Нам есть чем гордиться: 15 ключевых достижений россии в 2018 году

Новые материалы и технологии

Учёные МГУ представили первые российские прототипы натрий-ионных аккумуляторов, которые обещают стать альтернативой более дорогим литий-ионным батареям. И если в конце 2019 года исследователи представили малые прототипы своей разработки, то в 2020 году прошла презентация полноразмерных аккумуляторов повышенной ёмкости. 

Материаловеды МИСиС создали самый огнеупорный материал в мире. Новый керамический материал карбонитрид гафния способен выдерживать рекордную температуру 4200 °C, что делает его перспективным для создания авиационной, ракетно-космической и специальной военной техники.

Другой коллектив российских учёных создал «скользкую керамику. В основе работы — технология получения керамического соединения алюминия, магния и бора (AlMgB14) со специальными добавками. При этом новый материал имеет аномально низкий коэффициент трения и может работать практически без смазки, что делает его привлекательным как для гражданского, так и для военного применения.

Российские химики разработали эффективный электрохимический метод синтеза технеция. Этот редкий радиоактивный металл не встречается в природе, но содержится в отработанных продуктах атомной промышленности. Помимо военного, электронного и медицинского назначений, метод может найти применение и в технологиях очистки радиоактивных отходов.

Коллектив курчатовцев разработал эффективный метод получения радионуклида рутения-97 для использования в ядерной медицине. Изотоп рутений-97 представляет особый интерес в области медицинской диагностики, так как он гораздо менее токсичен.

В свою очередь, учёные МИСиС разработали антибактериальные и противогрибковые нанопокрытия, которые за сутки уничтожают до 99,99% болезнетворных микроорганизмов.

• Антибактериальные и противогрибковые нанопокрытия разработки МИСиС

Не менее интересный прорыв случился в области разработки биоматериалов. Международный коллектив исследователей с участием профессора МГУ Дмитрия Иванова разработал полимерный материал, способный стать идеальным имплантом для восстановления мягких тканей живого организма.

Доверительное управление личными данными

Сегодня забота о сохранности личных данных человека ложится на его собственные плечи. Однако не все из нас достаточно разбираются в технических и юридических тонкостях, чтобы избежать утечек.

В связи с этим в Европейском союзе предложена новая стратегия управления личными данными. Согласно ей, человек может передать свои данные в доверительное управление специальному фонду. Профессионалы из этого фонда и будут заботиться о сохранности личных данных своих клиентов. Согласно новой инициативе, с разрешения человека его данные могут быть использованы в коммерческих целях, но тогда он получит за них свои дивиденды.

Альтернативная энергетика может приблизить эру водородного топлива.

Российский ученый и российская наука: как они выглядят сейчас

Россия оставила заметный след в мировой науке, причем как в фундаментальной, так и в прикладной. Российская наука – это и периодическая таблица Д.Менделеева, и запуск человека в космос. Ученые из России причастны к созданию телевидения, вакцины от полиомиелита и графена. Сейчас, правда, наука в России выглядит не совсем так, как того бы хотелось.

Несколько лет назад одна организация провела социологическое исследование, в котором попросила ответить, каким должен быть настоящий ученый. Больше всего респондентов ответили, что это образованный человек, эрудит и интеллектуал, а также честный человек, работающий на благо общества. И еще – фанатик в своей области.

А в Высшей школе экономики обработали статистические данные по всем российским ученым и составили такой усредненный портрет:

• мужчина 47 лет. Большая часть ученых приходится на группу 30-39 лет, хотя еще недавно это была группа с 50 до 59 лет;
• занимается техническими науками (таких почти 2/3). На втором месте естественные науки, затем идут общественные;
• имеет научную степень кандидата наук. Примерно каждый третий ученый имеет научную степень, 83,4 тысячи – кандидаты наук, а 28 тысяч – доктора наук.

В выборку попали те работники, которые профессионально занимаются исследованиями и разработками, и непосредственно заняты созданием чего-то нового.

