Достижения российской науки, которыми можно гордиться

Развитие технологий в будущем

8. Бионическая линза для сверхчеловеческого зрения

Канадский врач собирается проводить клинические тестирования «бионических линз», которые в 3 раза улучшают стопроцентное зрение с помощью 8-минутной безболезненной операции.

Новая линза будет доступна уже к 2017 году, улучшая естественный хрусталик глаза. Во время операции шприц внедряет линзу с физиологическим раствором в глаз, и через 10 секунд сложенная линза распрямляется и располагается над естественным хрусталиком, полностью корректируя зрение.

9. Спрей-одежда

Испанский дизайнер Манел Торрес (Manel Torres) изобрел первую в мире спрей-одежду. Вы можете нанести спрей на любую часть тела, а затем снять его, смыть и снова носить.

Спрей сделан из специальных волокон, смешанных с полимерами, которые придают ткани эластичность и долговечность. Эта технология позволит дизайнерам создавать уникальные предметы одежды с оригинальным дизайном.

10. Портреты, полученные из ДНК

Студентка Хизер Дюи-Хагборг создает 3D портреты из ДНК, найденных на сигаретных окурках и жевательных резинках на улице.

Последовательности ДНК она вводит в компьютерную программу, которая создает облик человека с образца. Обычно в ходе этого процесса выдают 25-летнюю версию человека. Затем модель распечатывают в 3D портреты в натуральную величину.

11. Покупки в виртуальной реальности

Один из таких магазинов был открыт на железнодорожной станции в Южной Корее, где вы можете сделать заказ, сфотографировав штрих-код, и ваши покупки доставят домой.

Сеть магазинов Homeplus установила шесть дверей-экранов с изображениями полок в натуральную величину c товарами, которые вы приобрели бы в супермаркете. Под каждым товаром есть штрих-код, который можно отсканировать и отправить с помощью приложения. 

Вы можете сделать заказ на станции по дороге на работу, и товары доставят к вам домой вечером.

12. Беспилотные автомобили

Ожидается, что к 2020 году появится около 10 миллионов беспилотных автомобилей, что снизит количество смертей на 2500 между 2014 и 2030 годом.

Многие производители автомобилей уже начали внедрять некоторые функции автоматического вождения в производимых автомобилях.

Также есть множество компаний, пытающихся разработать технологии для самоуправляемых автомобилей, как например, Google, объявивший о прототипе беспилотного автомобиля. Полностью автономный автомобиль ожидается к 2019 году.

13. Город под куполом

В Дубае идет строительство торгового центра, называемого «Mall of the World», накрытого выдвижным куполом, который контролирует климат внутри, и снабжает кондиционированием воздуха.

Комплекс займет площадь 4,46 км2 и и будет включать крупный центр красоты и здоровья, культурно-развлекательный район, отели на 20 тысяч номеров и многое друге. Это будет самый крупный торговый центр с закрытым тематическим парком.

14. Искусственные листья, преобразующие углекислый газ и солнечный свет в топливо

Ученые разработали новые солнечные элементы, преобразующие углекислый газ в атмосфере в топливо с помощью Солнца.

Хотя предпринималось немало попыток преобразования углекислого газа во что-то полезное, впервые был разработан реальный метод. В отличие от других технологий, для которых нужны благородные металлы, такие как серебро, этот метод использует материал на основе вольфрама, который в 20 раз дешевле и действует в 1000 раз быстрее.

Эти солнечные элементы используют углекислый газ из атмосферы, чтобы произвести синтетический газ – смесь газообразного водорода и окиси углерода, который можно напрямую сжигать или преобразовывать в углеводородное топливо.

Открытие групп крови

Попытки использовать кровь для лечения заболеваний или омоложения предпринимались с глубокой древности – считалось, что в крови человека содержится его душа. Существуют документальные свидетельства, что в 17 веке проводились эксперименты по переливанию крови от животного животному (в том числе с полным замещением), от животного человеку. В начале 19 века Джеймс Бланделл разработал технологию прямого переливания крови от человека к человеку. Чтобы замедлить свертываемость, кровь подогревалась в специальном аппарате.

