Номер и наименование направления фундаментальных исследований

(по Программе)

Результаты

1

2

I. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

1. Современные проблемы теоретической математики

Полностью классифицированы все конечные подгруппы в группе Кремоны плоскости (т.е. группы бирациональных автоморфизмов плоскости) с точностью до сопряжения над полем комплексных чисел. Таким образом, дан окончательный ответ на классический вопрос, восходящий к Бертини, С. Кантору, Виману и другим математикам конца 19-го века, об описании всех конечных подгрупп в группе бирациональных преобразований плоскости.

Ключевым понятием квантовой теории информации является «сцепленность» − специфический род корреляции, отсутствующий в классических системах. Важный класс квантовых каналов связи образуют каналы, разрушающие сцепленность, в конечномерном случае подробно изученные в работах П. Шора и др. Проведено исчерпывающее исследование этого класса в бесконечномерном случае. Установлен критерий разрушения сцепленности для квантового гауссовского канала общего вида, позволивший найти ряд новых случаев, для которых известная гипотеза аддитивности пропускной способности выполняется в наиболее сильной форме.

Доказано существование точек гладкости у любой субримановой метрики. Задача, решенная в работе, возникла сразу после обнаружения строго анормальных субримановых геодезических, минимизирующих длину (R. Montgomery, 1991), и считалась очень трудной. У нее есть несколько эквивалентных одинаково естественных формулировок и отсутствие решения сильно тормозило развитие субримановой геометрии.

Установлено, что для любой ограниченной биортонормированной системы, определенной на сепарабельном метрическом пространстве с борелевски регулярной внешней мерой, существует ряд Фурье, расходящийся на множестве положительной меры. Этот результат, дающий широкое обобщение классической теоремы Колмогорова, относится к основным фактам современной теории меры и абстрактного анализа Фурье. Он потребовал создания принципиально новой конструкции и может иметь различные приложения, в том числе к биортогональным разложениям на римановых многообразиях.

В работе дан принципиально новый способ построения резольвент, называемых адельными, для некоторого класса пучков абелевых групп на алгебраических многообразиях. Важнейший пример – пучки K-групп из высшей К-теории. В отличие от известных резольвент они обладают свойствами мультипликативности и контравариантности. Это позволяет описывать в их терминах произведения Масси на группах Чжоу, а также бирасширения над группами Чжоу.

Полностью решена задача биголоморфной классификации для двумерных трубчатых областей и решена задача об описании собственных голоморфных отображений (конечных разветвленных накрытий) двумерных областей Рейнхарта.

Для решений в шаре полигармонического уравнения или уравнения, отличающегося от него младшими слагаемыми, получено необходимое и достаточное условие существования предела в среднем квадратичном на границе. Критерий существования граничного значения получен и для решений произвольного эллиптического уравнения с постоянными коэффициентами в двумерной полосе.

Для одного класса алгебр с экспоненциальным ростом доказано (совместно с А. Беловым) что ассоциированная алгебра Ли содержит нетривиальную свободную подалгебру. В частности, это верно для алгебры Ли L_n+2 с образующими x_1, . . . , x_n+2 и соотношениями: для всех k < n +1, любой коммутатор длины k, состоящий из менее чем k различных символов из {x_1, . . . , x_n+2}, равен нулю. Аналогичный результат верен и для групп.

Впервые для известного уравнения Курамото–Сивашинского (1975 г.), описывающего неустойчивость в широком классе нелинейных явлений, доказаны теорема о глобальной разрешимости при ограниченных начальных данных и теорема о разрушении решений этого уравнения в многомерном случае. Для доказательства этих результатов разработан новый подход к исследованию рассмотренных проблем.

В некоторых традиционно считающихся хаотическими областях фазового пространства гамильтоновых систем с двумя степенями свободы и их дискретных аналогов доказано существование островков устойчивости, окружающих эллиптические периодические орбиты. Суммарная мера этих островков имеет тот же порядок, что и мера рассматриваемой хаотической области.

Развит метод А.В. Погорелова изометрических деформаций развертывающихся поверхностей, имеющий прикладное значение, например, в самолетостроении. Построено семейство специальных изометрических вложений поверхности прямого кругового конуса в трехмерное евклидово пространство в виде кусочно гладкой ворончатой поверхности, а также поверхностей платоновых тел в виде кусочно гладких замкнутых поверхностей, не имеющих плоских кусков. Высказана гипотеза, что аналогичные вложения допускают поверхности всех трехмерных выпуклых многогранников. (МИАН)

Детально изучено однопараметрическое семейство сигма-конечных мер на множестве распределений, инвариантных относительно бесконечномерной коммутативной группы мультипликаторов картановского типа. Выяснены связи этих мер с мерами Пуассона–Дирихле и предложены их обобщения. Вычислена асимптотика преобразования Лапласа их конечномерных аппроксимаций. Мера впервые возникла в контексте теории представлений групп токов и имеет серьезные приложения в этой теории.

Получено сильное продвижение в обратных задачах геофизики и установлена связь этих задач с геометрической задачей о минимальном заполнении. Для метрик, достаточно близких к плоским, доказана как гипотеза Митчела о глобальной жесткости римановой метрики относительно функции граничного расстояния, так и минимальность таких метрик в смысле заполняющего объема по Громову.

Формализм Баталина-Вилковысского и формализм фейнмановских диаграмм применен для вычисления континуальных интегралов. Доказано свойство симплициальной локальности для действия дискретной BF-теории на триангуляции, вычислено точно действие для 1-симплекса и пертурбативно для симплекса старшей размерности. Получены аналогичные результаты для дискретной BF-теории на клеточном разбиении многообразия на кубы. В качестве приложения получены точные результаты для эффективного действия BF-теории на когомологиях де Рама для окружности и бутылки Клейна.

Получены результаты, позволяющие вычислить распределение функционалов от диффузии со скачками, которые остановлены в момент выхода из интервала. Для броуновского движения с экспоненциально распределенными скачками, происходящими в пуассоновские моменты времени, получены явные формулы для преобразования Лапласа совместного распределения момента выхода и величины перескока.

Выявлены связи уравнения Беллмана с вырожденным уравнением Монжа–Ампера. Построен унифицированный метод нахождения функций Беллмана, годящийся для многих конкретных задач анализа. Найдены функции Беллмана для слабой формы неравенства Джона–Ниренберга и для теоремы вложения Карлесона.

Получены новые оценки точности сильной аппроксимации в многомерном принципе инвариантности для сумм независимых неодинаково распределенных случайных векторов с конечными моментами степенного порядка. Результаты усиливают соответствующие оценки У. Айнмаля, относящиеся к случаю одинаково распределенных векторов. (ПОМИ РАН)

Рассматривалась задача о разложении Фишера в пространстве целых функций H(C^N ). Решение задачи тесно связано с решением глобальной задачи Коши для дифференциальных операторов в частных производных с постоянными коэффициентами. Получен следующий результат: пусть P(z) – произвольный многочлен, P*(z) – сопряженный многочлен, получаемый из P(z) заменой коэффициентов на комплексно-сопряженные. Тогда любая функция f из H(C^N )  представляется в виде суммы f = f₁ + f₂ , где функция f₂ является решением уравнения P*(d/dz)y = 0, а функция f₁ делится на многочлен P(z).

Показано, что все уравнения на решетке, принадлежащие к известному списку Адлера-Бобенко-Суриса (АБС), задают преобразования Беклунда для частных случаев интегрируемой дискретной версии уравнения Кричевера–Новикова. Это позволяет, в частности, строить новые высшие симметрии для АБС уравнений.

Исследована асимптотика по малому параметру решений системы уравнений Ландау-Лифшица с медленно меняющимися коэффициентами и малыми диссипативными слагаемыми. Эти уравнения представляют собой математическую модель для одноосного ферромагнетика в нестационарном магнитном поле. Построенные асимптотики позволяют описать эффект перемагничивания и выявить влияние параметров внешнего магнитного поля и диссипации на устойчивость этого процесса. (ИМ с ВЦ УНЦ РАН)

Доказана теорема о сохранении гензелевой рациональности нормированных полей при циклических p-расширениях. Как следствие, получено выполнение AKE-принципа для гензелева ручного поля.

Получен отрицательный ответ на вопрос Ф. Стефана о совпадении условий существования алгоритмов индуктивного синтеза программ для порождения семейства множеств конечных текстов по конечным выборкам и предельной эквивалентности любых вычислимых представлений этих семейств.

Получена полная характеризация типов изоморфизма главных идеалов полурешетки арифметических m-степеней.

Для каждой конечной простой линейной группы над полем четного порядка описаны все изоспектральные ей конечные группы. В частности, доказано, что любая такая линейная группа почти распознаваема, а также установлено, при каких условиях она является распознаваемой.

Установлена распознаваемость среди накрытий простых линейных групп проективной размерности, отличной от четырех, и найден пример нераспознаваемой среди накрытий группы размерности четыре.

Получены достаточные условия абсолютной непрерывности функций соболевского типа, удовлетворяющих неравенству Пуанкаре на s-регулярных метрических пространствах.

Доказана теорема Михлина об ограниченности в Lp, 1<p<¥, одного класса сингулярных интегральных операторов, действующих на функции, заданные в областях групп Карно.

Завершен цикл работ, посвященных изучению вероятностей больших уклонений сумм независимых одинаково распределенных случайных векторов. Получены интегролокальные теоремы для уклонений на границе и вне крамеровской области, а также для сверхбольших уклонений. (ИМ СО РАН)

Разработана теория и алгоритмы для вычисления локальных и асимптотических разложений решений системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Разработанная теория основана на методах степенной геометрии, обобщает результаты, полученные ранее для одного уравнения, и пригодна для системы уравнений с любыми особенностями. (ИПМ РАН)

Получены новые критерии выполнения весового неравенства Харди с переменными пределами интегрирования для всех 0<p, q<∞. В качестве приложения решена задача характеризации соответствующего неравенства для оператора геометрического среднего. (ВЦ ДВО РАН)

Доказан асимптотический закон распределения простых чисел среди значений знаменателей непрерывных дробей почти всех вещественных чисел. (ИПМ ДВО РАН)

В равномерно полной векторной решетке установлена взаимосвязь между двойственностью Минковского и однородным функциональным исчислением. Это позволяет расширить метод линеаризации (или метод огибающих) и выработать единообразный подход к порядковому исчислению и доказательству классических неравенств для положительных линейных и билинейных операторов. (ИПМИ ВНЦ РАН)

Получены предельные распределения максимальной степени и числа вершин заданной степени в условных случайных графах Интернет-типа при условии, что число ребер графа известно. (ИПМИ КарНЦ РАН)

Проведен качественный анализ основных типов нагруженных дифференциальных, интегральных и функциональных уравнений. Установлена существенная взаимосвязь нагруженных уравнений и краевых задач со смещением, предложено эффективное применение к решению локальных и нелокальных задач для обыкновенных и в частных производных дифференциальных уравнений. Исследован широкий класс прямых и обратных краевых задач со смещением для линейных уравнений основных и смешанных типов, в том числе, со знакопеременной характеристической формой и в областях, содержащих внутри себя более одного интервала линии параболического вырождения. (НИИ ПМА КБНЦ РАН)

Для транзитивных на вершинах групп автоморфизмов конечных графов завершено описание стабилизаторов вершин с локально примитивным лиевым действием. Задача восстановления стабилизатора вершины конечного графа в транзитивной на вершинах группе автоморфизмов по его ограничению на окрестность вершины привлекает внимание с середины прошлого века.

С помощью теории характеров конечных групп найдены возможные порядки и подграфы неподвижных точек автоморфизмов дистанционно регулярного графа диаметра 4, являющегося накрытием графа Хигмена–Симса. В частности, группа автоморфизмов такого накрытия не может транзитивно действовать на множестве антиподальных классов. Указанный метод удалось применить к графам, для которых вторая матрица собственных значений не является рациональной.

Для задач линейного и выпуклого программирования предложены новые конструкции логарифмических барьерных функций, включающие в себя наряду со штрафным коэффициентом векторные параметры сдвига ограничений, играющие роль двойственных переменных. В результате повышается степень гладкости внутренних оптимизационных подзадач в классическом методе штрафов и вычислительная эффективность последнего.

Построены классы всплесков из целых функций экспоненциального типа, являющиеся одновременно интерполяционными и ортогональными на вещественной оси. Частичные суммы интерполяционных и ортогональных разложений и их производные аппроксимируют с наилучшим порядком функции и их соответствующие производные. Результаты распространены на классы периодических функций. (ИММ УрО РАН)

2. Математическая физика и математические проблемы механики, физики и астрономии

Обоснована процедура сведения задачи факторизации матриц-функций к решению фредгольмовских уравнений. Факторизация матриц-функций позволяет получать решения ряда новых сложных задач математической теории дифракции. Используя некоторые приемы теории потенциала удалось доказать корректность классической задачи дифракции плоской волны на прозрачном клине.

Метод статистического анзаца Бете применен к вычислению статистической суммы для четырехвершинной модели. Для фиксированных граничных условий установлена связь между скалярным произведением векторов состояния и порождающими функциями плоских разбиений. Построена модель покрытий на периодической решетке. (ПОМИ РАН)

С помощью преобразования Мутара построены двумерные операторы Шредингера с быстро убывающими гладкими потенциалами и нетривиальными L₂ -ядрами и распадающиеся за конечное время решения уравнения Веселова-Новикова с быстро убывающими гладкими начальными данными Коши.

Разработана новая параметризация неизвестных в уравнениях нелинейной теории упругости, обеспечивающая корректность (локальную на гладких решениях) задачи Коши.

Установлена нетеровость краевых задач в Rⁿ ₊ для квазиэллиптических систем, получены необходимые и достаточные условия разрешимости в соболевских пространствах. Доказаны теоремы об изоморфизме для классов матричных квазиэллиптических операторов в Rⁿ в специальных шкалах весовых соболевских пространств. (ИМ СО РАН)

Исследована сходимость по Моско интегральных функционалов, определенных на пространстве интегрируемых с квадратом функций со значениями в гильбертовом пространстве. Интегрантами у этих функционалов являются зависящие от времени собственные, выпуклые, полунепрерывные снизу функции, определенные на гильбертовом пространстве. (ИДСТУ СО РАН)

Для одномерной и двумерной задач о неоднородной релаксации при решении уравнения Больцмана и модельных кинетических уравнений для газовых смесей простых газов, а также для газов с внутренними степенями свободы впервые получены результаты, свидетельствующие о неклассических закономерностях процессов переноса.

Дан полный математический анализ и проведены численные исследования сингулярной нелинейной краевой задачи, возникающей в гидромеханике и нелинейной теории поля при моделировании фазовых переходов в сложных средах.

Для функции Лауричеллы – обобщения гипергеометрической функции на случай многих переменных – получены новые формулы ее аналитического продолжения на всю комплексную плоскость по каждому из переменных. (ВЦ РАН)

Методом корневых трансфер-матриц исследованы модель Изинга на треугольной решетке и четырехлинейная модель типа Изинга на квадратной решетке. Для этих моделей выявлена картина расположения сингулярностей свободной энергии в различных областях значений параметров взаимодействия узла решетки с внешним полем и с соседними узлами. (ИПМ ДВО РАН)

Исследование посвящено задаче навигации движущегося аппарата по геофизическим полям. Задача состоит в том, чтобы по фрагменту реального поля, снятому аппаратом, и хранимой на борту информации о поле в целом (эталону) определить параметры движения аппарата. Предлагаются математические модели процесса навигации, новые экстремальные задачи, возникающие в связи с проблемами информативности поля и экономного хранения эталона поля. Наряду с традиционным представлением поля как матрицы интенсивностей, рассматривается способ задания поля в форме контуров. (ИММ УрО РАН)

3. Вычислительная математика, параллельные и распределенные вычисления

Разработана, реализована и открыта к свободному доступу в интернете модульная вычислительная технология для решения краевых задач с использованием адаптивных конформных симплициальных сеток.

Разработаны общий подход для построения оптимальных алгоритмов вычисления билинейных форм над полем из двух элементов и алгоритмы умножения полиномов с мировым рекордом по числу операций.

Разработаны и исследованы алгоритмы решения задачи вариационного усвоения данных наблюдений о температуре поверхности океана для полной нелинейной системы уравнений гидротермодинамики с целью восстановления функций потоков тепла. (ИВМ РАН)

Разработан и реализован комплекс программ глобальной оптимизации функций многих переменных. Основой комплекса является метод неравномерных покрытий, разработанный в ВЦ РАН. Параллельный вариант метода реализован на многопроцессорных вычислительных системах с распределенной памятью. Проведено экспериментальное исследование эффективности на различных тестовых задачах оптимизации. В частности, успешно решались задачи построения молекулярных кластеров.

Предложен метод вычисления дискретных кривизн в задаче приближения тел многогранниками. Показано, что сходящаяся последовательность пар двойственных (локально-полярных) многогранников позволяет не только приблизить площадь поверхности тела и его объем, как это было предложено в классическом методе исчерпывания Архимеда, но и построить сходящуюся кусочно-аффинную аппроксимацию многомерного сферического отображения. Градиент кусочно-аффинного отображения задает естественную кусочно-постоянную аппроксимацию многомерного тензора кривизны, а также естественную аппроксимацию энергий изгибания поверхности.

Построена и исследована новая бикубическая конечно-элементная (КЭ) аппроксимация задачи Неймана для уравнения Пуассона в полосе при условии периодичности вдоль нее, обеспечивающая, в отличие от бикубической аппроксимации по общепринятой схеме метода КЭ с аппроксимацией граничного условия как естественного краевого, 4-й порядок точности для всех сеточных значений численных решений.

Мультиоператорные схемы рекордно высоких порядков (7-9), оптимизированные для разрешения мелких деталей решений, были использованы для численного моделирования генерации звука до- и сверхзвуковыми струями. Расчеты выявили возможность правильного описания возмущений давления, амплитуда которых характеризуется очень малыми величинами (порядка 10^–5 -10^–6 ) по сравнению со средним значением порядка единицы. (ВЦ РАН)

Произведено тестирование суперкомпьютера МВС100К. Продемонстрирована возможность запуска задач с использованием всех процессоров системы, проверена устойчивость работы системы. В комплексе программ Noisette реализовано гибридное распараллеливание MPI+OpenMP, которое позволяет более эффективно использовать суперкомпьютеры с многоядерными узлами. В тестовом расчете на 1280 процессорах был получен выигрыш в производительности около 20% по сравнению с MPI распараллеливанием. Выполнена серия расчетов реальных трехмерных акустических задач. (ИММ РАН, МСЦ РАН)

Предложен способ сплайн-интерполяции функций одной переменной с большими градиентами, основанный на выделении аддитивной составляющей, задающей основной рост. Показано, что формулы линейной и квадратической сплайн-интерполяции обладают равномерной точностью на априорно сгущающихся сетках.

Построены новые параллельно реализуемые весовые алгоритмы метода Монте-Карло с конечной дисперсией для оценки функционалов и их параметрических производных от решения уравнения переноса излучения с учетом поляризации.

Предложены и исследованы три итерационных метода бисопряженных направлений в подпространствах Крылова для решения систем линейных алгебраических уравнений с несимметричными матрицами: алгоритмы бисопряженных невязок, сдвоенных бисопряженных невязок и стабилизированных бисопряженных невязок, реализуемые с помощью экономичных двучленных рекурсий.

Разработан новый алгоритм выбора параметра сглаживания в задачах приближения сплайнами, базирующийся на представлении невязки сглаживающего сплайна в ряды по степеням оператора невязки и дополнительного к нему оператора.

Исследован и разработан язык асинхронного параллельного программирования численных алгоритмов АСПЕКТ, позволяющий производить группирование фрагментов вычисления для поиска субоптимального размера. Разработаны фрагментированные версии широко используемых численных алгоритмов и написаны реализующие их 3-мерные параллельные программы.

Разработан новый алгоритм параллельной реализации асинхронных вероятностных клеточных автоматов, полностью сохраняющий стохастичность процесса. Построена ассоциативная версия алгоритма Рамалингама для динамической обработки подграфа кратчайших путей с выделенным стоком после удаления из графа одной дуги.

Разработан генератор форм пользовательского интерфейса на основе онтологий предметных областей. Разработан программный инструмент – репозитарий, позволяющий организовать надежное хранение данных и структурировать их по разнообразным тематическим коллекциям.

Разработана вычислительная методика анализа данных сейсмического мониторинга для контроля процесса подготовки сильного землетрясения в выделенной очаговой области. Сейсмический процесс рассматривается в координатах «магнитуда – время», что позволяет анализировать во времени изменение формы «энергетического сигнала» от потока изучаемых сейсмических событий, выделяя при этом так называемый «прогностический энергетический» клин. (ИМ СО РАН, ИВМиМГ СО РАН, ИВМ СО РАН)

Предложены неклассические классы корректности функций с изолированными особенностями (дельта-образные формы, разрывы первого рода, изломы). Построены новые регуляризирующие алгоритмы аппроксимации положений особенностей функции, являющейся решением операторных уравнений 1-го рода. (ИММ УрО РАН)

Предложена и исследована модель фейеровских процессов с аттрактантами, гарантирующая как решение задачи допустимости, так и сходимость к выделенным подмножествам допустимого множества. (ИАПУ ДВО РАН)

Разработан математический аппарат исследования обратных задач и задач управления для стационарных моделей гидродинамики, тепломассопереноса и магнитной гидродинамики. Установлены новые априорные оценки решений задач управления. Разработаны эффективные численные алгоритмы их решения и установлены достаточные условия сходимости. На примере задачи обтекания кругового цилиндра плоским потоком вязкой жидкости в канале продемонстрирована возможность обеспечения безотрывного обтекания и значительного уменьшения коэффициента лобового сопротивления за счет оптимального нагрева поверхности цилиндра и близлежащих участков стенок канала. (ИПМ ДВО РАН)

4. Математическое моделирование в науке и технике

Предложены математические методы решения общей «обратной задачи» материаловедения - определения набора химических элементов и соответствующих ему типов кристаллических структур при поиске материалов, имеющих заданные свойства. Развиты оптимизационные методы и алгоритмы, позволяющие моделировать кристаллические структуры для определенных классов веществ. (ВЦ РАН)

Создана новая модель климата с разрешением: в атмосфере – 2.5´2 градуса по долготе и широте и 21 уровнем по вертикали; в океане – 1´0.5 градуса по долготе и широте и 40 уровнями по вертикали.

Проведен анализ неопределенностей, связанных с физико-математическим описанием в климатических моделях процессов взаимодействия атмосферы и криолитозоны. Установлены основные факторы, определяющие адекватное воспроизведение глобальными моделями термодинамического режима вечной мерзлоты.

На основе численного моделирования исследованы долгопериодная эволюция климата вод и морского льда Северного Ледовитого океана и механизмы, ответственные за формирование и изменчивость современного климата Арктики.

Построена модель газовой и аэрозольной динамики с учетом гетерогенных процессов на поверхности частиц.

Проведена оценка информационного содержания данных летных испытаний гиперспектрометра для выбранных тестовых участков территории Тверской области.

Разработана математическая модель регуляции энергетического баланса организма. (ИВМ РАН)

Проведено численное моделирование и теоретическое исследование аэроакустики сверхзвуковой недорасширенной струи, истекающей в затопленное пространство. Получены новые результаты, которые опровергают существующую теорию образования дискретного звука, известного в литературе как скрич-тон (screech-tone), согласно которым скрич струи является результатом взаимодействия ударно-волновой структуры и вихрей, бегущих вдоль границы струи. (ИПМ РАН)

Разработанная оригинальная двумерная макроскопическая модель потоков автомобильного транспорта в условиях синхронизованного движения обобщена на случай многофазного потока (под фазой подразумевается группа транспортных средств, объединенных одинаковыми характеристиками или целями). Новая модель позволяет учитывать не только реальную геометрию магистрали и ее многополосность, но и неоднородность транспортного потока. Адекватность модели подтверждена многочисленными тестовыми расчетами, имитирующими различные дорожные ситуации.

Для оптимизации работы безопасного быстрого ядерного реактора проведено сравнение оксидного и нитридного топлива. Показано, что основные характеристики (длительность кампании свыше трех лет, взрывобезопасность, легкость управления) примерно одинаковы. Преимуществом нитридного топлива является меньший размер активной зоны, но оксидное топливо более технологично.

Методом математического моделирования обнаружен эффект сильного перегрева твердой фазы металлов (почти в 10 раз превосходящий температуру плавления) при фемтосекундном воздействии лазерного излучения. (ИММ РАН)

Для 3D-уравнений магнитогазодинамики на основе разработанных монотонных численных методов высокого порядка аппроксимации выполнены численные исследования параметров плазменного сгустка, разлетающегося в разреженную ионосферу в случае промежуточного диапазона высот 100-120 км. Рассмотрены все стадии развития плазменного течения от 10^–6 до сотен секунд.
В случае однородной изотермической атмосферы, основываясь на распределении Больцмана, получена связь между средней плотностью по кубической ячейке, плотностью в ее центре и плотностями на границах.

Реализовано моделирование пространственного обтекания различных аппаратов аэрокосмической техники, включая моделирование нестационарного ближнего следа. Для дозвукового, трансзвукового и сверхзвукового диапазона скоростей исследовано влияние различных факторов на пространственную структуру течения, параметры потока и аэродинамические характеристики аппаратов. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании новых образцов спускаемых аппаратов, аппаратов многоразового использования и самолетной конфигурации, а разработанные программы могут применяться в исследовательской и инженерной практике отраслевых институтов соответствующего профиля.

Предложен и развит принципиально новый способ инициирования детонации – инициирование с помощью профилировки стенок трубы. Детально проанализирован механизм инициирования детонации в осесимметричной трубе с профилем стенки в виде параболического элемента и конического расширения. Обнаружено, что механизм инициирования связан с тремя основными стадиями: двойным Маховским отражением лидирующей ударной волны; кумуляцией волны Маха и (или) отраженной ударной волны, с образованием одного или двух локальных взрывов; отражением взрывной волны от конической поверхности и последующим реинициированием.

Проведены исследования течений высокотемпературного газа с учетом химических реакций, диссоциации, неравновесного возбуждения колебательных степеней свободы молекул. Для описания термохимических процессов использовалась математическая модель, полученная с помощью строгой кинетической теории газов, учитывающая внутреннюю структуру молекул, эффекты вязкости, в том числе и объемной, теплопроводности и диффузии. Рассмотрено неравновесное возбуждение колебательных степеней свободы молекул углекислого газа для двух- и трех температурных моделей.

В численных экспериментах по численному моделированию сдвиговой неустойчивости в трехмерной постановке выявлен механизм вторичной неустойчивости, являющийся причиной вихревого каскада. Изучены крупномасштабные параметры устойчивости, как не зависящие от вязкости и теплопроводности. Получена новая эквивалентная форма записи уравнений Навье–Стокса для периодического слоя несжимаемой среды.

Найдено численное решение нелинейной задачи совместного деформирования роговицы и склеры глаза при нагружении роговицы равномерным давлением по ограниченной центральной области. Получены зависимости внутриглазного давления от внешнего воздействия.

Было подробно проанализировано изменение полной вихревой структуры течения около сферы, движущейся в линейно стратифицированной вязкой жидкости, при уменьшении внутреннего числа Фруда Fr от бесконечности до 0.005 (при числе Рейнольдса Re = 100). Наиболее сложная трансформация вихревой структуры происходит при 0.6 < Fr < 0.9, когда наблюдается постепенное исчезновение рециркуляционной области следа. Начиная с Fr = 0.4, из гребня ближайшей к сфере волны формируется новая рециркуляционная область и около горизонтальной плоскости Y-Z зарождается тонкая вихревая структура с вертикальной осью вращения. (ИАП РАН)

Исследованы качественные свойства решения прямой задачи для уравнения переноса оптического излучения в многослойной мутной среде с френелевскими условиями сопряжения на границах раздела слоев.

Для рекурсивно определимых сетей построены алгоритмы вычисления надежности и длины кратчайшего замкнутого пути через все вершины. Установлено, что в этих сетях объем вычисления надежности и длины кратчайшего пути зависят линейно от числа ребер в отличие от сетей общего вида, где данные объемы вычисления зависят экспоненциально от числа ребер. (ИПМ ДВО РАН)

Разработаны методы решения коэффициентных обратных задач для эллиптических операторов по заданной информации об амплитудно-частотных характеристиках граничных полей смещений в режиме установившихся колебаний. Проведен ряд вычислительных экспериментов по реконструкции одномерных законов изменения модуля упругости, модуля сдвига и плотности в стержне при возбуждении продольных, изгибных и крутильных колебаний. (ИПМИ ВНЦ РАН)

Разработана теоретико-игровая модель управления биоресурсами в дискретном времени для конечного и бесконечного горизонта планирования, в которой центр наказывает игроков, отклоняющихся от кооперативного договора, достигнутого в начале игры. (ИМПИ КарНЦ РАН)

Выделен широкий класс базовых и эталонных уравнений, выступающих основой качественно новых линейных математических моделей процессов, протекающих во фрактальных системах и нанострукутрах. Предложены и исследованы новые фрактальные дифференциальные уравнения состояния моделей термодинамических процессов в газах и жидкостях, которые являются замыкающими для системы уравнения Навье-Стокса и уравнения неразрывности. (НИИ ПМА КБНЦ РАН)

5. Современные проблемы дискретной математики и теоретической информатики

Построена модель смешанной экономики типа Эрроу-Дебре. На основе гомотопического подхода получены условия существования равновесных цен для этой модели, близкие к самым общим предположениям теорем существования равновесия в классической модели Эрроу-Дебре. Найден широкий класс смешанных экономик типа Эрроу-Дебре с максимально возможной областью нетангенциальности их отображений избыточного спроса.

Разработана методика совместного анализа многомерных фазовых пространств, генерируемых нелинейными динамическими системами, описывающими циркуляцию атмосферы и процессы переноса и трансформации загрязняющих примесей, предназначенная для целей долгосрочного прогнозирования изменений качества атмосферы на фоне циркуляционных процессов, рассчитанных с учетом климатической информации, ранжированной по масштабам пространственно-временных возмущений.

Методами постановок обратных задач переноса примесей в пограничном слое атмосферы проведено построение моделей оценивания длительного регионального загрязнения территорий.
С использованием асимптотических разложений теории потенциала получен ряд малопара-метрических представлений полей концентраций от площадных источников.

Создана специализированная картографическая оболочка ITRIS (Integrated Tsunami Research and Information System), построенная на принципах ГИС-технологий и объединяющая в своем составе программные компоненты, вычислительные алгоритмы для моделирования цунами и землетрясений, вместе с информационными ресурсами (спутниковыми снимками, цифровыми моделями рельефа, материалами дистанционного зондирования, историческими каталогами и данными наблюдений, результатами моделирования).

Разработан комплекс прикладных программ для численного исследования пространственных задач динамики моментной упругой среды на многопроцессорных вычислительных системах. Комплекс оснащен программными средствами сжатия больших массивов данных с контролируемой потерей информации, которые позволяют многократно снизить сетевой трафик, используемый для копирования файлов – результатов счета при решении задач на удаленных кластерах, и служат для компактного хранения численных решений в постоянной памяти компьютера. (ИМ СО РАН, ИВМиМГ СО РАН, ИВМ СО РАН)

Создан Инновационный учебно-методический комплекс (ИУМК) «Информатика (1-4 классы)». Комплекс является системообразующим элементом всей начальной школы, интегрируя различные дисциплины, создавая для них интеллектуальную и технологическую основу. Учебные материалы ИУМК знакомят детей с основными информационными объектами, помогают овладевать методами преобразования информации, научиться строить информационные модели. Изучение математических основ информатики является основой формирования общеучебных навыков и развития общих мыслительно-коммуникативных способностей ребенка. Компьютерная поддержка при этом помогает детям параллельно осваивать разнообразные способы достижения результатов, различные инструменты и технологии, позволяет снизить объем рутинной работы учащихся и повысить вариативность заданий курса. Данная разработка признана важным результатом в масштабе всего российского образования. Работа завершена, ресурс выложен в Единой коллекции образовательных ресурсов и проходит экспериментальную апробацию во многих регионах страны.