Что же касается зарплат, если верить данным Росстата, ученые живут не так уж бедно:

• непосредственно научные сотрудники получают 95 532 рубля в месяц (но в муниципальных учреждениях – всего 58 588 рублей);
• преподаватели (которые часто тоже заняты наукой) получают в среднем 98 894 рубля в месяц, но если работают в муниципальных учреждениях – всего 47 643 рубля.

Как уже можно было понять из всего перечисленного, наука в России представлена преимущественно университетской наукой. Это значит, что научные сотрудники занимаются не исключительно исследованиями, а параллельно преподают. А еще чаще это преподаватели, которые время от времени занимаются научными исследованиями (или вообще делают вид, что занимаются ими).

Конечно, не все так ужасно – есть в России и научные учреждения, которые действительно что-то разрабатывают и внедряют, есть современные исследования и то, чем можно гордиться перед остальным миром. Сами ученые говорят о том, что в последние годы ситуация меняется, но медленно. Например, несколько опрошенных исследователей так рассказали о положении дел в их отраслях:

• биофизика – есть интересные проекты, а в некоторых сферах (трансплантология, медицинская техника и т.д.) Россия имеет сильную практику и конкурирует на мировых рынках. Минус – почти все расходные материалы и аппаратура закупаются за рубежом за валюту, и с очередным падением рубля становится совсем сложно это делать;
• астрономия – очень серьезное отставание по части техники. После окончания холодной войны в оборудование никто особо не вкладывается – последним достижением стал 2,5-метровый телескоп для МГУ, у которого есть сотни аналогов по всему миру. В итоге российские астрономы обрабатывают то, что получают со своих телескопов, например, американцы;
• биология – проблемы обычные, бюрократия и недостаток финансирования. Есть и хорошее – финансирование от Российского научного фонда и Сколково, есть современные исследования в сфере биоинформатики. Но, например, в фармацевтике Россия продолжает отставать;
• биоинформатика – теоретические исследования еще идут, но на практические нужны реактивы и оборудование, которые закупаются за рубежом на валюту. Как итог – финансирования не хватает, ученые увольняются и разъезжаются, а деньги часто идут на совсем посторонние проекты.

Как результат, молодой ученый чаще всего воспринимается в обществе как человек, который готов отказаться от материального благополучия и социального статуса в угоду науке, а также отказывается от куда более интересных перспектив за границей.

Квантовые вычисления

Использование квантовых компьютеров увеличилось во время пандемии 2020 года, помогая промышленности и индустриям более точно определять спрос и предложение на важные продукты, а также прогнозировать мировые тенденции.

Лидеры квантовой индустрии Google, IBM, Amazon и Microsoft планируют сделать в 2021 году большие шаги в квантовых вычислениях. Как известно, компания Microsoft развернула платформу Azure Quantum имеющую открытую экосистему с полным стеком, обеспечивающую доступ к разнообразному квантовому программному обеспечению, оборудованию и решениям, которые являются как масштабируемые, так и безопасные.

Первая пересадка человеческого сердца

К пересадке человеческого сердца ученые готовились с 30-х годов 20 века. Опыты шли над животными, в частности, российский ученый Владимир Демихов в 1946 году успешно пересадил второе сердце собаке, затем заменил легкие и сердце. 

В 60-е годы к операции по пересадке человеческого сердца серьезно готовился Норман Шамуэй, хирург из США. Ставя опыты над собаками, он разработал технологию, которая применяется до сих пор. Для ускорения и упрощения операции он оставлял верхнюю часть предсердия с крупными венами, и к ней пришивал нижнюю часть донорского сердца.

Владимир Демихов

Однако первую в мире операцию по пересадке человеческого сердца совершил Кристиан Барнард – специалист из ЮАР, обучавшийся в США. Он применил наработки Нормана Шамуэя, с которым был знаком со времен учебы в Минессотском университете, и Владимира Демихова – Барнард дважды приезжал к нему в Советский Союз, в 1960 и в 1963 годах.

