Проект Сибирского национального центра высокопроизводительных
вычислений, обработки и хранения данных (СНЦ ВВОД) представил
заместитель председателя СО РАН академик Павел Владимирович Логачёв.
«В современных исследованиях во всех областях знаний научные данные
являются ключевым драйвером, — подчеркнул координатор проекта. — Сбор,
хранение и управление данными — это критическая компетенция в науке
(так, в европейских странах она составляет 10—15 % всей инфраструктуры).
Россия же в целом системно отстает в области суперкомпьютерных ресурсов
и технологий и, как следствие, теряет возможность развития компетенций
проектирования и создания суперкомпьютеров, отечественного системного и
прикладного программного обеспечения для решения больших задач. В
реализации такого Центра нуждаются все флагманские проекты развития
исследовательской инфраструктуры ННЦ: имеющихся в настоящее время
мощностей и ресурсов критически не хватает».
В мировом Топ-500 суперкомпьютеров, в котором лидируют США, Китай и
Япония, представлены только пять отечественных машин мощностью от одного
до пяти петафлопсов, причем все они располагаются в Москве и
Санкт-Петербурге — в Сибири нет ни одной суперЭВМ.
По мнению участников проекта, в котором задействованы ряд институтов, а
также
НГУ, создание современной информационно-вычислительной
инфраструктуры коллективного пользования обеспечит исследователей и
наукоемкую индустрию надежными высокопроизводительными вычислительными
ресурсами, системами хранения больших объемов данных и сервисами на их
основе. Так, в
Институте теоретической и прикладной механики им. С.А.
Христиановича СО РАН разработаны программные пакеты мирового уровня,
способные сократить сроки и стоимость проектирования новейших (в том
числе гиперзвуковых) летательных аппаратов и требующие намного больших
мощностей по сравнению с имеющимися. Проект
Института ядерной физики им.
Г.И. Будкера СО РАН, направленный на решение принципиально новых
фундаментальных задач в физике высоких энергий и создание новых
поколений детекторов элементарных частиц — Супер С-тау фабрика, — также
требует нового уровня компьютерных ресурсов.
Центр, завершение которого планируется в 2026 году, обеспечит
флагманские проекты развития ННЦ необходимыми вычислительными ресурсами в
0,1 экзафлопс и восстановит критические компетенции в области
суперкомпьютерных технологий.
«Создание Центра оптических информационных технологий и прикладной
фотоники (ЦОИТиПФ) необходимо для прорывного развития российского
приборостроения на основе НИОКР полного цикла, — считает врио директора
Института автоматики и электрометрии СО РАН член-корреспондент РАН
Сергей Алексеевич Бабин. — Нужно активизировать научно-исследовательские
и опытно-конструкторские работы в этой сфере для поддержки перехода
российского приборостроения и средств коммуникации на новые оптические
технологии. Существует необходимость формирования аппаратной базы для
разработки принципиально новых подходов к созданию
программно-алгоритмического обеспечения и информационно-вычислительных
комплексов восприятия, анализа, отображения информации и систем
управления сложными динамическими процессами».
По словам С. Бабина, к 2025 году планируется запуск первой очереди
ЦОИТиПФ, позволяющей изготавливать экспериментальные образцы и мелкие
серии фотонных устройств с передовыми параметрами для реального сектора
экономики, а к 2030-му — второй, включающей Центр проектирования
специализированных программно-аппаратных решений обработки Big Data и
Центр компетенций технологий виртуальной и дополненной реальности. «Это
позволит обеспечить импортонезависимость в части разработки
микропроцессоров (в том числе для космической отрасли), повысить
эффективность проектирования новых систем различного назначения и
создать трансфер полученных технологий в реальный сектор экономики НСО и
других регионов РФ», — подчеркнул ученый.
От реализации проекта его инициаторы ждут таких прорывных результатов,
как создание сверхбыстродействующих фотонных модулирующих и
переключающих устройств; высокоточных интеллектуальных оптоэлектронных
датчиков для использования в перспективных системах управления,
наведения и навигации; уникальных сверхбольших синтезированных голограмм
для контроля и юстировки оптических систем космического мониторинга;
лазерных аддитивных технологий 3D-синтеза изделий из тугоплавких и
композиционных материалов с использованием микро- и нанопорошков и
многих других.
Предполагается, что производительность и параметры оборудования ЦОИТиПФ
будут обеспечивать создание компонентов и устройств фотоники передового
уровня: объем рынка этой продукции только в РФ оценивается более чем в
200 млрд руб.
Проект Междисциплинарного центра проблем горения и аэрозолей представил
директор
Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского
СО РАН доктор химических наук Андрей Александрович Онищук. «В этом
Центре предполагается создать большое количество приближенных к реальным
условиям стендов, в разработке которых будут участвовать многие
институты СО РАН, — рассказал он. — Основные направления деятельности —
это энергетически лимитированные системы, моторные топлива и присадки,
пожаро- и взрывобезопасность, лекарственные технологии: всё это
соответствует таким приоритетным направлениям развития науки, технологий
и техники в Российской Федерации, как перспективные вооружения, военная
и специальная техника, рациональное природопользование, транспортные и
космические системы, энергоэффективность, медицина и сельское
хозяйство».
