Михаил Ковальчук

На заседаниях Совета по науке и образованию при Президенте Российской Федерации, на выступлениях в Государственной Думе и во многих своих интервью я делаю особый акцент на необходимости развития природоподобных конвергентных технологий.

В Курчатовском институте, которому в 2018 году исполнилось 75 лет, создан Центр конвергентных наук и технологий, сокращенно Курчатовский НБИКС-центр. В этом центре ведутся междисциплинарные исследования в области нано-, био-, инфо-, когнитивных, социогуманитарных наук и технологий с использованием рентгеновского, синхротронного и нейротронного излучений.

Почему будущее именно за природоподобными технологиями? Аргументы таковы.

– История науки вообще и прежде всего физики показывает, что конечным результатом исследований было открытие все более эффективных видов энергии. Эффективность генерации энергии от угля к атому выросла более чем в 3 миллиона раз. Из килограмма урана сегодня мы извлекаем в три миллиона раз больше энергии, чем из килограмма угля. Это очень важно. Однако потребление энергии растет намного быстрее, чем ее генерация. И человечество уже поставило себя на грань ресурсного глобального кризиса. Чтобы его избежать, нужны революционные изменения в технологиях использования и потребления энергии.

Посмотрите сами: природа ведь не знает ни ресурсных кризисов, ни энергетического голода. Секрет такого эффекта – в чрезвычайно высокой энергоэффективности процессов на планете. Человеческий мозг потребляет 30 ватт, а современные суперкомпьютеры – десятки мегаватт. При этом эффективность всех компьютеров мира меньше, чем у мозга среднестатистического человека. Таким образом, для решения проблемы устойчивого энергообеспечения человечества необходим переход к технологиям, основанным на принципах функционирования живой природы – природоподобным технологиям. Именно они должны лечь в основу принципиально новой технологической базы экономики не только нашей страны, но и всех развитых и развивающихся стран.

Уже получен ряд значимых результатов. Например, разработаны технологии получения электроэнергии на основе метаболических процессов в живых организмах. Это биотопливные элементы, которые могут применяться, в частности, для питания микросенсоров биологической природы и имплантируемых медицинских устройств. Развиваются технологии искусственных нейроморфных сетей для вычислительных устройств, работающих на принципах работы человеческого мозга и, как следствие, потребляющих существенно меньше энергии.

Такие исследования и разработки активно и системно ведутся во многих странах мира, и Россия в этом глобальном исследовательском процессе находится на мировом уровне. Однако для достижения научно-технологического прорыва и закрепления наших лидирующих позиций в стратегической перспективе надо в ближайшие 5 – 7 лет совершить новый шаг в исследовании природных процессов.

Необходимо создать качественно новые экспериментальные установки, позволяющие исследовать не только структуру объектов живой природы, но и процессы их функционирования. Мы можем создать их на базе уникальной инфраструктуры в Протвине. Там находится Институт физики высоких энергий имени А. А. Логунова, где есть самый мощный в стране и третий в мире ускоритель протонов. Задача – «подсмотреть», как природа создает материалы и живые объекты. В конечном итоге это позволит перевести наши технологии на принципиально новый уровень и обеспечить лидирующие позиции России.