Создан математический аппарат и комплекс алгоритмов для решения задач обучения беспризнаковой классификации объектов, воспринимаемых компьютером через совокупность нескольких разнородных показателей их попарного несходства. Разработанная принципиально новая методология селективного комбинирования наиболее информативных метрик основана, с одной стороны, на общих алгебраических принципах анализа разнородной, неполной и противоречивой информации, развитых в работах Ю.И. Журавлева и его учеников, и, с другой стороны, на методе потенциальных функций М.А. Айзермана, Э.М. Бравенмана и Л.И. Розоноэра. Алгоритмы использованы для решения прикладных задач идентификации личности по свободно пополняемому комплексу биометрических характеристик и классификации аминокислотных последовательностей белков по их эволюционному сходству.

Даны точные определения и математическая характеризация понятий, используемых для построения моделей изображений в задачах их анализа и распознавания. (ВЦ РАН)

Разработка эффективных алгоритмов и их программная реализация на различных типах архитектур. Предложены эффективные алгоритмы проверки эквивалентности программ в моделях, связанных с обработкой прерываний. Разработан оптимальный по порядку последовательный алгоритм антиунификации подстановок, представленных в виде ациклических ориентированных графов, и на его основе предложен новый метод вычисления инвариантов равенства в моделях одномодульных программ. Установлена верхняя оценка сложности в классе параллельных алгоритмов для задачи антиунификации подстановок, представленных в виде ациклических ориентированных графов. Предложена концепция метаподстановки, обобщающая понятие подстановки, и установлены основные алгебраические свойства метаподстановок. (ИСП РАН)

Впервые построены бесконечные семейства плоских 4-хроматических и реберно 4-критических графов, образованных пересечением замкнутых кривых на плоскости, и тем самым опровергнута гипотеза Грецша-Закса-Кeстера о 3-раскрашиваемости графов этого класса.

Для k 3, r>1 получены нижние оценки числа (k, r)-неразделенных семейств подмножеств n-элементного множества ((k, r)-неразделенных булевых функций).

Разработан прямой комбинаторный (свитчинговый) метод построения q-значных совершенных кодов, на его основе исследована проблема пересечений q-значных (q>2) совершенных кодов, получен широкий спектр возможных пересечений совершенных q-значных кодов.

Доказана NP-полнота задачи о существовании во множестве векторов евклидова пространства такого подмножества векторов неизвестной мощности, что среднее значение квадрата длины их суммы не меньше заданного положительного числа. Для оптимизационного варианта этой задачи обоснован приближенный асимптотически точный алгоритм, полиномиальный в случае фиксированной размерности пространства. (ИМ СО РАН)

Для системы линейных дифференциальных уравнений с интервальными коэффициентами решена задача идентификации параметров и начальных значений по интервальным измерениям фазовых состояний. Решена задача управляемости – перевода пучка траекторий системы из одного заданного бруса в другой за конечное время – в классе кусочно постоянных ограниченных управлений. (ИПМ ДВО РАН)

II. ФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИ

6. Актуальные про-блемы физики кон-денсированных сред, в том числе кванто-вой макрофизики, мезоскопики, физики наноструктур, спин-троники, сверх-проводимости

Обнаружено, что в сверхтекучем жидком гелии при возбуждении турбулентных акустических волн, так называемого второго звука, наряду с известным прямым Колмогоровским каскадом, описывающим перенос энергии от низких частот (область «накачки») к высоким, наблюдается «обратный энергетический каскад», соответствующий переносу энергии в сторону более низких частот. Формирование обратного каскада сопровождается появлением в резонаторе одиночных низкочастотных волн, являющихся аналогом бегущих одиночных волн большой амплитуды – «волн убийц» на поверхности океана. (ИФТТ РАН)

Экспериментально установлено, что при температурах выше 0,1 К наряду с тремя наблюдавшимися ранее кристаллографическими типами граней кристаллов Не-4 существуют еще не менее 10 граней других ориентаций. Для всех этих граней определены энергии элементарных ступеней.

В гейзенберговских антиферромагнетиках на пирохлорной решетке Gd_­2 Ti₂ O₇ и Gd₂ Sn₂ O₇ , характеризующихся сильной фрустацией обменного взаимодействия и неупорядоченностью при температурах много ниже образования спиновых корреляций, наблюдался магнитный резонанс нового типа. Предполагается, что резонанс обусловлен расщеплением коллективных возбуждений в поле анизотропии. (ИФП РАН)

В антиферромагнитном кристалле α-Fe₂ O₃ обнаружен и исследован новый механизм акустооптической дифракции, обусловленный модуляцией поперечным звуком поляризаций нормальных световых мод. (КФТИ КазНЦ РАН)

В мультиферроике BiFeO₃ обнаружен новый механизм перехода Мотта диэлектрик-металл, обусловленный резким падением величины хаббардовской энергии U из-за перехода электронной системы ионов Fe³⁺ из высокоспинового (S=5/2) в низкоспиновое (S=1/2) состояние. (ИК РАН)

Экспериментально реализована гигантская, до 90 %, оптическая спиновая поляризация электронов при комнатной температуре в твердых растворах GaAs_1-x N_x . Показано, что спиновая поляризация электронов сохраняется дольше 1 наносекунды, что на порядок превышает время спиновой релаксации свободных электронов. Рекордно высокие значения поляризации и спиновой памяти обусловлены формированием нелинейно связанной системы свободных и локализованных электронных спинов, в основе которого лежит спин-зависимый захват свободных электронов на глубокие парамагнитные центры и их динамическая поляризация. (ФТИ РАН)

Выполнены исследования пространственного коррелятора амплитуд Бозе-конденсата диполярных экситонов, накапливаемых в кольцевых ловушках в GaAs/AlGaAs гетероструктурах с одиночной квантовой ямой. В условиях Бозе-конденсации экситонов возникает пространственно-периодическая структура когерентно связанных пятен люминесценции, которая исчезает при увеличении температуры выше порога Бозе-конденсации. (ИФТТ РАН)

По спектрам фотолюминесценции в гетеронаноструктурах Si/SiGe/Si при температурах, превышающих критическую для перехода экситонный газ – электронно-дырочная жидкость, обнаружен и исследован переход Мотта, возникающий при увеличении концентрации экситонов в потенциальной яме квазидвумерного SiGe-слоя. По форме линии люминесценции определена концентрация частиц в образующейся при переходе Мотта электронно-дырочной плазме. (ФИАН)

Обнаружено, что в режиме гигантских осцилляций магнитосопротивления двумерных электронов, индуцированных микроволновым излучением, магнитополевые зависимости проводимости двумерной электронной системы существенно отличаются при бесконтактных и контактных измерениях. Показано, что гигантские осцилляции микроволновой фотопроводимости возникают исключительно вблизи края образца или вблизи контактной области и отсутствуют в объеме структуры. (ИФТТ РАН)

Обнаружено при гелиевых температурах гигантское (до 10000 раз) изменение тока в монокристаллических пленках (111) Pb_0,74 Sn_0,26 Te:In в магнитном поле напряженностью до 4 Тл, уменьшение или увеличение которого зависит от величины и взаимной ориентации постоянного магнитного и электрического полей. Обнаруженное явление объясняется в рамках представлений о PbSnTe:In, как об узкощелевом изоляторе-сегнетоэлектрике. (ИФП СО РАН)

В квантовой яме на основе теллурида ртути с ориентацией поверхности (013) обнаружена двумерная электронно-дырочная система, состоящая из легких высокоподвижных электронов с подвижностью
(4-6) × 10⁵ см² /Вс и более тяжелых и низкоподвижных дырок с подвижностью (3-7)×10⁴ см² /Вс. Эта система является первой экспериментальной реализацией двумерного полуметалла и демонстрирует ряд особенностей в классическом магнитотранспорте (положительное магнитосопротивление и знакопеременный эффект Холла) и в режиме квантового эффекта Холла, обусловленных одновременным существованием двумерных электронов и дырок. (ИФП СО РАН)

В гетероструктурах n-In_0.2 Ga_0.8 As/GaAs с двойными квантовыми ямами в области перехода из диэлектрического состояния в режим квантового эффекта Холла обнаружены новые закономерности влияния эффектов слабой локализации и электрон-электронного взаимодействия на продольное и холловское сопротивление. Развита теория, описывающая влияние поперечного магнитного поля на эффект индуцированной электрическим током спиновой поляризации в двумерном электронном газе при учете спин-орбитального взаимодействия. (ИФМ УрО РАН)

В спектрах фотопроводимости гетероструктур с квантовыми ямами, легированными мелкими примесями, обнаружены резонансы Фано, обусловленные взаимодействием электронов и дырок с продольными оптическими фононами. Установлено, что в квантовых ямах ширина резонанса Фано определяется в основном силой взаимодействия носителей с фононами. Показана возможность локальной диагностики характеристик оптических фононов в квантовых ямах с помощью измерений резонанса Фано в спектрах фотопроводимости. (ИФМ РАН)

Обнаружено возникновение щели в фононном спектре наноструктурных керамик в терагерцовом диапазоне частот. Проанализированы условия, приводящие к ее возникновению. Показано, что положение верхнего края щели в спектре фононов в значительной степени определяется структурой межзеренных границ, а наличие включений с характерным размером меньшим, чем размер зерна основного материала керамики (поры, включения других фаз), приводит к смещению щели в высокочастотную область фононного спектра. (ИРЭ РАН)

Обнаружено в пленках TiN «сверхдиэлектрическое» состояние - переход от активационного типа проводимости, отвечающего диэлектрическому состоянию, к состоянию с практически нулевой проводимостью. Установлено, что данный переход характеризуется критической температурой, критическим магнитным полем и критическим напряжением. Такое поведение является дуальным к известному переходу Березинского-Костерлица-Таулеса (БКТ) из резистивного состояния в сверхпроводящее для двумерных сверхпроводящих систем. Весь комплекс исследований указывает на то, что наблюдаемое сверхдиэлектрическое состояние есть низкотемпературная фаза зарядового перехода БКТ, возникающего в результате самопроизвольного формирования структуры сверхпроводящих островков в диэлектрической матрице в системах, находящихся в критической области перехода сверхпроводник-изолятор по беспорядку. (ИФП СО РАН)

Обнаружено возникновение и упорядочение спонтанного магнитного потока в сверхпроводящих многосвязных структурах с джозефсоновскими p-контактами – сверх-проводящих фазовых инверторах на основе тонкопленочных структур «сверхпроводник-ферромагнетик-сверхпроводник». Спонтанный поток возникает только в ячейках с нечетным числом p-контактов и обеспечивает кратность фазы двум p при обходе сверхпроводящих ячеек сеток. Наиболее вероятными являются состояния с антипараллельным взаимным расположением потока в соседних ячейках. (ИФТТ РАН)

На основе теории сверхпроводимости с большим импульсом пар при кулоновском взаимодействии объяснена природа наблюдаемого в высокотемпературных сверхпроводящих купратах упорядочения типа «шахматной доски». Исследование топологии сверхпроводящего параметра порядка позволяет предсказать характерные особенности интерференции квазичастиц, что важно для их наблюдения. (ФИАН)

Проведены расчеты электронной структуры и формы поверхностей Ферми новых классов высокотемпературных сверхпроводников на основе железа ROFeAs (R = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Y), AFe₂ As₂ (A = Ba, Sr) и LiFeAs, продемонстрировавших глубокую аналогию этих систем, зоны проводимости которых образованы 3d состояниями Fe (в плоскостях FeAs), и имеющих квазидвумерный характер. Результаты расчетов находятся в хорошем соответствии с данными экспериментов. (ИЭФ УрО РАН, ИФМ УрО РАН)

Показано, что флуктуационный эффект Нернста в неупорядоченных тонких сверхпроводящих пленках превышает тот же эффект в нормальном металлическом состоянии на несколько порядков даже при температурах в 5-10 раз выше критической. (ИТФ РАН)

Показано, что в графене можно достичь температуры перехода в макроскопически сверхпроводящее состояние порядка нескольких градусов К, поместив на листе графена островки сверхпроводящего металла размером в десятки нанометров на расстоянии между соседними островками в доли микрон. (ИТФ РАН)

Экспериментально обнаружена в антиферромагнетике-сверхпроводнике CeRhIn5 при давлении
2.3 ГПа «локальная» квантовая критическая точка. Соответствующая «локальная» квантовая фаза характеризуется мощными спиновыми и зарядовыми флуктуациями, создающими притягивающее электрон-электронное взаимодействие, приводящее к возникновению сверхпроводимости нетрадиционного типа. (ИФВД РАН; Лос-Аламосская национальная лаборатория, США)

Экспериментально установлено существование трех состояний одного и того же расплава AsS, отличающихся друг от друга по структуре ближнего порядка и физическим свойствам. Под давлением 2 ГПа молекулярная жидкость AsS превращается в ковалентную, а при дальнейшем сжатии до 5 ГПа - в металлическую. (ИФВД РАН)

Обнаружено возникновение огромного эффекта деформации кручения при приложении электрического поля к квазиодномерным проводникам с волной зарядовой плотности. Кручение наблюдается как в нитевидных квазиодномерных проводниках – TaS₃ , NbS₃ , (TaSe₄ )₂ I, так и в объемных кристаллах K_0.3 MoO₃ . Нормировка поверхностной сдвиговой деформации на электрическое поле дает величину 10^–6 м/В и выше, что на много порядков превышает пьезомодули известных пьезоэлектриков. (ИРЭ РАН)

Проведены успешные эксперименты по кристаллизации белков на МКС в условиях невесомости. Завершены работы по рентгеноструктурному анализу белка генноинженерного инсулина человека. Структурные данные и координаты атомных моделей переданы в Международный банк белковых структур. (ИК РАН)

Обнаружены структурные превращения в монослоях In на подложке Si при формировании тонкого приповерхностного слоя сплава Ge_x Si_1-x с параметром решетки, большим, чем у исходной подложки. Искусственное изменение параметра решетки позволяет исследовать влияние поверхностных напряжений на процесс формирования поверхностных наноструктур и дает возможности для атомного конструирования на поверхности. (ИАПУ ДВО РАН)

7. Физическое материаловедение: новые материалы и структуры, в том числе фуллерены, нанотрубки, графены, другие наноматериалы,
а также метаматериалы

Развита технология создания атомных и молекулярных наноструктур методом атомной оптики с размерами наноструктур до 30 нм и менее. Технология позволяет получать упорядочные массивы большого количества (до миллиона) идентичных наноструктур из металлов, элементов полупроводниковых соединений и биомолекул. Такие наноструктуры могут использоваться в качестве элементов приборов наноэлектроники и нанобиосенсоров. (ИСАН)

Предложен новый композитный функциональный материал с эффектом памяти формы, обеспечивающий обратимые деформации активного элемента. На его основе реализован прототип микропинцета с рекордно малыми габаритами – 12´3´1 мкм. Микропинцет может быть использован в нанотехнологии, для трехмерной манипуляции нанообъектами: углеродными нанотрубками, живыми клетками, их органеллами и т.п. (ИРЭ РАН, ФТИ РАН, МИФИ, МИСиС)

Создана технология выращивания сапфировых лент с капиллярными каналами, позволяющая производить принципиально новые хирургические инструменты – скальпели с флуоресцентной диагностикой резецируемой ткани в окрестности режущего острия непосредственно в процессе хирургической операции по удалению злокачественных образований. (ИФТТ РАН)

Обнаружено, что сплавы Ti-Ni с эффектом памяти формы обладают уникальными трибологическими и физико-механическими свойствами: предел прочности – 1,6-1,8 ГПа; текучесть - 1,2-1,4 ГПа; реактивное напряжение – до 1,0-1,2 ГПа; обратимая деформация – до 9%. По сравнению с традиционными медицинскими металлическими материалами (например, коррозионностойкими сталями) их коэффициент трения в 1,5 раза меньше, а износостойкость на порядок выше. Формирование в объемных сплавах субмикрокристаллического состояния приводит к их еще большей износостойкости. Сплавы перспективны для применения в узлах трения, в частности, для изготовления искусственных суставов. (ИФМ УрО РАН)

Разработана структура и технология получения оксидного композитного волокна, введение которого в хрупкую матрицу на основе алюминида титана обеспечивает квази-пластическое поведение композита с прочностью на изгиб не менее 300 МПа при температурах от комнатной до 900^о С и высокое сопротивление ползучести и малоцикловой усталости до той же температуры. Использование этого материала в авиационных двигателях существенно повысило бы их основные характеристики. Зарубежных аналогов такого материала нет. (ИФТТ РАН)

8. Актуальные проблемы оптики
и лазерной физики,
в том числе достижение предельных концентраций мощности и энергии во времени, пространстве и спектральном диапазоне, освоение новых диапазонов спектра, спектроскопия сверхвысокого разрешения и стандарты частоты, прецизионные оптические измерения, проблемы квантовой и атомной оптики, взаимодействие излучения с веществом

Создан оптический интерферометр с дифракционной волной сравнения для измерения с субнанометровой точностью формы светосильных оптических поверхностей, включая асферические, и волновых деформаций объективов. По ряду параметров созданный интерферометр существенно превосходит мировые аналоги. Создание такого интерферометра позволяет реализовать в России разработки объективов сверхвысокого разрешения для проекционной литографии, рентгеновской микроскопии и астрономии. (ИФМ РАН)

Осуществлено ахроматическое восстановление голограмм (АВГ), созданных с помощью фемтосекундного лазера. Такие голограммы содержат небольшое число периодов интерференционной картины, что позволяет получить АВГ, при котором голограмма действует подобно зеркалу сложной кривизны, и, таким образом, впервые реализовать идею Ю.Н. Денисюка, выдвинутую в 1963 году. (ИСАН)

Созданы одиночные лазерные диоды с выходной мощностью до 8 Вт с прогнозируемым сроком службы не менее 5000 часов и получена рекордная выходная мощность 25 Вт на длине волны 808 нм. (ФИАН)

Созданы лазеры с большим диапазоном перестройки частоты в полностью волоконном исполнении. В качестве селектора частоты применены волоконные брэгговские решетки (ВБР). Предложен и реализован метод синхронной перестройки нескольких ВБР, образующих резонатор лазера. Получен диапазон непрерывной перестройки 45, 65 и 50 нм в спектральных областях 1100, 1550 и 1300 нм для лазеров на основе световодов, легированных иттербием, эрбием и фосфором соответственно. Показано, что ограничение диапазона перестройки возникает из-за рассогласования резонансных длин волн ВБР при сжатии. (ИАиЭ СО РАН)

Разработана фемтосекундная лазерная установка для прецизионных измерений частот от УФ до радиодиапазона с относительной точностью 10^–14 – 10^–15 , как основа мобильных фемтосекундных оптических часов наземного и космического базирования для решения задачи повышения точности координатного и временного обеспечения. С целью повышения точности фемтосекундных часов до 10^–17 –10^–18 разработан оптический стандарт частоты нового поколения на основе ультра-холодных атомов магния, захваченных в магнитооптическую ловушку. Создана автоматизированная система регистрации и управления экспериментом по спектроскопии сверхвысокого разрешения атома магния и на первом этапе выполнено наблюдение поглощения на «часовом» переходе ¹ S₀ ®³ P₁ атома магния. (ИЛФ СО РАН)

Создан и работает самый мощный в мире лазер на свободных электронах (ЛСЭ) в области терагерцового излучения со средней мощностью 500 Вт и длиной волны излучения 250–100 мкм. Осуществлен запуск второй очереди ЛСЭ в области λ = 100–30 мкм, впервые в мире получен режим рекуперации на ускорителе-рекуператоре с двумя дорожками, обеспечивающими четырехкратное прохождение электронного пучка через высокочастотные резонаторы ускорителя, получен проектный средний ток пучка 9 мА. (ИЯФ СО РАН)

9. Фундаменталь-ные основы лазерных технологий, включая обработку и модификацию материалов, оптическую информатику, связь, навигацию и медицину

Разработан и внедрен в клиническую практику лазерный хирургический комплекс «Лазурит» с параметрами излучения, позволяющими использовать его как для разрушения камней любого химического состава и любой локализации в организме человека, так и для выполнения оперативных вмешательств на мягких тканях. Сделаны успешные онкологические операции на кровонаполненных органах. Операции, проводимые с использованием комплекса «Лазурит», транслировались по оптоволоконным сетям в ряд российских и европейских медицинских учреждений в режиме реального времени. (ИОФ РАН, Российская медицинская академия последипломного образования Росздрава)

Разработан метод высокоэффективного (~100%) деления лазерного луча на множество независимо модулируемых лучей с сохранением в них пространственных характеристик исходного света. Метод позволяет создавать новые виды акустооптических устройств с предельно малыми оптическими потерями, такие как канальные мультиплексоры для оптических систем приема-передачи информации. (ИРЭ РАН)

Созданы волоконные лазеры на основе активных кварцевых волоконных световодов, легированных висмутом, генерирующие оптическое излучение в новом спектральном диапазне 1300-1520 нм, освоение которого позволит более чем на порядок увеличить пропускную способность волоконных линий связи. (НЦВО РАН)

10. Современные проблемы радиофизики и акустики, в том числе фундаментальные основы радиофизических и акустических методов связи, локации и диагностики, изучение нелинейных волновых явлений

В области акустики разработано новое поколение излучающих и приемных технических гидроакустических средств, которые закладывают базу для решения фундаментальных и прикладных задач акустики океана, в том числе акустической томографии океана, освещения подводной обстановки, измерения и контроля скрытности малошумных объектов. Созданы конструкции, опытные образцы и технология изготовления широкополосных, не имеющих аналогов за рубежом, излучателей в диапазоне частот от 100 до 3000 Гц с акустической мощностью до 100 кВт и кпд порядка 90%. (ИПФ РАН)

Созданы фундаментальные основы новых видов акустической томографии неоднородных природных сред, материалов и биологических объектов: термотомография, нелинейная акустическая томография, пассивная шумовая томография. Соответствующие методы и приборы позволяют решить принципиально новые практические задачи когерентной сейсмики, гидрофизики океана, акустического проектирования, вибродиагностики, а также медицинской диагностики. (ИПФ РАН, ИОФ РАН, МГУ, ИРЭ РАН, ИФЗ РАН)

В новых областях акустики – нано-фононике (нано-акустике) и в создании акустических мета-материалов – получены важные результаты. Установлена возможность создания «отрицательных» акустических сред с противоположно направленными фазовой и групповой скоростями, выяснены особенности аномальной рефракции и фокусировки такими средами, проведены эксперименты в кристаллах с сильной анизотропией сдвиговой упругости. Установлена роль акустической кавитации на эффективность доставки лекарств; использование 100-нм газовых пузырьков в полимерной оболочке в сочетании с ультразвуком приводит к 8-кратному увеличению концентрации лекарства в опухолевой ткани. (МГУ, ИОФ РАН, ИРЭ РАН, АКИН)

Разработаны методы и реализованы устройства управления рентгеновским пучком с помощью рентгеноакустических взаимодействий за счет создаваемого ультразвукового градиента параметра кристаллической решетки. Созданы схемы по отклонению, перемещению рентгеновского пучка, управлению его фокусировкой, коллимацией и расходимостью. (ИК РАН)

11. Фундаменталь-ные проблемы физической электроники, в том числе разработка методов генерации, приема и преобразования электромагнитных волн с помощью твердотельных и вакуумных устройств, акустоэлектроника, релятивистская
СВЧ-электроника больших мощностей, физика мощных пучков заряженных частиц

Для установок управляемого термоядерного синтеза реакторного масштаба предложен метод, позволяющий суммировать мощности от набора гиротронов и адаптивно сканировать суммарный волновой поток. Продемонстрирован квазиоптический резонансный диплексер, суммирующий излучение от двух ~140 ГГц/~0.5 МВт гиротронов и коммутирующий суммарный поток между выходными каналами с частотой до 20 кГц. (ИПФ РАН; Институт физики плазмы Общества Макса Планка, Германия)

Созданы уникальные плазменно-пучковые источники сверхмощного когерентного СВЧ излучения, основанные на взаимодействии прямолинейных электронных пучков с медленными плазменными волнами. Плазменный усилитель с релятивистским сильноточным электронным пучком обеспечивает высокое усиление и выходную мощность излучения более 50 МВт в импульсах длительностью в десятки наносекунд с плавной перестройкой частоты излучения в диапазоне 2,5–
3,5 ГГц. (ИОФ РАН)

Разработан метод и устройство генерации терагерцового излучения. Создана миниатюрная сэндвич-структура с сердцевиной из ниобата лития и кремниевыми обкладками, преобразующая фемтосекундные лазерные импульсы в терагерцовое излучение с рекордной на сегодня в мире эффективностью 0,12%. Развита теория эффекта преобразования, предсказывающая возможность повышения эффективности преобразования вплоть до нескольких процентов. (ИПФ РАН)

На основе обнаруженного эффекта осцилляций фото-напряжения при изменении концентрации двумерных электронов в полупроводниковой наноструктуре под действием СВЧ излучения реализован новый принцип детектирования в терагерцовом диапазоне. Он основан на когерентном резонансном усилении плазменных волн и их выпрямлении на специально приготовленном дефекте в электронной системе, введение которого позволяет управлять как амплитудой, так и знаком постоянного фото-напряжения. Изготовлен прототип многопиксельной матрицы детекторов, позволяющий получать изображения в диапазоне 0.1–0.6 ТГц со спектральным разрешением
2 ГГц и временем срабатывания элемента матрицы 1 нс, с мощностью эквивалентного шума
(1-3)´10^–14 W/Hz^1/2 при рабочих температурах 140–170 К. (ИФТТ РАН)

Предложена новая схема для создания компактных мультигигаваттных источников сверхширокополосного (СШП) излучения на основе возбуждения многоэлементной решетки комбинированных антенн от одного генератора через фидерную систему, в которой совмещены функции трансформатора и делителя мощности. Это позволило увеличить число антенн в решетке и уменьшить ширину диаграммы направленности излучения. Создан источник СШП излучения с высокой направленностью и эффективным потенциалом до 3 МВ на основе возбуждения 64-элементной решетки от генератора биполярных импульсов с выходной мощностью более 3 ГВт при частоте повторения до 100 Гц. (ИСЭ СО РАН)

Реализован и исследован сверхбыстрый механизм коммутации тока в полупроводниках на основе туннельно-ударного ионизационного фронта. Получены импульсы амплитудой 150 кВ со временем нарастания 100 пс с максимальными скоростями роста тока 30 кА/пс и напряжения 1,5 МВ/пс. (ИЭФ УрО РАН)

12. Современные проблемы физики плазмы, включая физику высоко-температурной плазмы и управ-ляемого термо-ядерного синтеза, физику астро-физической плазмы, физику низко-температурной плазмы и основы ее применения в технологических процессах

Получены фундаментальные результаты в теории пылевой плазмы. Сформулированы критерии образования и объяснено наличие резких границ «войдов» – областей плазмы, свободных от пылевых частиц, – ранее предсказанных теоретически и обнаруженных в экспериментах, проводимых в условиях микрогравитации на МКС. Построена теория пылевых структур с новым геликоидальным (спиральным) типом симметрии, существование которых подтверждено экспериментально. (ИОФ РАН)

В экспериментах с плазмоидом анизотропных горячих ионов на газодинамической ловушке (ГДЛ) идентифицирована и исследована альфеновская ионно-циклотронная микронеустойчивость. Анализ параметров плазмы на пороге развития неустойчивости позволяет сделать важный вывод о том, что данная микронеустойчивость в проектируемом мощном (2 МВт) многоцелевом источнике нейтронов на основе ГДЛ возбуждаться не будет. (ИЯФ СО РАН)

Экспериментально установлено наличие нижней ионизованной области в дневной ионосфере Венеры. Применение новых высокоточных технологий для обработки данных двухчастотного радиопросвечивания станций «Венера-15,16» показало наличие ионосферных слоев с вертикальным масштабом 5-10 км на высотах от 80 до 120 км в дневной ионосфере и отсутствие подобных слоев в ночной ионосфере Венеры. (ФИРЭ РАН)

13. Современные проблемы ядерной физики, в том числе физики элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий, включая физику нейтрино и астрофизические и космологические аспекты, а также физики атомного ядра, физики ускорителей заряженных частиц и детекторов, создание интенсивных источников нейтронов, мюонов, синхротронного излучения и их применения в науке, технологиях и медицине

Успешно завершен важнейший этап крупнейшего в истории науки международного мега-проекта в области фундаментальной физики – сооружение уникального научного комплекса Большого адронного коллайдера (LHC-БАК) на базе Европейского центра ядерных исследований в Женеве (ЦЕРН), в реализацию которого значительный вклад внесли научные центры и университеты России. (ИФВЭ, ИТЭФ, ВНИИЭФ и ВНИИТФ Росатома, ИЯИ РАН, ПИЯФ РАН, ИЯФ СО РАН, ИФТТ РАН, ФТИ РАН, РНЦ КИ, ОИЯИ, МГУ, СПбГУ)

На электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-4М с детектором КЕДР завершена серия экспериментов по сверхточному измерению масс элементарных частиц. Среднемировая точность измерения масс улучшена в три раза для J/ψ и ψ'-мезонов и в два раза для ψ''-мезона, массы D-мезонов и τ-лептона измерены с наилучшей в мире точностью. Данные по массе τ-лептона позволят на новом уровне точности провести проверку гипотезы лептонной универсальности, одного из основных постулатов Стандартной Модели, провозглашающего равенство константы слабого взаимодействия для трех поколений лептонов. (ИЯФ СО РАН)

В международном эксперименте D0 с участием российских физиков впервые обнаружена новая частица ─ дважды странный барион Ω_b ^─ _, состоящий из b-кварка и двух s-кварков. В этом же эксперименте было впервые наблюдено парное образования Z-бозонов и измерено сечение этого процесса. Эти исследования являются важной проверкой Стандартной модели. (ИФВЭ)

В международном эксперименте Belle на e⁺ e^– коллайдере KEKB (Япония) исследован распад B → K^– π⁺ χ_c1 и обнаружены в спектре инвариантных масс π⁺ χ_c1 комбинаций вблизи 4.1 ГэВ/c² два перекрывающихся пика. Этот сигнал может означать обнаружение четырехкварковых состояний, аналогичных ранее наблюдавшемуся экзотическому резонансу Z(4430)⁺ . (ИТЭФ)

В рамках эксперимента NA48 в ЦЕРНе при значительном вкладе сотрудников ОИЯИ проведен анализ распадов K_3π (K ^± → p⁰ p⁰ p^± ) и Ke₄ (K ^± → p⁺ с⁺ е^– g). Извлечены значения длин ππ рассеяния
(S-волны) с изотопическим спином 0 и 2 с экспериментальной погрешностью в несколько процентов, что дает возможность для проведения прецизионной проверки предсказаний Киральной Пертурбативной Теории. (ОИЯИ)

В области теории получены важные результаты.

