Важнейшие достижения Российской академии наук за период 1996-2001 гг.

За прошедшие годы получены выдающиеся результаты в области математики и ее приложений. Был решен ряд важных классических проблем, сохраняющих актуальность в современной науке, намечены и развиты новые пути исследований, поставлены и решены крупные прикладные задачи. Так, в Математическом институте им. В.А. Стеклова академик А.А. Болибрух решил классическую проблему сведeния произвольной неприводимой системы линейных дифференциальных уравнений с рациональными коэффициентами к стандартной биркгофовой форме с помощью аналитических преобразований.

В Санкт-Петербургском отделении того же института академиком Л.Д. Фаддеевым с сотрудниками был разработан новый метод исследования квантовых интегрируемых моделей, основанный на постулировании дискретности переменных пространства-времени; при этом сохраняется точная интегрируемость моделей. Из единой дискретной модели как предельные случаи могут быть получены основные модели квантовых интегрируемых систем с непрерывным пространством-временем.

В Институте математики им. С.А. Соболева СО РАН академику Ю.Л. Ершову с помощью разрабатываемой им в течение ряда лет теории локальных полей удалось построить принципиально новое расширение поля рациональных чисел.

Коллективом ученых Института вычислительной математики РАН построены модели, основанные на применении сопряженных уравнений гидротермодинамики для анализа глобальных изменений окружающей среды, прежде всего, климата.

Следует отметить работу членов-корреспондентов В.К. Левина и А.В. Забродина о многопроцессорных высокопроизводительных системах. В 2000 году Межведомственным суперкомпьютерным центром совместно с НИИ "Квант", Институтом прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН и рядом других организаций создана и введена в эксплуатацию многопроцессорная вычислительная система МВС-1000/М с пиковой производительностью 1 триллион операций в секунду. Система представляет собой наиболее мощный суперкомпьютер в сфере науки и образования страны и является головным образцом нового поколения отечественной линии систем массового параллелизма.

Институт математического моделирования РАН использовал суперкомпьютер МВС-1000/М при моделировании процессов электронного переноса в полупроводниковых наноструктурах, важных для повышения быстродействия элементов электронных схем и систем связи, исследования неустойчивых режимов в трехмерных потоках вязкого сжимаемого газа, обтекающего отдельные элементы сверхзвуковых летательных аппаратов и др.

Из достижений в области физики следует назвать работы Института ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения по прецизионному измерению сечения рождения пионных пар и других адронных состояний при электрон-позитронной аннигиляции, а также совместные эксперименты этого же Института и Брукхэйвенской национальной лаборатории (США) по прецизионному определению гиромагнитного отношения мюона. Результаты этих исследований впервые дали указания на явления, выходящие за рамки "Стандартной Модели".

Необходимо отметить работы в Дубне по синтезу самых тяжелых 114-го и 116-го элементов таблицы Менделеева.

В Институте ядерных исследований РАН успешно развивается нейтринная астрофизика. Результаты многолетних измерений потока нейтрино от Солнца на галлий-германиевом нейтринном телескопе Баксанской обсерватории свидетельствуют в пользу осцилляций нейтрино (перехода одного типа нейтрино, скажем, электронного, в другой, мюонное). Окончательное подтверждение этого эффекта, предсказанного учеными Академии (в частности, Б.М. Понтекорво), потребует пересмотра наших представлений о строении элементарных частиц и роли нейтрино в эволюции Вселенной.

Усилиями большого коллектива российских, украинских и других зарубежных специалистов при головной роли Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН создана научная аппаратура с рекордными параметрами для исследования строения Солнца, мощных солнечных вспышек и влияния солнечной активности на Землю в рамках проекта КОРОНАС-Ф; осуществлен успешный запуск космического аппарата КОРОНАС-Ф. Информация о солнечных вспышках, космических лучах и магнитных возмущениях солнечного происхождения позволит лучше понять процессы, происходящие на Солнце, солнечно-земные связи, более детально изучить влияние солнечной активности на Земле.