Переливание все чаще стало использоваться для лечения заболеваний, компенсации обширных кровопотерь. Но далеко не всегда процесс проходил гладко и приводил к желаемому результату. Причиной тому была несовместимость групп крови.

Карл Ландштайнер

В 1891 году Карл Ландштайнер, ученый из Австралии, исследовал красные кровяные тельца (эритроциты), и обнаружил два вида антигенов – веществ, отвечающих за образование антител и иммунную защиту организма. Антигены получили наименование А и В. Выяснилось, что у одних людей в крови содержатся только антигены А, у других – только В, у третьих отсутствуют и те и другие. Соответственно, обозначили три группы крови:

• I (она же 0) – антигенов нет
• II – с антигенами А
• III – с антигенами В

Позже, в 1902 году, ученики Ландштайнера, Альфред  Декастелло и Андриано Штурли в ходе исследований выявил существование эритроцитов с антигенами А и В. Но они не стали публиковать результаты, посчитав явление нетипичным.

Перечень групп крови пополнился IV группой – АВ только в 1907 году благодаря чешскому врачу Янскому. Он подтвердил открытие Ландштайнера и выявил наличие четвертой группы. Именно Янский предложил классификацию групп крови, которая в ходу до сегодняшних дней: 0 (I), A (II), B (III), AB (IV).

Открытие групп крови позволило широко применять переливание для лечения людей без риска для их жизни.

Крымский мост

О символизме и значении этого проекта не упомянуть было бы просто странно. Одно из сложнейших инфраструктурных сооружений в России и Европе несет огромный смысловой аспект: тесное единение народа и преодоление трудностей уникального технического проекта. Преодоление — силами всей страны. Участие в проектировании и строительстве Крымского моста приняло 3 тысячи компаний, 200 крупных предприятий, шесть заводов металлоконструкций, более 30 мостотрядов со всей России, 1500 инженерно-технических работников и более 10 тысяч рабочих строительных специализаций. «Стройка века», которая для нашей страны оказалась крайне важна.

Еще достижения

Российская академия наук за последние 20 лет продемонстрировала много достижений в разных научных областях. Например, был разработан новый метод исследования квантовых интегрируемых моделей. Также были построены модели на основе гидротермодинамики для анализа глобальных изменений окружающей среды. Большое значение для мировой науки имеет создание многопроцессорной вычислительной системы МВС-1000/М.

В институтах Теоретической и прикладной механики и Гидродинамики СО РАН была разработана концепция аэродинамических труб нового поколения. Это позволило создавать сложные газодинамические процессы при гиперзвуковом диапазоне скоростей. Институт органической химии создал оксиднометаллическую систему с высоким содержанием решеточного кислорода. При реакции с метаном стало возможным получать газ с селективностью 95%.

7.Синтетический каучук (1910)

Незаменимый сегодня каучук был придуман российским ученым. /Фото: neftianka.ru

Сегодня синтетический каучук имеет широчайшее применение во многих сферах производства, и его актуальность не стихает и сто лет спустя после его открытия. А вот последним мы обязаны российскому ученому Сергею Васильевичу Лебедеву. Именно он в 1910 году провел первый химический синтез полибутадиена, а позже, уже в 1928 году, также описал технологию получения самого бутадиена из обыкнвенного спирта. Благодаря работе отечественного ученого к 1940 году СССР стал крупнейшим производителем искусственного каучука на планете: по информации Novate.ru, в год выпускалось более 50 тысяч тонн данного материала.