Найдено описание всех классических решений теории струн в четырехмерном пространстве анти-де Ситтера с помощью метода, сводящего задачу к изучению алгебраических кривых. В рамках AdS4/CFT3-дуальности предложена система уравнений (типа уравнений Бете), которая в определенной асимптотике дает спектр теории при всех значениях константы связи. (ПИЯФ РАН)

Найдены поправки к полной ширине распада ортопозитрония в девятом порядке по постоянной тонкой структуры. Результат получен в замкнутой аналитической форме, позволяющей вычислять эти поправки с произвольной точностью, и воспроизводит лучшие численные оценки в пределах их точности. Полученный результат важен для прецизионной проверки справедливости квантовой электродинамики. (ОИЯИ)

Исследованы свойства темной материи в суперсимметричных обобщениях Стандартной модели. Определена область параметров, в которой легкие гравитино образуют теплую темную материю. Разработана подробная теоретическая модель мелкомасштабного распределения темной материи в гало Галактики и показана возможность косвенной регистрации нейтралино внеатмосферными детекторами по жесткому гамма-излучению, возникающему в результате аннигиляции этих частиц в плотных самогравитирующих сгустках с массой порядка массы Луны или Земли. (ИЯИ РАН)

Исследованы процессы адронизации кварк-глюонной плазмы, образующейся в столкновениях релятивистских ядер. Показано, что аномально большие значения коэффициента объемной вязкости, ожидаемые вблизи температуры фазового перехода, способствуют формированию кварковых капель. Получено объяснение коротких времен адронизации, наблюдаемых в столкновениях ядер при энергиях ускорителей SPS и RHIC. Найден динамический отклик ядра на внесенный антипротон. (РНЦ КИ)

Вычислена средняя множественность адронов в распадах W-бозонов. Оценена разность множественностей в событиях с распадом W-бозона на адроны с рождением и без рождения чарма. Прекрасное согласие этих результатов с данными коллайдера LEP подтверждает универсальный характер механизма образования адронов в жестких процессах. (ИФВЭ)

В эксперименте ФЕНИКС на коллайдере RHIC (БНЛ, США) с участием российских физиков завершен анализ измеренных с высокой точностью дифференциальных сечений рождения p⁰ -мезонов, эллиптических потоков j-мезонов и (анти)дейтронов в p+p и Au+Au столкновениях при энергиях сталкивающихся ионов 100 ГэВ/нуклон. Обнаружено, что степень подавления выхода p⁰ -мезонов остается постоянной в области импульсов, больших 5 ГэВ/с, и возрастает с увеличением центральности ядро-ядерных взаимодействий. Наиболее вероятным объяснением обнаруженного эффекта являются энергетические потери жестко рассеянных партонов, движущихся в плотной, горячей сильновзаимодействующей партонной среде, с ярко выраженными коллективными свойствами, характеризуемой высокой начальной глюонной плотностью (dN_g /dy ~ 1400) и плотностью энергии (e₀ ~ 20 ГэВ/фм³ ). (ПИЯФ РАН, РНЦ КИ, ИФВЭ)

Для ультра-холодных нейтронов (УХН) с длиной волны ~10 нанометров в принципе возможно наблюдение квантовых эффектов в макроскопических масштабах. Для этого была создана периодическая магнитная структура с использованием постоянных магнитов с градиентом 2,8 Т/мм. Эксперимент проведен на пучке УХН реактора Института Лауэ-Ланжевена. Впервые наблюдено макроскопическое квантование траекторий движения нейтрона в магнитном канале, стенки которого образованы градиентом магнитного поля квадрупольного типа. Результаты согласуются с квантовым расчетом. (ПИЯФ РАН)

Завершена обработка экспериментальных данных по поиску неизвестных ранее сверхтяжелых (за границей стабильности) изотопов лития ¹² Li и ¹³ Li. Эксперимент проводился в Дармштадте (ФРГ) на пучке радиоактивных ядер ¹⁴ Be с энергией 304 МэВ/нуклон с использованием жидководородной мишени и магнитного сепаратора FRS. Результаты анализа показывают, что ¹² Li может быть описан как виртуальное s-состояние с длиной рассеяния 22,4 фм. Изотоп лития ¹³ Li обнаружен в виде широкого резонанса при энергии около 1,5 МэВ. Полученные результаты противоречат проведенным ранее теоретическим расчетам по оболочечной модели. Изучение структуры нейтроно-обогащенных ядер за границей стабильности (число которых теперь достигло 14) важно и для уточнения моделей нейтронных звезд. (РНЦ КИ)

На Баксанской нейтринной обсерватории введена в строй новая подземная лаборатория, расположенная на рекордной глубине около 5000 метров водного эквивалента внутри горы Андырчи на Северном Кавказе. В лаборатории обеспечены уникальные условия сверхнизкого радиационного фона для проведения фундаментальных исследований и решения прикладных задач в области ядерной физики, радиационной биологии и метрологии. (ИЯИ РАН)

Закончен объединенный анализ измерений за 18-летний период на галлий-германиевом нейтринном телескопе Баксанской нейтринной обсерватории, который в настоящее время является единственным в мире детектором, обеспечивающим наблюдение суммарного потока нейтрино от всех термоядерных реакций, протекающих в Солнце. Полученная величина потока приходящих на Землю нейтрино очень хорошо согласуется с предсказанием Стандартной солнечной модели с учетом нейтринных осцилляций и результатов уникальных экспериментов с искусственными источниками нейтрино. (ИЯИ РАН)

Начат набор данных в международном эксперименте OPERA в подземной лаборатории Гран-Сассо (Италия), выполняемом с участием российских специалистов. Эксперимент предназначен для исследования эффекта нейтринных осцилляций в пучке нейтрино от ускорителя SPS в CERN. (ОИЯИ, ИТЭФ, ИЯИ РАН, ФИАН, НИИЯФ МГУ)

В ходе орбитального эксперимента ПАМЕЛА (Россия, Италия, Германия, Швеция) выполнены измерения отношения потока антипротонов к потоку протонов в области энергий (1–100) ГэВ, которые позволили внести ясность в проблему происхождения антипротонов в космических лучах и сделать вывод, что ядерные взаимодействия космических лучей с межзвездным веществом являются основным механизмом образования антипротонов в Галактике. В этой же области энергий получен и другой, интереснейший результат – обнаружен рост отношения потока позитронов к суммарному потоку электронов и позитронов для частиц с энергией более 20 ГэВ, что может оказаться проявлением эффекта аннигиляции частиц темной материи в нашей Галактике. (МИФИ, ФИАН, ФТИ РАН)

Обнаружен эффект влияния молний на интенсивность мюонов с пороговой энергией около
100 МэВ. Эффект заключается в скачкообразном изменении интенсивности мюонов на величину (0.5–1)% одновременно с молнией и восстановлении к прежнему уровню с характерным временем порядка 1,5 мин. Таким образом, получено подтверждение того, что спорадические вариации мюонов во время гроз действительно связаны с электрическим полем грозовых облаков. (ИЯИ РАН)

В энергетическом спектре галактических электронов, измеренном в российско-американском эксперименте ATIC, обнаружен избыток в области энергий 300–800 ГэВ. В качестве возможных причин происхождения избытка рассматриваются вклад близкого источника (расстояние меньше 3000 световых лет) и эффект аннигиляции частиц темной материи. (НИИЯФ МГУ)

Измеренная на комплексе НЕВОД-ДЕКОР интенсивность многомюонных событий при больших зенитных углах от первичных частиц с энергией порядка 10¹⁸ эВ значительно выше предсказаний широко распространенных моделей адрон-ядерных взаимодействий QGSJET01, SIBYLL, EPOS. (МИФИ)

В рамках работ на комплексе ПАВИКОМ по изучению спектров сверхтяжелых ядер в составе первичного космического излучения по данным измерений в кристаллах оливинов из метеоритов исследовано 1887 треков тяжелых и сверхтяжелых ядер (Z>35) космического излучения и построено зарядовое распределение обнаруженных ядер космических лучей. Найдено 92 трека, минимальная оценка заряда которых соответствует ядрам с Z>90. (ФИАН)

В международных экспериментах на подземных установках OPERA и LVD в Италии получена величина отношения числа положительных мюонов к отрицательным для диапазона энергий
(0.9–3.0) ТэВ. На установке OPERA для избытка положительных мюонов получена величина 1.33±0.06, а по данным LVD – 1.26 с методической ошибкой 0.11 и статистической 0.04. (ИЯИ РАН)

Предложена и детально разработана теория происхождения космических лучей сверхвысоких энергий, которая позволила предсказать ряд особенностей спектра таких частиц. Эти спектральные особенности использованы для нормировки данных всех известных экспериментов, что позволило впервые согласовать эти разнородные данные в рамках единой модели с протонным составом первичных космических лучей. (ИЯИ РАН)

Показано, что нерелятивистские ударные волны, порождаемые релятивистскими джетами из активных галактических ядер, эффективно ускоряют заряженные частицы вплоть до энергий
ε ~ 10²⁰ эВ и способны обеспечить формирование наблюдаемого в Галактике спектра космических лучей при энергиях ε > 10¹⁸ эВ. (ИКФИА СО РАН)

Завершено сооружение и осуществлен физический запуск электрон-позитронного коллайдера ВЭПП-2000. В ходе пробных экспериментов достигнута рекордная для односгусткового режима светимость 10³¹ см^–2 сек^–1 при энергии ~ 500 МэВ в пучке. Полученные результаты доказывают перспективность метода круглых пучков и достижения проектной светимости 10³² см^–2 сек^–1 при энергии около 1 ГэВ в пучке. Подтверждена эффективность секционирования сверхпроводящих обмоток в фокусирующих соленоидах коллайдера с магнитным полем 130 кГс для получения оптимальной фокусировки пучков в месте встречи в широком диапазоне по энергии. Комплекс ВЭПП-2000 с универсальными детекторами СНД и КМД-3 позволит выйти на новый уровень точности и чувствительности в изучении физики высоких энергий в области энергий до 2 ГэВ в системе центра масс. (ИЯФ СО РАН)

На ускорителе У-70 введены в рабочем режиме оба дефлектора СВЧ-сепаратора частиц.
В результате на экспериментальной установке «ОКА» получен пучок вторичных частиц с 25% содержанием К⁺ -мезонов при импульсе частиц 12.5 ГэВ/с (25-кратное обогащение пучка). Успешное проведение сеанса обеспечено за счет надежной работы всех систем экспериментального комплекса «ОКА», в том числе крупнейшей в России криогенной системы, охлаждающей дефлекторы сепаратора сверхтекучим гелием до температуры 1.8 К. Таким образом, создана исследовательская база мирового уровня для изучения редких распадов К-мезонов и процессов радиоактивных превращений. (ИФВЭ)

Разработан, изготовлен и установлен в Центре коллективного пользования «Геохронология Кайнозоя» ускорительный масс-спектрометр для определения ультрамалых количеств космогенных изотопов. Основная направленность прибора – датировка археологических образцов по изотопу углерода ¹⁴ C. Экспериментально продемонстрирована возможность получения чувствительности лучше 10^{– 13} . Возможность определения малых количеств изотопов открывает широкие перспективы для исследований в области археологии, экологии, медицины и других областях исследований. (ИЯФ СО РАН)

Опробована с пучком система когерентной ВЧ гимнастики в протонном синхротроне У-70; тем самым обеспечены требования к длительности сгустка для протонной радиографии. (ИФВЭ)

Продолжены эксперименты с синхротронным излучением на станциях, расположенных на каналах вывода пучка СИ накопителя ВЭПП-3. На станциях проводили работы исследовательские группы из более чем 60 институтов РАН и других российских и зарубежных организаций. Запущена в эксплуатацию специальная метрологическая станция «Космос» на накопителе ВЭПП-4М, предназначенная для абсолютных и относительных калибровок различной аппаратуры в широком спектральном диапазоне фотонов от 10 эВ до 10 кэВ. (ИЯФ СО РАН)

Произведен физический пуск источника резонансных нейтронов ИРЕН. Генерация нейтронов осуществляется на пучке электронов линейного ускорителя, разработанного ИЯФ СО РАН. На вольфрамовой мишени, установленной в мишенном зале источника, получен импульсный пучок электронов с энергией около 20 МэВ и током до 0,4 А. Это позволило осуществить первую генерацию резонансных нейтронов с их регистрацией во время-пролетном режиме. (ОИЯИ)

Многоцелевой ускорительно-накопительный комплекс ИТЭФ-ТВН в 2008 году отработал свыше 4900 часов (рост 9%) для выполнения экспериментов по фундаментальным и прикладным исследованиям. Выполнен комплекс исследовательских работ по ускорению ионов Al¹⁰⁺ и Fe¹⁶⁺ в бустерном синхротроне УК до предельной энергии этого кольца с последующим выводом и многократной перезарядной инжекцией пучка в накопительное кольцо У-10. (ИТЭФ)

14. Современные проблемы астрономии, астрофизики и исследования космического пространства, в том числе происхождение, строение и эволюция Вселенной, природа темной материи и темной энергии, исследование Луны и планет, Солнца и солнечно-земных связей, исследование экзопланет и поиски внеземных цивилизаций, развитие методов и аппаратуры внеатмосферной астрономии и исследований космоса, координатно-временное обеспечение фундаментальных исследований и практических задач

Измерение плотности энергии космических лучей, магнитных полей и турбулентных движений в горячем (десятки миллионов градусов) газе скоплений галактик является важной задачей современной астрофизики.

Реализован новый метод таких измерений на основе данных оптических и рентгеновских наблюдений. Звезды и горячий газ, излучающий в рентгеновском диапазоне волн, находятся в едином гравитационном потенциале, создаваемом темной материей и обычным веществом. Распределение звезд, в отличие от газа, определяется исключительно гравитацией. Сравнение рентгеновских и оптических изображений, вместе с измерениями температуры газа и дисперсии скоростей звезд, позволило определить плотность энергии космических лучей, магнитных полей и микротурбулентности, которая составила около 10% от тепловой энергии газа. Этот метод позволяет по данным рентгеновских обсерваторий проводить более точные измерения полных масс скоплений галактик и содержания в них «темной материи», что крайне важно для определения основных параметров Вселенной. (ИКИ РАН совместно с ESA)

Получены важные результаты по структурам и турбулентности в системах двойных звезд. На специально построенной лабораторной установке с дифференциально-вращающейся мелкой водой проведено моделирование спиральных структур, возбуждаемых неустойчивостью сверхотражения. Методом численного моделирования определены параметры спиральных волн плотности в аккреционном диске тесной двойной звездной системы. На основе наблюдательных данных и разработанной теоретической модели рассчитан степенной спектр крупномасштабной турбулентности в аккреционном диске тесной двойной системы IP Peg. (ИНАСАН, РНЦ КИ)

На основе современных космологических наблюдательных данных о распределении скоплений галактик и анизотропии реликтового излучения по результатам наблюдений на спутнике WMAP получено новое независимое верхнее ограничение на сумму масс нейтрино трех форматов (электронного, мюонного и тау): < 1.05 эВ с уровнем достоверности 95%. Данные по крупномасштабной структуре скоплений галактик получены путем обработки результатов миссии ROSAT в предположении об универсальности барионной фракции во Вселенной, обоснованной теоретически, данными наблюдений и численным моделированием. (ФИАН)

На БТА с применением метода спектринтерферометрии обнаружено, что система субкарликов G89-14 с металличностью – 1.9 в гало Галактики состоит из четырех компонент (с массами от 0.67 до 0.22 масс Солнца) и является самой низкометалличной из известных четверных звезд. Это свидетельствует о том, что система образовывалась в среде с низким содержанием металлов. Соотношение орбитальных периодов подсистем четверной звезды 0.52:3000:650000 лет указывает на высокую иерархичность и устойчивость системы. Существование подобных объектов доказывает способность звездных систем высокой кратности сохраняться в результате динамической эволюции за время, сравнимое с возрастом Галактики. (САО РАН)

Построена теоретическая картина формирования линий излучения молекул в плотной межзвездной среде. Эти линии являются основным, а часто и единственным источником знаний о свойствах ядер молекулярных облаков – прародителей звезд – и о процессах, протекающих на ранних стадиях звездообразования. Разработан подход к исследованию спектральных карт дозвездных и протозвездных объектов, в котором сочетаются современный метод расчета переноса излучения и самосогласованная модель динамической и химической эволюции межзвездной среды. Анализ большого объема наблюдательных данных позволил прояснить роль основных факторов, определяющих характеристики спектров излучения этих объектов. Данный подход лег в основу мощного теоретического инструмента для всесторонней интерпретации наблюдательных данных об одном из важнейших процессов во Вселенной – процессе рождения звезд. (ИНАСАН)

На основе синоптических наблюдений Кисловодской горной станции создан комплекс баз данных о длительном поведении солнечной активности, параметризуемой рядами ее основных индексов. Показано, что кисловодские ряды классических индексов солнечной активности, сохраняя основные принципы мировой Службы Солнца (непрерывность, регулярность и однородность рядов), являются наилучшими для продолжения данных мировых синоптических солнечных наблюдений с 70-х – 80-х годов XX века по настоящее время. (ГАО РАН)

На основе простейшей модели солнечного динамо Паркера построено широтно-временное распределение магнитной и токовой спиральности. Определены значения параметров модели, при которых это распределение наиболее близко воспроизводит наблюдаемое. На основе анализа наблюдательных данных по измерению полного вектора магнитного поля в активных областях впервые показано, что знак антисимметричности спиральности относительно солнечного экватора сохранился при переходе от 22-го к 23-му солнечному циклу. (ИЗМИРАН, МГУ)

Обнаружена спиральная структура магнитного поля над солнечными пятнами по многочастотным поляризационным радионаблюдениям на телескопе РАТАН-600. Показано, что силовая трубка магнитного поля распространяется вверх по спирали шириной ~ 0.4 градуса. Магнитные поля величиной около 600 Гс находятся на достаточно больших высотах в короне Солнца – до 25 тыс. км. (САО РАН, СПбГУ)

На основе данных спутников «Кластер» и «Геотэйл» построены модели формирования нестационарных структур магнитного и электрического поля, отвечающих за ускорение плазмы в хвосте магнитосферы Земли. Модель сдвиговой деформации в толстом плазменном слое рассматривает независимое вертикальное движение отдельных магнитных силовых трубок, в результате которого возникают сильно наклоненные токовые слои и осцилляции наклона слоя, обнаруженные ранее в эксперименте. Установлено наличие в токовом слое геомагнитного хвоста пространственно локализованных источников неадиабатического ускорения ионов двух типов, различающихся по энергиям и распределением по скоростям. В рамках созданной модели дано объяснение. (ИКИ РАН)

Построена высокоточная численная теория движения астероида Apophis (99942) и определены параметры его орбиты из обработки всех имеющихся оптических и радиолокационных наблюдений. Линейным и нелинейным методами найдены параметры эллипсоида рассеяния возможных положений астероида в момент наибольшего сближения с Землей 13 апреля 2029 г. Результаты исследования полностью исключают возможность столкновения астероида с Землей в 2029 г. и с большой вероятностью – в 2036 г. (ИПА РАН)

Для вещества нейтронных звезд плотностью в миллиард тонн на кубический сантиметр построена кинетическая теория с учетом динамического плазменного экранирования при обмене поперечными плазмонами. В результате кардинальным образом изменились наши представления о кинетических свойствах сверхплотного вещества: теплопроводности, вязкости и др. Полученные результаты исключительно важны для моделирования эволюции нейтронных звезд и других объектов, состоящих из вещества сверхъядерной плотности, изучение которого невозможно в лабораторных условиях. (ФТИ РАН)

С помощью широкопольной российско-итальянской камеры высокого временного разрешения TORTORA впервые проведены наблюдения оптического компаньона гамма-всплеска (GRB080319B) в течение всего интервала его гамма-активности с временным разрешением 0,13 с. Обнаружена тонкая временная структура кривой блеска этой оптической вспышки, достигающей в максимуме 5,3 звездной величины: 4 эквидистантных (интервал ~ 9 секунд) пика, скоррелированых с вариациями гамма-излучения, что может свидетельствовать о периодической активности «внутренней машины» гамма-всплеска. В течение последнего пика обнаружены осцилляции с периодом ~ 1 с и амплитудой
~ 10%. Столь быстрые вариации оптического блеска впервые обнаружены у астрономического объекта на космологическом расстоянии. Полученные результаты требуют как существенного пересмотра современных моделей гамма-всплесков, так и дальнейших детальных исследований оптического излучения, сопровождающего гамма-всплески. (САО РАН; ФГУП НИИПП; Болонский университет, Обсерватория Брера, Италия)

III. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

15. Основы развития и функционирования энергетических систем в рыночных условиях, включая проблемы энергоэффективнос-ти экономики и глобализации энергетики, энергобезопасность, энергоресурсо-сбережение и комплексное использование природных топлив

Разработана технология комплексного энергохимического использования природного газа с получением электроэнергии и синтетического жидкого топлива на базе парогазовых установок (ПГУ), позволяющая снизить стоимость производства электроэнергии на перспективных ПГУ.

Разработаны научные основы новой технологии использования водорода в каталитических процессах гидрооблагораживания моторных топлив (процессы деароматизации, гидростабилизации, гидроизомеризации) для улучшения экологических и служебных характеристик энергоустановок. Разработан метод получения высокоэффективных и экономичных катализаторов для этих процессов. Осуществлена верификация бифункциональности разрабатываемых катализаторов, позволяющая минимизировать число стадий процессов гидрооблагораживания. Разрабатываемая технология должна обеспечить качество моторных топлив на уровне Евро-4. Выполнены фундаментальные исследования, математическое моделирование и оптимизация процесса в новом (автоматизированном) химическом реакторе для экзотермических процессов; проведена разработка на этой основе системы управления синтезом моторных топлив.

Выполнен цикл теоретических и экспериментальных исследований в обоснование комплексной технологии совместной переработки древесных отходов и природного газа (в общем случае любого органического сырья, газообразных и жидких углеводородов) с целью получения энергетического водорода и чистых углеродных материалов для широкого промышленного использования. Разрабатываемая технология является двухстадийной. На первой стадии осуществляется термическая деструкция древесины с получением активированного угля, на второй – термическое разложение природного газа в пористой углеродной матрице, получаемой на первой стадии процесса. Углерод, образующийся при пиролизе природного газа, заполняет поры исходной углеродной матрицы, превращая ее в монолит, состоящий из углерода древесины и углерода природного газа. Общее содержание углерода в получаемом продукте – 97-99%.

Применительно к задаче повышения эффективности теплоснабжения показана перспективность использования тепловых аккумуляторов с фазовым превращением рабочего вещества (типа парафинов). На основании проведенных экспериментов предложена методика расчета таких аккумуляторов.

На основании анализа парка отопительных котлов на угле рекомендовано:

сжигание угля в топках с псевдоожиженным слоем,

реализация автотермического пиролиза с применением катализаторов,

обеспечение отопительных котлов термоуглем и брикетированным углем. (ОИВТ РАН)

Исследовано влияние изменения КПД блоков ВВЭР на рыночную цену электроэнергии, темпы роста и изменение со временем рыночной доли АЭС. Показано, что методология ИНПРО (МАГАТЭ) завышает стоимость ядерной электроэнергии примерно вдвое. Определена экономическая эффективность модульного гелиевого реактора в условиях энергетического рынка. Разработана общая динамическая балансовая модель стихийного рынка, с помощью которой исследовано поведение энергосистем в критических ситуациях. (ИБРАЭ РАН)

Разработана технология анализа каскадно развивающихся аварийных процессов в электроэнергетических системах, основанная на классификации событий и состояний в системе и определении взаимосвязей между ними. Выделена группа событий, ухудшающих состояния системы, цикл которых может привести к необратимому опасному развитию аварии. (ИСЭМ СО РАН)

16. Физико-технические и экологические проблемы энергетики, тепломассообмен, теплофизические и электрофизические свойства веществ, низкотемпературная плазма и технологии на ее основе

Разработан новый способ определения термодинамической активности (энергии Гиббса) в многокомпонентных жидкометаллических теплоносителях на основе модифицированного варианта эффузионного метода. Метод развит для теплоносителей, интенсивно реагирующих с кислородом (системы щелочных металлов, имеющие наиболее близкую перспективу применения в качестве теплоносителей энергетических установок с реакторами на быстрых нейтронах) и для интервала давлений между кнудсеновским (свободномолекулярным) и гидродинамическим режимами истечения. Показано, что уравнение Герца-Кнудсена, описывающее свободно-молекулярное истечение, является частным случаем общего выражения, полученного для эффузионного процесса.

Основные исследования были посвящены изучению закономерностей теплообмена при охлаждении высокофорсированных поверхностей теплообмена. Они касались охлаждения Токамака, аппаратов силовой электроники, мощных компьютеров, атомных реакторов, охлаждаемых теплоносителем сверхкритических параметров, и газовых турбин. Обнаружены принципиально новые бимодальные распределения капель по размерам при распыле перегретой жидкости, вводимой в компрессор газовой турбины. Экспериментально подтверждена возможность физического касания жидкостью, недогретой до температуры насыщения, сильно перегретой поверхности.

Выполнены экспериментальные исследования особенностей теплообмена и механизма возникновения открытого ранее в работах ОИВТ РАН нового эффекта полевых ловушек при кипении диэлектрических жидкостей на неоднородных и микроструктурированных поверхностях при воздействии внешних электрических полей, в результате которых установлены условия возникновения эффекта полевых ловушек и экспериментально обоснована возможность увеличения коэффициентов теплоотдачи при кипении в 3-6 раз с его использованием.

Проведены эксперименты по формированию плазменно-пылевых структур в тлеющем разряде постоянного тока при температуре нейтрального газа в диапазоне 4.2-300 К. Охлаждение разряда при неизменных разрядном токе и плотности нейтрального газа приводит к значительному (примерно на порядок) уменьшению межчастичного расстояния в структурах и изменению динамики пылевых частиц в ней.

Выполнены исследования по управлению структурой потока и воспламенением углеводородного топлива с помощью поверхностного дугового разряда в каверне и за уступом сверхзвукового канала.
В настоящее время нанопорошки используются для поджига и управления горением углеводородного топлива в высокоскоростном воздушном потоке в ГПВРД. Экспериментально показано, что полнота стимулированного горения (СГ) обедненных Al-воздушных смесей может достигать 90-100%, что существенно выше полноты сгорания таких же смесей в обычных условиях без плазменного стимулирования.

Завершен цикл расчетно-теоретических исследований нелинейного поведения нейтрально устойчивых и неустойчивых (в соответствии с полученными в линейном приближении критериями) плоских ударных волн. Проведен параметрический анализ эволюции ударной волны на S-образном
(в p-u координатах) фрагменте ударной адиабаты с неоднозначным представлением ударноволнового разрыва, включающем участок с L>1+2M (один из критериев неустойчивости ударной волны в средах с произвольным уравнением состояния). Показано, что решения с неустойчивой ударной волной не реализуются. Исследована зависимость возникающей распадной конфигурации от параметров ударной волны (положения на ударной адиабате), формы и интенсивности ее возмущения.
В многомерных расчетах обнаружено формирование «ячеистой» структуры ударной волны, обусловленной «переключением» локальных параметров ударной волны между допустимыми видами распадных конфигураций.

Проведены экспериментальные исследования экстремальных состояний, образующихся в нанослоях вещества под действием мощных фемтосекундных лазерных импульсов. При воздействии фемтосекундных лазерных импульсов умеренной интенсивности 10¹³ ÷ 10¹⁴ Вт/см² на металлические мишени (алюминий, золото, никель) исследована структура абляционного факела, динамика движения откольного слоя, измерены пороги абляции и испарения поверхностного слоя мишеней, характеризующие структуру факела.

На Международной космической станции выполнены экспериментальные исследования нового состояния пылевой плазмы – электрореологической (ЭР) плазмы, формирующейся в условиях микрогравитации с помощью установки «ПК-3 Плюс». Получены данные о структурном фазовом переходе от изотропной пылевой плазмы к цепочечным структурам, т. е. к ЭР плазме. Выполнены эксперименты по исследованию динамики этого фазового перехода. Проведено исследование процесса кристаллизации и изменения упорядоченности в структуре заряженных пылевых частиц при варьировании давления плазмообразующего газа, напряжения высокочастотного генератора (концентрации электронов и ионов). Эксперимент выполнялся для частиц диаметром 1,55 мкм в аргоне в условиях микрогравитации. Впервые наблюдался фазовый переход от плазменного кристалла к плазменной жидкости в большой изотропной 3-мерной плазменно-пылевой системе.

Проведено исследование термодинамических многоступенчатых циклов газотурбинных установок на продуктах газификации угля. Предложены новые конфигурации трехступенчатых схем ГТУ с впрыском воды в тракты окислителя перед выходным теплообменником-регенератором. Показано, что, оптимизируя значения расходов в трактах окислителя, можно достичь не только высоких значений КПД – за счет эффективной регенерации тепла уходящих газов, но и практически исключить образование окислов азота в камере сгорания последней ступени – за счет снижения коэффициента избытка окислителя в последней ступени ГТУ при вытеснении воздуха парами воды. (ОИВТ РАН)

Разработан и реализован комплекс физических моделей, детально описывающих протекание аварийных процессов на реакторных установках АЭС и на этой базе создан сквозной интегральный код СОКРАТ/В2 для анализа тяжелых запроектных аварий на АЭС с реакторными установками типа ВВЭР. Работа проводилась с участием организаций Росатома (СПб АЭП, АЭП, ЭНИЦ, ФЭИ), федеральных научных центров (ВНИИЭФ, РНЦ КИ). Расчетный код представлен к аттестации в Ростехнадзоре и используется проектными и конструкторскими организациями Атомэнергопрома для обоснования безопасности по проектам АЭС-2006 в России и за рубежом.

Завершен первый этап комплекса работ по разработке расчетного кода СОКРАТ/В3 для анализа радиологических последствий и риска для окружающей среды и населения при проектных и запроектных авариях на АЭС. Новая версия кода СОКРАТ/В3 позволяет сквозным образом моделировать накопление, выход продуктов деления и конструкционных материалов в форме аэрозолей под защитную оболочку АЭС из реакторной установки и далее в окружающую среду.
В настоящее время версия кода проходит стадию всесторонней верификации и передана в опытную эксплуатацию в организации Росатома.

Совместно со специалистами Росатома, Ростехнадзора и ИГП РАН разработан проект концепции и проект федерального закона «Об обращении с радиоактивными отходами». Разработка законопроекта обусловлена необходимостью создания и законодательного закрепления условий и механизмов, направленных на прекращение дальнейшей генерации проблем в области обращения с радиоактивными отходами в Российской Федерации, а также необходимостью своевременного решения проблем, накопленных РАО. Концепция федерального закона «Об обращении с радиоактивными отходами» и техническое задание на разработку данного законопроекта утверждены пунктом 8 протокола заседания Комиссии Правительства РФ по законопроектной деятельности
14 апреля 2008 года № 12. В течение второй половины 2008 года законопроект согласован с большинством заинтересованных ведомств, в том числе Минюстом России. Планом законопроектной деятельности Правительства Российской Федерации предусмотрено представление законопроекта в Федеральное собрание в первой половине 2009 года.