Успешно развивались исследования в области физики твердотельных наноструктур. Открыт новый класс спонтанно формирующихся гетероструктур - однородных по форме и размеру и коррелированных по взаимному расположению двух- и трехмерных массивов квантовых точек. Разработана эпитаксиальная технология выращивания совершенных полупроводниковых наногетероструктур с контролируемыми массивами квантовых точек. Созданы образцы инжекционных лазеров на квантовых точках, обладающие уникальными характеристиками.

Разработана новая конструкция лазеров для сине-зеленой области спектра с волноводом, имеющих рекордно низкую пороговую плотность накачки, созданы лазерные диоды, работающих в непрерывном режиме при комнатной температуре. Данный цикл фундаментальных работ, выполненных главным образом в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе, определил направление исследований в области физики и технологии гетероструктур с предельным размерным квантованием и обеспечил приоритет России в этой области.

За основополагающие исследования в области физики полупроводниковых гетероструктур академик Ж. И. Алферов в 2000 году был удостоен Нобелевской премии по физике.

На заседаниях Президиума обсужден ряд важных физико-технических проблем энергетики, проблем развития современной энергетики. Из результатов в этой области отмечены исследования поведения заряженных макрочастиц в пылевой плазме различного происхождения, выполненных академиком В.Е. Фортовым с сотрудниками в Институте теплофизики экстремальных состояний Объединенного института высоких температур РАН. Впервые получены упорядоченные структуры, подобные жидкому кристаллу из протяженных цилиндрических частиц в плазме тлеющего разряда постоянного тока. В эксперименте на борту орбитальной космической станции "МИР" и Международной космической станции получена уникальная информация о поведении микрочастиц в плазме в условиях микрогравитации.

Учеными Института энергетических исследований РАН выявлены основные тенденции развития мировой энергетики в последней четверти ХХ века, позволившие существенно скорректировать энергетические прогнозы, уточнить прогнозы развития энергетики России и СНГ.

В области механики и процессов управления в Институте проблем сверхпластичности металлов РАН исследована физическая природа явления сверхпластичности металлов и сплавов, ранее открытого доктором технических наук О.А. Кайбышевым. Установлено, что эффект ускорения кинетики формирования твердофазного соединения при сварке давлением в условиях сверхпластической деформации носит универсальный характер для сплавов, интерметаллидов и керамик. Разработана структурно-контролируемая интегральная технология формовки, совмещенная со сваркой давлением, в условиях низкотемпературной сверхпластичности. Разработаны ресурсо-сберегающие технологии получения точных осесимметричных заготовок большого диаметра из труднодеформируемых и малопластичных сплавов методом локальной сверхпластической деформации.

Учеными институтов Теоретической и прикладной механики и Гидродинамики СО РАН разработана концепция аэродинамических труб нового поколения, позволяющая адекватно моделировать сложные газодинамические процессы в гиперзвуковом диапазоне скоростей. Создана не имеющая аналогов по своим параметрам аэродинамическая труба адиабатического сжатия (АТ-303) с чистым рабочим газом. Труба АТ-303 обеспечивает адекватное моделирование полета воздушно-космических самолетов с ГПВРД в диапазоне чисел Маха от 7 до 20, оснащена современным многоканальным измерительным комплексом и оптической системой визуализации.

Большую научную важность представляют две работы, выполненные в Институте проблем управления им. В.А. Трапезникова. Разработан метод синтеза управления манипуляционными роботами для случаев, когда информация о состоянии имеет не количественный, а качественный характер. Полученные результаты, не имеющие аналогов, открывают новые возможности в управлении манипуляционными и транспортными роботами и при анализе двигательной активности в биомеханике.

Совместно с различными КБ авиационной промышленности разработаны и освоены в производстве не имеющие аналогов в мире высоконадежные струйно-газовые системы управления летательными аппаратами; такие системы без подвижных деталей, успешно эксплуатируются на многих типах летательных аппаратов.

Учеными Института системного анализа РАН и Московского государственного университета открыты новые типы обратных связей, позволяющие развить регулярный метод структурного синтеза нелинейных динамических систем и, тем самым, решить одну из центральных проблем теории управления.

В области химических наук среди наиболее крупных научно-технологических разработок последних лет следует отметить комплекс работ Института органической химии им. Н.Д. Зелинского и Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН по переработке природного газа в целевые продукты.