Луи Вашканский согласился на трансплантацию сердца, попав в больницу ЮАР с третьим инфарктом. Без пересадки он был обречен умереть в течение ближайших недель. Так как в ЮАР было запрещено использовать донорские органы чернокожих, возникла проблема с поиском донора. Все решил случай – в ДТП погибла 25-летняя Дениза Дарваль. Ее отец дал согласие на операцию.

Первая пересадка человеческого сердца была проведена 3 декабря 1967 года. Операция длилась около пяти часов. Через несколько дней Луи Вашканский уже вставал с постели, принимал посетителей, общался. Несмотря на то, что пересаженное сердце девушки было заметно меньше, работало оно исправно.

Кристиан Барнард

Луи Вашканский прожил с новым сердцем 18 дней. Смерть наступила в результате развившейся пневмонии на фоне подавления иммунной системы. Иммунитет подавлялся, чтобы избежать отторжения организмом чужеродных тканей. Следующие операции по пересадке сердца прошли успешнее. Филипп Блайберг смог прожить 1,5 года после трансплантации, а Дирк ван Зыл – 24 года. В течение года после первой пересадки человеческого сердца во всем мире было проведено более сотни аналогичных операций.

Д. И. Менделеев

Всемирно известный химик Дмитрий Менделеев — гордость России. Появившись на свет в Тобольске в семье директора гимназии, он не имел преград для получения образования. В 21 год молодой Менделеев с золотой медалью окончил физико-математический факультет Петербургского пединститута. Спустя несколько месяцев он защитил диссертацию на право чтения лекций и приступил к преподавательской практике. В 23 года Менделееву была присвоена степень магистра химии. С этого возраста он начинает преподавать в Императорском университете Санкт-Петербурга. В 31 год он становится профессором химической технологии, а через 2 года — профессором общей химии.

Экономика

Важным достижением 2018 года в сфере экономики можно считать увеличение несырьевого экспорта России. Российский несырьевой неэнергетический экспорт достиг уровня в 150 млрд долларов — против 134 млрд в прошлом году. Западные санкции сделали свое дело и позволили предприятиям России поставить рекорд — наладить производство новой продукции и увеличить объем своих товаров за рубеж. Общая величина российского экспорта в 2018 году составит приблизительно 440 млрд долларов, а значит, объем российского несырьевого экспорта перевалит за треть.

В первом квартале 2018 года в 2,5 раза вырос экспорт железнодорожной техники, существенный рост показали автотовары и поставки «атомного» сектора. На 29% вырос экспорт холодильного оборудования, на 23% запорной арматуры. На 32% вырос экспорт электрических двигателей и генераторов, в 2,1 раза экспорт автомобильных кузовов. В 3 раза вырос экспорт полноповоротных экскаваторов. На 29% экспорт шариковых и роликовых подшипников. В 6,7 раза экспорт бензиновых двигателей. На 56% экспорт зерноуборочных комбайнов и многого другого…

Топливо, металлы, химия, высокотехнологичное оборудование — большинство показателей демонстрирует рост. По данным таможенной статистики, за первые 8 месяцев 2018 года общий внешнеторговый оборот России составил 445,4 млрд долларов США и по сравнению с январем-августом 2017 года увеличился на 20,8%. Не обошли успехи и развитие отдельных отраслей. Причем не только оборонной и сельскохозяйственной, но и таких направлений, как фармакология. За последние годы фармацевтика росла темпами от 15 до 25% в год.

Российской экономике удалось преодолеть шок от падения цен на нефть. Постепенно стало ясно, что делать с санкциями. Удалось избежать рецессии под гнетом внешнего давления, а запас прочности серьезно укрепился. Так, по итогам года международные резервы страны выросли на 37,4 млрд долларов, достигнув показателя в 462,1 млрд.

Это подушка безопасности, которая сегодня существует и во многом останавливает США от соблазна проигнорировать издержки союзников и надавить сразу всем. Лишает Вашингтон уверенности в том, что Россия не в состоянии выдержать подобное давление. На фоне традиционного для нашей страны низкого внутреннего и внешнего долга, это позволяет быть относительно самостоятельными даже в экономической сфере, при всей ее зависимости от американского доллара. Кроме того, средства, собираемые в «кубышку», откладывались не случайно, а с целью выполнения конкретных амбициозных задач.