Завершено выполнение международного проекта по усовершенствованию системы радиационного мониторинга и аварийного реагирования в Мурманской области. Основной целью работы являлось кардинальное совершенствование системы контроля радиационной обстановки и аварийного реагирования при авариях на радиационно-опасных объектах, связанных с утилизацией АПЛ, обращении с ОЯТ и РАО. Созданы региональный кризисный центр в г. Мурманске и кризисный центр ФГУП «СевРАО», объектовые системы радиационного контроля на ФГУП «СРЗ «Нерпа» и ПВХ РО «Сайда», усовершенствованы АСКРО филиала № 2 ФГУП «СевРАО» (п. Гремиха) и Мурманская территориальная АСКРО, создана система оперативно-экспертной поддержки аварийных центров Мурманской области техническим кризисным центром ИБРАЭ РАН. Созданная система получила высокую оценку миссии МАГАТЭ. Эксперты МАГАТЭ отметили: «Проект сыграл выдающуюся роль в повышении уровня аварийной готовности в Мурманской области. Новая система может служить моделью для других аналогичных проектов». (ИБРАЭ РАН)

С целью исследования механизмов ионизационных процессов, протекающих в неполярных жидкостях, изучено влияние на эти процессы примеси воды, что позволило установить основные закономерности образования гидратированных кластерных ионов в данных системах. Показано, что количество молекул воды в ионных кластерах зависит от концентрации воды, растворенной в данной жидкости. Измерены константы скорости процессов, определяющих концентрацию гидратированных кластерных ионов в неполярной жидкости. Полученные результаты важны для анализа электрических свойств жидких диэлектриков, имеющих контакт с водой или влажным воздухом, которые находят широкое применение в технических устройствах, включая высоковольтные системы. Понимание физико-химических процессов с участием заряженных частиц, происходящих в реально используемых жидких диэлектриках, обеспечивает возможность улучшения параметров электротехнических изделий. (ИНЭПХФ РАН)

Обнаружен эффект разделения компонентов воздуха (азота и кислорода) в ламинарном пограничном слое на проницаемой пластине при вдуве инертных газов в воздух и водородо-воздушные смеси. Относительное увеличение объемной концентрации кислорода вблизи проницаемой поверхности может достигать 25%. Эффект разделения может оказывать существенное влияние на состав и характеристики химически реагирующих газовых потоков. (ИТ СО РАН)

Разработан способ преобразования энергии градиентов солености с использованием полупроницаемых осмотических мембран. Выполнен анализ конструкций и схем размещения гидроосмотических энергетических установок. (ИПМТ ДВО РАН)

Получены данные по воздействию импульсного электромагнитного излучения на конден-сированные материалы. Установлено, что облучение расплава чугуна (масс. %: 3,7 С; 1,0 Si; 0,5 Mn; 0,1 P и S) наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) до 25 мин способствует увеличению плотности расплава, температуры начала кристаллизации аустенита и снижению температур эвтектического превращения. Максимальные значения теплопроводности, коррозионной стойкости, плотности и твердости чугуна наблюдаются при облучении расплава НЭМИ в течение
10 мин. При продолжительности облучения более 15 мин включения графита в чугуне измельчаются. (ИМ ХНЦ ДВО РАН)

17. Фундаменталь-ные проблемы современной электротехники, импульсной и возобновляемой энергетики

Выполнено научное обоснование эффективных технологий преобразования солнечной и ветровой энергии, энергии биомассы, энергии малых водных потоков, геотермальной энергии и других ВИЭ в электрическую и тепловую энергию и оптимальных конфигураций и модельных рядов энергетических установок с учетом реальных климатических условий их эксплуатации, существенного изменения суточных и сезонных графиков энергетических потоков и графиков потребления энергии автономными потребителями. Наибольшую конкурентоспособность демонстрируют установки и системы, сочетающие использование нескольких видов первичных источников энергии.

Создан излучатель мощных и повторяющихся с высокой частотой следования электромагнитных видеоимпульсов на основе 2-элементной активной синхронизированной антенной решетки. Решены физико-технические проблемы реализации устойчивого когерентного режима излучения решетки при длительности излучаемых видеоимпульсов до 70 пс. Достигнута эффективная импульсная мощность излучения 40 МВт в спектральном диапазоне до 12 ГГц при и частоте следования видеоимпульсов до 10⁵ имп/с. Подготовлены заявки на патенты по созданию и использованию излучателей данного типа.

Предложена модель инициирования процессов релаксации при воздействии упругим и электромагнитным полями, ведущих к разрядке локальных структурных напряжений. Впервые оценены пороговые уровни энергии триггерного воздействия, соответствующие фоновому уровню текущего процесса релаксации. Показано, что при расчетном воздействии с энергией ниже порогового уровня вызванная активизация процесса релаксации приводит к разрядке локальных напряжений и понижению акустомикросейсмического фона только на линейном участке развития механической неустойчивости. (ОИВТ РАН)

18. Атомная, термоядерная, водородная и космическая энергетика

Выполнен комплекс экспериментальных и теоретических исследований процессов смесеобразования, горения и генерации высокотемпературного водяного пара в водородо-кислородных парогенераторах (ВКПГ) различной размерности, разработаны и созданы экспериментальные блоки ВКПГ тепловой мощностью 20-100 кВт(т) и 20-25 МВт(т) с системами топливообеспечения, диагностики и управления, проведены их испытания в различных режимах при температурах и давлениях до 1200 К и 7 МПа, в интервалах мощностей до 24,7 МВт(т) и расходах топлива до 2 нм³ /сек. при длительности единичных испытаний до 300 секунд.

Выполнен цикл фундаментальных и прикладных исследований, в результате которых разработана и создана экспериментальная интегрированная система энергообеспечения автономных потребителей в составе: модельный источник водорода – металлогидридная система очистки и хранения водорода – энергоустановка мощностью 5 кВт(э) на основе ТПТЭ – преобразователь тока – модельная нагрузка
(5 кВт(э)). Предложен и исследован новый технологический процесс КЦА для металлогидридных систем очистки водорода, обеспечивающий ускорение процессов (повышение производительности) в 3-10 раз.

С использованием алюминий-водяного плазмохимического реактора для производства водорода показано, что в таком реакторе для производства водорода может использоваться твердый и порошкообразный алюминий. Емкостной ВЧ разряд позволяет значительно ускорить химическую реакцию восстановления водорода из воды. На выходе такого реактора может одновременно производиться мелеодисперсный бимид или оксид алюминия (AlO) в зависимости от режима работы реактора. Ориентировочные размеры реактора для производства 1 г/с водорода не превышают
1-2 литров. (ОИВТ РАН)

В рамках работ по обоснованию безопасности современных и новых ядерных реакторов разрабатываются компьютерные коды для расчетов термомеханического и физико-химического поведения отдельного твэла (так называемые «топливные» коды). Разработан усовершенствованный программный модуль (код) SFPR для комплексного описания всего многообразия физических явлений, протекающих в различных режимах функционирования твэлов, с учетом геометрических параметров топлива и оболочки, неравномерности распределения линейной мощности по твэлу, выхода газовых ПД под оболочку, изменения содержания и состава газовой смеси в твэле, зависимости свойств топлива от выгорания, стехиометрического состава и температуры. Проведены расчетные работы в обоснование работоспособности и по подготовке к аттестации для коммерческого использования новых видов топлива (уран-бериллиевое и уран-гадолиниевое, обычное урановое с увеличенным размером зерна). Проведена подготовка кода SFPR для расчетных работ в обоснование проектных решений АЭС-2006 по выходу радиоактивных продуктов деления из твэлов реакторов типа ВВЭР при высоком выгорании топлива.

В рамках реализации решений Соглашения о «Глобальном партнерстве», принятом странами «Большой восьмерки» (Канада, Кананаскис, 2002 г.), в 2007 году завершена разработка Страте-гического Мастер-Плана (СМП) утилизации выведенного из эксплуатации атомного флота и реабилитации радиационно-опасных объектов обслуживающей инфраструктуры на северо-западе России. В 2008 году продолжена работа по теме «Разработка регламента и процедур для внедрения Информационной системы управления программой (ИСУП) и обучение уполномоченного персонала для реализации СМП и ИСУП». Работа включает в себя разработку систем сбора и управления данными, систему информационно-аналитической поддержки для координации и управления реализацией Программы комплексной утилизации. Завершается разработка и сдача в эксплуатацию ИСУП СМП.

В целях повышения эффективности топливоиспользования в быстрых реакторах с натриевым теплоносителем (типа БН) выполнен цикл работ по проведению концептуального нейтронно-физического анализа открытых и замкнутых топливных циклов на основе стандартного оксидного топлива (UO₂ ) и топлива повышенной плотности типа уран-карбидного (UC). На базе активной зоны типа БН-800 выполнена оптимизация состава ТВС и характеристик активной зоны с оксидным топливом применительно к работе БН-800 в открытом топливном цикле и двух следующих рециклах с рециклированным топливом без разделения урана и плутония и без добавки плутония извне. Для реактора типа БН с топливом повышенной плотности проведены расчетные исследования нейтронно-физических характеристик, обеспечивающих переход к замкнутому топливному циклу при самообеспечении делящимися ядрами с первого рецикла. Показана возможность обеспечения отрицательного значения интегрального натриевого пустотного эффекта реактивности при полной потере натрия. (ИБРАЭ РАН)

С целью изучения и численного моделирования кинетики переходных характеристик фототока и фотопотенциала в активных слоях органических солнечных фотоэлементов и фотодетекторов проведено детальное исследование электронно-транспортных свойств активных слоев перспективных фотовольтаических однослойных ячеек. Характеристики, измеренные методом токового зондирования, показали многократное увеличение дифференциальной емкости ячеек от приложенного к ним напряжения.

Предложенная методика токового зондирования позволила также надежно определить значения последовательного сопротивления для ячеек и характеристические времена релаксации дифференциальной емкости. Полученные величины времен релаксации свидетельствуют о высоких значениях подвижности свободных носителей зарядов в активной среде исследованных органических фотоэлементов. (ИНЭПХФ РАН)

19. Общая механика, динамика космических тел, транспортных средств и управляемых аппаратов, биомеханика, механика жидкости, газа и плазмы, неидеальных и многофазных сред, а также механика горения, детонации и взрыва

Проведено экспериментальное исследование зависимости длины факелов газообразных топлив CH₄ и H₂ и их смесей с инертными газами и азотом, в широком диапазоне концентраций последних до уровней, ограничивающих горение. Обобщение полученных данных в ламинарном и турбулентном режимах горения позволило предложить надежные формулы для расчета интенсивности горения газов, загрязненных азотом, CO₂ и другими негорючими газообразными веществами. (ОИВТ РАН)

Исследована работа контура поддержания амплитуды рабочих колебаний волнового твердотельного гироскопа, разработан контур, обеспечивающий автоматическую компенсацию разнодобротности резонатора.

Проведено исследование устойчивости плоских периодических вращений спутника – твердого тела относительно центра масс. Спутник считается близким к динамически симметричному, эксцентриситет орбиты произволен. Решена нелинейная задача об устойчивости таких вращений по Ляпунову. Для спутника, центральный эллипсоид инерции которого близок к сфере, дан также анализ устойчивости по отношению к пространственным возмущениям.

Выполнено исследование движения сложных сред в емкостях с подвижными границами, исследованы свойства смеси вязкой жидкости с твердыми частицами под действием вибрации.

Для определения движения вязких сред задача сведена к интегрированию краевых задач бигармонического и гармонического уравнений (уравнение Лапласа). Для них разработан численный метод граничных элементов без насыщения. Численный метод оказывается более простым, а погрешность его уменьшается быстрее любой степени шага сетки. (ИПМех РАН)

Разработаны методы теоретического описания процессов смешения в турбулентной микропористой жидкости (жидкость с диаметром микропузырьков d~10¸100 мкм и объемным газосодержанием 0.2£j£0.99) при наличии физико-химических превращений, фазовых переходов, электрических разрядов. В приближении бесконечно быстрых химических реакций рассмотрена задача горения турбулентной струи пористого топлива (вода с высоким содержанием органических веществ) в окружающей воздушной среде, моделирующая стимулированное плазмой горение жидких компонентов с высоким содержанием органики.

Проведены экспериментальные исследования эрозионного разряда в потоке газодисперсной смеси (воздух + микрокапли электролита). (Для получения продуктов эрозии на электроды наносился воск.) Установлено, что за разрядным промежутком реализуются два режима: линейный пробой типа «четочной» молнии (промежутка 0.5-1 м) и возникновение долгоживущих плазменных образований. На основе киносъемки о динамике движения долгоживущих образований в магнитном поле и осциллограмм тока, полученных с проводящего экрана, предложена физическая модель, описывающая процессы зарождения, существования и затухания долгоживущих плазменных образований.

Разработана методика моделирования связанных трехмерных задач конвекции и выполнено моделирование конвекции в эксперименте «Дакон» при действии реальных вибрационных и квазистатических микроускорений в условиях полета МКС. Выполнены исследования околокритических процессов применительно к космическому проекту «Крит». Исследованы решения трехмерных линеаризованных уравнений Навье-Стокса несжимаемой жидкости в приближении Буссинеска для задачи конвекции Рэлея-Бенара.

В рамках двухмерной кинетико-континуальной модели взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой исследовался процесс стохастического ускорения заряженных частиц на флуктуациях солнечного ветра в области внутреннего ударного слоя (между гелиосферной ударной волной и гелиопаузой). Проводились исследования дрейфового ускорения протонов на гелиосферной ударной волне с целью интерпретации измерений энергичных частиц на космическом аппарате «Вояджер-1». (ИПРИМ РАН)

Изучено охлаждение нагнетаемым воздухом очага энерговыделения, неравномерно распределенного внутри пористого объекта, при различных перепадах давления газа на входе и на выходе из пористого объекта в поле силы тяжести. Обнаружен эффект уменьшения разогрева пористого объекта при удалении расположенного внутри него очага выделения тепла от входной части объекта, в которую подается холодный воздух. Выявлена неоднозначная зависимость разогрева пористого объекта от ширины очага энерговыделения: при росте ширины очага тепловыделения разогрев объекта может как увеличиваться, так и уменьшаться в зависимости от удаленности очага выделения тепла от входа в объект. (ИАПУ ДВО РАН)

Разработана система высокоточного определения параметров движения АНПА, использующая данные от бортовой цифровой фотосистемы и работающая под управлением бортового компьютера системы технического зрения. (ИПМТ ДВО РАН)

В камере проточного типа впервые реализованы устойчивые режимы непрерывной спиновой и пульсирующей детонации Н₂ –О₂ и С₂ Н₂ –О₂ смесей при нестационарной эжекции кислорода, позволяющие развивать силу тяги при нулевой начальной скорости. Показано, что насосом для окислителя является детонационная волна, а всасывающим поршнем – волна разрежения.

Выполнены важные исследования волновых течений жидкости. Построен новый класс нелинейных гиперболических уравнений мелкой воды над неровным дном, учитывающих эффекты дисперсии и турбулентного перемешивания. Исследовано влияние дисперсионных эффектов и обрушения на структуру нелинейных волн в окрестности локального препятствия в открытых каналах. (ИГиЛ СО РАН)

Для каналов с размером порядка капиллярной постоянной экспериментально обнаружена область подавления пузырькового кипения и перехода к режиму испарения сверхтонких пленок жидкости. Построена модель подавления кипения, учитывающая влияние режима течения и условий зарождения центров кипения в тонких пленках жидкости. Получено, что в микроканалах с размером существенно меньше капиллярной постоянной пузырьковое кипение полностью подавлено и основным механизмом теплообмена является испарение на деформированной капиллярными силами межфазной поверхности. Работа важна для развития основ физики фазовых переходов на микромасштабах и создания высокоэффективных теплообменников. (ИТ СО РАН)

Впервые реализован квазистационарный оптический разряд в воздушном сверхзвуковом потоке (М=2) в условиях масштабной аэродинамической установки. Взаимодействие теплового следа оптического разряда с головной ударной волной, генерируемой моделью, оказывает существенное влияние на структуру течения за ударной волной, что позволяет существенно снизить интенсивность звукового удара.

При исследовании процессов теплообмена и предельных энергетических характеристик тлеющего разряда при высокой до 100 м/с скорости прокачки для мощного лазера с дисковыми вентиляторами – теплообменниками впервые обнаружен эффект медленной тепловой неустойчивости объемного разряда СО₂ лазера при низком давлении. Показано, что данное явление связано с проявлением струйного характера течения газа в замкнутом контуре и увеличение перемешивания газа в канале перед теплообменником позволяет подавить эту неустойчивость. (ИТПМ СО РАН)

Впервые рассмотрена магнитогидродинамическая турбулентность, стационарно поддерживаемая внешней силой, которая наряду с энергией вносит в поток перекрестную спиральность. Показано, что перекрестная спиральность препятствует каскадному переносу энергии и приводит к накоплению энергии в системе. При низком уровне вносимой перекрестной спиральности турбулентность накапливает ее – интегральный коэффициент корреляции существенно превосходит отношение вносимой спиральности к вносимой энергии. С ростом уровня вносимой перекрестной спиральности энергия турбулентного потока может увеличиваться в десятки раз. (ИМСС УрО)

20. Механика твердого тела, физика и механика деформирования и разрушения, механика композиционных и наноматериалов, а также трибология

Построена молекулярно-динамическая модель движения краевой дислокации в монокристалле. Для монокристалла алюминия получены зависимости скорости краевой диссоциировавшей дислокации от сдвигового напряжения при различных температурах. Определена температурная зависимость коэффициента фононного трения краевой дислокации. Результаты согласуются с экспериментальными данными по температурной зависимости предела текучести алюминия при высокоскоростной деформации в предположении, что температура не оказывает влияния на плотность дислокаций за фронтом ударной волны. (ОИВТ РАН)

Проведено квантово-механическое и молекулярно-динамическое моделирование структуры, потенциалов взаимодействия компонентов композиционных материалов на основе гибкоцепной полимерной матрицы и наноразмерных наполнителей (аморфный углерод, силикат, минерал шунгит). Рассчитаны микроскопические механические характеристики модельных кластеров полимерных нанокомпозитов при их деформировании (растяжении) вплоть до разрыва. Проведен расчет коэффициента всестороннего сжатия К для композита (полимерная матрица с нановключением). Моделирование проводили в NPT-ансамбле с периодическими граничными условиями при нормальных условиях в рамках разработанной программы MDPOL. Использовались вычислительные мощности многопроцессорного кластера ИПРИМ РАН. (ИПРИМ РАН)

Построена механико-математическая модель, описывающая демпфирующую роль водородо-содержащей аморфной границы в материале с наночастицами. Показано, что последняя приводит к повышению термодинамической устойчивости связующей матрицы. Экспериментально подтверждено повышение стабильности материала при нагреве до 300°C.

Исследовано поведение жидкости в наноканалах, стенки которых имеют кристаллическую и аморфную структуры. Показано, что в нанозазорах размером 3-20 нм кристаллическая структура
(в отличие от аморфной) вызывает упорядочение прилегающих к стенкам слоев жидкости, в виде определенных структур. Показано, что различными типами вибрации стенок каналов можно управлять расходом и вязкими свойствами жидкости.

Повторены условия удара спутника SMART1 о поверхность Луны, произведенного Европейским космическим агентством в 2006 году. Размеры кратера, полученные в результате моделирования методом конечных элементов с использованием специального критерия разрушения на основе понятия инкубационного времени хрупкого разрушения, совпадают с экспериментально наблюдаемыми астрономами.

Теоретически разработан и экспериментально подтвержден новый подход, позволяющий получать высокоориентированные бездефектные и механически ненапряженные нанопленки различных материалов на подложках при большом рассогласовании решеток пленки и подложки (~15-25%). На основе теоретических предсказаний практически реализован новый метод осаждения карбида кремния на кремнии, отличающийся от всех существующих методик. Были выращены монокристаллические нанопленки карбида кремния кубического и ряда гексагональных политипов. Предложен и теоретически исследован новый механизм зарождения трещин в нанокомпозитных материалах. В рамках предлагаемого теоретического описания трещины зарождаются на дислокациях с большими векторами Бюргерса, образующихся в результате наноскопического идеального сдвига, который происходит под действием высокого растягивающего внешнего напряжения. Показано, что предлагаемый механизм образования трещин (путем комбинации процессов нормального отрыва и наноскопического идеального сдвига) в нанокомпозитных материалах может реализовываться при высоких значениях внешнего напряжения, достигаемых при ударных нагрузках. (ИПМаш РАН)

Разработаны комбинированные методы определения динамических параметров тонких полимерных волокон при использовании измерений электромагнитного излучения (ЭМИ) при распространении волн в волокнах антенной и высокоскоростной съемки видеокамерой. Предложено определять волновые скорости тонких волокон и мгновенные упругие модули Юнга при разгрузке в зависимости от деформации волокна простым достаточно точным методом ЭМИ. В качестве образцов брались упруговязкие и упруговязкопластические полимерные волокна диаметром 0.3-0.06 мм. Обнаружена сильная зависимость указанных скоростей и модуля Юнга от деформации в волокнах из сополимера. Фундаментальные исследования по методу регистрации электромагнитного сигнала, излучаемого в процессах колебания и разрушения тел, нацелены на определение параметров и контроля явлений предразрушения материалов и элементов конструкций на макро-, микроуровне. (ИПМех РАН)

Получены условия возникновения, закономерности развития и торможения осесимметрического вязкопластического течения упруговязкопластического материала в цилиндрическом вискозиметре, вычислены уровень и распределение остаточных напряжений при остановке вискозиметра. Показан асимптотический характер продвижения упругопластической границы от внутренней цилиндрической поверхности вискозиметра. (ИАПУ ДВО РАН)

Установлена возможность придания стеклянному слою стеклометаллокомпозита пространственной наноструктуры, благодаря чему стеклометаллокомпозит приобретет исключительно высокую прочность и ударную стойкость и может быть использован для изготовления прочных корпусов глубоководной техники. (ИПМТ ДВО РАН)

Разработана пространственная математическая модель по деформации металла для сложной трехкомпонентной системы: инструмент деформирования – деформируемый металл – жидкий металл. Получены поля напряжений, перемещений и температур во времени.

Реализован численно-аналитический подход к расчету тензорных полей напряжений, скоростей, деформаций и деформаций в окрестности концентраторов, что позволило рассчитать накопление деформаций и диссипации механической энергии и учитывать их влияние на прочность различных элементов конструкций. (ИМиМ ДВО РАН)

Разработано описание неравновесных термодинамических процессов в деформируемых твердых телах, рассматриваемых как самосогласованные многоуровневые системы. В основе неравновесной термодинамики разрушения лежит структурно-фазовый распад кристалла в зонах гидростатического растяжения, в которых неравновесный термодинамический потенциал Гиббса становится положительным. Показано, что все типы деформационных дефектов, включая трещины, зарождаются как локальные структурные или структурно-фазовые превращения в зонах гидростатического растяжения различного масштаба. (ИФПМ СО РАН)

Впервые предложены методики расчета методом молекулярной динамики термодинамических свойств наноструктур (калорического и термического уравнений состояния) и их свободной энергии. Уравнение состояния позволяет рассчитать константу Грюнайзена γ, которая широко используется в механике сплошных сред. (ИТПМ СО РАН)

Построены определяющие уравнения установившейся ползучести материалов, имеющих разные свойства при растяжении и сжатии, разработаны алгоритмы численного решения задач в двух- и трехмерной постановках. Решены задачи кручения в условиях ползучести квадратных пластин. Просчитаны процессы формообразования с учетом упругого восстановления в режимах ползучести панелей крыла гражданского самолета SSJ. (ИГиЛ СО РАН)

Разработана упруговязкопластическая математическая модель реологии металлов при больших высокотемпературных пластических деформациях, описывающая упрочнение материала и его разупрочнение, обусловленное процессами возврата и динамической рекристаллизации. Адекватность модели подтверждена пластометрическими испытаниями ряда марок сталей и результатами металлографических исследований микроструктуры образцов. (ИМАШ УРО РАН)

21. Теория машин
и механизмов, анализ и синтез машинных комплексов, фунда-ментальные проблемы машин
и сложных технических систем, включая безо-пасность, ресурс и живучесть, снижение техногенных и технологических рисков для объектов гражданского и оборонного назначения, проблемы аэрокосмической техники, морских и наземных транспортных систем

С целью исследования физико-химических процессов, влияющих на работоспособность и долговечность металла при высоких температурах и напряжениях, и разработки методов диагностики состояния металла энергетического оборудования:

исследована морфология, элементный и фазовый состав отложений на поверхностях труб и в полостях дефектов после проведения стендовых испытаний модели парогенератора ПВГ-1000М. На поверхности теплообменных трубок выявлено образование коррозионных повреждений, аналогичных обнаруженным на теплообменных трубках, демонтированных с парогенераторов Южно-Украинской АЭС. Получение подобных дефектов в результате имитационных испытаний позволит досконально изучить причины их возникновения и разработать способы их залечивания;

исследованы причины разрушения рабочей лопатки 23 ступени РНД турбины ПТ-135/160-130/15 ст. № 1 Волгоградской ТЭЦ-3. Установлено, что развитие разрушения лопатки проходило по усталостному механизму. Зарождение усталостной трещины имело многоочаговый характер. Очагами разрушения могли послужить межзеренные трещиноподобные несплошности, наблюдаемые на вогнутой поверхности кромки лопатки в околошовной зоне внешнего сварного валика, которые следует отнести к дефектам сварки. Признаков коррозионной компоненты в усталостном процессе разрушения исследуемой лопатки не обнаружено. Наличие хлора и серы в составе отложений на поверхности излома указывает на присутствие этих элементов в рабочей среде и может быть потенциально опасным для металла деталей проточной части турбины;

при исследовании состояния оксидной пленки на котельных трубах Каширской ГРЭС установлено, что на образце трубы ВРЧ оксидная пленка загрязнена хлором, натрием, калием, кальцием. На образцах труб ВЭК и ВРЧ наблюдаются значительные загрязнения углеродом. Среднее содержание углерода на этих образцах составляет 1,9 и 3,2 вес.% соответственно. Локальные загрязнения углеродом в виде пятен размерами 10-60 мкм достигают десятков процентов. Это свидетельствует о попадании углеродсодержащих веществ в теплоноситель, проходящий через указанные трубы;

установлено, что в приповерхностном слое на образцах труб ВРЧ, ШПП-1, КПП н.д.-2 происходит сульфидно-оксидная коррозия. Обогащенные серой пятна находятся в металле за границей продвижения кислорода, на расстояниях до 35 мкм от границы металла. Со стороны окалины наблюдается уширение границ зерен и неравномерное усиление контраста областей с повышенным содержанием серы. На уширенных границах и обогащенных серой пятнах наблюдаются признаки разрыхления. Проникновение кислорода вдоль границ зерен наблюдается на расстояниях до 25 мкм. Серосодержащие соединения входят в состав окалины. Катализирующие сульфидную коррозию элементы натрий и ванадий в окалине не обнаружены.

С целью выяснения механизмов совместного и раздельного действия основных повреждающих факторов околоземного космического пространства – солнечного излучения и быстрого атомарного кислорода – на полимерные материалы космической техники были проведены оценки возможного фотокаталитического действия частиц пигментов (оксид цинка, диоксид титана), входящих в состав эмалей, которые находятся на поверхности космических летательных аппаратов и подвергаются одновременному воздействию солнечного излучения и быстрого атомарного кислорода. Получена верхняя оценка возможного эффекта. Повышение уноса массы с поверхности эмалевого покрытия из-за гипотетического фотокаталитического эффекта по отношению к эрозии атомарным кислородом не превышает множителя 2–3. (ИНЭПХФ РАН)

Развиты методы анализа живучести и безопасности в вероятностной постановке. Разработаны методы уточненного анализа характеристик риска и безопасности с использованием исходной статистической информации о свойствах конструкционных материалов.

Установлены временные зависимости параметров (характеристик) истории эксплуатационного нагружения, использованные для последующих расчетно-экспериментальных оценок исходной и остаточной прочности, ресурса, живучести, риска и безопасности. Учтены возможные сложные эффекты нелинейности, использованы критерии однократного кратковременного, циклического, динамического и длительного статического разрушения, линейной и нелинейной механики разрушения и механики катастроф.

Разработана методика измерения статической жесткости несущей системы применительно к станку – гексаподу. В рабочем пространстве станка выбраны характерные точки, в которых проводились измерения жесткости, и места расположения датчиков линейных и угловых перемещений. По результатам измерений построены кривые «сила-перемещение» и составлены таблицы (матрицы) линейной и угловой жесткости, выявлены узлы с недостаточной жесткостью и выработаны мероприятия по усилению конструкции станка. Полученные данные позволяют наметить пути повышения жесткости машин с механизмами параллельной структуры.

Разработана методика расчета тепловых полей тканых нагревателей, имеющих простую плоскую структуру с равномерным и неравномерным расположением высокоомных нитей в основном или уточном рапорте ткани. Методика позволяет создавать тканые нагреватели с различной конфигурацией тепловых полей. Методика допускает расчет тканых нагревателей, обеспечивающих согласование температурных режимов системы «обогреваемый объект – внешняя среда – нагреватель», что особенно важно при создании систем обогрева биологических объектов. (ИМАШ РАН)

22. Комплексные проблемы машиноведения, эргономика и бмомеханика систем «человек-машина-среда», создание и функционирование макро- и микроробототехни-ческих, мехатронных комплексов, динамика машин, волновые и вибрационные процессы в технике

Выполнено экспериментальное исследование режимов движения миниатюрных роботов в динамически изменяющихся средах, в ограниченных пространствах и в трубах малых диаметров с различным качеством поверхностей. Эксперименты выполнялись на созданной установке, включающей персональный компьютер, с помощью которого задавались параметры движения. Сочетание математического компьютерного моделирования с натурными экспериментами позволило выявить основные особенности управляемых режимов движения мобильных миниатюрных роботов, разработать частотный метод управления, в частности метод управления реверсивными режимами.

Получила дальнейшее развитие теория функционирования систем управления мобильными робототехническими устройствами при выполнении сложных пространственных движений.

Выполнен анализ алгоритмов адаптивного управления в самонастраивающейся системе с эталонной моделью с учетом неполноты информации о параметрах внешних воздействий и динамических характеристиках мобильного робота, получаемой в процессе движения. Эти алгоритмы допускают корректировку программного движения в зависимости от сигналов измерительно-информационной системы, что позволяет самой системе принимать простейшие решения об изменении направления движения при обходе или преодолении препятствий. Рассмотрен пример архитектуры контроллеров адаптивного управления мобильным роботом вертикального перемещения со скользящим уплотнением при обходе препятствия при его движении по вертикальной плоскости.

Разработаны алгоритмы управления мобильным пятизвенным роботом с вакуумными захватными устройствами в конечных опорах и с измерительно-информационной системой на основе технического зрения, обеспечивающей распознавание боковых ответвлений, а также датчиков, фиксирующих наличие контакта крайних опор с поверхностью и датчиков силы и момента нагрузки.

Многозвенный робот рассматривается как машина динамического принципа действия. Он выполнен в виде цепочки звеньев, соединенных шарнирами со встроенными управляемыми двигателями. Двигатели осуществляют повороты звеньев в соответствующих плоскостях на определенные углы, соответствующие целям управления, а вакуумные опоры конечных звеньев фиксируют положение всей системы в необходимых точках поверхности вдоль траектории управляемого движения с учетом ограничений, связанных с конструктивными особенностями внутренних поверхностей трубопроводов.

Проведенные экспериментальные исследования системы управления с различными алгоритмами посредством компьютерного и натурного моделирования подтверждают возможность использования не только супервизорного (с присутствием оператора), но и автономного управления мобильными многозвенными роботами. На основе полученных результатов, обоснована структура измерительно-информационных устройств и рассчитаны параметры проектирования.

