Международный форум природоподобных технологий

В Москве в Доме ученых имени академика А.П. Александрова торжественно открылся III Международный форум природоподобных технологий. В своей пленарной лекции президент Курчатовского института Михаил Ковальчук подчеркнул, что новый технологический уклад, основанный на принципах устройства живых, природных систем — единственно возможное решение конфликта между техническим прогрессом и биосферой. И Россия последовательно развивает это направление.

«Новая идея всегда меняет ландшафт, нарушает сложившуюся обстановку, поэтому ее надо продвигать — так происходило и с природоподобным подходом. Сейчас президентом страны утверждена стратегия развития природоподобных технологий, реализуется целый ряд федеральных научно-технических программ», — рассказал Михаил Ковальчук.

Также президент Курчатовского института напомнил, что уже подготовлен национальный проект «Биоэкономика», который станет первым шагом к новому природоподобному укладу.

Участвовавший в заседании глава Минобрнауки Валерий Фальков сообщил, что министерством совместно с Курчатовским институтом подготовлен и внесен в правительство проект распоряжения о развитии природоподобных технологий. В рамках реализации этого распоряжения Курчатовскому институту совместно с другими научными организациями предстоит проведение исследований в первую очередь в области генетики и сельского хозяйства, энергетики, медицины, создания новых материалов, а также развитие новой инфраструктуры класса мегасайенс.

«Это значимый шаг вперед», — подчеркнул министр.

«Природоподобные технологии опираются на широкую междисциплинарную научную и технологическую базу. Они не наносят урон окружающему миру, а стремятся восстановить нарушенный человеком баланс между биосферой и техносферой», — отметил еще один участник заседания, президент Российской академии наук Геннадий Красников.

Формат форума он оценил как эффективный, дающий возможность обмениваться передовым опытом, инновационными технологиями, новыми подходами в решении задач глобального масштаба.

О том, как природоподобный подход реализуется в решениях для ракетно-космической отрасли, рассказал генеральный директор госкорпорации «Роскосмос» Дмитрий Баканов. Например, принципы природоподобия уже используются в самовосстанавливающихся материалах, устраняющих микроповреждения поверхностей.

«Роевой интеллект уже применяется при управлении спутниковыми группировками и беспилотными летательными аппаратами: множество устройств действуют как единая система, автоматически распределяя функции и нагрузку. В аэродинамике и тепловых системах также используются природные принципы. Например, покрытия по типу листа лотоса защищают солнечные панели и оптические элементы от загрязнений. Микроструктура поверхности, сходная с кожей акулы, снижает сопротивление воздуха и улучшает обтекание. Это дает прямой технический эффект снижения расхода топлива и увеличения ресурсов», — рассказал он.

Природоподобные технологии в контексте освоения космоса стали также главной темой доклада Михаила Ковальчука. Он рассказал о целом ряде направлений исследований и разработок, которые ведет центр для решения космических задач. Это и ядерная космическая энергетика (этой сферой Курчатовский институт занимается с 1950-х годов), и космическое материаловедение, и микроэлектроника, и даже изучение влияния условий космических полетов на живые организмы на приматных моделях, которые проходят на базе Курчатовского комплекса медицинской приматологии.

В системах жизнеобеспечения реализуется замкнутые циклы, также основанные на естественных процессах: фотосинтезе, регенерации и переработке. Они уже применяются на МКС, а в будущем станут базой для новых орбитальных станций, освоения Луны и дальних пилотируемых миссий.

Кроме того, Михаил Ковальчук рассказал о перспективах создания космических двигателей на основе термоядерного синтеза — реакции, которая происходит внутри звезд.

«Термоядерные двигатели в космосе могут появиться раньше, чем на Земле. Фактически там есть всё необходимое для этого, в том числе сверхнизкие температуры для охлаждения сверхпроводящих магнитов и вакуум», — пояснил он.

А основой для этих силовых агрегатов могут стать ракетные плазменные двигатели, первенство в разработке и внедрении которых принадлежит отечественному ученому Алексею Морозову, сотруднику Курчатовского института.

Во время торжественной церемонии открытия форума ученым Курчатовского института были вручены государственные награды. Орденом «За заслуги перед Отечеством» IV степени был награжден выдающийся физик-теоретик Николай Тюрин, возглавлявший Институт физики высоких энергий в Протвино. Вице-президент института Олег Нарайкин был удостоен звания «Заслуженный деятель наук РФ». Директор Курчатовского института Юлия Дьякова награждена медалью «За заслуги в освоении атомной энергии». Орден Дружбы был вручен заместителю директора Курчатовского института по научной работе Екатерине Яцишиной.

Курчатовский геномный форум

Научная программа продолжилась Курчатовским геномным форумом. На его сессиях обсуждалось значение генетических технологий для промышленной биологии, современного сельского хозяйства, профилактики и лечения социально значимых заболеваний.

Как сообщил заместитель руководителя по научной работе Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий Александр Яненко, в последнее время в нашей стране особое внимание уделяют развитию биоэкономики как первому этапу природоподобной техносферы. Цель — создание научно-технологического базиса и формирование инфраструктуры для становления и развития биоэкономики в России как новой хозяйственной системы, основанной на использовании биотехнологий и природных биоресурсов для производства товаров, услуг и энергии. Сейчас в РФ готовится национальный проект по развитию этого направления. В нем выделено два этапа. До 2036-го — обеспечение технологического суверенитета: создание в нашей стране производств критически важных продуктов биотехнологий (аминокислот, ферментов, витаминов и т.д.).

«Это очень наукоемкое направление. Поэтому важно, чтобы вместе с производством развивались научные исследования. В этом основную роль будет играть Научно-технологический центр биоэкономики и биотехнологий, созданный распоряжением правительства 7 августа 2024 года. В него вошло 10 ведущих организаций страны в этой области. Помимо Курчатовского института, выступающего головной структурой, это Институт биоорганической химии, Институт цитологии и генетики, Всероссийский НИИ сельскохозяйственной биотехнологии и другие», — рассказал Александр Яненко.

Также в рамках форума провели конкурс идей по развитию Национальной базы генетической информации, созданной в Курчатовском институте. Это необходимый для развития биологической науки и связанных с живыми системами отраслей промышленности цифровой проект, сообщил «Известиям» заместитель директора Курчатовского института по биологии и генетике Максим Патрушев.

— У этой системы уже сегодня есть большой функционал. Но нам было важно обсудить с представителями научного сообщества, в какую сторону ее развивать, что сейчас наиболее актуально, — пояснил он. — Нашим ученым нужны понятные и доступные биосерверы. Вся генетическая информация должна быть привязана к конкретным темам. Например, мы говорили о плазмидах — особых частях ДНК микроорганизмов. Они широко используются в научных исследованиях, в том числе для создания штаммов-продуцентов для промышленности. Это вызвало огромный интерес. Были предложены различные варианты развития.

Этот ресурс будет постоянно развиваться: после ввода в эксплуатацию разработчики планируют собирать отзывы о его работе и далее совершенствовать систему, добиваясь ее максимальной эффективности как практического научного инструмента.