В Институте органической химии предложена оксиднометаллическая система с высоким содержанием решеточного кислорода, позволяющая при реакции с метаном получать синтез-газ с селективностью более 95% и легко регенерируемая при окислении воздухом.

В Институте нефтехимического синтеза РАН разработан новый способ окисления метана в синтез-газ расплавом оксида свинца, также легко регенерируемого при окислении воздухом, и предложены принципиально новые способы получения синтез-газа с использованием энергетических установок: двигателя внутреннего сгорания и ракетного двигателя. Разработан высокоэффективный процесс последующего превращения синтез-газа в диметиловый эфир (ДМЭ) и далее в высокооктановый бензин.

Совокупность указанных разработок делает продукты переработки природного газа конкурентоспособными по сравнению с продуктами из нефти, особенно для северных регионов, избавляя их от необходимости завоза бензина и дизельного топлива.

В Институте проблем химической физики РАН впервые измерены термодинамические характеристики и электропроводность исходно газообразного гелия при давлениях многократного ударного сжатия от 100 до 230 гигапаскалей, близких к давлению предполагаемого плазменного перехода. При плотности свыше 0,7 г/см3 обнаружен резкий (на 5 порядков) рост электропроводности. Теплофизические свойства гелия при высоких давлениях и температурах необходимы для описания строения внешних слоев планет-гигантов. Эти данные вместе с ранее полученными результатами по электропроводности водорода в мультимегабарном диапазоне давлений позволяют определить размер электропроводящей области планет-гигантов Юпитера и Урана, оболочка которых состоит из смеси гелия и водорода.

В результате исследований процессов горения металлов в азоте, проведенных Институтом структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, созданы высокоэффективные СВС-технологии получения нитридных керамических порошков. Совместными усилиями российских и испанских специалистов в Испании организовано полностью автоматизированное промышленное производство таких порошков.

Еще один пример научных разработок, доведенных до выпуска новой наукоемкой продукции. В Институте физико-химических проблем керамических материалов РАН разработана технология изготовления высокоэффективных катализаторов на основе керамического и металлического блочных носителей для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Организовано производство катализаторов для автомобилей, автобусов, стационарных агрегатов, машин для подземных работ, оснащенных двигателями внутреннего сгорания.

Новый каталитический состав для нейтрализации токсических выбросов бензиновых двигателей внутреннего сгорания, превосходящий европейский стандарт, разработан в Институте общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН. В этом катализаторе исключен родий, в три раза снижено содержание платины по сравнению с выпускаемыми за рубежом платино-родиевыми катализаторами аналогичного назначения.

Научные результаты фундаментального и прикладного характера получены в науках о жизни.

Ученые Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова продолжали исследования структуры и функций биологических макромолекул. Выделено более 500 новых природных пептидов и установлена их структура. Показано, что для разных тканей и органов млекопитающих характерен уникальный спектр содержащихся в них пептидов. Изменение пептидного спектра ткани может служить диагностическим маркером протекающих в ней патологических процессов. Ряд пептидов костного мозга, так называемых миелопептидов, проходит предклинические и клинические испытания.

В Институте биологии гена РАН открыто новое семейство генов человека, кодирующих белки, которые в комплексе с другими специфическими белками токсичны по отношению ко многим раковым клеткам. Один из таких генов (tag 7) использован для разработки нового метода иммуно-генотерапии опухолей.

Технология биологических микрочипов (биочипов), позволяющая проводить множественный параллельный экспресс-анализ биологического материала, создана в Институте молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН. Продемонстрирована возможность применения биочипов для быстрого выявления индивидуальной, генетической предрасположенности пациентов к определенным заболеваниям, для обнаружения и идентификации патогенных микроорганизмов, определения их устойчивости к антибиотикам.

В Институте микробиологии РАН разработан не имеющий аналогов в мире комплексный метод количественной оценки геохимической деятельности микроорганизмов в различных природных экосистемах. Использование этого метода позволило разработать принципиально новую технологию повышения отдачи нефтяных пластов путем активизации деятельности аэробных и анаэробных микроорганизмов, обитающих в месторождениях нефти. Внедрение этой технологии на нефтяных месторождениях АО "Татнефть" и в ряде других нефтяных регионов России позволило получить дополнительно более 500 тысяч тонн нефти.