Проведены экспериментальные исследования совместного функционирования информационной мехатронной системы моделирования движений человека для промышленных применений и антропометрической базы данных параметров человека, включая требование улучшения экипировки. Результаты экспериментальных исследований направлены на выполнение проектных работ по созданию промышленных автоматизированных систем, в которых необходимо учитывать разнообразие движений человека. Используются возможности взаимодействия с зарубежными партнерами, принимающими участие в исследованиях, проводимых в рамках международного проекта EUREKA E!3760-HUMANOID. (ИПМех РАН)

23. Создание перспективных конструкций, материалов и технологий в авиации, ракетной и атомной технике, судостроении, наземном транспорте, станко- и приборостроении

Для исследования напряженно-деформированного состояния трехслойных композитных оболочек произвольной формы в широком диапазоне изменения жесткостных характеристик слоев, условий их закрепления и нагружения построены эффективный конечный элемент заполнителя с аппроксимацией, учитывающей эффективные функции формы, и конечный элемент несущих слоев. Для адекватного учета неоднородности структуры, различных условий закрепления и нагружения слоев использованы различные модели (отдельно для несущих слоев и отдельно для заполнителя), с помощью которых затем моделируется напряженно-деформированное состояние конструкции в целом. Несущие слои трехслойной конструкции моделируются моментными оболочками Кирхгофа-Лява, а для заполнителя применены соотношения трехмерной теории упругости. Предложена эффективная конечно-элементная модель, позволяющая значительно увеличить скорость сходимости и приводящая к относительно невысоким порядкам систем уравнений и небольшим погрешностям расчета. (ИПРИМ РАН)

С целью разработки научных основ создания новых композиционных тонкопленочных и мембранных материалов: предложен и реализован новый метод имплантации углеродной фазы в перфторированную ионообменную мембрану МФ-4СК путем гамма- и УФ-инициируемой прививки винилиденхлорида с последующим дегидрохлорированием привитого полимера во фторангидридный прекурсор мембраны с регулируемой толщиной гидролизованного слоя; проведены измерения диффузионной проницаемости водорода для исходных мембран МФ-4СК и допированных углеродной фазой с использованием специально разработанной методики. Показано, что допирование 10% углеродной фазы приводит к снижению коэффициента диффузионной проницаемости водорода для мембраны в Н⁺ -форме при комнатной температуре в насыщенных парах воды: (3,2 ± 0,2)´10^–7 см² /с для исходной, (1,8 ± 0,3)´10^–7 см² /с для модифицированной; разработана методика допирования мембраны МФ-4СК поливиниловым спиртом путем инициируемой прививки винилацетата с последующим гидролизом привитого полимера. Цель подхода – поиск путей улучшения транспортных свойств мембраны, в частности, снижения диффузионной проницаемости водорода и метилового спирта. Обнаружен неожиданный эффект – взаимодействие Н⁺ -формы МФ-4СК как с жидким ВА, так и с его парами, с образованием внутри ее полимерных продуктов. Разработана методика гамма-инициируемой прививки ВА в К⁺ -форму мембраны. Получены серии образцов для измерения транспортных свойств мембран, модифицированных таким методом; разработана методика тонкослойного покрытия нитрильных резин с использованием полиамида ПА-6. Показано, что для образцов нитрильных резин на основе каучуков СКН-18 и СКН-40 полиамидное покрытие, содержащее 30% дисульфида молибдена, увеличивает устойчивость к истиранию примерно в 140-
200 раз по сравнению с исходной резиной.

С целью разработки и оптимизации методов синтеза высоконаполненных композиционных материалов, содержащих углеродные наночастицы, проведено измерение комплексных диэлектрических характеристик композитов на частоте 2,73 ГГц, которое показало, что они обладают хорошими радиопоглощающими свойствами. Так ε'' > 1 при ε' > 4 при концентрациях углеродных нанотрубок в композите 0,3 масс.%. В то же время измерение диэлектрической проницаемости композита с углеродными волокнами диаметром ~ 3 мкм, взятыми из углеродной ткани, также показывает хорошие поглощающие свойства (ε'' > 1 при ε' > 15 при концентрациях волокон
в 0,6 масс.%.) композитов и при этом они значительно дешевле. Однако механические характеристики выше у композитов с углеродными нанотрубками. (ИНЭПХФ РАН)

24. Теория систем, общая теория управления сложными техническими и другими динамическими системами, в том числе единая теория управления, вычислений и сетевых связей, а также теория сложных информационно-управляющих систем, групповое управление и распределенное управление

Разработаны методы синтеза структур преобразования, методы и технологии интеллектуальной поддержки построения моделей слабоструктурированных систем и ситуаций. (ИПТ РАН)

Предложен и обоснован алгоритм синхронизации процессов в сложных технических системах, разработаны рекоменда­ции по оптимизации кодирующих/декодирующих устройств в канале связи и дано реше­ние задачи адаптивной синхронизации для класса нелинейных колебательных систем в форме Лурье. (ИПМаш РАН)

Найдена оценка сверху главного бифуркационного значения максимального допустимого управляющего воздействия в задаче быстродействия для нелинейной системы второго порядка. Система имеет одну степень свободы и описывает динамику инерционного объекта под действием двух сил: управляющей и неуправляющей, заданной в виде периодической функции координаты. Терминальное множество представляет собой точки на оси абсцисс фазовой плоскости, причем расстояние между двумя соседними точками равно периоду неуправляющей силы. Таким образом, задача синтеза оптимального по быстродействию управления рассматривается на фазовом цилиндре. Величина, ограничивающая модуль управляющего воздействия, является существенным параметром задачи, от которого зависит структура оптимального решения. Под главным бифуркационным значением понимается такое значение указанного параметра, при котором на фазовом цилиндре появляются траектории с двумя переключениями релейного оптимального управления. Знание верхней оценки главного бифуркационного значения позволяет указать ограничения на управление, при которых оптимальный синтез имеет наиболее простую структуру, а именно, когда управление переключается не более одного раза.

Построено точное решение задачи оптимального по быстродействию приведения динамического объекта в заданную точку многомерного пространства посредством ограниченной по модулю силы при наличии возмущения и противодействия.

Метод сингулярных характеристик был применен для построения негладкого решения системы уравнений Эйлера-Лагранжа для вариационной задачи с несколькими искомыми функциями и квадратичным функционалом. Предложен алгоритм построения решения, исследован характер решения в зависимости от начальных условий.

Предложен численный алгоритм субоптимального синтеза в нелинейной трехмерной игровой задаче преследования-уклонения. Динамика объектов соответствует известной модели маневри-рования самолетов с установившимися в горизонтальной плоскости скоростями в условиях конфликтной ситуации. Управление самолетами осуществляется за счет силы, перпендикулярной к скорости и ограниченной по модулю. Критерием качества игровой задачи выступает некоторая скалярная функция фазовых координат системы, которую преследующий игрок минимизирует, а преследуемый – максимизирует. Для численного построения стратегий преследующего игрока с помощью принципа максимума Понтрягина и основного уравнения Айзекса-Беллмана исследована упрощенная задача оптимального управления. (ИПМех РАН)

Методы управления, основанные на декомпозиции, опробованы на сложной мехатронной системе с дефицитом управляющих параметров. Для эксперимента был выбран двузвенный маятник, созданный в Отделе автоматики и биомеханики Технического университета г. Лодзь (Польша). Конструктивной особенностью указанного двойного маятника является ограниченность (слабость) управляющего момента, создаваемого в точке подвеса. Кроме того, отсутствует возможность изменять амплитуду управляющего сигнала. Управление по обратной связи, учитывающее указанные ограничения, было успешно применено для раскачивания двойного маятника и приведения его в окрестность верхнего неустойчивого положения равновесия.

Решена задача оптимального быстродействия и исследовано плоскопараллельное качение диска по достаточно гладкой кривой под действием возмущающих и управляющих сил. Построена брахистохрона и проанализированы динамические характеристики качения диска, движущегося по плоской кривой без проскальзывания и отрыва.

Проведен параметрический анализ решения дифференциальной игры двух лиц с ненулевой суммой. Найдена область значений двух параметров, для которой возможно сведение исходной игры с ненулевой суммой к вспомогательной игре с нулевой суммой.

Разработаны вариационные подходы к нахождению собственных форм и частот упругих тел и конструкций; исследованы собственные колебания упругой трехмерной балки и эллиптической мембраны. Построены эффективные модели неоднородных стержней и ферменных конструкций, исследованы их напряженно-деформированные состояния при определенных видах нагрузок. Разработаны эффективные алгоритмы граничного управления колебаниями мембраны при наличии ограничений на величину управляющих воздействий.

Построена адекватная наблюдениям и высокоточным данным измерений Международной службы вращения Земли математическая модель осевого вращения Земли с учетом гравитационных возмущающих моментов сил; проведен высокоточный анализ вариаций продолжительности суток на различных интервалах времени, установлена незначительность добавки общей теории относительности. (ИПМех РАН)

Разработаны методы оптимального подавления внешних возмущений в линейных системах при различных формах неопределенности объекта. Получены робастные обобщения техники инвариантных эллипсоидов. Предложены современные варианты методов Монте–Карло для решения задач стабилизации и робастной стабилизации. Обоснована сходимость рандомизированных алгоритмов выпуклой оптимизации. Получены редукционные условия неустойчивости нелинейных динамических систем.

Исследованы следующие приложения дифференциально-геометрических методов к теории управления сосредоточенными и распределенными системами: а) управление сингулярными режимами (ударными волнами); б) компьютерно-аналитические методы в теории управления;
в) классификация систем управления и преобразование обратной связи; г) применение псевдоримановых метрик к исследованию уравнений Монжа-Ампера.

С использованием преобразований Кирхгофа и методов возмущения для нелинейных уравнений модели сложных многосвязных систем большой размерности разработаны способы построения эквивалентной последовательности линейных систем невозмущенных и возмущенных уравнений математической физики. Для их решения разработаны многоуровневые вычислительные методы с распараллеливанием вычислений на многопроцессорных вычислительных системах кластерного типа с использованием различных вариантов и сочетаний методов декомпозиции с расщеплением и конечных суперэлементов. Показано, что для вычисления критериев оптимальности выбора управляющих воздействий можно воспользоваться методами сопряженных уравнений (в смысле Лагранжа) для исходных нелинейных уравнений модели сложных многосвязных систем большой размерности. Для решения таких сопряженных уравнений на каждом шаге оптимизации применимы многоуровневые алгоритмы, разработанные для линейных невозмущенных и возмущенных уравнений. Найдены условия устойчивости и сходимости предлагаемых многоуровневых вычислительных методов. Показано, что разработанные методы допускают экономичные реализации и эффективную распараллеливаемость на МВС кластерного типа. Разработана методология исследования математических моделей системного уровня иерархических электроэнергетических систем. На основе Н2-оптимизации разработаны методы верификации указанных моделей. Описаны частные постановки задач компьютерного моделирования систем, основанные на полученных в 2007-2008 гг. теоретических результатах. Предложены новые системные инварианты для непрерывных систем автоматического управления – грамианы адаптируемости, исследованы их свойства, установлена их связь с грамианами управляемости и наблюдаемости, а также с матрицами адаптируемости. Разработаны вычислительные методы Н2-оптимальной настройки регуляторов заданной структуры. Разработан алгоритм двойственного метода численного решения линейно-квадратичной задачи оптимального управления, в том числе задачи с фазовыми ограничениями. Этот алгоритм реализован в системе Matlab. Проведено экспериментальное исследование метода на наборе тестовых задач. (ИПУ РАН)

Разработан и исследован метод синтеза высококачественных позиционно-силовых систем управления манипуляторами, которые без использования податливости механизма и многокомпонентных силомоментных датчиков позволяют обеспечивать одновременное высокоточное управление и пространственным движением рабочего инструмента, и силовым воздействием на объекты работ. Этот метод основан на разделении момента, развиваемого каждым приводом манипулятора, на две составляющие: составляющую движения и силовую составляющую, а также на одновременной минимизации ошибок управления по этим двум составляющим для всех приводов с помощью квадратичного критерия качества. (ИАПУ ДВО РАН)

Разработана система передачи информации с телеуправляемого подводного аппарата по силовым жилам кабеля связи с использованием технологии Power Line Communication. Обеспечен информационный обмен между терминалами со скоростью, достаточной для качественной передачи цифрового видеосигнала. (ИПМТ ДВО РАН)

25. Человеко-машинный симбиоз, интеллектуальное управление, управление в неопределенных средах и управление в междисципли-нарных моделях организационных, социальных, экономических, биологических и экологических систем

Разработана теория, модели и методы структурирования целей системы поддержки принятия решений в слабоструктурированных ситуациях аварий транспортных средств на основе методов искусственного интеллекта (концепции управления знаниями).

Разработана комплексная методология структурирования и построения архитектуры имитационных компьютерных тренажеров управления движением транспортных средств, модели и методы управления их развитием с использованием баз знаний. (ИПТ РАН)

Разработаны и исследованы методы моделирования динамических когнитивных карт с приближенными значениями. Предложена оценка степени размытости таких значений, выражающая возможную степень доверия к ним. Предложена модель поддержки принятия решения для
создания коалиции субъектов с несовпадающими целями, позволяющая ЛПР в условиях неопределенности сформулировать вариант коалиции, опираясь на собственные нечеткие представления о ресурсах, стратегиях и целях игроков, представленные в лингвистическом виде. Рассмотрены достаточные и необходимые условия для формирования коалиции. Разработан метод построения онтологии предметной области научных знаний, опробованный при построении фрагментов онтологии «Теория графов». Предложен онтологический подход к созданию высокоуровневых систем САПР для проектирования АСУ ТП с использованием структурированных баз знаний.

Разработана модель организационной системы, основанная на взаимодействии трех базовых составляющих и внутренних элементов каждой составляющей. В качестве составляющих приняты: иерархия целей; множество упорядоченных во времени действий, направленных на достижение целей; множество наблюдаемых показателей.

Разработан наглядный графо-аналитический аппарат, способствующий пониманию функцио-нирования крупномасштабной системы. Аппарат базируется на формализме событийных сетей Петри, отображающих статику и динамику составляющих модели. Исследована устойчивость триадной структуры: сформулированы необходимые и достаточные условия установления равновесия при переходных процессах, инициированных внешними воздействиями.

На основе выявленного контекста создания научного знания, а также модели Нонака-Такеучи предложена модель создания знаний для научной организации. Сформировано ядро онтологий, составляющее концептуальную рамку исследовательской деятельности в научном сообществе. Разработана архитектура системы управления знаниями, поддерживающая различные аспекты научной деятельности. Принята распределенная веб-архитектура на базе сервисов, объединенных открытыми форматами данных, протоколами и программными интерфейсами. Выявлены группы сервисов поддержки исследователей и разработаны механизмы их взаимодействия. Проведен анализ и подготовлен обзор методов представления знаний по системному слою архитектуры и информационным технологиям организации. Разработан метод представления интегрированных знаний по системному слою архитетктуры и информационным технологиям организации, основанный на схеме Захмана.

Разработаны вычислительные алгоритмы процессов обнаружения малозаметных подвижных объектов на основе математических моделей когерентного взаимодействия двух волновых процессов. Создана система моделирования в виде компьютерной программы, позволяющей проводить компьютерные эксперименты по обнаружению малозаметных подвижных объектов в различных условиях фоно-целевой обстановки. Разработанная система моделирования является гибкой и позволяет изменять параметры системы наблюдения – расположение в 3-мерном пространстве, параметры объекта и фона. Система дает возможность выбрать оптимальные условия для обнаружения малозаметных подвижных объектов. Проведено моделирование процессов обнаружения подвижных объектов на основе фонового принципа для решения задач охраны открытых территорий в крупных городах и стратегически важных регионах. Разработаны вычислительные алгоритмы обнаружения для различных фонов конфигурации объектов, а также для различных скоростей и направлений. Для высокоскоростных следящих систем разработаны алгоритмы программного управления, компенсирующие колебательные возмущения. Для управления сложными динамическими объектами разработаны оригинальные алгоритмы программного управления, имеющие большое быстродействие.

Разработаны методы создания стохастических моделей систем на основе знаний о конструктивных и технологических особенностях и свойствах идентифицируемого объекта. Сформулированы необходимые и достаточные условия существования модели и уравнения идентификации для линейных и нелинейных систем. Разработаны методы оценки инвариантов систем, в том числе получены оценки адекватности модели и степени нелинейности идентифицируемой системы. Получены условия существования решения дифференциального уравнения, не разрешенного относительно производной. Полученные теоретические результаты использовались при математическом моделировании современных сетей передачи электроэнергии. Разработаны методы компьютерного моделирования и получения прогнозов с использованием априорных знаний о системе. Использование в моделях организационных систем сценарных данных предназначено для включения прогнозов в контур управления организационными системами. (ИПУ РАН)

26. Управление движением, управление в энергетических и транспортных системах, управление производством (автоматизация проектирования, автоматизация технологических процессов, логистика), мультидисципли-нарная координация и управление в глобальных производственных системах, а также кооперативное управление

Синтезированы специализированные алгоритмы управления большими космическими конструкциями, обеспечивающие устойчивость и высокие показатели качества управления на конечном множестве модально-физических моделей. Введено понятие левой границы области существования спектра собственных частот объекта, в которой используемый базовый алгоритм обеспечивает качество и робастность управления по отношению к вариациям спектра упругих мод. При этом ниже этой границы базовый алгоритм не позволяет реализовать желаемую динамику управления, и возникает задача реструктуризации базового алгоритма. При решении указанной задачи был использован предложенный авторами ранее метод калмановского оценивания модально-физических координат объектов аэрокосмической техники с нежесткой конструкцией. Синтез модифицированного базового алгоритма проводился из условия, чтобы время переходных процессов при разворотах объекта не превышало некоторого наперед заданного значения. Для ориентации деформируемых космических аппаратов предложено использовать систему с двумя независимыми исполнительными органами типа двигателей-маховиков, один из которых создает управляющие воздействия, поддерживающие требуемую ориентацию несущего тела объекта, а второй осуществляет демпфирование изгибных колебаний конструкции. Предложены алгоритмы управления, использующие калмановские оценки «жесткой» и «упругой» компонент движения объекта. Показана возможность использования координатно-параметрического управления в иерархии подсистем управления общим движением многорежимного космического робота с целью повышения точности и экономичности его функционирования. Предложена система комбинированного энергосберегающего управления угловым движением объекта. Эффект экономии расходуемого запаса топлива достигается за счет стабилизации углового положения корпуса модуля путем обмена движениями между корпусом и звеньями манипулятора. Предложенные алгоритмы синтезированы на основе принципа координатно-параметрического управления для тех режимов функционирования объекта, в которых манипулятор не используется по прямому назначению. Синтезированы алгоритмы параметрической адаптации базовых законов управления ориентацией для широкого класса деформируемых космических аппаратов, в частности, алгоритмы прецизионного и безопасного управления движением космического роботизированного модуля при мониторинге поверхности орбитальной станции, адаптивно-оптимального управления движением несущего корпуса и адаптивного управления звеньями манипулятора. Предложены методы построения области конечных состояний релейной нестационарной системы. Необходимость определения этих областей возникает при управлении звеньями манипулятора. Для частного случая решение задачи дано на основе мажорант и на основе понятий критической функции нестационарности и предельной области сходимости. В рамках задачи поддержания безопасности текущей эксплуатации ракетно-космической техники усовершенствовано алгоритмическое и параметрическое обеспечение действия бортовых систем управления (СУ) для:
1) снижения влияния возросшей парусности головных обтекателей модернизированных ракет-носителей (семейства РН «Союз-2») на траекторные параметры РН; 2) парирования побочных эффектов (деструктивного характера) от обновления элементной базы СУ и использования БЦВК в контурах управления РН и разгонным блоком; 3) устранения несанкционированных проявлений автоколебательности в действии отдельных компонент обновляемых СУ. Для обеспечения создания перспективного водород-кислородного разгонного блока с длительным циклом работы в космическом пространстве проведены исследования возможных принципов и алгоритмов действия бортовых систем.

Получены оптимальные по скорости сходимости оценки коэффициента размытости в задачах непараметрического ядерного оценивания функционалов от распределений. Эти оценки применены к задачам фильтрации и интерполяции при не полностью известных уравнениях состояния. Методом разложения выходного сигнала билинейной стохастической модели в ортогональные ряды решена задача статистического анализа системы. Проведено сопоставление полученных результатов с классическим методом Ито составления дифференциальных уравнений для первых двух моментов распределения. Разработаны рекуррентные алгоритмы совместного оценивания параметров системы и статистических характеристик случайных возмущений в многомерных динамических системах, описываемых разностными стохастическими уравнениями при структурных ограничениях на неизвестные ковариационные матрицы векторов возмущений. Проведено исследование стохастических пирамидальных структур с целью их применения в обработке изображений. Проанализированы существующие подходы к построению нерегулярных иерархий, используемые в сегментации двумерных изображений.

Проведен сравнительный анализ различных подходов к решению задачи фильтрации и восстановления параметров морских подвижных объектов (МПО) при различном уровне априорной информации о состоянии объекта. Разработаны алгоритмы фильтрации и восстановления неизмеряемых координат для различных групп задач управления движением МПО. Разработанные алгоритмы позволяют определить полный набор фазовых координат объекта, включая высшие производные, а также величины внешних воздействий. Это позволяет существенно повысить качество процессов управления объектом за счет формирования оценки не только текущего, но и прогнозируемого состояния МПО. Предложен подход к построению автоматизированной системы, обеспечивающей оператора информацией как о текущем, так и о прогнозируемом состоянии объекта, которая требуется для оперативной выработки решений по управлению процессом движения МПО в реальном времени. Разработаны и включены в созданный программный комплекс РДС (Расчет Динамических Систем) модули, предоставляющие дополнительные возможности для разработки алгоритмов восстановления параметров МПО и наглядного представления информации о состоянии объекта. Средства взаимодействия РДС с пользователем по ряду критериев превосходят известные отечественные и зарубежные аналоги.

Исследованы возможности применения современных инструментальных средств для создания интеллектуальных информационно-управляющих комплексов (ИУК) перспективных летательных аппаратов. Показано, что даже самые современные инструментальные средства обладают рядом существенных недостатков, не позволяющих использовать их в рассматриваемой области. На основе проведенного анализа разработаны основные требования к инструментальным средствам построения интеллектуальных ИУК, среди которых следует отметить: наличие процедурных и логических (интеллектуальных) методов; работа в реальном (жестком реальном) времени; средства компиляции и параллелизма; отторжение от среды разработки; модульность. Предложена концепция ядра подобных инструментальных средств, основными чертами которого являются: объединение процедурных и логических средств в рамках единой системы, высокое быстродействие на основе полной компиляции, универсальность используемого языка.

Разработана модель системы поддержки принятия решений для морских операций, включающая имитационную модель операции с математической моделью боевого столкновения сторон. Модель принятия решений включает процедуры сравнения и выбора наиболее предпочтительного плана операции. Разработана структура системы имитационного моделирования системы поддержки принятия решений с определением наилучших параметров. Разработаны математические модели и методы формирования динамических оценок текущей и прогнозируемой ситуации по состоянию технических средств и систем управления объекта, оценок воздействия внешней среды, действий операторов постов управления и формирования гипотез о возможных вариантах развития ситуаций в нештатных и аварийных режимах. Определены требования к построению алгоритмического и прикладного программного обеспечения для формирования интеллектуального интерфейса операторов постов управления подвижными объектами, для встроенных бортовых тренажеров и систем обучения операторов.

Разработана методика оценки эффективности математических моделей дискретной и логической обработки данных на основе теории алгебраической декомпозиции дискретных функций. На основе полученных ранее верхних оценок сложности реализации обработки данных найдено выражение, определяющее количество операций процессора, достаточное для самой сложной процедуры преобразования входных данных в выходные, что позволило разработать методику оценки эффективности дискретной обработки данных, выполняемой как аппаратными средствами в виде схемы из логических элементов, так и программными средствами в виде программы для вычислительного устройства дискретного действия. Разработанная методика позволяет оценить эффективность реализации дискретной обработки данных по объему обработанных данных и затраченному для этого времени обработки. Использование разработанной методики позволит получить новую метрику, которая, в отличие от известных, даст объективную и адекватную характеристику качества устройства или программы. (ИПУ РАН)

Сформулированы условия робастной устойчивости систем с регуляторами на основе непараметрических прогнозирующих моделей для динамических объектов, имеющих запаздывание и астатизм. (ИАПУ ДВО РАН)

IV. ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

27. Теория информации, научные основы информационно-вычислительных систем и сетей, информатизация общества

Разработаны правила унифицированного контроля доступа и механизмы унификации интерфейсов пользователя с ИНФ‑сервисами.

Исследованы актуальные научно-методологические, семиотические и философские аспекты информатики как фундаментальной науки. Разработаны концептуальные основы изучения оснований информатики в системе подготовки научных кадров.

Разработана методика и критерии для проведения экспертизы и оценки цифровых ресурсов в коллекции экспертами и учителями-практиками, а также схема мониторинга функционирования коллекции цифровых и информационных образовательных ресурсов.

Разработаны прямые символьные вычислительные методы составления и численного интегрирования для типовых стохастических систем. (ИПИ РАН)

Разработана и промоделирована сигнально-кодовая конструкция, предназначенная для использования в сверхширокополосных подвижных системах связи с кодовым разделением абонентов, образующая множество независимых каналов связи с гарантированным качеством связи, устойчивое к обнаружению и практически неподавляемое как заградительной, так и следящей помехой.

Установлено, что для моделей среднего поля широкого класса коммуникационных сетей пуассоновская гипотеза выполняется при достаточно малых внешних нагрузках. Была также доказана равномерная экспоненциальная оценка на стационарные распределения всех допредельных конечных сетей. Получены явные априорные оценки точности аппроксимации совместного спектрального радиуса нормами произведений матриц из рассматриваемого набора, а также предложены две итерационные релаксационные процедуры для численного нахождения совместного спектрального радиуса.

Решена знаменитая задача, стоявшая с 1953 года: доказано существование неклассических
(не гладких) решений для равномерно эллиптических уравнений второго порядка, начиная с размерности 12. В размерностях 24 и выше доказано существование решений равномерно эллиптических уравнений, имеющих неограниченные вторые производные. Результат, полученный на стыке алгебры и анализа, опроверг общепринятую гипотезу и изменил видение человечеством этой, важной для теории и приложений, области математики.

Разработан комплекс аналитических и машинных моделей для проектирования и сравнительного анализа различных вариантов реализации основных компонент Wi-Fi Mesh технологии: новых методов маршрутизации, координации работы mesh-устройств и алгоритмов использования нескольких каналов для резкого повышения пропускной способности mesh-сетей. Предложен ряд решений, включенных в текущий вариант стандарта Wi-Fi Mesh. Получены два патентоспособных результата, которые легли в основу предложений, внесенных в комитете международного Института IEEE по стандартам локальных и городских сетей передачи данных. (ИППИ РАН)

Разработана концепция и программные средства поддержки безопасности пациентов и контроля качества лечения. Используемые подходы: использование стандартов оказания медицинской по­мощи и лечебно-диагностических карт в лечении пациента; реали­зация системы контроля лечебного процесса, которая фиксирует имеющиеся в технологическом процессе отклонения и позволяет провести всесторонний анализ этих отклонений.

Разработана концепция обеспечения информационной безопасности при функционировании медицинских информационных сис­тем: медицинская информация проанализирована на наличие све­дений ограниченного распространения; разработана типовая модель угроз для рассмотрения при защите медицинских информационных систем; разработаны алгоритмы и методы построения под­системы информационной безопасности МИС.

Разработана процедура адаптации к региональному уровню индекса развития человеческого потенциала. Формализована зависимость между ущербом от загрязнения и затратами на очистные мероприятия, дана оценка экономической эффективности природоохранной деятельности.

Построены экономико-математические модели прогноза расширения застройки водоохранных зон, а также модели прогноза вызванных этим процессом изменений экологического состояния водного объекта и стоимости береговой дачно-коттеджной недвижимости. (ИПС РАН)

Выполнен анализ массива статистических данных, которые накопились после очередных федеральных выборов, и выявлены тенденции, влияющие на проведение избирательного процесса. Выполнен анализ метода распознавания символов, основанного на полиномиальной регрессии, при распознавании рукопечатных цифр. Введены понятия мелко-, средне- и крупномасштабных явлений при описании данного метода распознавания. Показано наличие структур на средне- и крупномасштабном уровнях.

Для хранилищ данных различных типов, в которых хранимые объекты описаны в формате XSD-схемы, реализована простая для конечного пользователя система запросов, со сколь угодно сложными условиями поиска. При этом пользователь не обязан знать специфику хранения данных. Реализованы поисковые машины, выполняющие запрос в формате XPath, для СУБД НИКА и MS SQL Server 2005.

Сформулированы принципы создания интегрированной сетевой инфраструктуры в научных сообществах. Проанализированы сетевые институциональные средства информатики сообществ, обеспечивающие коммуникации в виртуальном пространстве. Описана динамика коммуникационной инфраструктуры как общего виртуального рабочего пространства исследовательских групп.

Для объектов транспортной инфраструктуры показано, что главным и трудно предсказуемым источником опасности является противоправная террористическая и криминальная деятельность отдельных людей, террористических или преступных групп и сообществ, а в отдельных случаях и государств. Предложена процедура построения модели угроз, которая является исходным моментом построения системы обеспечения безопасности, где каждому возможному способу реализации каждой угрозы сопоставляются меры его нейтрализации.

Построены ситуационно адаптированные варианты системно-диагностической информационной технологии и конкретные примеры ее применения для диагностики функционирования различных типов пространственно распределенных организационных структур, даны рекомендации по выбору приемлемых для целей проводимого анализа виды, источники, методы обработки и формы представления соответствующей информации. (ИСА РАН)

Исследованы комбинаторные свойства конечных групп, связанные с быстрыми алгорит-
мами умножения матриц. Проведена оценка сложности вычисления S-единиц в гиперэллиптических полях.

Проведено моделирование температурных полей печатных плат. Исследовано влияние промежуточного высокотеплопроводного слоя на температурные поля многослойных печатных плат.

Проведено исследование и расширение функциональных возможностей современных технологий функциональной верификации логических проектов.

Разработана и апробирована методика функциональной верификации логических проектов.

Завершена разработка версии 1.0 учебной системы программирования для платформ MS Windows и Linux; создан макет автоматизированной системы дистанционной верификации заданий. (НИИСИ РАН)

Разработаны технология и система мониторинга состояний сложных технических объектов, позволяющие непрограммирующему пользователю проводить в интерактивном или автоматическом режиме фильтрацию и интеллектуальный анализ разнотипных данных и знаний об их состоянии, а также осуществлять в реальном масштабе времени обработку сверхбольших объемов измерительной информации при наличии в ней некорректных, неточных и противоречивых данных. (СПИИ РАН)

Разработана концепция использования нелинейного мажоритарного уплотнения двоичных сигналов для целей создания турбокодов при постоянном и переменном числе каскадов уплотнения, а также концепция технической реализации программ криптографической обработки данных. (ЦИТП РАН)

28. Системный анализ, искусственный интеллект, системы распознавания образов, принятие решений при многих критериях

Разработан комплекс когнитивных моделей деятельности организации, метод их интеграции. (ИКТИ РАН)

Разработаны механизмы интерпретации сообщений на символьных моделях систем понятий в человеко-автоматной среде и методы символьного моделирования систем знаний, рассчитанных на поддержку исследовательской и образовательной деятельности.

Разработаны микроуровневые представления методов из ограниченного перечня классов с использованием триады «язык – модель – процедура». Выполнено моделирование мелкозернистых гибридных интеллектуальных систем в аксиоматической теории ролевых концептуальных моделей.

Разработана инструментальная среда для создания и корректировки ДЕКЛ-программ, обеспечивающая возможность быстрой корректировки программ лингвистического процессора (создание и корректировку предметных каталогов, ввод новых лингвистических знаний).

Разработаны методы анализа и оценивания в гибридных стохастических системах со случайной структурой.

Разработана структура механизма формирования поискового запроса по критерию «цель поиска» и словари 1–3 уровня для формирования такого типа запроса.

Разработан инструментарий (Унификатор информационных моделей) отображения различных информационных моделей в каноническую модель. Разработаны архитектура и основные средства унификатора, методы создания адаптеров неоднородных информационных ресурсов с целью их интеграции и совместного использования.

Отрабатывались методы организации решения задач над интегрированным множеством распределенных информационных ресурсов. Средства, основанные на концепции предметных посредников, были успешно применены к решению задач поиска далеких галактик, классификации затменных двойных звезд, созданию модели межзвездного поглощения.

Создана информационная, алгоритмическая и технологическая модели метода генерирования отпечатков цветных изображений в индивидуальной пользовательской палитре.