В течение последних 20 лет российские ученые сделали ряд открытий мирового уровня. В список наиболее значимых научных достижений вошли:

1.В области физики был выполнен синтез шести самых тяжелых элементов таблицы Менделеева. В этом участвовали ученые из лаборатории им. Флерова. Она находится в Объединенном институте ядерных исследований в г. Дубна под Москвой. Эти новые вещества получили официальное признание со стороны Международного союза чистой и прикладной химии.

2.Создание технологий для получения светового излучения высочайшей мощности. Эта мощность основана на параметрическом усилении света, которое происходит в нелинейно-оптических кристаллах. Данную установку построили в Институте прикладной физики РАН в Нижнем Новгороде.

Создание мощных лазерных систем позволяет проводить исследование экстремальных физических процессов. Также стало возможным получать лазерные источники нейтронов с уникальными свойствами.

3.Мощные магнитные поля удалось получить физикам российского ядерного центра в городе Саров. Полученное в результате научного эксперимента магнитное поле в миллионы раз превышает силу земного магнитного поля.

4.Ученые из университета им. Губкина нашли доказательства небиологического происхождения нефти и газа. Эти полезные ископаемые могут также возникать в результате сложных процессов, происходящих в верхней мантии Земли.

7.Сибирские археологи обнаружили третий вид человеческих существ, которые получили название «денисовцы». Ранее науке были известны только два вида древних людей: неандертальцы и кроманьонцы. Кости новых людей были найдены в Денисовой пещере, которая была обнаружена на Алтае. Этот народ жил в Евразии 40 тысяч лет назад.

9.Новые гипотезы о миграции людей на Земле. Российские антропологи по результатам изучения фольклора и мифов народов Сибири и Америки доказали возможность определения направлений перемещений первобытных племен. Эти данные подтверждаются археологическими раскопками и наукой генетикой.

11.Изучение Челябинского метеорита размером в 20 метров также стало важным событием в российской науке. Благодаря проведенным в Институте геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН анализам его определили в класс обыкновенных хондритов.

Во время движения земле астероид пролетал на небольшом расстоянии от солнца. Этот вывод ученые сделали на основании наличия следов процессов плавления и кристаллизации, которые были обнаружены на фрагментах метеорита.

Открытие магнитосферы и радиационных поясов Земли

Земля представляет собой огромный естественный магнит, и потому окружена магнитосферой – областью ее магнитного поля. Магнитосфера – самая внешняя оболочка планеты и самая протяженная. Она сложна по форме и неоднородна, имеет нейтральные поля с очень слабым магнитным полем. Участки с сильным магнитным полем могут захватывать корпускулярное излучение Солнца – заряженные частицы вещества. Так называемый солнечный ветер состоит из электронов, протонов, альфа-частиц, ионов гелия и других элементов. Также сильные магнитные поля захватывают радиацию, в результате чего у Земли сформированы радиационные пояса. Они опасны для живых организмов при длительных полетах в околоземном пространстве.

Джеймс Ван Аллен

Радиационный пояс Земли был открыт в 1985 году Джеймсом Ван Алленом, ученым из США, который занимался анализом данных, собранных американским спутником «Эксплорер-1». Запись показывала, что уровень радиации менялся в процессе прохождения спутником полного витка вокруг Земли. Свое открытие Аллен озвучил в мае 1985 года. Оно было подтверждено независимыми исследованиями данных, полученных советским «Спутником-3». Позднее ученые повторно проанализировали данные со «Спутника-2» и также нашли подтверждение тому, что у планеты есть радиационный пояс. Отсутствие записывающей аппаратуры на «Спутнике-2» и ее неисправность на «Спутнике-3» не позволило СССР претендовать на первенство в открытии радиационного пояса. В дальнейшем, при запуске «Пионера-3» и «Луны-1», был открыт внешний радиационный пояс Земли.

Технологии ближайшего будущего

15. Плазменное силовое поле, защищающее автомобили от несчастных случаев и столкновений

Компания Boeing запатентовали метод создания плазменного поля, быстро нагревая воздух, чтобы быстро поглощать ударные волны.