Ученые Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН впервые изолировали и описали ген, специфически связанный с оборонительным поведением. Полученные данные позволяют заключить, что определенные гены могут избирательно участвовать в одной из форм поведения животного.

В Институте почвоведения МГУ-РАН заложены основы учения о структурно-функциональной роли почв в биосфере - нового направления в современном почвоведении. Составлена "Карта почвенно-экологического районирования Восточно-Европейской равнины", содержащая обширную информацию о разнообразии почв и природных условий, необходимую для экологически обоснованного использования земельных ресурсов и сохранения биологического разнообразия. Создан "Атлас опустынивания почвенного покрова на территории России".

Институтом проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова совместно с Министерством природных ресурсов Российской Федерации подготовлена и опубликована "Красная книга Российской Федерации. Животные". В нее занесены 414 редких и находящихся под угрозой исчезновения видов диких животных (155 видов беспозвоночных и 259 видов позвоночных).

Институтом Дальневосточного отделения РАН разработана стратегия сохранения биоразнообразия Сихотэ-Алиня, основанная на электронных базах данных по основным компонентам биоразнообразия.

Завершено издание 14-томной сводки "Флоры Сибири" - фундаментального труда Центрального Сибирского ботанического сада, подводящего итог двухвековому флористическому исследованию сосудистых растений Сибири - от Урала до Дальнего Востока.

В области палеобиологии оформилось новое направление - бактериальная палеонтология. На основе результатов Палеонтологического института и Института микробиологии РАН формируются новые концепции осадкообразования и происхождения ряда полезных ископаемых, переоцениваются перспективы нефтегазоносности древнейших (докембрийских) толщ. Более достоверным становится изучение внеземных биоморфных структур.

Науки о Земле.

В Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ) РАН впервые дано научное обоснование принципиальной возможности надежной геохимической изоляции высокорадиоактивных отходов и облученного ядерного топлива в недрах Земли. Разработаны основы надежной изоляции таких отходов и высокотоксичных загрязнителей в геологических формациях, различных по составу, состоянию и глубине залегания. Выявлены геохимические типы ландшафтов, элементы которых обладают способностью к радиационному самоочищению или к накапливанию радионуклидов на геохимических барьерах. Выявленные закономерности составляют научную основу для разработки мер по реабилитации радиационно загрязненных территорий.

В итоге активного изучения Мирового океана, Антарктиды и Арктических морей России в морских экспедициях 1995-2000 годов учеными Геологического института и Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН обоснованы принципиальные отличия возраста, истории, геологического строения, геохимии пород, рудоносного ложа Тихого, Атлантического и Индийского океанов и арктических морей.

В ИГЕМ и Институте океанологии РАН им. П.П. Ширшова детально охарактеризованы минералого-геохимические особенности океанских сульфидных руд в различных геодинамических обстановках, открыты и изучены принципиально новые гидротермальные системы в зонах океанического спрединга.

Институт литосферы окраинных и внутренних морей РАН составил геологические карты арктических морей и Охотского моря как основы оценки их минерагенического потенциала. Совместные работы с институтами МПР России позволили дать научное обоснование нефтегазоносности шельфовых областей и количественную оценку ресурсов.

В ИГЕМ и ГЕОХИ впервые получены уникальные данные о дальности распространения и характере стока северных рек в Арктический бассейн, о гидрохимических параметрах, биопродукции, геохимии донных осадков. На их основе разработана целостная концепция изотопно-геохимической идентификации полей распределения влияния речных и морских потоков.

Ряд уникальных открытий, связанных с генезисом алмазов в кимберлитах, лапроитах, метаморфических породах и получением искусственных алмазов сделан в Институте минералогии и петрографии Сибирского отделения РАН. Разработан метод диагностики микроалмазов в минералах метаморфических пород, позволивший впервые в мире обосновать, что давление при метаморфизме пород земной коры могут превышать 40 килобар. Это дало возможность существенно расширить схему фаций метаморфизма в сторону высоких давлений и в значительной степени предопределило открытие алмазоносных метаморфических пород в различных регионах мира (Германия, Греция, Норвегия).