Построена концептуальная модель фасетной навигации в электронных коллекциях информационных объектов. Определены требования к характеристикам фасетной навигации и процедурам динамического построения элементов навигации. (ИПИ РАН)

Найдены значения минимальной необратимости двухпоточного теплообмена в зависимости от гидродинамики потоков. Найдена оценка снизу минимальной необратимости для сложных многопо­точных систем теплообмена. Получены условия, при которых нижняя граница для диссипации энергии в системах многопоточного теплообмена может быть достигнута. Доказано существование функции благосостояния для векторного ресурса и исследованы свойства этой функции. Исследованы процессы установления равновесия в замкнутой системе экономических агентов и показано, что в отличие от термодинамических систем состояние равновесия не единственно. Исследовано влияние валютной биржи на равновесие ЭА. Исследованы возможности извлечения капитала в замкнутой системе при наличии и при отсутствии валютной биржи.

Разработаны и исследованы экспериментальные модели фильтрации и сжатия целевой информации на основе математического аппарата искусственных нейронных сетей (ИНС), выявлены их преимущества и недостатки. Разработана модель для проведения исследований различных схем пакетной буферизации и сжатия кадров интегрированных потоков телекомандной информации. Приведены экспериментальные исследования разработанных схем и выполнено их сравнение с учетом времени, коэффициентов сжатия и сложности реализации. Даны конкретные рекомендации для обоснованного выбора алгоритмов обработки, сжатия и кодирования целевой и телекомандной информации в командно-измерительной системе космического назначения.

Реализована программная система для распознавания графических образов на основе искусственных нейронных сетей «ПС ИНС», функционирующая на кластерных вычислительных устройствах (КВУ) семейства «СКИФ» и предназначенная для оперативной обработки космических снимков и данных телеметрии.

Разработаны и экспериментально проверены алгоритмы построения простых правил распознавания текстовых ситуаций.

Проведены эксперименты по использованию машинного обучения для построения правил, обрабатывающих нелинейные структуры – графовые представления интервальной разметки линейных данных. Для эффективного выполнения трансформаций разработаны оригинальные алгоритмы предобработки правил трансформации и подготовки вспомогательных структур в ресурсе знаний.

Исследован класс динамических интеллектуальных систем, основанных на правилах. Специфицирован язык декларации принципа абстрагирования. Разработан прототип планировщика, использующего выявление значимого контекста (абстрагирование) для повышения производительности. Выявлена проблема отсутствия адекватных мер сложности для задач планирования. Продемонстрирована воз­можность аналитически рассчитывать сложность как размер пространства состояний для задачи BlocksWorld.

Исследованы отношения эквивалентности, на множестве ресурсов сети Петри. Рассмотрена применимость отношений эквивалентности ресурсов в задачах адаптивного управления.

Проведен анализ открытых сетевых сервисов, на базе которых может быть построено личное и групповое обучающее пространство. Сформулированы требования и ожидания, которые высказы­вают к учебному пространству различные категории пользователей. Созданы типологии средств, которые могут быть использованы для организации личного и группового учебного пространства. Изучены интеграции различных типов учебных оболочек – на примере MediaWiki и Moodle. Разработаны и внедрены средства семантического анализа, позволяющие проводить автоматическую классификацию сообщений, публикуемых внутри учебной оболочки. Внедрены расширения учебной оболочки в деятельность сетевого сообщества. Проведена локализация мультиагентной обучающей среды Scratch на русском языке. Разработаны программные средства, позволяющие вести анализ динамики коллективной работы в среде МедиаВики. Предложены параметры, которые позволяют оценивать жизнеспособность и устойчивость группы внутри МедиаВики. Исследованы возможности интеграции различных типов учебных оболочек для организации учебных портфолио. (ИПС РАН)

Разработан интерактивный метод ИСКРА (Иерархическая Структуризация Критериев и Атрибутов), обеспечивающий последовательное снижение размерности пространства, образованного дискретными качественными (вербальными) признаками. Различные комбинации признаков разного уровня иерархии рассматриваются в методе как многопризнаковые объекты, последовательно агрегируемые на основе предпочтений ЛПР в составные критерии с небольшими вербальными шкалами.

Разработаны основы теории нового класса интеллектуальных систем – управляемых динамических систем, основанных на правилах. Для таких систем исследованы методы синтеза стабилизирующего управления, найдены критерии стабилизации, разработаны стратегии синтеза стабилизирующего управления, исследованы особенности множеств правил и архитектура баз знаний таких систем, исследованы методы и разработаны стратегии синтеза стабилизирующей обратной связи. Предложен алгоритм автоматического синтеза плана поведения таких систем, позволяющий строить близкий к оптимальному план за ограниченное время и улучшать его до оптимального при достаточном запасе времени.

Получены новые конфликтные равновесия, позволяющие совместно с уже известными равновесиями находить в большинстве статических и динамических конфликтных задач единственное наисильнейшее равновесие. В частности, найдены три новых понятия конфликтного равновесия, позволившие находить единственное наисильнейшее равновесие в любых игровых задачах (антагонистических, некооперативных и кооперативных, как статических, так и динами­ческих) в тех случаях, когда найти единственное наисильнейшее равновесие не удавалось с помощью всех ранее известных понятий игрового (конфликтного) равновесия.

Сформированы концептуальные положения по определению эффектов, учитываемых при оценке общественной и бюджетной эффективности инновационных инфраструктурных проектов. Применительно к развитию новых магистральных сетевых объектов разработаны теоретические и прикладные модели оценки внеинфраструктурных эффектов (социальных, экологических, геополитических и др.) и внутри инфраструктурных эффектов (с учетом естественно-монопольной природы сетевых подсистем). (ИСА РАН)

Исследованы новые решающие правила и алгоритмы распознавания и анализа цветных изображений, основанные на использовании мер мультиколлинеарности и показателей сопряженности с подпространством, натянутым на векторы образов анализируемого класса.

Предложен алгебраический подход к построению вычислительно эффективного алгоритма над множеством алгоритмов линейной локальной фильтрации цифровых сигналов и изображений. (ИСОИ РАН)

Проведены исследования принципов построения распознающей системы на основе адаптивной сегментации видеографической информации. (НИИСИ РАН)

Разработана гибридная технология контекстно-ориентированного управления знаниями в гибких сетях ресурсов, характеризующаяся применением технологии управления контекстом и технологии профилирования пользователей и участников сети, что позволяет повысить оперативность принятия решений за счет выявления и использования актуальных на текущий момент знаний. В рамках технологии разработан новый метод контекстно-управляемого извлечения знаний из принятых решений (decision mining) для выявления предпочтений и группирования пользователей и участников сети на основе истории их работы. Все это позволяет существенно повысить оперативность и качество информационной поддержки взаимодействия участников виртуальных производственных сетей, групп мобильного реагирования и т.д.

Разработан язык моделирования открытых распределенных многоагентных систем, имеющих сервис-ориентированную архитектуру и позволяющих на практике реализовывать децентрализованный подход в системах управления. На основе языка создан экспериментальный прототип инструментальной среды MASDK 4.0, который обеспечивает поддержку всего жизненного цикла разработки прикладных многоагентных систем, визуальное проектирование их моделей, автоматическую генерацию программного кода на основе описания моделей и предназначен для широкого круга потенциальных пользователей. Поданы предложения на проведения ОКР для разработки индустриальной версии среды. (СПИИ РАН)

Разработана структура подсистемы поддержки принятия решений, основанная на комплексном использовании нейросетевых технологий для криптографической защиты информации. Предложена структура системы шифрования. Разработаны принципы диагностики глазодвигательного аппарата и отклонений бинокулярного зрения пациента посредством использования системы технического зрения. (ЦИТП РАН)

Разработан подход и методы автоматизации проектирования пользовательских интерфейсов программных систем. Его новизна и отличительная особенность по сравнению с существующими инструментами заключается в том, что методы автоматизации основаны на знаниях, знания могут расширяться за счет использования онтологий без изменения исходного кода инструментального средства, а также позволяют одновременно учитывать совокупность факторов (требований пользователей, контекста использования программного средства, требований юзабилити, стандартов разработки), что ведет к улучшению качества интерфейса при снижении требований к разработчику. (ИАПУ ДВО РАН)

29. Системы автоматизации, GALS-технологии, математические модели и методы исследования сложных управляющих систем и процессов

Разработаны методы моделирования аддитивных и синергетических свойств сложной системы.

Разработана концепция формирования информационной среды предприятий машиностроения и функциональная инвариантная модель деятельности предприятия.

Разработана система автоматизированной поддержки информационных решений для создания и подготовки производства наукоемких изделий машиностроения.

Разработаны теоретические основы для аналитической обработки модельных представлений задачи.

Разработан метод трансформации параметрических моделей изделий в соответствии с фазами проектов. (ИКТИ РАН)

Разработан метод структурирования текстурированной поверхности 3D объектов, созданы информационная, алгоритмическая и технологическая модели метода.

Разработан классификатор индикаторов и других категорий показателей, используемый в процессе проектирования лингвистического обеспечения системы информационного мониторинга научно-исследовательских программ. Разработана методика вычисления конкордансных таблиц инновацион-ного потенциала направлений научных исследований.

Разработана система образных знаков для обозначения, индексирования и поиска в электронных библиотеках геоданных объектов гидросферы в соответствии с выбранной морфологической системой классификации объектов.

Определены максимальные потоки в сети с исходными нечеткими параметрами. Исследованы и синтезированы транспортные сети с учетом исходных нечетких параметров. (ИПИ РАН)

Выполнено исследование проблемы моделирования в рамках САПР СБИС нелинейных искажений радиотех­нических интегральных схем. Предложен вычислительный метод расчета нелинейных искажений, ориентированный на применение в схемных симуляторах.

В рамках направления смешанного моделирования схем наноэлектроники получены модели и проведено моделирование передаточных характеристик для схем на одноэлектронных приборах. Разработана библиотека макромоделей фрагментов радиотехнических СБИС в стандартизованной форме VHDL-AMS описания, обеспечивающая многоуровневое представление объекта на различ­ных этапах цикла проектирования в системах автоматизации. (ИППМ РАН)

Сформулированы новые правила преобразования управляемой системы с неограниченным скоростным годографом к системе меньшего порядка, называемой производной, посредством интеграла предельной системы, описывающей поведение исходной при импульсных (практически – достаточно больших) управляющих воздействиях.

Разработаны схемы линейно-квадратической аппроксимации задачи улучшения и синтеза целевого управления, применимые для реализации импульсного скользящего режима, соответствующие алгоритмы представлены высокоэффективными параллельными программами, апробированными на кластерах СКИФ в ИПС РАН.

Предложен приближенный подход к исследованию оптимального управления динамическими объектами путем аппроксимации их практических имитационных моделей аналитическими конструкциями, допускающими поиск приближенного глобального решения описанными выше методами последующим итерационным уточнением.

В терминах обобщенного решения волнового уравнения полностью решена серия задач граничного управления на конце струны смещением либо упругой силой, в частности, задача успокоения при наличии нелокальных условий, связывающих значения смещения или его производной в граничной точке струны с их значениями во внутренней точке.

Для задачи об оптимальном движении мобильного робота на плоскости получены: параметризация экстремалей, описание непрерывных и дискретных симметрий, описание стратов Максвелла, соответствующих дискретным симметриям, верхние оценки для времени разреза. Для задачи Эйлера об эластиках разработаны алгоритм и программа вычисления глобально оптимальной эластики по заданным граничным условиям. Задача управления для трехмерных систем с двумерным линейным управлением решена точно в случае нильпотентных систем в нескольких классах управлений: для систем общего вида построен и апробирован алгоритм приближенного решения на основе нильпотентной аппроксимации.

Разработан алгоритм вычисления тензорных дифференциальных инвариантов, различающих орбиты в расслоении 3-джетов сечений естественного расслоения обыкновенных диффе-ренциальных уравнений вида y''=a(x,y)(y')³ +b(x,y)(y')² +c(x,y)y'+d(x,y). Разработанные алгоритмы вычисления дифференциальных инвариантов апробированы на ряде примеров известных естественных расслоений, в частности, на примере расслоения почти-комплексных структур. (ИПС РАН)

Разработана теория и получены методы синтеза наблюдателя, восстанавливающего заданный линейный функционал от фазового вектора для линейной конечномерной управляемой системы со скалярным или векторным выходом. Решена задача о построении функционального наблюдателя с заданной скоростью сходимости для наиболее общего случая: векторного функционала состояния линейной динамической системы с векторным выходом. Получена оценка сверху минимальной размерности такого наблюдателя, верная для почти всех функционалов. Приведен новый алгоритм построения наблюдателя, реализующий эту оценку. Доказано, что возможно построение наблюдателя указанной размерности с почти любым устойчивым спектром.

Разработаны методы построения вероятностных характеристик парамакросистем и показано, что при некоторых значениях емкостей состояний вероятностные характеристики – функции распре-деления вероятностей и энтропии – становятся неунимодальными, что приводит к существованию счетного множества равновесных состояний. Разработан алгоритм поиска равновесного распределения автомобильных потоков в транспортной сети, обеспечивающий равномерную сходимость на отдельных элементах сети. Проведены численные исследования свойств алгоритмов, использующих суммарные значения потоков на элементах графа, и алгоритмов, использующих детализированное описание потоков на межрайонных путях.

Развита концепция регулируемости темпа старения индивидов путем перенастройки параметров управляющих систем организма под влиянием сигналов, поступающих на его сенсорные системы из среды обитания и (или) генетической модификацией этих систем.

Показано, что постпубертатное снижение базовой активности системы иммунитета позвоночных может быть связано с необходимостью регулируемого замедления роста в онтогенезе, а не с возрастным увяданием иммунной системы. (ИСА РАН)

Проведены исследования и получены новые результаты по теории представлений групп, возникающих в моделировании, по функциональному анализу и топологии, включая индукторные пространства, в задачах моделирования распределенных процессов. Развиты методы интегральной геометрии на расширенном классе пространств. Продолжена эксплуатация и анализ содержания базы данных медицинской информации в медицинских учреждениях. Проведено расширение базы данных и развитие методов анализа структур макромолекул.

Разработана новая технология и методика попиксельного расчета освещенностей виртуаль-
ных сцен в моно и стерео режимах. Исследованы и разработаны новые методы и алго-
ритмы моделирования движения и виртуальных объектов на основе скелетной анимации. (НИИСИ РАН)

Разработана концепция и технология построения интеллектуальных геоинформационных систем на основе сервисно-ориентированной архитектуры, в том числе и Web-сервисов. Это позволило разработать новую парадигму построения корпоративных информационных систем на основе трехуровневой модели обработки данных: гармонизация, интеграция и слияние данных. Уро­вень данных систем практически не ограничен: от уровня малого предприятия, учреждения или системы мониторинга до уровня региона. Полученные результаты апробированы в рамках, проводимых НИОКР, и готовы к серийному производству. (СПИИ РАН)

Показана возможность использования космических энергетических систем для воздействия на зарождающиеся тропические циклоны путем создания в них или в непосредственной близости от них, несамостоятельных электрических разрядов. (ЦИТП РАН)

Разработан метод построения изображений повышенного разрешения, основанный на оптимальном линейном прогнозе. Созданы алгоритмы повышения разрешения изображений движущихся объектов, основанные на оценивании параметров движения их фрагментов в трехмерном пространстве по видеопоследовательности.

На основе преобразования Конкордиа создана обобщенная математическая модель q-фазной синхронной явнополюсной машины, возбуждаемой от постоянных магнитов, в виде набора из нескольких двух- и одной однофазной машин. (ИАиЭ СО РАН)

Разработана система визуализации и интерактивного анализа пространственных физических полей синоптических объектов в задачах, связанных с исследованиями динамики атмосферы и океана. Система ориентирована на анализ динамики тропических циклонов по данным спутникового мониторинга. (ИАПУ ДВО РАН)

30. Нейро-информатика и биоинформатика, научные основы и применения

Разработаны векторные нейронные сети с бинаризованными матричными элементами. Разработаны нейросетевые методы решения задач дискретной минимизации.

Разработаны модели многомодульных адаптивных систем управления на базе нейронных сетей и классифицирующих систем. (НИИСИ РАН)

Разработаны методы синтеза полимерных микрочастиц, однородно наполненных биоактивными компонентами. Исследована динамика лазерного испарения биотканей. Изучен биомеханический отклик роговицы глаза на локальную лазерную абляцию. (ИПЛИТ РАН)

Разработаны методики и алгоритмы оценки психосоматического статуса пациента. Методики основаны на одновременном измерении микродвижений лица, пульса и оценке тревожности с последующей совместной математической обработкой результатов измерений. Получены решающие правила вида «if-then» для определения заданного уровня ситуативной тревожности человека по со­четанию информативных параметров микровибраций его лица и пульсометрии с вероятностью ошибки не более 0.01. (СПИИ РАН)

Исследованы информационные модели социально-психологических, поведенческих и нейроиммунологических аспектов возникновения и развития нехимической зависимости. Созданы информационные методы немедикаментозного лечения наркомании и других маний. (ВЦ ДВО РАН)

31. Проблемы создания глобальных и интегрированных информационно-телекоммуникаци-онных систем и сетей. Развитие GRID технологий и стандартов

Разработана модель изделия для представления в гетерогенной объектной среде. (ИКТИ РАН)

Разработаны алгоритмические представления когнитивной вершинной грамматики и создан эскизный вариант многоязычного лингвистического ресурса.

Исследованы свойства информационных процессов и проанализированы алгоритмы планиро-
вания и оперативного управления информационными процессами в системах распределенных вычислений.

Разработаны методики выбора технологий и реализующих их аппаратно-программных средств для построения телекоммуникационных сетей различного назначения, предложения по составу унифицированных телекоммуникационных модулей для них.

Разработан функциональный состав и программные средства реализации основных подсистем, входящих в состав современных систем управления.

Исследованы способы представления и спецификации протокольных автоматов для вычислительных сетей.

Исследованы и проанализированы возможности, предоставляемые системой MPC8360E-MDS, разработаны модули управляемого маршрутизатора. (ИПИ РАН)

Разработан аппаратно-программный комплекс для гибридных инфокоммуникационных сетей – узел сенсорной сети.

Разработано програмное обеспечение для региональных инфокоммуникационных сетей и выполнена апробация его в системе телекоммуникаций «Ботик» (г. Переславль-Залесский): Nadmin – система автоматизации управления сетью и расчетов с абонентами; BotikMon – система мониторинга состояния сети и оповещения персонала о неисправностях; BotikMap – геоинформационная система, описывающая структуру инфокоммуникационной сети (каналы и оборудование) с привязкой к местности; BotikLook – инструмент анализа сетевого трафика пользователями сети с целью оптимизации использования сети и минимизации расходов на оплату услуг сети. (ИПС РАН)

Разработана программная архитектура, которая позволяет концентрировать находящиеся в глобальной сети разрозненные вычислительные ресурсы для решения сложных вычислительных задач. Разработаны принципы организации решения задач оптимизации на распределенных системах, состоящих из разнородных по архитектуре и производительности вычислительных узлов, соединенных посредством Интернета. На основе этих принципов реализован комплекс программ BNB-Grid, позволяющий решать сложные задачи оптимизации в такой среде. (ИСА РАН)

Проведены исследования и реализованы методы измерения и обработки характеристик эффективности как элемента контролируемого выполнения распределенных разнородных аппаратно-программных комплексов реального времени.

Разработана программная архитектура информационно безопасной вычислительной системы на основе принципа разделения ресурсов по доменам, функционирующая на базе ОС реального времени. (НИИСИ РАН)

Разработаны модели резонансной фильтрации сигналов на высокодобротном резонаторе на поверхностных акустических волнах с перестройкой центральной частоты резонатора. (НТЦ УП РАН)

Разработана структура компилятора программ, составленных на языке программирования «ЯРД», не имеющем аналогов в мире. «ЯРД» является языком неалгоритмического типа, описывающим задачу в виде сети и обеспечивающим автоматическое распараллеливание программ в процессе решения задач в суперкомпьютерах и распределенных вычислительных системах (РВС), включая GRID-системы и метакомпьютеры. Программы на языке «ЯРД» могут разрабатываться в графической и текстовой форме, при этом программист не обязан ничего знать о структуре многопроцессорной системы, количестве процессоров и конфигурации связей между ними, что существенно упрощает программирование параллельных процессов в РВС. (СПИИ РАН)

Создание информационно-безопасных сетевых технологий для распределенных информационных систем, в том числе на основе мультипроцессорных вычислительных систем.

Методы и технологии распределенных вычислений на основе коммуникационных модулей с динамической архитектурой, включающих средства информационной защиты персональных компьютеров в сетях и Grid-системах от несанкционированных воздействий. (ВЦ ДВО РАН)

32. Архитектура, системные решения, программное обеспечение и информационная безопасность информационно-вычислительных комплексов и сетей новых поколений, системное программирование

Проведена верификация ОС Linux на основе технологии UniTESK. Ведется активное развитие инфраструктуры поддержки Базового стандарта ОС Linux (LSB). Расширено количество интерфейсов библиотек до 40 тысяч, развернуты работы по поддержке специализированных профилей стандарта, в частности, для встроенных и мобильных устройств. Разработан набор экспериментальных инструментов верификации драйверов ОС Linux. Выполнен цикл работ по созданию строгих методов построения наборов тестов математических функций высокого качества.

Исследованы и разработаны методы хранения и обработки слабоструктурированных (XML) данных. Разработана первая версия системы подготовки электронных версий энциклопедии на базе СУБД Седна. Система позволяет создавать и редактировать статьи энциклопедии, онтологии для классификации статей и метаданные статей. Разработана система поиска и навигации по электронной версии энциклопедии с возможностями произвольного сочетания полнотекстового поиска, поиска по атрибутам и навигации по онтологии. Система поддерживает навигацию по гипертекстовым ссылкам между статьями. Создана подсистема управления иллюстрациями.

Исследованы и разработаны технологии параллельного программирования, обеспечивающей кроссплатформенную разработку и учитывающей особенности современной аппаратуры. В ходе выполнения работ был создан итеративный технологический процесс разработки параллельных программ в среде ParJava, базирующийся на модели параллельной программы и возможности ее интерпретации, что позволило перенести большую часть разработки на инструментальный компьютер. Процесс обеспечивает итеративную разработку параллельных программ и поддержан инструментальными средствами, входящими в состав среды ParJava и среды разработки программ Eclipse. Использование технологического процесса позволяет значительно сократить период отладки и доводки параллельной программы и обеспечить более комфортные условия для прикладного программиста. Технологический процесс апробирован на различных классах приложений.

Разработаны оптимистические стратегии управления данными в перспективных прикладных интегрированных системах. Проведена апробация предложенного модельно-ориентированного подхода к управлению прикладными объектно-ориентированными данными на основе оптимистической репликации и связанных с ним методов распределенного реплицированного хранения данных, методов сопоставления и нечеткого сравнения реплик данных, методов семантического анализа, декомпозиции и реконсиляции трансакций, а также методов логического вывода, приводящих к корректным и содержательным политикам согласования дивергентных реплик. (ИСП РАН)

Исследованы вопросы стандартизации методов описания и взаимодействия информационных ресурсов. Выполнена модернизация методов формирования и интеграции разнородных компонентов ведомственных информационных систем на основе сервис-ориентированных архитектур.

Разработаны принципы, ресурсосберегающие модели и технологии эксплуатации крупно-масштабных территориально-распределенных мультисервисных информационно-телекоммуникацион-ных систем.

Разработан регламент перевода обработки информации на резервирующий ВЦ систем коллективной обработки информации, обеспечивающий высокую доступность информационных ресурсов.

Предложена структура гибридного варианта реализации архитектуры рекуррентного процессора для сигнальной обработки: мультиядерный вариант исполнения операционного уровня на базе рекуррентного подхода и самосинхронной схемотехники и мультитредовый вариант исполнения управляющего уровня в виде синхронного процессора средней производительности с фон-неймановской архитектурой.

Рассмотрена архитектура средств, решающих типовые для систем хранения данных задачи и удовлетворяющих требованиям масштабируемости и надежности. Реализован масштабируемый отказоустойчивый рекурсивный распределенный обход дерева с помощью алгоритмов, допускающих распараллеливание и являющихся отказоустойчивыми.

Разработаны математические модели логической верификации вычислительных систем на основе аппарата алгоритмических машин состояния, а также модели оценки вероятностных характеристик устойчивости к сбоям на уровне конечных автоматов. (ИПИ РАН)

Разработаны и реализованы программные инструментальные средства для создания распределенной среды исполнения веб-приложений, которые позволяют организовать высокоэффективную среду для исполнения веб-приложений, реализованных на языке программирования С++. Разработаны и реализованы программыне инструментальные средства для создания активных хранилищ для больших объемов данных. Объединение возможностей параллельной файловой системы Lustre и системы автоматического динамического распараллеливания Т-системы (библиотеки T-Sim) позволяет создать прототип распределенного ар­хива изображений – активного хранилища, в котором обработка данных происходит на тех же узлах, где они хранятся, и обеспечить автоматическую балансировку нагрузки на узлах кластера.

Предложены две модели параллельных вычислений на базе функционального языка РЕФАЛ Плюс. Разработан прототип реализации параллельной версии языка РЕФАЛ Плюс для последовательных вычислительных машин.

В рамках принципов разработки суперкомпилятора типизированного функционального языка программирования LFC реализованы (на языке РЕФАЛ-5) парсер и интерпретатор языка LFC.

Выполнено развитие метода верификации как параметризованного тестирования: проведен ряд удачных экспериментов по верификации параметризованных протоколов с условиями глобальной корректности: MOSI cache coherence protocol, модели протоколов P/C, 2P/2C взаимодействия между потоками многопоточных/многонитевых (multithreaded) Java-программ.

Осуществлен перенос интерпретатора РЕФАЛ-5 и суперкомпилятора SCP4 под операционную систему Windows Mobile 5.0.

Модифицирована программа «Думатель», которая способна автоматически проверять несложные проверочные условия для программ, написанных на языке равенств. (ИПС РАН)

Реализована макетная версия библиотеки обработки сигналов и изображений, оптимизированная для нестандартной архитектуры универсального суперскалярного микропроцессора.

Произведена интеграция эмуляторов микропроцессоров и эмулятора коммуникационной системы с целью отработки языка описания конфигураций вычислительной системы на базе коммутируемых каналов.

Разработана программная архитектура систем генерации программ для приложений реального времени.

Разработаны методы повышения надежности систем реального времени. (НИИСИ РАН)

Разработан проактивный подход к защите от сетевых червей и вирусов, основанный на комбинировании различных механизмов обнаружения и сдерживания сетевых червей и автоматической настройке основных параметров механизмов защиты в соответствии с текущей сетевой конфигурацией и сетевым трафиком, отличающийся использованием нескольких интервалов времени наблюдения сетевого трафика и применением различных порогов для отслеживаемых параметров, а также многоуровневым комбинированием алгоритмов обнаружения в виде системы базовых классификаторов. Такой подход существенно повышает показатели обнаружения и сдерживания сетевых червей и вирусов. (СПИИ РАН)

Разработана архитектура и системы команд масштабируемых многомодульных векторного и скалярного процессоров для мультиархитектурной вычислительной суперсистемы. (ФТехнолИ РАН)

Предложена модификация численно-аналитического обобщенного метода Ньютона-Канторовича с использованием в качестве аппроксимации невязок смещенных ортогональных многочленов Чебышева. Разработаны зарядовые модели активных приборов для системы моделей SPICE. (ЦИТП РАН)

33. Элементная база микроэлектроники, наноэлектроники и квантовых компьютеров, материалы для микро- и наноэлектроники, микросистемная техника, твердотельная электроника

Разработана модель представления характеристических свойств многослойно-композиционных покрытий, обеспечивающих требуемое качество изделий. (ИКТИ РАН)

Разработаны эффективные модели для анализа и оптимизации СБИС, обеспечивающие учет новых требований современных нанометровых технологий изготовления микросхем, гарантирующих существенное повышение качества проектирования за счет учета разнородной проектной информации. В отличие от известных подходов, предлагаемый подход обеспечивает исчерпывающий анализ быстродействия схемы при различных входных воздействиях благодаря сочетанию логического анализа с детальным анализом задержек, емкостей и проводимостей на транзисторном уровне. Практическая значимость полученных результатов заключается в значительном ускорении процесса разработки сложных функциональных блоков заказных СБИС.

Разработаны новые модели и алгоритмы разрешения фазовых неопределенностей для одночастотных GPS\ГЛОНАСС приемников, обеспечивающие построение миниатюрных многоантенных навигационных систем реального времени с дециметровым уровнем точности определения относительных координат, габаритно-весовые и стоимостные характеристики которых значительно ниже характеристик традиционных навигационных систем, реализуемых на основе двухчастотных GPS\ГЛОНАСС приемников. Область использования: малая авиация, беспилотные самолеты, автомобили и т.п. (ИППМ РАН)

Экспериментально исследованы процессы взаимодействия среднеэнергетичных ионных пучков с поверхностью твердых тел, неоднородных локально и по глубине по химическому составу и структуре, при скользящих углах падения ионов (85-87° от нормали к поверхности). Установлено, что при энергии ионов ~ 1 кэВ и плотности ионного тока ~ 0,5 мА/см² за счет процессов физического распыления обеспечивается полная планаризация поверхности после удаления слоя материала толщиной ~ 1 мкм. Полученные результаты позволяют реализовать новый метод прецизионного послойного удаления материала, например, в интегральных микросхемах при разработке современных методов анализа отказов СБИС.

Разработан и апробирован оптимизированный технологический маршрут изготовления на основе структур «кремний на изоляторе» (КНИ) дискретных полевых датчиков Холла (ПДХ) с управляющей системой типа металл – диэлектрик – кремний – диэлектрик – металл и КНИ элементов обработки сигналов ПДХ. Определены схемотехнические решения и режимы полевого управления, обеспечивающие повышение радиационной стойкости КНИ ПДХ.

Разработан прoграммно-аппаратный комплекс для электронной литографии с модулями панорамной съемки-экспонирования и динамической фокусировкой на площади до 100´100 мм и с разрешением литографии 20-30 нм на базе современного СЭМ фирмы Zeiss EVO-50 и программного обеспечения NanoMaker. Фактически это первый отечественный электронный нанолитограф. Технические параметры его такие же, как у европейских зарубежных аналогов, а цена почти на порядок меньше. (ИПТМ РАН)

Изучена зависимость подвижности электронов от расстояния между двумерным газом и поверхностью структуры в образцах РНЕМТ с квантовой ямой Al­GaAs/InGaAs/GaAs. Определены условия компенсации поверхностного потенциала за счет увеличения концентрации донорной примеси кремния при дельта-легировании.

Показано, что высокие электрические поля >10⁵ В/см и их градиенты, возникающие
в InAlAs/InGaAs/InAlAs РНЕМТ нанотранзисторах с длиной канала ~30÷50 нм и менее, при-
водят к резкому возрастанию дрейфовой скорости электронов по сравнению с ее равновесным значением.

Впервые в России разработана монолитная интегральная схема широкополосных малошумящих усилителей на базе 0,15 мкм GaAs Р-НЕМТ технологии ИСВЧПЭ РАН для диапазона частот от 4 до 14 ГГц.

Разработаны и изготовлены транзисторы с пробивным напряжением свыше 100 В, максимальной удельной мощностью не менее 3 Вт на один миллиметр длины затвора и предельной частотой усиления по мощности 100 ГГц.

Создана технология эпитаксиальных наногетероструктур InAlAs/InGaAs/InAlAs на подложках InP. Получены рекордно высокие подвижности двумерных электронов. На данных наногетероструктурах с использованием электронной литографии и трехслойной системы электронорезистов разработана технология формирования высокоскоростных РНЕМТ-транзисторов с грибообразной формой затвора и его длиной 180 нм с рекордно высокой крутизной 1000 мС/мм и плотностью тока стока до 650 мА/мм. (ИСВЧПЭ РАН)

Проведено исследование особенностей физических процессов в квантоворазмерных структурах кремний на изоляторе и моделирование основных электрофизических характеристик транзисторов, выполненных на данных структурах.