Силовое поле можно будет генерировать с помощью лазеров или микроволнового излучения. Созданная плазма представляет собой воздух, нагретый до более высокой температуры, чем окружающий воздух, с другой плотностью и составом. Компания считает, что оно сможет отражать и поглощать энергию, генерируемую взрывом, защищая тех, кто находится внутри поля.

Если технологию удастся воплотить в жизнь, это станет революционным развитием в военной области.

16. Плавучие города

Плавающий экополоис, названный Lilypad, был предложен архитектором Винсентом Каллеба (Vincent Callebaut) для будущих климатических беженцев в качестве долговременного решения проблемы повышения уровня моря. Город может вместить 50 000 людей, используя возобновляемые источники энергии.

Плавающая структура состоит из трех «лепестков» и трех гор, которые окружают искусственную лагуну в центре, собирающую и очищающую воду.

Она использует энергию ветра, Солнца, приливных сил и других альтернативных источников энергии и даже собирает дождевую воду.

17. 3D печать органов для операций по пересадке

Ученые работают над технологией распечатывания жизнеспособных органов, которые можно будет использовать в качестве донорских при операциях.

Технология 3D печати уже претерпела большие изменения. Она использует картриджи, заполненные суспензией из живых клеток, и умным гелем, который придает структуру и создает биологическую ткань. При распечатывании гель охлаждают и вымывают, оставляя только клетки.

Ученые работают над решением сложностей, связанных с созданием органов, которые могли бы имитировать функции нормально выращенных органов в теле человека. Как только эти трудности будут преодолены, людям уже не придется беспокоиться об ожидании доноров.

18. Бионические насекомые

Ученые разрабатывают бионические средства для насекомых, благодаря которым ими можно будет управлять и направлять в труднодоступные места, чтобы найти людей, ставших жертвами землетрясений и других стихийных бедствий.

Например, усики тараканов присоединяют к небольшим радиоприемникам, прикрепленным на спине. Насекомые используют усики, как слепые люди используют трость, чтобы нащупать, что находится перед ними.

Исследователи контролируют движения насекомых, отправляя небольшие электрические импульсы к усикам и направляя их.

19. Вы сможете записывать свои сны

Ученым удалось преобразовать видеоролики YouTube, сканируя визуальные центры мозга человека, который их смотрит. В будущем технология будет достаточно продвинутой, чтобы записывать сны.

Мозг трех членов команды, участвовавших в проекте, сканировали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, когда они смотрели видеоклипы на YouTube. Затем исследователи интерпретировали данные с помощью математической модели, которая служила своего рода словарем мозга. Словарь позже воссоздавал то, что видели участники, сканируя случайные клипы и подбирая те, которые соответствовали активизации мозговой активности.

Хотя результат оказался не таким четким, в будущем ученые надеются улучшить технологию.

20. Поиск внеземной жизни в космосе

В Китае завершается строительство самого крупного в мире радиотелескопа «FAST» с рефлектором площадью в 30 футбольных полей, состоящим из 4450 панелей для наблюдения за внеземной жизнью.

Специалисты собирают гигантский телескоп в провинции Гуйчжоу в Китае, который превосходит обсерваторию Аресибо Пуэрто-Рико диаметром 300 метров. У китайского телескопа диаметр — 500 метров и периметр — 1,6 километров, и требуется 40 минут, чтобы обойти его.

Согласно исследователям такой телескоп улучшит наши возможности наблюдения за космосом.

Бонус: Жизнь до 1000 лет

Кембриджский геронтолог Обри де Грей (Aubrey de Grey) считает, что если технологии продолжат развиваться с такой же скоростью, вполне возможно, что уже появился человек, который доживет до 1000 лет.

Исследователь работает над терапией, которая будет убивать клетки, потерявшие способность делиться, позволяя здоровым клеткам размножаться и восстанавливаться. Терапия позволит 60-летним оставаться такими еще 30 лет, пока им не исполнится 90 лет. Процесс будут повторять до 120 или 150 лет и так далее.