Сверхзвуковой самолет

Современные самолеты преодолевают большие расстояния, но на них затрачивается немало времени. Российский авиационный научный центр занялся работами по созданию сверхзвуковых авиалайнеров. Для этого активно привлекаются сторонние специалисты, так как спектр задач очень широк. По предварительным оценкам, новые самолеты будут издавать шумы, сравнимые с шумами обычных гражданских самолетов.

Перед учеными стоят следующие задачи:

• разработка предварительной конструктивно-силовой схемы планера;
• выбор основных конструкционных материалов;
• оценка характеристик двигателей;
• выстраивание необходимой тепловой защиты аппарата;
• выработка требований к измерительным средствам.

Сверхзвуковые самолеты будут способны совершать трансатлантические перелет всего за пару часов.

Тренды года — дополнительно

Обязательно стоит отметить технологию блокчейн. Китай и США акивно внедряют блокчейн в практическое использование

С развитием блокчейна, Chinalysis, которая является венчурной компанией, также известной разработкой технологий противодействия отмыванию денег, привлекает к себе пристальное внимание в мире

Кибербезопасность. С увеличением числа киберпреступлений возрастает и потребность в кибербезопасности. Как сейчас и в будущем кибербезопасность будет одной из самых важных и востребованных технологий в мире.

Внедрение автономных автомобилей. Несмотря на то, что, возможно, мы еще далеки от того, чтобы предложить беспилотные автомобили для всех, технологии автономных автомобилей развиваются стабильными темпами.

Внедрение инноваций среди базовых технологий, таких как компьютерное зрение, будет продолжено в 2021 году, чтобы обеспечить доступность автономных автомобилей со всем необходимым защитным оборудованием. Появление сети 5G поможет поддерживать инфраструктуру умного города, ориентированную на данные, которая станет основой для автономных парковок на городских улицах.

Распределенное облако. Большой тренд, который мы увидим в облачных вычислениях в ближайшие несколько лет. Так же, как многие организации сейчас используют облачные вычисления, поставщики облачных услуг размещают физические центры обработки данных по всему миру.

В распределенном облаке общедоступные облачные сервисы доступны за пределами центров обработки данных облачного провайдера. Целью этой тенденции является решение таких проблем, как задержка, а также нормативных требований, таких как суверенитет данных. Это почти комбинация общедоступного и частного локального облака, предлагающая лучшее из обоих технологий.

Планы на Венеру

Если говорить о Венере, то она действительно такая русская планета. Не так давно мы отметили юбилей — 50-летие мягкой посадки на поверхность Венеры

Мягкая она в том смысле, что после этой посадки оборудование, которое там было, в течение 20 минут давало информацию о том, что там происходит, это очень важно. Конечно, терять то, что это наша планета, не хочется

До сих пор неоднозначно воспринимается и объясняется результат открытия фосфина в атмосфере Венеры, о чем заявила группа из Кардиффа и Массачусетса. Оказывается, фосфин является одной из сигнатур жизни. И фосфин был обнаружен в сентябре этого года. Конечно, поднялся большой шум. И тут же очень быстро подхватили тему политики. Руководитель НАСА Брайденстайн сказал: «Надо другими глазами посмотреть на Венеру. Надо обязательно сделать новые вложения в венерианскую программу. Это для Соединенных Штатов».

Почему я это говорю? У нас с американцами в течение последних шести-семи лет велась работа по совместной миссии «Венера-Д». Это проработка различных концепций с учетом современных технологий. Появились новые материалы, системы детектирования, новые возможности съема информации в атмосфере — и все это в целом привело к формулировке концепта миссии «Венера-Д». Она запланирована где-то на 2030-й год. И мы начали уже переговоры с американцами о том, что давайте сделаем следующий шаг.

Wi-Fi 6 и 5G

Новые стандарты связи и беспроводного интернета, с одной стороны, помогают работать удаленно из одной точки на высокой скорости, с другой — способствуют развитию интернета вещей и искусственного интеллекта, сделают передачу данных более безопасной.