Оптимизирована архитектура мультипроцессорных вычислительных систем. Разработаны модели комплекта коммуникационных СБИС уровня RTL.

Разработаны и исследованы тестовые структуры для создания наноразмерных ячеек постоянных запоминающих устройств.

Разработаны технология и методы расчета шаблонов для получения субволновых структур.

Исследованы принципы построения и разработан блок вычисления элементарных функций специализированных СБИС. (НИИСИ РАН)

Разработаны способ и устройство для измерения комплексного показателя преломления терагерцовых поверхностных плазмонов методом асимметричной плазмонной интерферометрии. Составлен банк данных о спектрах поглощения органических и неорганических веществ в ТГц диапазоне.

Исследованы оксидные нанослои на металлах (алюминий, медь, титан, вольфрам) методами ПЭВ-спектроскопии. Подготовлен справочник «Низкочастотные (100-700 см^-1 ) спектры органических и биоорганических веществ».

Разработан и изготовлен макет малогабаритного оптоволоконного фурье-спектрометра. Разработанный прибор открывает широкие возможности мониторинга молекулярного состава веществ на расстоянии и в режиме реального времени.

Впервые разработан метод ИК фурье-спектрохолоэллипсометрии in situ как экспресс-метод получения необходимого полного набора спектров оптических параметров пленочно-поверхностных структур для задач нанотехнологий. (НТЦ УП РАН)

Разработана компьютерная модель низковольтного ионного микроскопа (FIB) принципиально нового типа, т.е. имеющего размер ионно-оптической колонны 50´50´120 мкм³ , что ~ в 1000 раз по всем 3 измерениям меньше, чем у стандартного FIB. Для улучшения разрешения FIB впервые предложено использовать принцип миниатюризации колонны FIB и его ионно-оптических линз, что приводит к снижению геометрических аберраций, пропорциональному уменьшению размера линз
(~ в 10³ раз). Такой микро FIB впервые сможет осуществлять принципиально новую функцию – выборочное удаление единичных молекул из 2D мономолекулярной решетки, нанесенной на кремниевую подложку, для создания кубитов квантового молекулярного компьютера из оставшихся молекул 2D решетки рядом с заранее созданными электродами. (СПИИ РАН)

Теоретически показана возможность построения квантового регистра на ядер­ных спинах в антиферомагнетике с неоднороным внешнем магнитным полем, предложен общий формализм, позволяющий описать точность статистического восстановления квантовых состояний по экспери-ментальным данным как для чистых, так и для смешанных состояний, разработан новый метод стати-стиче­ского моделирования квантовых систем, основанный на генерации данных ме­тодом Монте-Карло.

Разработана квантовая модель полевого нанотранзистора в ультратонком (2-5 нм) слое кремния на изоляторе, разработана технология плазменно-иммерсионной ионной имплантации (ПИИИ)
для формирования ультрамелких р-п переходов в технологии микросхем с критическими размерами 22–32 нм, разработан метод вычисления трехмерных скрытых изображений с учетом топографии
фо­тошаблонов для 65-нм и 45-нм проектных норм для 193 нм – источника света.

Проведено теоретическое обоснование асимптотического поведения высокотемпературной намагниченности ансамбля наночастиц в слабом магнитном поле, обнаружено проявление этого эффекта в экспериментальных кривых намагничивания наночастиц никеля, теоретически исследованы атомные механизмы релаксации упругих напряжений в условиях гетероэпитаксиального роста, усовершенствована рентгеновская диагностика магнитных полупроводниковых гетероструктур с наноразмерными слоями.

Проведены исследования и разработана технология плазменных процессов форми­рования трехмерных микро- и наноструктур (микроакселерометры, переклю­чатели, микрогироскоп, микроконденсатор) и созданы экспериментальные приборы микро- и наносистемной техники на их основе. (ФТехнолИ РАН)

Теоретически и экспериментально исследованы AlGaInP и AlGaInN гетероструктуры с одной и несколькими (четырьмя) квантовыми ямами. Экспериментально исследованы в рамках классических моделей двойной инжекции вольт-амперные и люмен-амперные характеристики AlGaInP и AlGaInN гетероструктур. (ЦИТП РАН)

34. Опто-, радио- и акустоэлектроника, оптическая и СВЧ-связь, лазерные технологии

Проведено исследование специфики применения и предельных характеристик устройства отображения информации, основанного на проектировании подвижной матрицы мощных светодиодов, и проектирование устройства отображения информации, использующего остронаправленные подвижные лазерные лучи. (ИПИ РАН)

Проведено теоретическое исследование процесса наностереолитографии при одно- и двухфотонном инициировании полимеризации. Разработана технология изготовления методом лазерной стереолитографии биоактивных имплантатов из минерал-полимерных композиций.

Проведена разработка матричных элементов для тканевой инженерии и имплантации с управляемой биологической активностью и заданной архитектоникой.

Разработаны интегральные оптические устройства для терабитных волоконно-оптических линий связи на основе новых полимерных материалов с использованием субмикронных лазерных технологий. (ИПЛИТ РАН)

Обнаружен четный по намагниченности магнитооптический эффект при освещении светом перфорированных металлодиэлектрических гетероструктур, состоящих из металлической пленки c периодической системой щелей и диэлектрического слоя, намагниченного в плоскости.

Создана информационная технология проведения вычислительных экспериментов в нанофотонике, основанная на численном решении системы уравнений Максвелла, которая позво-
ляет анализировать дифракцию света на широком классе устройств микро- и нанооптики. (ИСОИ РАН)

Исследована возможность создания управляемой динамической решетки на основе поверхностной акустической волны. (НИИСИ РАН)

Получены спектральные изображения удаленных объектов (дома, автомобили, деревья) при естественном освещении (ярком солнечном свете).

Разработана новая методика, позволяющая осуществлять измерения содержания в воздухе веществ-загрязнителей с более высокой точностью, а также включать в анализ большее число веществ.

Проанализированы возможные схемы построения стереоскопического микроскопа для получения спектральных изображений. Построение такого прибора позволит получать спектральные изображения и строить на их основе объемную картину распределения примесей (включений) в изучаемых микрообъектах.

Проведена отладка основных узлов акустооптического спектрометра с фазовой модуляцией. Доработано и отлажено базовое программное обеспечение. (НТЦ УП РАН)

Разработана математическая модель для расчета фотоэлектрических преобразователей энергии при использовании монохроматического излучения. Даны рекомендации по размещению энергетических космических модулей (ЭКМ) (источников энергии) и космических аппаратов (КА) (потребителей энергии) при использовании геостационарных орбит (ГСО) для ЭКМ и близких к круговым и остро-эллиптическим орбит для КА.

Разработан структурный состав и требования к элементам оптоэлектронного атмосферного канала (ОАК) высокой надежности и низкой стоимости.

Разработана математическая модель волоконно-оптического преобразователя контроля влагосодержания светлых нефтепродуктов. (ЦИТП РАН)

35. Локационные системы

Разработана концепция и технология построения интеллектуальных геоинформационных систем на основе сервисно-ориентированной архитектуры, в том числе и Web-сервисов. Это позволило разработать новую парадигму построения корпоративных информационных систем на основе трехуровневой модели обработки данных: гармонизация, интеграция и слияние данных. Полученные результаты апробированы в НИОКР и готовы к серийному производству. (СПИИ РАН)

Разработана технология непрерывного мониторинга, предназначенная для реконструкции пространственно-временной структуры ионосферы и решения задач оперативного контроля высотного распределения и полной электронной концентрации ионосферы методом радиопросвечивания на трассе спутник – Земля с использованием радиосигналов навигационных спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС в реальном масштабе времени. (ИРЭ РАН)

Создан каталог оперативных данных, получаемых со спутников SPOT 2/4. Для обеспечения доступа к каталогу через Систему передачи данных СО РАН организована многоуровневая система разграничения прав доступа с централизованной базой данных пользователей на основе LDAP-каталога СО РАН. Архитектура каталога позволяет обеспечить единую точку доступа к разнородным пространственно распределенным хранилищам данных, имеющих географическую привязку. (ИВТ СО РАН)

Проведен корреляционный анализ интенсивности чрезвычайных ситуаций природного характера и построены математические модели экстремальных геофизических склоновых процессов. Разработан алгоритм численной реализации математической модели паводкового процесса в период прохождения пика половодья и программно реализованы модули сопряжения с геоинформационной системой бассейна реки Баксан. Разработанные методы позволяют решать задачи мониторинга, прогнозирования, своевременного реагирования и информационно-аналитического обеспечения мероприятий, направленных на уменьшение неблагоприятных последствий катастрофических геофизических процессов. (НИИ ПМА КБНЦ РАН)

Создана исследовательская радиолокационная установка миллиметрового диапазона радиоволн, в том числе в области коротких мм, предназначенная для изучения когерентных свойств трасс распространения при использовании широкополосных сигналов и получения дальностных портретов различных объектов. Параметры установки обеспечивают последовательную или параллельную работу на длинах волн 8 мм и 3 мм и генерацию с помощью векторной модуляции широкого класса зондирующих сигналов с разрешением лучше 1 метра. (МГТУ)

V. ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ И НАУКИ О МАТЕРИАЛАХ

36. Теоретическая химия и развитие методологии органического и неорганического синтеза, новые методы физико-химических исследований

Путем направленного конструирования политиофенсилановых молекулярных систем с заданными свойствами синтезированы функциональные кремнийорганические производные олиготиофенов. Показано, что самоорганизованные нанослои диметилхлорсилильных производных диалкилквинкетиофена обладают уникальными полупроводниковыми свойствами. В рамках широкого международного сотрудничества на их основе получено большое число «самособирающихся» полевых транзисторов с одинаковыми характеристиками. Впервые собраны более сложные электронные устройства и микросхемы, состоящие из нескольких сотен таких транзисторов, работающих одновременно. Полученные результаты открывают перспективы создания сложных микросхем методом самоорганизации органических полупроводников. (ИСПМ РАН)

Разработана общая методология синтеза ранее не известных молекулярных ансамблей, представляющих собой связанные пиррольные и бензотиофеновые гетероциклические системы. Методология основана на высокотехнологичной и атом-экономной реакции ацилбензотиофенов с промышленно доступными гидроксиламином и ацетиленом в присутствии сверхосновных катализаторов. Совместно с французскими фотохимиками (Кашан, Национальный центр научных исследований Франции, Институт Д’Аламбера) синтезированные гетероциклические ансамбли использованы для дизайна наноструктурированных флуорофоров, превосходящих по интенсивности эмиссии и стабильности известные аналоги, что представляет собой прорыв в области создания оптоэлектронных наноматериалов. (ИрИХ СО РАН)

Предложен новый принцип создания наноэлектромеханических систем («наномускул»), позволяющий разрабатывать стабильные и высокоэффективные молекулярные машины и переключатели. Он основан на редокс-управляемом изменении расстояния между палубами многослойных структур за счет изменения размера металлоцентра. Принцип работы молекулярных устройств реализован на примере бискраунфталоцианината церия. (ИФХЭ РАН)

Впервые получен и структурно охарактеризован дианионный π-димер 1,2,4,5-тетрацианобензола (TCNB) [TCNB₂ ]^2- , являющийся моделью для изучения природы многоцентровой химической связи и образующийся в реакции Cp*₂ Yb(THF)₂ с TCNB в результате взаимодействия π-систем двух фрагментов TCNB. Обнаружен новый тип реакций 7,7,8,8-тетрацианохинодиметана (TCNQ) с металлоценами, заключающийся в присоединении фрагмента C₅ Me₅ к метилиденовому атому углерода и образовании нового моноанионного полициано-лиганда. (ИМХ РАН)

Разработан перспективный для практического применения универсальный и безопасный каталитический метод окисления алкилбензолов в бензойные кислоты, первичных и вторичных алифатических спиртов, соответственно, в карбоновые кислоты и кетоны, циклоалканов в
a,w-дикарбоновые кислоты и алифатических w,a-диолов в лактоны с помощью алкилгипохло-
ритов, гипохлористой (HOCl) или гипобромистой (HOBr) кислот, генерируемых in situ взаимодействием простейших алифатических спиртов или воды с галогенметанами под действием солей и соединений Mn, Mo, V, W, Cr и Ru. Этот метод исключительно перспективен для создания современных химических технологий получения широкого ассортимента продуктов и материалов. (ИНК РАН)

Открыта новая реакция, протекающая в системе енамин – хлорпируват, на основе которой разработан одностадийный, простой и эффективный метод синтеза неизвестных ранее 1,2,3- тризамещенных тетрагидроиндолов – предшественников многих алкалоидов, являющихся фармакологически важными природными соединениями. (ИОФХ КазНЦ РАН)

Разработан нетрадиционный способ воздействия на скорость полимеризации и качество стереорегулярных полидиенов, заключающийся в кратковременном турбулентном перемешивании реакционной смеси. Данный способ полимеризации позволяет снизить расход катализатора, увеличить скорость полимеризации при конверсионном росте вязкости, улучшить молекулярные характеристики. (ИОХ УНЦ РАН)

Впервые на примере иодидов цинка и индия получены молекулярные комплексы непереходных металлов с о-хинонами и о-иминохинонами в качестве нейтральных лигандов. С помощью методов ИК- и ЯМР-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа показано, что при комплексообразовании происходит активация о-хинонов и о-иминохинонов. Тем самым доказана ключевая роль таких комплексов в качестве интермедиатов в реакциях одноэлектронного переноса между хинонами и кислотами Льюиса. (ИМХ РАН)

Синтезирован новый тип фталоцианиновых комплексов редкоземельных элементов с гекса-трет-бутилзамещенным планарным биядерным фталоцианином, макроциклы которого сочленены общим бензольным или нафталиновым кольцами. Изучены особенности формирования сэндвичевых комплексов на основе гекса-трет-бутил- и додека-н-бутилзамещенных биядерных фталоцианонов и ацетатов редкоземельных элементов. Обнаружена способность полученных комплексов к формированию наноразмерных частиц. (ИФАВ РАН)

Впервые разработаны перспективные для практического применения каталитические методы синтеза, исходя из С₆₀ -фуллерена и третичных аминов различной структуры, фуллеропирролидинов – потенциальных фотодинамических агентов, вызывающих расщепление ДНК и обладающих цитотоксическим действием. В развитие этих исследований разработаны эффективные методы син-теза фуллероциклопропанкарбоновых кислот и их производных 2p+1p-циклоприсоединением к
С₆₀ -фуллерену диазоацетатов, полученных на основе производных метионина, глицина, аланина, валина, фенилаланина, триптофана с использованием трехкомпонентных металлокомплексных катализаторов (Pd⁺² -PPh₃ -AlR₃ ). Синтезированные фуллероциклопропанкарбоновые кислоты обладают противо-вирусной активностью, проявляют нейропротекторные и антиоксидантные свойства. (ИНК РАН)

Разработаны фотоэлектрические, нелинейно-оптические и фоторефрактивные полимерные композиты из поливинилкарбазола и комплексов тетра-15-краун -5 фталооцианината рутения (II) (на длине волны 1064 нм). При нагревании композиций в тетрахлорэтане при 70°С образуются супрамолекулярные ансамбли, которые представляют собой «проволоки» длиной до 600 нм и толщиной около 5 нм. Высокие фоторефрактивные характеристики композитов позволяют использовать их в медицинской диагностике и телекоммуникационных технологиях. (ИФХЭ РАН)

Обнаружена и исследована фосфоресценция металлокомплексов ряда порфиринов при комнатной температуре, в частности комплексов октаэтилпорфина с Pd и Pt, адсорбированных на оксиде алюминия или кремния. Комплексы проявляют высокую фотохимическую стабильность. Показано, что кислород оказывает эффективное и избирательное тушение фосфоресценции, что позволяет создать методику определения низких содержаний кислорода в газовой смеси с органическими соединениями (ацетон, бензол, четыреххлористый углерод и др.). (ЦФ РАН)

Квантово-химические расчеты биядерных комплексов меди с производными аминовинилкетонов и аминовинилиминов позволили установить, что ферромагнитный тип обменного взаимодействия реализуется в структурах, характеризующихся перегибом двух частей молекулы по линии мостиковых атомов на угол более 50 градусов и включающих в обменный фрагмент атомы азота, что позволяет направленно получать соединения с желаемыми магнитными свойствами. (ЮНЦ РАН, НИИ ФОХ ЮФУ)

Разработана группа методов синтеза замещенных клозо-боратов по реакциям кислотно-катализируемого нуклеофильного замещения, обеспечивающих региоселективность и высокие выходы целевых продуктов. На этой основе синтезирован ряд перспективных препаратов для боронейтронозахватной терапии опухолей. Изучено строение, физико-химические свойства и механизмы образования новых комплексов меди, серебра и золота с кластерными анионами B₁₀ H₁₀ ^2- и В₁₂ Н₁₂ ^2- в качестве лигандов. Предложена и развита концепция функционализации кластеров бора B₁₀ H₁₀ ²⁻ и B₁₂ H₁₂ ²⁻ , основанная на подходе к последним как к пространственно-ароматическим системам. (ИОНХ РАН)

Разработан новый тип хромофорных, флуоресцентных сенсоров – производных дипирролилметена для ультраселективного определения и экспресс анализа микроколичеств (до 10^–9 моль/л) ионов Hg²⁺ , Cd²⁺ , Cu²⁺ , Co²⁺ , Zn²⁺ и Ni²⁺ в воде и органических средах. Хромофорные лиганды алкилпроизводных дипирролилметенов и бис(дипирролилметенов) селективно изменяют цвет, характеристики электронных спектров поглощения и флуоресценции при комплексообразовании с ионами ряда
d-металлов и являются эффективными «off-on» флуоресцентными хемосенсорами на ионы Zn²⁺ . Предложены тест-системы для экспресс обнаружения ионов в виде наборов индикаторной бумаги (хромофор на бумажном носителе) и методики количественного анализа индивидуальных ионов методами флоурометрии и спектрофотометрии. (ИХР РАН)

Исследована перспективная с точки зрения утилизации метана реакция совместной конверсии метана и легкого алкана (пропана) на Ga- и Zn-содержащих цеолитах типа ZSM-5. C применением ¹³ С ЯМР твердого тела и ГХ-МС анализа показано, что при 550-600ºС происходит встраивание атомов углерода метана ¹³ С в молекулы бензола и толуола. Причем активация метана происходит с образованием металл-алкильного интермедиата. Таким образом, впервые получены прямые экспериментальные доказательства возможности совместной ароматизации метана и легких алканов на Ga- и Zn-содержащих цеолитах, что снимает сомнения в возможности осуществления этой реакции и открывает дорогу для ускоренной разработки нового процесса. (ИК СО РАН)

Разработан метод синтеза новой представительной группы гетерометаллических соединений на основе палладия(II) и платины(II,IV), в которых атомы благородного металла связаны с атомами переходных, пост-переходных или редкоземельных металлов только карбоксилатными мостиковыми группами и не содержат прочно связанных донорных лигандов. Синтезированные кластеры перспективны в качестве исходных соединений для получения каталитически активных гетерометаллических нанокластеров и наносплавов. Так, восстановлением комплекса
Pd(µ-OOCMe)₄ Zn(OH₂ ) получен гетерометаллический сплав Pd-Zn с размером частиц 5–10 нм. На его основе получен новый катализатор гидроочистки этилена от примесей ацетилена, вдвое превышающий по селективности стандартный промышленный катализатор Pd/Al₂ O₃ . (ИОНХ РАН)

Впервые в трехспиновой системе на образцах «дышащих» кристаллов – гетероспиновых комплексов меди со стабильными нитроксильными радикалами – при температурах до 20 K зарегистрирован эффект светоиндуцированного захвата возбужденного спинового состояния, обусловленный структурными отличиями состояний с различной мультиплетностью. Время релаксации в низкоспиновое состояние, измеренное методом ЭПР высокого разрешения, составило несколько часов, что может быть использовано в запоминающих устройствах. Полученные результаты открывают принципиально новые возможности для разработки светопереключаемых магнитных устройств и устройств записи и хранения информации. (МТЦ СО РАН)

Предложен новый метод построения С-С связи, основанный на реакции прямого С-С сочетания радикальных интермедиатов, генерируемых из солей пиразиния, с соединениями с кратной связью. Исследованы реакции четвертичных солей N-этилпиразиния с йодидом натрия. Схема реакции включает присоединение радикалов к терминальному углероду фенилацетилена с последующей стабилизацией полученного радикала путем присоединения йода. Исследованные реакции открывают новые подходы, позволяющие получать широкий круг гетероциклических систем, труднодоступных в рамках традиционных синтетических подходов. (ИОС УрО РАН)

Разработаны новые методы синтеза гетероциклов: синтез 3-замещенных 2-аза[4.4.4]пропелланов (8,9-диметокси-6-R-4a,10b-тетраметилен-1,2,3,4,4а,10b-гексагидрофенантри-динов) с использованием ретропинаколиновой перегруппировки 6-(3,4-диметоксифенил)-спиро[4.5]декан-6-ола в присутствии нитрилов в среде серной кислоты. (ИТХ УрО РАН)

Для фотовозбуждённого триплетного фуллерена 3С60 в неупорядоченных средах найдено, что структура молекулы испытывает псевдовращение в терагерцовой области частот. Обнаружено резкое ускорение поперечной спиновой релаксации вблизи температуры стеклования, что интерпретировано изменением характера колебательных движений в стеклообразной матрице (известный из данных по рассеянию нейтронов динамический переход в нано- и пикосекундном диапазоне времен от гармонического движения к ангармоническому), которое проявляет себя в нм диапазоне расстояний. Этот эффект может быть использован при изучении динамических свойств неупорядоченных материалов (полимеров, нанокомпозитов, биологических сред). (ИХКГ СО РАН)

Разработаны методы направленного синтеза нового класса соединений – полиоксотиометаллатов, в которых халькогенидные кластерные фрагменты включены в структуру классических полиоксометаллатов типа структуры Доусона. В синтезированных соединениях мостиковые атомы халькогена координируют гетерометаллы с образованием гетерометаллических производных полиокотиометаллатов. Новые гибридные комплексы являются полифункциональными и сочетают свойства полиоксометаллатов и халькогенидных кластеров. Синтезированные соединения перспективны как катализаторы, в том числе в реакции электрохимического разложения воды. (ИНХ СО РАН, совместно с Университетом Версаля, Франция)

37. Современные проблемы химии материалов, включая наноматериалы

Проведены систематические термодинамические исследования в широком интервале температур бинарной системы алюминий-скандий, находящей применение в передовых отраслях промышленности (в том числе аэрокосмической) для повышения служебных свойств особо прочных алюминиевых сплавов. Показано, что получение из расплава лигатур Al-Sc в виде быстрозакаленных лент позволяет достичь в них содержания скандия до 2 мас.%, что существенно превышает его равновесную растворимость в алюминии. Установлено, что эти сплавы не имеют включений интерметаллидов, превышающих наноразмерный диапазон, что отвечает самым высоким техническим требованиям и говорит о перспективности такой формы изготовления лигатур для модифицирования широкого спектра особо прочных алюминиевых сплавов. (ИМЕТ УрО РАН)

Развиты представления о механизме высокотемпературного окисления металлов, объясняющие обнаруженный эффект зависимости интенсивности процессов окисления от массы окисляемого металла. Предложена модель для феноменологического описания экспоненциальной стадии процесса окисления. Методом окислительного конструирования тонкостенной керамики впервые получены образцы монолитных тугоплавких нитридов металлов подгруппы титана, ранее доступных только в виде мелкодисперсных порошков, спеченной керамики или тонких пленок; изучены физические свойства таких материалов. (ИМЕТ РАН)

Разработана технология получения активных кварцевых волоконных световодов, легированных висмутом, и на их основе созданы волоконные лазеры, генерирующие оптическое излучение в новом спектральном диапазоне от 1300 до 1520 нм. Освоение этого диапазона позволит более чем на порядок увеличить пропускную способность линий волоконно-оптической связи. (ИХВВ РАН, НЦВО РАН)

На основе нанопористого сверхвысокомолекулярного полиэтилена впервые получены биосовместимые нанокомпозиты с уникальными антифрикционными показателями, близкими свойствам природного сустава. Нанокомпозиты успешно апробируются в детской челюстно-лицевой хирургии в Московском медико-стоматологическом университете и открывают реальные возможности применения полимерных нанотехнологий при создании антифрикционных биомедицинских материалов. (ИНЭОС РАН)

В ряду гетерометаллических комплексов Сo(III)/Ru(II)-Tb(III) с различным лигандным окружением иона d-металла на платформе п-сульфонатотиакаликс[4]арена найден уникальный комплекс ([Co(dipy)₃ ]³⁺ - Tb(III)), обеспечивающий полное (на 100%) и обратимое редокс-переключение интенсивной люминесценции f-иона за счет обратимого восстановления и реокисления d-комплекса. Высокая интенсивность и узкий спектральный диапазон эмиссии иона тербия являются преимуществом данной системы по сравнению с редокс-переключаемой флуоресценцией известных органических хромофоров. (ИОФХ КазНЦ РАН)

Методом высокотемпературного коллоидного синтеза получены монодисперсные квантовые точки на основе халькогенидов кадмия структуры «ядро-оболочка» и в форме нанотетраподов, размер которых варьируется от 3 до 10 нм, имеющие узкие линии люминесценции, перестраиваемые в широком спектральном диапазоне длин волн. (ИПХФ РАН)

Разработан экспрессный метод формирования наночастиц палладия, платины и оксидов железа внутри гранул сверхсшитого нанопористого полистирола, на основе которого получены эффективные магнитные сорбенты, композиты для глубокой очистки воды от токсичных веществ и высокоактивные катализаторы реакций ароматических соединений. Магнитные сорбенты после сорбции целевых компонентов легко выделяются из суспензий методом магнитной сепарации, а катализатор отделяется от продуктов реакции и может быть использован многократно. (ИНЭОС РАН)

Изучены процессы самоорганизации в комплексных многокомпонентных системах, включающих амфифильные блок-сополимеры, организованные в мицеллы, полимерные звезды и щетки. Будучи сами наноразмерными объектами, такие полимеры склонны к образованию более сложных структур путем взаимодействия с химически комплементарными линейными макромолекулами. В таких комплексных системах ярко проявляются явления самоупорядочения, диктуемые звездообразной топологией, что приводит к образованию структур типа «ядро-оболочка» или «ядро-оболочка-корона», в которых ядро или оболочка состоят из интерполимерного комплекса. Обнаруженные явления открывают новые возможности для дизайна уникальных функциональных многоуровневых наносистем, которые могут найти применение в медицине для адресной доставки и контролируемого высвобождения лекарственных соединений, а также для создания новых нанодисперсных каталитических систем и др. (МГУ)

Разработаны методы синтеза N-амидиноаминокислот и их производных, содержащих гуанидиновую группу (N-амидино-пролин, циклокреатин, N-амидино-пироглутаминовая кислота), обладающие высокой устойчивостью к ферментативному расщеплению. Изучена возможность их практического использования на примере синтеза аналогов RGD-пептидов. Установлено, что эти короткоцепочечные пептиды с достаточно простой структурой обладают способностью связываться с интегринами – белками наружной оболочки клетки – и могут быть использованы в качестве противоопухолевых агентов и при разработке средств адресной доставки лекарственных веществ. (ИВС РАН)

Одномерная теория фильтрационного горения обобщена на случай двух пространственных переменных с учетом теплопотерь через боковую поверхность горящего образца. Компьютерными расчетами выявлена существенная неодномерность поля течений газа, приводящая к возникновению максимума глубины превращения вблизи боковой поверхности. Установлено качественное совпадение определенных экспериментально профилей распределения азота в продуктах горения порошка ниобия в азоте с теоретическими. Полученные результаты позволяют глубже понять закономерности фазообразования и формирования структуры конечных продуктов горения и открывают новые возможности для эффективного управления синтезом. (ИСМАН РАН)

In situ методами «дифракционного кино» в малых и средних углах с использованием синхротронного излучения исследован процесс термического разложения длинноцепочечных карбоксилатов серебра. Обнаружено образование монодисперсных наночастиц серебра размером
5–6 нм, которые упорядочены в периодические мезоструктуры. Отличием предложенного метода является отсутствие дополнительных операций, таких как приготовление коллоидных растворов с использованием поверхностно активных веществ. Полученная система перспективна в качестве стандарта при исследованиях с применением методов МУРР. (ИХТТМ СО РАН)

Разработаны методы синтеза массивов углеродных нанотруб, ориентированных перпендикулярно поверхности проводящей подложки, и найдены режимы электрохимического осаждения полианилина на поверхность нанотруб. Получен новый композиционный материал, удельная емкость которого в суперконденсаторе составила ~550 Ф/г, а уменьшение удельной емкости после 1400 циклов заряда-разряда – менее 2%. Разработанный материал перспективен для использования в суперконденсаторах. (ИНХ СО РАН)

Исследованы особенности структурных фазовых превращений в наноразмерных ян-теллеровских (ЯТ) системах. Показано, что перевод кристалла, содержащего ЯТ ионы, в нанокристаллическое состояние сопровождается существенным изменением параметров структурных фазовых переходов. Установлены зависимости температуры, скачка энтропии и скрытой теплоты фазового превращения от размера зерна. Предсказана возможность неоднофазного состояния нанокристаллической системы, т.е. одновременного присутствия в ней низкосимметричной и высокосимметричной ЯТ-фаз. Полученные теоретические результаты подтверждены полученными экспериментальными данными для системы Mn-O. Дано объяснение аномальной температурной зависимости параметра порядка наноразмерного оксида Mn₃ O₄ в кооперативной ЯТ фазе. (ИМЕТ УрО РАН)

Синтезированы и исследованы новые типы твердых электролитов на основе моноалюмината калия, получаемые путем замещения катионов калия двухзарядными катионами (системы
K_{1-2 X} M_X AlO₂ ; M= Sr, Ba, Pb) и катионов алюминия пятизарядными катионами (системы
K_{2-2 X} Al_{2- X} Э_X O₄ ; Э= P, V, Nb, Ta). Оптимальные составы полученных новых твердых электролитов по своим характеристикам (электропроводность более10^–2 См·см^–1 при 300 °С, и ~10^-1 См·см^–1 при 700 °С) являются одними из лучших твердых калиевых проводников, известных в настоящее время. (ИВТЭ УрО РАН)

Установлены условия формирования периодических доменных структур в легированных редкоземельными элементами монокристаллах ниобата лития в плоскости, перпендикулярной оси выращивания. В нестационарных условиях гравитационная конвекция вызывает неосесимметричные течения в расплаве, в результате чего в центре и на периферии толщина теплового и концентрационного пограничного слоя различна. Чем меньше толщина пограничного слоя, тем быстрее кратковременные периодические осцилляции температуры вблизи границы кристалл –расплав приводят к изменениям скорости роста в пограничном слое и модуляции концентрации легирующей примеси. Как следствие, в плоскости, перпендикулярной оси выращивания, формируется регулярная доменная структура с периодом, уменьшающимся от центра к краю кристалла. (ИХТРЭМС КНЦ РАН)

Предсказан и синтезирован новый сверхпроводник – оксивисмутид никеля LaNiBiO (T ~ 4K), изоструктурный семейству слоистых FeAs сверхпроводников. На основе исследований его зонной структуры показано, что особенности электронного спектра, определяющие возникновение сверхпроводящего состояния для LaNiBiO и ВТСП SmFeAsO (T = 56K), подобны. (ИХТТ УрО РАН)

