ноября судно с российскими и белорусскими полярниками на борту вышло из порта Санкт-Петербурга в Антарктику. И 26 декабря была проведена воздушная грузовая операция по доставке с борта экспедиционного судна на Белорусскую антарктическую станцию "Гора Вечерняя" 10 человек личного состава и около 28 т грузов.
Мы постоянно отслеживаем состояние дел на нашей станции. По состоянию на сегодня личный состав 13-й Белорусской антарктической экспедиции здоров, успешно выполняет запланированные научные программы и решает инженерно-технические задачи по вводу в эксплуатацию очередных объектов станции и обеспечению ее жизнедеятельности.
Поддержка молодых ученых
- Один из приоритетов страны на ближайшие годы - поддержка и сопровождение одаренной молодежи. Какую работу Национальная академия наук планирует проводить с юными исследователями?
- Академия наук отдает приоритет работе с молодыми учеными. Средний возраст ученых НАН сейчас чуть более 46 лет, хотя еще совсем недавно он приближался к 60 годам. Работники в возрасте до 29 лет составляют почти треть академических исследователей.
Для молодежи в Академии наук созданы все условия для творческого роста. Проводится ряд конкурсов, присуждаются премии, оказывается грантовая поддержка. Наиболее престижны три премии для молодых ученых: имени академиков Жореса Алферова, Василия Купревича и Всеволода Игнатовского. Учрежден ежегодный конкурс "100 молодых талантов Национальной академии наук Беларуси". Лауреатами конкурса уже стали 36 молодых ученых. Мы и далее намерены проводить самую активную работу по выявлению талантливых молодых исследователей. В ближайшем будущем они поведут за собой новые поколения по прорывным направлениям научных исследований.
На постоянной основе проводятся научно-популярные лекции, мастер-классы для одаренных школьников. Организуется посещение научно-исследовательских организаций для популяризации научных достижений, приобщения к специфике труда ученого. Мы стремимся выйти на новый уровень по выявлению и сопровождению талантливых исследователей уже со школьной скамьи.
Международное сотрудничество
- Как развивается сотрудничество с учеными других стран? Какие наиболее яркие проекты реализовывались в 2020 году, а какие намечены на перспективу?
- НАН Беларуси активно развивает взаимовыгодные отношения с академиями наук и другими крупными научными центрами. Мы выполняем межгосударственные программы и проекты, расширяем географию внешнеторговой деятельности. Сейчас мы работаем в кооперации с партнерами из почти 100 государств. С организациями из более 60 стран выполняются экспортные контракты. Суммарно действует более 200 договоров о сотрудничестве с научными и научно-производственными центрами, органами управления наукой из 65 государств. Наиболее крупные экспортные контракты заключены с организациями России, Украины, Китая, Саудовской Аравии, Казахстана, Грузии, Латвии, Польши, Германии и Нидерландов.
Для подтверждения успехов на зарубежном векторе приведу несколько фактов. Так, по данным Белстата, за 2016-2020 годы совокупный объем экспорта наукоемкой и высокотехнологичной продукции и услуг, включая гранты, составил более $250 млн. Экспорт товаров и услуг НАН Беларуси в 2020 году достиг $45,5 млн. Для разработки и адаптации передовых технологий, их продвижения на зарубежные рынки в НАН Беларуси действуют 43 международных исследовательских центра и совместные лаборатории.
В 2020 году НАН Беларуси выполняла ряд крупных проектов и контрактов по заказу зарубежных партнеров. В их числе разработка и изготовление высокотехнологичных оптических систем, исследования в области ядерной энергетики и обеспечения физической защиты ядерных материалов и установок, разработка и поставка сельхозтехники, производство фармацевтической продукции, создание термозащитных материалов.
Планы на будущее
- В Беларуси определены направления развития на ближайшие пять лет. Какое влияние принятые решения окажут на развитие инноваций?
- Сегодня белорусской науке отводится ключевая роль в построении интеллектуальной экономики. Белорусские научные разработки успешно внедряются в машиностроении, приборостроении, энергетике, микробиологии, медицине, фармацевтике и других отраслях. Постоянное развитие науки - один из приоритетов страны. В 2020 году Академия наук Беларуси успешно завершила очередной исследовательский цикл, обеспечила достижение запланированных целевых показателей. Высокий уровень отечественной фундаментальной и прикладной науки сохранен и значительно приумножен.
Для решения задач, поставленных Всебелорусским народным собранием и программными документами, уже в ближайшей перспективе белорусским ученым предстоит сформировать актуальную научную базу для новейших достижений, основанных на искусственном интеллекте, суперкомпьютерах и больших данных, авиакосмических исследованиях, смарт-энергетике, электротранспорте, прецизионной фармацевтике, композитных материалах, тонкой химии, точном земледелии и животноводстве, функциональном питании, а главное - на историко-культурном наследии и гуманистических ценностях.
https://www.belta.by/