Главные преимущества, которые обеспечивает 5G:

1. Улучшенная мобильная широкополосная связь: скоростная передача потокового видео в соцсетях и онлайн-сервисах с минимальными задержками в передаче сигнала (всего 1–2 мс);
2. Масштабный интернет вещей: по данным Accenture, с помощью 5G станет возможна поддержка до 1 млн устройств на кв км;
3. Критически важные сервисы. Новый стандарт связи обеспечит бесперебойную работу автономных беспилотников или удаленных отделений интенсивной терапии.

С помощью 5G многие сотрудники смогут окончательно перейти на удаленную работу, а компании — быстрее принимать решения, основываясь на аналитике потоковых данных. С 2021 по 2025 годы технология принесет экономике США до $2,7 трлн и до 16 млн рабочих мест.

Новый стандарт Wi-Fi 6 добавит новую частоту 6 ГГц к двум уже имеющимся — 2,4 и 5 ГГц. Он преследует те же цели, что и 5G: помогает ускорить интернет-соединение (до 2 Гб/сек для мобильных устройств), сделать его более стабильным и широкополосным — к одной точке можно будет подключить еще больше устройств. При этом сеть сама будет распределять интернет-трафик между устройствами, в зависимости от их мощности.

Специалисты Cisco называют главные :

• поддержка новых сервисов и приложений — включая высоконагруженные — в рамках локальной сети;
• более высокая скорость и уровень обслуживания уже имеющихся сервисов (например, потоковое видео в 8К);
• возможность обслуживать больше клиентов в высоконагруженных средах;
• удаленные и беспроводные офисы, включая устройства интернета вещей.

Согласно опросу Deloitte, 86% руководителей считают, что продвинутая беспроводная связь преобразит их организацию в течение трех лет, и 79% говорят то же самое о своей отрасли.

По данным The Verge, первые 316 млн мобильных устройств с поддержкой Wi-Fi 6E появятся уже в 2021 году. Ожидается, что 5G и Wi-Fi 6 будут не конкурировать, а взаимно дополнять друг друга — в зависимости от задач и типов устройств.

Как будет расти проникновение сетей 5G и Wi-Fi 6 в ближайшие три года

(Фото: Deloitte)

В России операторы потратят более 1,1 трлн руб. на развитие 5G с 2021 по 2027 год. Активное внедрение начнется с 2024 года, однако сроки могут быть сдвинуты из-за низкого спроса. А вот Wi-Fi 6 вряд ли заработает: частоты сети уже заняты фиксированной радиосвязью, а в будущем их могут передать под 5G.

5. Кибернож

Наверное, при слове «кибернож» вы представили нечто вроде светового лезвия а-ля джедайский меч. На самом деле установка Кибернож больше похожа на огромную лампу.

Кибернож использует комбинацию робототехники и системы обработки изображений для атаки на доброкачественные и злокачественные опухоли и другие заболевания.

Небольшой линейный ускоритель, находящийся в установке, создает излучение. А роботехническое устройство позволяет направить энергию на нужную часть тела с любого направления. Благодаря своей высочайшей точности, кибернож убивает опухоли высокими дозами радиации.

Преимущества технологии киберножа:

1. Операция проходит без разрезов.
2. Минимально инвазивное вмешательство в организм.
3. Уменьшается период восстановления после операции.
4. Меньше возможностей для заражения.
5. Этот метод лечения более эффективен, чем обычная хирургия.

Чем живет российская наука сегодня?

Наука впервые вышла в ранг ключевых национальных приоритетов. Для её поддержки и развития был создан отдельный национальный проект. По результатам реализации нацпроекта «Наука», рассчитанного на 2019–2024 годы, Россия должна войти в пятерку мировых научных лидеров по приоритетным направлениям, уменьшить отток ученых за границу и повысить привлекательность мест работы для иностранных ученых. Но для того, чтобы совершить технологический рывок и дать мощную поддержку науке на федеральном уровне, 25 декабря 2020 года Президент Российской Федерации Владимир Путин подписал Указ о проведении в 2021 году в России Года науки и технологий.