В области экспериментальной минералогии впервые в мировой практике реализовано выращивание алмазов массой до 6 карат с заданными свойствами на многопуансонной аппаратуре высоких давлений.

Последние годы отмечены некоторой активизацией экспедиционных исследований Мирового океана. В 1998 г. ученые РАН и Росгидромета провели уникальную комплексную высокоширотную экспедицию, в результате которой в Северном Ледовитом океане впервые в мире установлена стационарная трансарктическая система дистанционного акустического зондирования, которая успешно функционирует. Она позволила получить результаты, подтверждающие повышение температуры атлантических вод в Арктическом бассейне примерно на 0,8°С в год.

Проведен цикл глубоководных исследований с помощью глубинных обитаемых аппаратов "МИР", в результате которых открыты глубинные минерализованные гидротермальные поля на дне океанов и изучены процессы современного рудообразования на глубинах 3-5 км при температурах 300-4000С, выявлены обширные залежи полезных ископаемых (сульфиды, тяжелые металлы), представляющие промышленный интерес.

Ученые РАН разработали уникальные глобальные и региональные климатические модели, позволяющие получать теоретические оценки диагностики и прогноза глобального климата. Получены достоверные оценки изменения температуры воздуха на территории России, подтверждающие идущие во многих регионах процесс потепления в нижних слоях атмосферы. На больших же высотах (30-90 км) на основе обобщения разнообразных (ракетных, радиофизических и спектрофотометрических) данных впервые обнаружен значительный отрицательный тренд температуры воздуха (до одного градуса Кельвина в год). По данным ледникового керна, взятого из скважины в Антарктиде, восстановлены характеристики истории климата Земли на протяжении почти 400 тысяч лет.

В последнее пятилетие, когда более четко определились задачи гуманитарных и общественных наук, исследования во многих их направлениях отмечены значительными достижениями.

В области философии учеными Академии разработана концепция типов цивилизационного развития, которая способна синтезировать цивилизационный и формационный подходы к анализу мировых исторических процессов. Завершено издание многотомной философской энциклопедии, в которой в систематической форме изложены современные достижения мировой философской науки.

Институтом государства и права РАН разработана концепция юридической аксиологии, в основе которой лежит осознание значения и ценности права, государства, прав и свобод человека как важнейших составных частей проводимых в России преобразований. Обоснована идея о зависимости устойчивого общественного развития от состояния прав человека и эффективности действия механизма защиты прав и свобод.

Ученые-социологи Академии опубликовали такие труда, как "Российская социологическая энциклопедия", "Социологический энциклопедический словарь", 4-томная "История теоретической социологии".

Результатами фундаментальных исследований в области экономических наук стали теоретические разработки, многие из которых получили международное признание, в том числе: ·

теория национального дивиденда, обосновывающая кардинальное изменение механизмов присвоения национального богатства в направлении его эффективного использования в интересах ускоренного социально-экономического прогресса российского общества; ·

теория экономической основы федеративных отношений в системе российской государственности; ·

теория эволюции макроэкономики, опровергающая фундаментальные установки так называемого "вашингтонского консенсуса", послужившие теоретическим фундаментом политики "реформаторского периода"; ·

основные параметры экономической и внешнеэкономической безопасности страны и др.

Эти теоретические разработки легли в основу ряда аналитических записок и докладов, направленных в Правительство Российской Федерации, министерства и ведомства, более двух тысяч монографий, сборников, учебников.

Цементирующим стержнем всех этих материалов явились поиск путей обеспечения условий для динамичного развития экономики и обоснование позиции, согласно которой формирование так называемой рыночной экономики не может явиться целью социально-экономической стратегии. Упор был сделан на решения, направленные на максимальное использование имеющегося потенциала роста в самом широком смысле этого слова, что в современных условиях означает ориентацию на решение социальных задач, развитие науки, культуры, образования и т.д.

Исследования по проблемам мировой экономики и международных отношений были сконцентрированы на происходящих в мировом хозяйстве и на политической карте мира фундаментальных сдвигах. Основные усилия были направлены на выявление объективного характера процессов глобализации и регионализации, места и роли в них России и особенностям ее интеграции в мировое сообщество.