Согласно М-ру Грею этот метод может стать жизнеспособным уже в течение 6-8 лет. Так что вполне возможно, что в будущем человек все-таки найдет эликсир вечной молодости.

Вода на Луне

Вода на Луне. Фото:NASA

31 октября специалисты NASA подтвердили, что с помощью спектрографа SOFIA обнаружилb воду, захваченную внутри освещенной Cолнцем поверхности Луны. Подтверждая, что на Луне может быть больше воды, чем предполагалось ранее, в NASA заявили, что вода не ограничивается холодными, затененными лунными местами, а распределяется по всей лунной поверхности.

Но для Луны это удивительный показатель, тем более для ее солнечной стороны. На теневой стороне спутника действительно может храниться вода. Ученые считают, что она в замороженном состоянии точно есть в «холодных микроловушках». Так называются мелкие впадины на поверхности Луны, в которых постоянно удерживается экстремально низкая температура в районе -160℃.

Интересно, что на солнечной стороне вода не может перейти в твердое состояние из-за солнечного тепла. На данный момент исследователи точно не знают, как молекулы воды сохраняются на светлой стороне Луны. Но есть предположение, что они таятся в пустотах между зернами лунного грунта. По словам астрофизика Пола Герца (Paul Gertz), это открытие доказывает, что ученым до сих пор мало что известно о лунной поверхности. Если жидкость есть даже на солнечной стороне спутника, значит, на теневой части ее может быть еще больше.

Всё в удалённом доступе

Пандемия COVID-19 заставила огромные массы людей временно перейти на удалённую работу, освоить дистанционное образование и консультации с врачом по интернету.

«Боевые испытания» показали, что цифровая революция в общем и целом свершилась. Удалённо работать, учиться и даже лечиться действительно можно. Это демонстрируют внушительные цифры статистики. Например, за время пандемии стремительно набрало популярность индийское приложение для онлайн-образования Byju. Сейчас им пользуются более 70 миллионов человек.

В то же время пандемия выявила и недостатки существующих сервисов. Они, несомненно, будут учтены, и рано или поздно виртуальное взаимодействие с коллегами, преподавателями и врачами станет таким же комфортным, как и реальное.

Лучшее оружие в мире

В плане надежности, неприхотливости, мощности и по соотношению цена/качество русское оружие является самым лучшим в мире. Ниже представлены некоторые выдающиеся образцы военной техники и вооружения.

1. Самолет Т-50. Он оснащен новейшими системами, является разработкой 2010 года, в серийное производство его планировалось запустить в текущем году.
2. Гранатомет РПГ-7. Орудие может использоваться для уничтожения живой силы противника. Гранатомет прост в применении, не дает отдачи при выстреле, может применяться с новыми типами гранат.
3. Вертолет Ми-8. Это многоцелевой вертолет, который применяется в грузовых и пассажирских перевозках, военный вариант также оснащен подвесками уничтожения.
4. Танк Т-14. Представлен в 2015 году.
5. Истребитель Су-35. Многоцелевой истребитель отвечает большинству требований, обычно предъявляемых к самолетам новейшего, пятого поколения.
6. Ракетный комплекс «Тополь-М». В течение ближайших десяти лет именно этот подвижный ракетный комплекс может стать основой российского вооружения.
7. Зенитные ракетные системы С-300. Система способна сопровождать шесть целей и наводить двенадцать ракет. Всего за пять минут весь комплекс приходит в боевую готовность.
8. Вертолет Ка-52. Боевой вертолет предназначен для уничтожения наземных и воздушных целей, живой силы противника.
9. Автомат Калашникова. В настоящее время это оружие стоит на вооружении в 106 странах мира, всего существует от 70 до 105 млн различных модификаций автомата Калашникова.
10. Тяжелый ракетный крейсер 941 «Акула». Основное вооружение – ракетный комплекс. Разработан крейсер еще в 1867 году.
11. Самоходный зенитный комплекс «Панцирь-С1». Комплекс был создан в 1994 году. Может захватывать до десяти целей в минуту.