Глава государства отметил, что вызов эпидемии, с которым столкнулась цивилизация, четко показал колоссальную значимость сферы науки и технологий. Такой вклад в развитие страны, по мнению главы государства, заслуживает особого государственного признания.

«Укрепление научного потенциала России – это долгосрочная и системная работа. Идет развитие исследовательской инфраструктуры, создаются научные центры, разработана система поддержки молодых талантов и привлечение к научным проектам наших соотечественников. Время показало, что такие шаги были правильными и своевременными»

Год науки и технологий – это год, которого ждало научное сообщество России. Прорыв в технологиях, экономике и достижение социального прогресса возможны только при высокой востребованности науки, утверждал нобелевский лауреат Жорес Алфёров. Задача Года – привлечь талантливую молодежь в сферу науки и технологий, повысить вовлеченность профессионального сообщества в реализацию Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, а также сформировать у граждан нашей страны четкое представление о реализуемых сегодня государством и бизнесом инициативах в области науки и технологий.

Это будет особый год, когда каждый из нас сможет по-новому увидеть и оценить развитие научной мысли и технологический прогресс в России. Помогут в этом 73 знаковых федеральных мероприятия. Именно они станут ключевыми в информационной повестке по Году науки и технологий.

Структура плана основных мероприятий Года науки и технологий

В основной план мероприятий поступило свыше восьми тысяч предложений. Свои идеи и проекты направляли вузы и НИИ, регионы, НКО, Институты развития и Госкорпорации. Из этого списка были выбраны 31 наиболее значимое федеральное мероприятие и 42 регулярных мероприятия. К традиционным конкурсам и конгрессно-выставочным мероприятиям специально для Года науки и технологий разработали мультимедийных и научно-технологических проектов. Каждое пятое мероприятие – научно-популярная акция, доступно и познавательно рассказывающая об ученых и развитии российской науки.

«При формировании плана мы ориентировались, в первую очередь, на национальные цели развития России до 2030 года, а также на соответствие мероприятий целям Года науки и технологий. Символично, что в рамках Года мы откроем производственную площадку по изготовлению вакцины против COVID-19 на базе федерального научного центра им.Чумакова. Большую роль и значение для нас будет иметь работа, связанная с популяризацией российской науки и технологий

Для нас важно, чтобы о выдающихся достижениях наших ученых знал весь мир, а молодые, талантливые ученые и заслуженные научные деятели со всего мира стремились работать в России»,

Особенностью Года науки и технологий станет специальная калибровка по тематике

Так в марте пройдут мероприятия, посвященные новой медицине, в апреле внимание будет уделено развитию космической отрасли, в сентябре будем обсуждать генетику и качество жизни, а в ноябре ученые расскажут об искусственном интеллекте.

Тематические месяцы Года науки и технологий

Одним из первых мероприятий Года науки станет мультимедийный проект «100 вопросов ученому». В рамках него у каждого появится возможность задать свой вопрос ведущим российским ученым на платформе ЯндексКью. Самые интересные вопросы и ответы будут опубликованы в интернете.

Открытие атомного ядра, планетарная модель атома

Мыслители античных времен, в том числе Лукреций, Демокрит, Эпикур, придерживались мнения, что все окружающие объекты состоят из неделимых частиц – атомов. И не существует ничего более мелкого, чем атом.

«Античный атомизм» продолжил свое существование и в средние века. В тот исторический период научный поиск сдерживался церковью – все, что выходило за рамки религиозных взглядов, каралось инквизицией. И неделимость атома средневековыми учеными под сомнение не ставилась.