Институтом мировой экономики и международных отношений РАН на основе выявленных тенденций экономического и социального развития в 90-е годы ХХ столетия ведущих стран и регионов мира - разработаны наиболее вероятные сценарии перспектив развития главных отраслей мировой промышленности, сельского хозяйства и транспорта, конъюнктуры основных товарных и финансовых рынков. Впервые в российской науке мировое хозяйство рассмотрено как единая система взаимосвязей, неотъемлемой частью которой стала российская экономика.

Институтом США и Канады РАН выполнено первое в отечественной науке комплексное исследование проблем США, в том числе во внешней и внутренней политике, в военном строительстве, в других сферах экономической и социальной жизни, во взаимосвязи с меняющимися тенденциями мирового развития.

Институтом Европы РАН завершено исследование, в котором дана максимально полная картина основных тенденций, определяющих перспективу развития европейских стран в первые десятилетия XXI века. Проанализированы возможности органичного вхождения России и других постсоветских государств в будущее общеевропейское политическое и экономическое пространство.

Рассекречивание ранее закрытых архивов сделало возможным подлинный прорыв в изучении и публикации документов по истории России ХХ в. Издано 6 томов документов Коминтерна; опубликованы секретные материалы РКП(б), отражающих государственную политику в отношении Русской православной церкви в 1920-х годах; изданы документы по истории крестьянского движения и советской деревни в период НЭПа и коллективизации; введены в научный оборот архивные материалы по истории "холодной войны". Без доступа к этим источникам невозможно объективное воссоздание ключевых моментов российской и мировой истории ХХ столетия.

Существенным вкладом в изучение отечественной истории стало выполненное под руководством академика Б.В. Ананьича исследование о природе власти и истории реформ и реформаторства в России, охватывающее период с конца XV века и до рубежа 1920-1930-х годов. Исследована эволюция самодержавия, рост, кризис и гибель Российской империи, влияние имперских традиций на государственную систему, сложившуюся в России в результате революции 1917 г.

Выдающиеся успехи достигнуты в археологических исследованиях средневекового Новгорода. За последние годы работы Новгородской археологической экспедиции, руководимой академиком В.Л. Яниным, собрание берестяных грамот пополнилось почти тремя сотнями новых находок, что существенно расширяло круг письменных источников по истории Древней Руси. Мировым открытием стало обнаружение в слоях X - начала XI вв. - рукописной книги - "Новгородской псалтири", возраст которой примерно на 50 лет превосходит возраст Остромирова Евангелия.

В области филологических наук основное внимание было сконцентрировано на подготовке изданий к 200-летию со дня рождения А.С. Пушкина. Вышло в свет 8-томное издание "А.С. Пушкин. Рабочие тетради". Это уникальное в мировой научной и издательской практике факсимильное воспроизведение рукописей А.С. Пушкина объемом свыше 2000 листов является истоковедческим фундаментом дальнейшего развития отечественного и мирового пушкиноведения.

В 1998 г. опубликован фундаментальный коллективный труд "Образ России. Русская культура в мировом контексте", заложивший методологические основы многотомной междисциплинарной международной серии исследований "Образ России в культуре других стран. Образы других стран в культуре России".

Важным событием в литературоведении стало завершение публикации в 1998 г. первой серии издания "Литературное наследие" в 100 томах. Издание, подготовленное Институтом мировой литературы им. А.М. Горького РАН с учетом последних достижений текстологии и литературоведения, включает никогда ранее не публиковавшиеся произведения классиков русской литературы, а также посвященные им научные исследования.

В 1997 г. Институт русского языка РАН завершил издание фундаментального "Диалектологического атласа русского языка. Европейская часть СССР" в трех выпусках. Атлас включает материалы обследования около 5000 населенных пунктов на территории древнейшего поселения русских, характеризует состояние русских народных говоров середины ХХ в. и содержит уникальные сведения, необходимые для изучения процессов образования и развития русского национального языка с древнейших эпох.



 

Подразделы

Объявления

©РАН 2024