Так, в планах Центра — создание твердотопливных воздушно-реактивных
двигателей для гиперзвуковых скоростей полета. В этой разработке
заинтересованы Роскосмос, Минпромторг и Минобороны. Еще один пример —
создание комплекса уникальных установок для изучения процессов
распространения пожаров, взрывов газов, поиска эффективных
пламегасителей и ингибиторов позволит снизить риски возникновения и
распространения техногенных и природных пожаров, обеспечит
взрывобезопасность на опасных производствах. Также планируется создание
систем обеспечения пожаро- и взрывобезопасности в угольных шахтах,
исследование ингаляционных способов доставки лекарственных препаратов и
разработка аэрозольных технологий применения биологически активных
веществ в медицине, лесном и сельском хозяйстве.
Директор
Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН доктор
биологических наук Сергей Анатольевич Демаков представил проект Центра
прикладных молекулярно-клеточных разработок, цель которого — достижение
мирового уровня в области разработки генетических и клеточных технологий
и их использования, в первую очередь в медицинской диагностике и
лечении тяжелых социально значимых заболеваний.
У Центра будет два направления развития. Медицинское подразумевает
использование молекулярных маркеров в ранней диагностике злокачественных
опухолей, создание клеточных инструментов иммунотерапии рака, вакцины
против ВИЧ-инфекции, технологий диагностики паралича зрительного нерва, а
также формирование коллекции моноклональных и наноантител для нужд
медицины, ветеринарии и фундаментальных исследований.
Кроме того, Центр будет заниматься созданием методик редактирования
генов для лечения наследственных заболеваний и выявлением принципов
организации геномов и отдельных генов, играющих важную роль в развитии
различных патологий. Сельскохозяйственное направление подразумевает
разработку технологии получения продуктивных гибридных форм между
пшеницей и рожью.
Заслуженный врач РФ доктор медицинских наук
Андрей Иванович Шевела
озвучил предложение создать Научно-практический центр клинических
исследований и управления здоровьем (инициатор проекта — Институт
химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН совместно с
Центральной клинической больницей и Центром персонализированной
медицины). Он будет оценивать уровень здоровья населения, выдавать
лицензии на проведение исследований новых клинических препаратов и
медицинских приборов, осуществлять сами эти исследования, разрабатывать
молекулярно-генетические технологии (включая генетические паспорта,
оценку риска возникновения различных заболеваний, прогнозы эффективности
лечения). Кроме того, он будет оказывать медицинскую помощь, применяя
высокотехнологические методы, — например, корректируя микробиом
кишечника, и развивая такое направление, как телемедицина.
Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической
иммунологии предлагает организовать медицинский научно-производственный
комплекс «Центр клеточной иммунотерапии и регенеративной медицины». Он
будет осуществлять полный цикл создания биомедицинских клеточных
препаратов и проводить быстрый переход фундаментальных исследований в
практическую медицину, обеспечивая полную цепочку (разработка,
внедрение, производство, применение) и дальнейший технологический
апгрейд. Кроме того, Центр упростит регистрацию зарубежных клеточных
продуктов на российском рынке.
«Проект направлен в первую очередь на трансляцию научных разработок в
производство клеточных продуктов для иммунотерапии и создание
персонализированного подхода в медицине для уменьшения затрат на лечение
и снижения смертности пациентов от социально значимых заболеваний, —
рассказывает директор НИИФКИ доктор медицинских наук Сергей Витальевич
Сенников. — В настоящее время у нас готовы к внедрению в производство 14
биомедицинских клеточных продуктов, на которые получены патенты и
которые прошли ограниченные клинические испытания безопасности и
эффективности».
«Клеточная медицина фигурирует сразу в четырех проектах. Поскольку
конечное решение будет приниматься чиновниками, лучше подавать эти
проекты под общим названием, как блоки», — предложил председатель СО РАН
академик
Валентин Николаевич Пармон.
Институт лазерной физики СО РАН выдвинул сразу два проекта. Первый из
них — Центр лазерных технологий для космических исследований и
промышленных применений. Он включает в себя крупномасштабный
экспериментальный комплекс «Космические исследования — 10» для
лабораторного моделирования космофизических процессов в целях
исследования условий пилотируемых полетов, взрывов, в том числе ядерного
класса, на больших высотах в космосе и изучения процессов магнито- и
ионосферы Земли, где сосредоточена большая энергия, способов воздействия
на эту энергию и управления ею. Вторая составляющая этого проекта —
комплекс лазерно-плазменных технологий для промышленных и специальных
применений. Он будет заниматься технологиями упрочнения поверхности
стали, титана, водостойких сплавов для любых территорий России, в том
числе и Арктики, где происходит быстрый износ оборудования.
«Так, в результате лазерно-плазменной обработки более чем в 10 раз
увеличивается ресурс деталей, а лазерно-плазменная технология синтеза и
микропорошкового нанесения сверхтвердых композитных покрытий на металлы
и металлокерамику позволят избежать эрозии и в 100—200 и даже более раз
повысить ресурс обработанных изделий», — рассказал научный руководитель
ИЛФ СО РАН Сергей Николаевич Багаев.
Второй проект — Сибирский центр экстремальной фотоники. Там будет
реализовываться метод когерентного сложения фемтосекундных полей,
осуществляться лазерно-плазменное ускорение заряженных частиц
электронов, протонов (совместно с
ИЯФ СО РАН). Это должно помочь решить
проблему создания компактного мобильного ускорителя протонов, что очень
важно для медицины. Кроме того, в Центре будет исследоваться генерация
лазерно-плазменных каналов в атмосфере, перспективная для разных целей:
как гражданских, так и военных.
Эти проекты, как и предыдущие, после корректировки и доработки согласно
высказанным замечаниям, обсудили в правительстве Новосибирской
области.