В 18 столетии вопросами элементарного строения вещества занимались многие блестящие ученые. Джон Дальтон в Англии, Антуан Лавуазье во Франции и Михаил Ломоносов в России независимо друг от друга нашли доказательства существования атомов. В конце 18 века российский ученый Дмитрий Менделеев создал периодическую систему химических элементов, в которой графически показана зависимость свойств элементов от их атомной массы. Это помогло вплотную приблизиться к пониманию единой природы атомов.

Эрнест Резерфорд

 В 1897 году английский физик Джон Томсон разрушил многовековой «античный атомизм», экспериментально доказав наличие электронов с отрицательным зарядом в составе атомов. Он же создал первую модель строения атома. Он представлял его в виде сгустка положительно заряженной материи с равномерно распределенными отрицательно заряженными электронами.

На заре 20 века, в 1911 году, британский физик Эрнест Резерфорд занимался изучением активности альфа-частиц в активных газах. В ходе экспериментов он открыл присутствие в составе атома частиц с положительным зарядом. Некоторое количество альфа-частиц резко отклонялось от траектории движения при прохождении лучей сквозь газ. Резерфорд объяснил этот факт столкновением этих альфа-частиц с положительно заряженными частицами в атомах.

Благодаря этому открытию Резерфорд создал новую модель атома. Она описывает атом как ядро с положительным зарядом, вокруг которого по определенным орбитам движутся отрицательно заряженные электроны. Модель получила название планетарной за прямую аналогию со структурой Солнечной системы.

Резерфорд, создав планетарную модель атома, стал родоначальником ядерной физики, его открытие легло в основу постулатов датского ученого Нильса Бора, одного из главных создателей квантовой физики.

Детективы истории

Археологи исследовали две из трёх известных стоянок древнего человека на территории Центрального Кавказа, где пролегал важный миграционный путь к Северной Евразии. Именно тогда, 10—12 тыс. лет назад, стали появляться люди современного типа. Углеродный анализ находок позволил выяснить новые технологии древних обитателей стоянок, а также уточнить климатические условия того времени.

Многочисленные находки сделаны археологами в Крыму. Терракотовая голова найдена в районе строительства Крымского моста, в Севастополе на мысе Хрустальный обнаружены остатки батареи №8, защищавшей Артиллерийскую бухту во время Крымской войны 1853—1856 годов, а в 2 км от Херсонеса (также на территории Севастополя) обнаружен производственный пригород этого древнего греческого полиса.

Также учёные определили время начала строительства таинственной уйгурской крепости Пор-Бажын в Туве и установили её предназначение, открыли средневековый некрополь в Гороховце и воссоздали план Новодевичьего монастыря во времена Смуты.

• Уйгурская крепость Пор-Бажын в Туве

Переславль-Залесский порадовал исследователей древними граффити неведомого существа, а Великий Новгород — многочисленными находками в результате раскопок в центре города. Стоянки древних людей исследованы на Ладожском озере.

Астрономы запустили в космос телескоп для исследования экзопланет

В декабре 2019 года Европейское космическое агентство запустило на орбиту космический телескоп «Хеопс» (Cheops), предназначенный для поиска и изучения экзопланет транзитным методом.

Основные цели «Хеопса» — планеты с массами от Венеры до Нептуна у соседних с Солнечной системой звезд. Задача миссии — не столько поиск планет, сколько изучение уже найденных. Цели для исследования выбираются из данных, собранных наземными проектами по поиску экзопланет SuperWASP и HAT-P.

Ученые выберут кандидатов для изучения с помощью больших телескопов — будущего европейского супертелескопа E-ELT или преемника «Хаббла» «Джеймса Вебба».

Достоверно подтверждено существование 4 133 экзопланет в 3 073 планетных системах. Общее количество экзопланет в галактике Млечный путь оценивается 100 млрд, из которых 5-20 млрд, возможно, являются «землеподобными».

Около 34% солнцеподобных звезд имеют планеты, сравнимые с Землей. Общее количество планет вне Солнечной системы, напоминающих Землю и обнаруженных до августа 2016 года, составляет 216.