С целью получения высокочистых монокристаллов Si²⁸ , Si²⁹ и Si³⁰ , необходимых для создании изотопных решеток и квантовых точек, разработаны методы синтеза глубокой очистки и анализа моноизотопных силанов ²⁸ SiH₄ , ²⁹ SiH₄ и ³⁰ SiH₄ . Предложенная технологическая схема процесса обес-печивает высокий выход и исключает изотопное загрязнение целевого продукта. Впервые получены моносиланы с содержанием основного изотопа (ат.%) ²⁸ SiН₄ > 99,99, ²⁹ SiН₄ > 99,9 и ³⁰ SiН₄ > 99,9,
в которых концентрация 30-45 проконтролированных примесей летучих соединений других элементов не превышает 10^-4 мол. %. (ИХВВ РАН)

Изучена возможность превращения в алмаз фуллеренсодержащей фазы, синтезированной в порошковой системе железо-эвтектический чугун. Установлено, что при давлении 9,5 ГПа и температуре 930^о С происходит образование локальной углеродной фазы, представляющей собой разупорядоченный графит, а с увеличением давления до 13 ГПа происходит синтез алмаза. Структура матрицы после обработки имеет дендритный характер и состоит из участков, твердостью
~2000 HV_0,05 . Размер участков алмазной фазы составляет 10-40 мкм. Полученный результат используется при создании износостойких порошковых материалов для обработки и резки камня. (НЦ порошкового материаловедения ГОУ ВПО Пермский ГТУ)

Создан новый высокопрочный ковочный сплав на основе системы Al-Zn-Mg-Cu-Zr, содержащий микродобавки серебра и скандия и технология изготовления из него кованых и прессованных полуфабрикатов деталей внутреннего силового набора (шпангоутов, фитингов, нервюр) перспективных самолетов. Разработана необходимая документация (ТР, ТУ). Из нового сплава получены промышленные партии полуфабрикатов, превосходящие аналогичные из серийных высокопрочных сплавов по прочностным свойствам на 15-30%, по характеристикам трещиностойкости и ресурса в 1,5–2 раза. Применение нового сплава позволит повысить весовую эффективность конструкции на 10 % и увеличить ресурс работы деталей перспективных самолетов – в 1,5 раза. (ФГУП «ВИАМ»)

На основе нанотехнологий созданы новые композиционные материалы: антифрикционные на смазке водой, вибропоглащающие и электро-изоляционные, служебные характеристики которых улучшены в два-три раза. На основе новых материалов организовано производство узлов трения гидротурбин, судовых гермопроводов и опорных амортизирующих реле для главных силовых установок строящихся кораблей, а также ограничителей напряжений подстанций городского электротранспорта. (ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей»)

Разработан оптимально эффективный способ нанесения антикоррозионного композиционного покрытия на металлах и сплавах, на базе ПЭО-слоя с последующими операциями нанесения фракций ПТФЭ и термообработки. Такие композиционные слои, обладающие гидрофобностью и низкой пористостью, повышают сопротивление переменному току (модуль импеданса) на три порядка величины и, как следствие, снижают более чем в 10 раз токи гальванической коррозии контактирующих в морской воде пар: сталь - титан, сталь - алюминиевые сплавы. (ИХ ДВО РАН)

Исследовано влияние структурного состояния (от моно- до нанокристаллического) на магнитные свойства соединений R₂ Fe₁₄ B (R = Y, Tb, Dy, Ho), синтезированных с использованием высокочистых редкоземельных металлов. Получены новые данные о магнитных параметрах, намагниченности насыщения, коэрцитивной силе, температуре Кюри и остаточной намагниченности образцов R₂ Fe₁₄ B
в монокристаллическом, поликристаллическом и нанокристаллическом состояниях. Установлено,
что благодаря межкристаллитному обменному взаимодействию, величина коэрцитивной
силы в нанокристаллических образцах возрастает в 10 раз по сравнению с монокристаллами. (ИМЕТ РАН)

Впервые низкоградиентным методом Чохральского выращены крупные кристаллы Li₂ Zn₂ (MoO₄ )₃ , как беспримесные, так и активированные ионами хрома, меди и гадолиния. Проведенные при комнатной температуре исследования люминесцентных характеристик беспримесных кристаллов показали рекордно короткие времена жизни люминесценции (λ = 387 нм, двухэкспонентный спад люминесценции с временами 2 и 6 нс), которые являются лучшими параметрами среди известных сцинтилляторов. (ИНХ СО РАН)

В рамках разработки катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов проведено исследование синтеза железофосфата лития LiFePO4 с каркасной структурой – перспективного катодного материала – с применением метода механической активации. Показано, что введение углерода на начальной стадии синтеза уменьшает размер частиц и существенно улучшает электрохимические характеристики LiFePO4 в качестве катодного материала для литий-ионных аккумуляторов. (ИХТТМ СО РАН)

38. Научные основы экологически безопасных и ресурсосберега-ющих химико-технологических процессов

Обнаружена реакция конденсации квадрициклана с винилсиланами, с помощью которой удалось осуществить синтез новых мономеров норборненового типа, содержащих объемные заместители – триметилсилильные группы. Важной особенностью полученных мономеров является их способность к активной виниловой полимеризации с образованием высокомолекулярных поликарбосиланов нового класса с боковыми Me₃ Si-группами – перспективных материалов для газоразделительных мембран. (ИНХС РАН)

Разработан металлоустойчивый катализатор крекинга мазута, который кроме цеолитсодержащего компонента, алюмооксидного связующего и структурного модификатора – глины, включает смешанный оксид магния-алюминия в качестве «ловушки» тяжелых металлов. Показано, что в процессе крекинга мазута смешанный оксид магния-алюминия связывает оксиды никеля и ванадия.
В результате активность цеолитного компонента катализатора сохраняется в течение времени, достаточного для его эффективного применения. Установлен механизм фиксации никеля и ванадия на такой каталитической композиции. (ИППУ СО РАН)

Разработаны новые наноструктурированные металл-углеродные катализаторы дегидрирования углеводородов. Введение металла в структуру углеродного носителя осуществляется in situ в процессе ИК-пиролиза композиции на основе полиакрилонитрила, детонационных наноалмазов (ДНА) и солей PtCl₄ и RuCl₃ при соотношении Pt:Ru=9:1, ПАН:ДНА=1:100 – 1:10. Методами рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа установлено, что в условиях ИК-пиролиза in situ формируются наночастицы сплава Pt-Ru со средними размерами 6-8 нм. С использованием полученных катализаторов в мягких условиях достигнута 100%-ная конверсия циклогексана в бензол при
100%-ной селективности. (ИНХС РАН)

Предложены и изучены новые экстрагенты для гидрометаллургии. Их эффективность заключается в глубине извлечения (> 99,9%) целевых металлов из растворов и степени концентрирования в реэкстракте (х100). Область применения экстрагентов: в гидрометаллургии, гальванических производствах, технологии синтетических волокон – извлечение цинка из разбавленных сульфатных растворов с получением реэкстрактов 120-150 г/л Zn, при утилизации отработанных золотосодержащих электролитов гальванотехники, глубоком доизвлечении золота из сбросных растворов аффинажа. (ИХХТ СО РАН)

С целью устойчивого и экологически безопасного функционирования термоядерного реактора ИТЭР проведен цикл модельных экспериментов по анализу процессов переноса и осаждения углеводородных радикалов. Найдены температурные условия подавления осаждения и ускоренной рекомбинации углеводородных радикалов в стационарном потоке разреженного газа, состоящем из смеси водород/углеводороды. Определены вероятности гибели, осаждения и рекомбинации метил-радикала при столкновении с поверхностью металлов. Предложена конструкция теплового фильтра, способного существенно понизить накопление тритийсодержащих углеводородов в термоядерных реакторах. (ИФХЭ РАН)

Создан и освоен в промышленных условиях комплекс нового инжекционного оборудования и технологий введения порошкообразных материалов в металлические расплавы для науглероживания, дефосфорации, обессеривания, раскисления, ускорения шлакообразования, а также для нанесения защитных огнеупорных покрытий на футерованные поверхности металлургических агрегатов. Инжекционные установки, выпускаемые ООО «Новые металлургические технологии», успешно используются на 11 металлургических предприятиях России и ближнего зарубежья, только на ОАО «НТМК» (г. Нижний Тагил) и ОАО «ММК» (г. Магнитогорск) экономический эффект составил около 200 млн руб. в год. (ИМЕТ УрО РАН)

39. Химические аспекты современной экологии и рационального природопользова-ния, включая научные проблемы утилизации и безопасного хранения радиоактивных отходов

Разработана технология переработки отходов горнопромышленных производств Северо-запада России с получением новых, не уступающих лучшим мировым образцам, сварочных материалов для строительства магистральных нефте- и газопроводов из хладостойких сталей повышенной категории прочности. Наноразмерность компонентов сварочных материалов и плавленых минеральных сплавов существенно повышает качество сварных швов. Производство опытно-промышленных партий продуктов реализовано на ОАО «Апатит», ОАО «ПО «Севмаш». Технология позволит обеспечить снижение экологического стресса на урбанизированных территориях региона Баренцева моря. (ИХТРЭМС КНЦ РАН, ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей»)

Впервые предложен простой и высокоэффективный способ получения селективных мобильных сорбционных систем на основе природных алюмосиликатных материалов – аргиллитов, перлитов и туфов для дезактивации твердых сыпучих материалов. Определены физико-химические характеристики и морфологические особенности поверхности сорбентов и кинетика ее гидрофобизации органическими веществами в газовой среде. Изучены технологические свойства сорбентов (адсорбционная емкость, удельная поверхность и др.). Новые сорбенты прошли успешную лабораторную апробацию при адсорбции в статических условиях. (ИХ ДВО РАН)

Впервые выполнены исследования образцов геологического материала, отобранных из глубинного хранилища Сибирского химического комбината, свидетельствующие об удалении продуктов деления и актинидов на расстояние, не превышающее 100 м от нагнетательной скважины, при этом ореол распространения химических компонентов отходов достигает 300-350 м, что фиксируется по распространению несорбируемого компонента трития. Не обнаружено проникновения радионуклидов и трития в вышележащие горизонты. Полученные результаты подтверждают безопасность геологического захоронения РАО для существующих глубинных хранилищ. (ИФХЭ РАН)

Разработаны эффективные наноразмерные катализаторы с минимальным содержанием благородных металлов (Pd, Ru), обладающие высокой эффективностью и стабильностью
в агрессивных средах. Катализаторы могут быть использованы в процессах уничтожения токсич-
ных галогенсодержащих отходов, что позволит заменить дорогостоящие и опасные в технологиче-
ском отношении методы утилизации труднолетучих техногенных хлорсодержащих отходов, основанные на их сжигании в избытке нефтепродуктов, а также методы каталитического окисления, которые могут приводить к выделению диоксинов в окружающую среду. (МГУ, ИК СО РАН, ФГУП «НИФХИ»)

На основе поливинилового спирта, наполненного дисперсным материалом, созданы крио-
гель-адсорбенты. В качестве дисперсного наполнителя использованы образцы оксигидроксида
железа, полученные из осадка обезжелезивания артезианской воды. Получен криогель с равномер-
ным распределением осадка железа размером частиц 0,02–0,04 мкм. Степень извлечения нефти, фенола и микроорганизмов из водных сред составляет 97,9; 95,5 и 99% соответственно. (ИХН
СО РАН)

40. Химические аспекты энергетики: фундаментальные исследования в области создания новых химических источников тока, разработки технологий получения топлив из ненефтяного и возобновляемого сырья, высоко-энергетических веществ и материалов

Нитрование органических соединений впервые осуществлено в среде жидкого и сверхкритического диоксида углерода (ск-СО₂ ). Применение в качестве растворителя ск-СО₂ позволило повысить селективность и значительно уменьшить взрыво- и пожароопасность процесса получения нитраминов – важнейшего класса энергоемких веществ. Реализованы различные пути синтеза ранее неизвестных высокоэффективных энергоемких соединений в ряду нитропроизводных алифатических N-α-нитроалкилдиазен-N-оксидов. (ИОХ РАН)

Впервые проведено нитрамидирование природных аминокислот и спиртов путем взаимодействия N,N´-динитромочевины с глицином и борнеолом с получением перспективных компонентов для высокоэнергетических газогенерирующих составов, а также биологически активных веществ. Показано, что получение нитраминокислот протекает через последовательно-ступенчатое образование кислых и средних солей N,N´-динитромочевины и глицина. (ИПХЭТ СО РАН)

Разработаны: новый анодный катализатор RuV, отличающийся высокой удельной активностью и стабильностью, улучшенный катодный катализатор CoFe/C, толерантный к этанолу, а также наноразмерный катализатор состава Ni_8.6 RuF_1.18 /C, высокоактивный и стабильный в реакции прямого электроокисления боргидрида натрия. На их основе разработан и испытан топливный элемент этанол-воздух с электродами размером 25 см² и максимальной удельной мощностью 90-100 мВт/см² , что, по крайней мере, вдвое превышает зарубежные данные, полученные при использовании платиновых катализаторов. Это открывает реальные возможности создания высокоэффективных автономных энергетических установок различного назначения. (ИФХЭ РАН)

Предложены новые эффективные ингибиторы, обеспечивающие подавление детонации водородо-воздушных смесей любого состава при повышенных начальных давлениях до 600 кПа и различных способах инициирования. Результаты подтверждают ведущую роль цепной лавины в возникновении и распространении детонации при указанных условиях и необходимость ее учета при объяснении многих важных закономерностей процесса. (ИСМАН РАН)

Предложен новый подход к использованию полиолов растительного происхождения, образующихся в производстве энергоносителей из возобновляемого сырья (биоэтанол, биодизель), в качестве оксигенатных компонентов высокооктановых топливных композиций. Показано, что наибольший октанповышающий эффект и фазовая стабильность композиции достигаются при использовании кеталей с эквимольным количеством спиртов. Созданы и испытаны топливные композиции на основе циклических кеталей. Зарегистрирован значительный прирост октанового числа. (ИБХФ РАН)

Впервые экспериментально (ИХФ РАН) и теоретически (ИАП РАН) показано, что установка в трубе осесимметричного препятствия специальной формы (сопла) позволяет обеспечить управляемый переход очень слабой ударной волны в детонацию в стехиометрической пропано-воздушной смеси при нормальных условиях и при скорости ударной волны на входе в сопло выше 680 20 м/c, что приблизительно соответствует числу Маха 2. Многократные отражения ударной волны от стенок сопла приводят к детонационному взрыву, распространяющемуся со скоростью на уровне 2 км/с. Полученный результат имеет важнейшее значение для разработки новых систем реактивного движения с детонационным сжиганием топлива и мощных импульсных детонационных горелок для отечественной промышленности. (ИХФ РАН, ИАП РАН)

С целью создания электромеханических преобразователей энергии специального назначения проведены работы по исследованию новых наноматериалов для различных деталей конструкции – немагнитная сталь повышенной прочности с пределами текучести не менее 1600 МПа, структурированная наночастицами титана, серебра и кобальта для изготовления бандажного стакана ротора и аморфное металлическое антифрикционное покрытие ротора на основе железа-АМАГ-200 (Fe Si B₂ Nb Cu). Разработаны требования к характеристикам новых наноматериалов, применение которых позволит существенно улучшить массогабаритные показатели электромеханических преобразователей энергии. (ИХС РАН)

41. Химические проблемы создания фармакологически активных веществ нового поколения

Синтезированы и исследованы новые водорастворимые органические (на основе динитрометильных производных симметричного триазина) и металл-органические (на основе активных сайтов нитрозильных [2Fe-2S] белков с серосодержащими алифатическими лигандами природного происхождения) доноры NO, обладающие прямой противоопухолевой активностью и улучшенной биодоступностью. При применении замещенного хлординитрометилтриазина получен значительный антиметастатический эффект: на метастазирующей модели карциноме Льюиса, являющейся устойчивой к химиотерапии, индекс ингибирования метастазов составляет 98%. Впервые экспериментально доказано, что сера-нитрозильные комплексы железа проявляют высокий антипролиферативный эффект и являются индукторами апоптоза на человеческих опухолевых клетках линий различного генеза: К562 (хронический эритробластный миелолейкоз), LS174T (карцинома толстого кишечника), SKOV3 (карцинома яичника). (ИПХФ РАН)

Обнаружено гиперактивирующее воздействие внешних магнитных полей (100-700 Эрстед) на ²⁵ Mg²⁺ -спин-селективный катализ, обеспечиваемый рядом ферментов семейства киназ (креатинкиназа, α-глицерофосфаткиназа, фосфенолпируваткиназа). Исследован механизм данного варианта магнитного изотопного эффекта, отсутствующего в случае активации ферментов ионами ²⁴ Mg²⁺ и ²⁶ Mg²⁺ . Разработан метод адресной доставки ²⁵ Mg²⁺ в клетки миокарда крыс, страдающих от медикаментозной гипоксии, с помощью катионных порфирин-фуллереновых наночастиц РМС16. (ИХФ РАН)

Разработаны новые специальные методы стереонаправленного построения гликозидной связи и превращения азидо-производных сахаров. С использованием этих методов впервые проведен полный синтез пентасахаридной гликоформы внешнего кора липополисахарида Pseudomonas aeruginosa (синегнойной палочки) – одного из основных и наиболее опасных видов госпитальной инфекции. Данное соединение получено для использования в качестве молекулярного зонда при изучении механизма развития инфекции, вызываемой этой бактерией, и для разработки противомикробных лекарств и иммунологических диагностикумов новых типов. (ИОХ РАН)

В результате фундаментальных исследований процессов образования полимерных гелей в замороженных системах разработаны оригинальные широкопористые трехмерные подложки для культивирования животных (в том числе стволовых) клеток, что открывает широкие перспективы для создания биоинженерных конструкций животных тканей и искусственных органов. (ИНЭОС РАН)

С целью создания высокоселективных сорбентов для удаления из организма пациентов токсичного метаболита мочевой кислоты, вызывающей подагру, осуществлен синтез сшитых полимеров на основе диметиламиноэтилметакрилата и диметакрилата этиленгликоля, имеющих в своей структуре молекулярные отпечатки мочевой кислоты. Исследование сорбционных свойств показало, что полученные сшитые полимеры связывают мочевую кислоту, как из модельных водных растворов, так и из перитонеальной жидкости пациентов, больных подагрой. (ИВС РАН)

Помещение нитроксильного радикала внутрь липосом и обработка липосомы грамицидином А обеспечивает трансмембранный перенос протонов и позволяет существенно увеличить время жизни спинового зонда в биологических образцах. Чувствительный спиновый зонд, заключенный внутри липосомы позволяет измерять рН, а также концентрации NO и О₂ в биологических объектах, таких как кровь, гомогенаты, образцы тканей, культуры клеток, изолированные органы и подопытные животные. Результаты важны для биологии и медицины с целью создания новых диагностических методов. (НИОХ СО РАН)

Установлена противоопухолевая активность нового препарата барназа, являющегося термо-стабильным до 54⁰ белком ферментом рибонуклеазы, полученного генноинженерным путем из клеток E.coli. Выявлена способность барназы существенно усиливать действие лазерной гипертермии – одного из наиболее актуальных методов лечения онкологических заболеваний. Обнаружено, что раздельное применение гипертермии и барназы приводит к торможению роста опухоли у подопытных животных на 50%, тогда как их совместное применение приводит к резкому усилению цитотоксического эффекта и вызывает полное ингибирование роста опухоли. (ИБХФ РАН)

Определены условия для оптимальной концентрации и времени действия этанола на изменение профиля сериновых изотопомеров в культуре клеток печени, метаболизирующих ¹³ С-меченный глицин. Показано, что закрывание пориновых каналов сопровождается возрастанием содержания супероксид радикалов, окислительным стрессом и ускорением/облегчением открывания
Ca²⁺ -зависимой поры. Работа проводилась совместно с коллективом Университета Северной Каролины (США) и Гематологическим научно-исследовательским центром РАМН. (ЦТПФХФ РАН)

Изучен обезболивающий эффект и токсичность аэрозольных частиц ибупрофена в ингаляционных экспериментах на мышах. Эффективность осаждения ибупрофена в легких измерена в зависимости от размера частиц. Показано, что эффективность аэрозольного введения ибупрофена на 5 порядков выше, чем перорального, т.е. для достижения одного и того же терапевтического эффекта (индекса обезболивания) доза при ингаляционном введении может быть снижена на 5 порядков по сравнению с пероральным введением. (ИХКГ СО РАН, НИОХ СО РАН, ИХТТМ СО РАН, ИТПМ СО РАН)

На основе терпенофенолов получена серия потенциальных физиологически активных соединений. Синтезированы конъюгаты, содержащие в молекуле терпенофенольный и порфириновый фрагменты, соединенные при помощи амидной и сложноэфирной связей. Физиологические испытания некоторых аминометилфенолов проведенные на лабораторных животных показали противовирусную, противовоспалительную, гемореологическую активность и антиоксидантные свойства. (ИХ Коми НЦ УрО РАН)

Разработана переносная система экспресс-анализа микроорганизмов, в том числе особо опасных, в полевых условиях методом полимеразной цепной реакции. В систему входят прибор для автоматической экстракции нуклеиновых кислот и экспресс-анализатор, позволяющий обнаружить до четырех специфических фрагментов ДНК одновременно. Анализатор по чувствительности и времени анализа не уступает зарубежным приборам, но имеет меньший вес и позволяет выполнять анализы в стандартных одноразовых пробирках. В систему входят наборы реактивов и адаптированные тест-системы молекулярной диагностики социально-значимых и особо опасных инфекционных болезней людей и животных. (ИнАП РАН)

Синтезирован ряд полиметаллоакрилатов, одновременно обладающих локальным гемоста-тическим и канцеростатическим действием. Выявлено, что наиболее эффективным препаратом является аргакрил. Препарат обладает выраженным противоопухолевым действием в отношении карциномы Льюиса, ингибируя рост опухоли на 90% и увеличивая срок жизни животных на 46%, а также проявляет умеренную эффективность на трёх других опухолевых моделях – аденокарциноме Акатол, аденокарциноме Са-755, меланоме В-16, вызывая торможение их роста на 30% по сравнению с контролем. (ИрИХ СО РАН)

VI. БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

42. Биологическое развитие и эволюция живых систем

В области биологии развития получены новые данные об особенностях дифференцировки и трансдифференцировки на модели стволовых клеток, полученных из разных тканей и органов млекопитающих, включая человека. Показана способность пигментного эпителия глаза дифференцироваться в клетки нервной системы; стволовых клеток из жировой ткани – в клетки, формирующие костную ткань; стволовых клеток мышц - в миофибриллы. Эти результаты служат экспериментальным подтверждением постулированного ранее явления трансдифференцировки и научной базой для проведения заместительной клеточной терапии при различных патологиях. Впервые разработана модель, на которой могут быть воспроизведены процессы морфогенеза, включающие различные типы клеток человека, in vitro. (ИБР РАН)

При изучении становления иммунитета в онтогенезе млекопитающих в развивающемся тимусе крыс была обнаружена четкая корреляция между процессами, происходящими на клеточном (созревание и селекция Т- лимфоцитов) и молекулярном (изменения протеасом – внутриклеточных структур деградации белков) уровнях. (ИБР РАН)

В эксперименте на борту исследовательского спутника Фотон М3 показано, что в условиях невесомости происходит усиление деления клеток и ускорение восстановления тканей и органов у тритонов; в основе этих явлений лежит изменение экспрессии цитокина FGF2 и белка теплового шока HSP90. (ИБР РАН)

На основе новых разработанных методов генетического анализа получена информация о контроле сложных признаков, в частности, роста человека. Проанализировано около 3000 представителей единой родословной, обнаружено три района на хромосомах 1, 2 и 16, оказывающих значимое влияние на рост; два из этих районов содержат ранее не описанные гены. (ИЦиГ СО РАН)

На примере массовых видов сипункулид Японского моря впервые показано, что у всех изученных видов формирование первой пары щупалец головного щупальцевого аппарата (независимо от его конструктивного типа) осуществляется из двулобого терминального участка эписферы, хорошо заметного уже на стадии пелагосферы. (ИБМ ДВО РАН)

Разработаны теоретические положения и методология изучения репродукции живородящих растений в естественных условиях и при интродукции; сформулирована новая концепция о механизмах формирования двух типов транспорта ассимилятов у двудольных растений. (БИН РАН)

В области изучения эволюции живых систем продолжены исследования фактической последовательности появления и развития крупных групп организмов в геологической летописи; они позволяют сделать выводы о существовании на Земле прокариотной жизни, по крайней мере, с начала формирования первых осадочных пород (3,8 млрд лет назад); о появлении эукариотных организмов с конца архея (2,9 млрд лет назад) и о кембрийском времени формирования всех современных типов животных (540 млн лет назад). Проделанная работа значительно уменьшает неполноту палеонтологической летописи и является основой для разработки современной модели эволюции живых систем организменного и надорганизменного уровней сложности. (ПИН РАН)

Для понимания последовательности появления и развития всех современных типов животных большое значение имеет выход в свет двух монографий по опорным разрезам кембрия Сибири, в которых приведены данные о первом появлении и распространении в этом ключевом районе древнейших групп фанерозойской фауны, что позволяет убедительно предложить представленные разрезы в качестве стратотипов Международной стратиграфической шкалы. (ПИН РАН)

Опубликована наиболее полная в мире сводка по палеоэнтомологии, содержащая обзор палеоэнтомологических методов и подходов, историю палеоэнтомологии, тафономию насекомых, их предисторию. (ПИН РАН)

В монографии «Ископаемые позвоночные России и сопредельных стран. Ископаемые рептилии и птицы» впервые представлены все известные к настоящему времени данные по примитивным рептилиям из отложений конца палеозоя-начала мезозоя. Разработана новая гипотеза происхождения полета у птиц и тероподных динозавров. Результаты исследований по зверообразным тетраподам опубликованы в монографии «Черепная морфология диноморфных эутерапсид». Показано, что эта группа сформировалась уже в карбоне, но проблема защиты тела от высыхания была решена ими путем выработки шерстеобразного покрова совместно с регулирующими испарение потовыми железами. Это кардинальное отличие тероморф от рептилий позволяет рассматривать их как особый класс тетрапод. (ПИН РАН)

Изучена археотектоника перьев реликтовых древненёбных птиц и выдвинута гипотеза об эволюционном сценарии развитии пера; определены пути, механизмы и предпосылки становления прямого развития у амфибий, выявлены тенденции его эволюции. (ИПЭЭ РАН)

На основе сравнительного анализа коммуникативных систем птиц семейства Сорокопутовые выдвинута гипотеза, согласно которой дивергенция этих систем может происходить путем перекомбинации исходных «признаков-задатков», уже существовавших у первоначально компактной группы видов, предковой для семейства в целом. (ИПЭЭ РАН)

На модели преобразования парных плавников саркоптеригий в скелет парных тетраподных конечностей разработана концепция тетраподизации и выдвинута концепция о происхождении тетраподной конечности от бисериального архиптеригия, который, возможно, был исходным и для всех саркоптеригий. (ИПЭЭ РАН)

Для целей систематики и филогении проведено сравнительно-анатомическое изучение плодов, древесины, листа и генеративных органов ряда таксонов растений из коллекционных фондов Ботанического музея, что позволило подготовить монографию «Сравнительная карпология семейства Urticaceae» и уточнить филогенетические связи между таксонами. (БИН РАН)

Установлено, что вследствие катастрофической аридизации климата в среднем голоцене на юге территории России произошло опустынивание ландшафтов и конвергенция почвенного покрова с преобразованием зональных каштановых почв и солонцов в каштановидные карбонатные засолённые почвы; 4300-3800 лет назад они занимали в регионе доминирующее положение. Во 2-м тысячелетии до н.э. гумидизация климата обусловила вторичное формирование комплексов каштановых почв и солонцов. (ИФХБПП РАН)

43. Экология организмов и сообществ

Активно развивались исследования в области фундаментальной и прикладной экологии, направленные на сравнительные исследования структурно-функциональной организации природных экосистем разных биомов, в первую очередь, бореальных лесов России, играющих важную роль в регуляции газового состава атмосферы Земли, моделирование и прогнозирование динамики экосистем и популяций отдельных видов под влиянием природных и антропогенных факторов, разработку методов неистощительного использования ресурсных видов и сообществ.

В области мониторинга и моделирования динамики природных экосистем разработана методика картографирования лесов по спутниковым данным; создана модель углеродного бюджета лесов, позволяющая прогнозировать динамику лесных экосистем при различных сценариях управляющих и нарушающих воздействий; разработана система критериев и индикаторов экологической ценности лесных территорий, апробированных с использованием наземной и дистанционной информации; усовершенствована методика оценки повреждения лесной растительности насекомыми, вредителями и лесными пожарами (ЦЭПЛ РАН). Подведены итоги 25-летнего мониторинга сосновых лесов в условиях интенсивного техногенного загрязнения. (БИН РАН)

На основе многолетних наблюдений динамики водных сообществ бессточного озера Маныч-Гудило выявлен дисбаланс продукционно-деструкционных процессов, как следствие прогресс-сирующего осолонения. (ИАЗ ЮНЦ РАН)

В области изучения влияния современного климатического тренда на природные сообщества разработаны новые методологические подходы и методы, на основании которых получены данные по состоянию экосистем и сделаны прогнозы их возможных трендов при разных сценариях климатических изменений.

Для условий Арктики разработан и апробирован метод, позволяющий на основе радиояркости температур в различных диапазонах и поляризациях вести мониторинг состояния льдов при любой освещенности и облачности; по данным спутникового мониторинга установлено, что в районах Чукотского и Бофортова морей лед отступил на 1000-1200 км севернее склона континентального шельфа – наиболее биологически продуктивной акватории для моржа и белого медведя, что ставит эти виды в экстремальные условия. (ИПЭЭ РАН)

Подтверждена устойчивая тенденция увеличения глубины оттаивания и сокращения площади вечной мерзлоты в районах ее спорадического распространения в Европейской России. (ЦЭПЛ РАН)

Проведен анализ влияния современного изменения климата на процессы болотообразования. (ИЛАН РАН)

Выявлены фенологические сбои в воспроизводстве сиговых рыб в р. Оби за последние годы, что рассматривается, как результат изменений климата (ИЭРиЖ УрО РАН). Разработаны теоретические и методологические положения прогнозной концепции «Глобальные изменения на локальном уровне при изменении климата», на основе которых сделан прогноз изменений биопродуктивности Волжского бассейна при различных сценариях климатических изменений. (ИЭВБ РАН)

Разработаны сценарии вероятных изменений эколого-топологической структуры растительности лесостепи и уровня почвенной мерзлоты на территории Забайкалья при глобальном потеплении климата. (ИОЭБ СО РАН)

В области исследования влияния индустриальных загрязнений и антропогенных нарушений разработаны балансовые модели миграции и накопления техногенных радионуклидов в бассейнах крупных рек Западной Сибири в целях прогнозирования загрязнения природной среды. (ТБС РАН)

Составлена крупномасштабная (1:1000000) карта землепользования в Южной Карелии в соответствии с новой «Классификацией почв России», позволившая уточнить данные о реальном состоянии почвенного покрова в связи с его антропогенной трансформацией за последние десятилетия (ИБ КарНЦ РАН); опубликован атлас почвенно-геохимических карт Республики Карелия. (ИЛ КарНЦ РАН)

Созданы карты засоленных, эродированных и эрозионно-опасных почв Дагестана и карта почвенно-экологического районирования дельты р. Самур. (ПИБР ДагНЦ РАН)

На основе имитационных моделей, отражающих распределение осадков, крутизну склонов, водопроницаемость и минерализацию почв, для горных лесов Прибайкалья дана пространственно распределенная оценка развития и затухания эрозионных процессов в связи с характером и уровнем антропогенного воздействия. (ИЛ СО РАН)

Картографо-аналитическая информация по состоянию агроландшафтов и лесных территорий России включена в «Национальный атлас России». Проведен анализ мелиорируемых агроландшафтов, оценена степень распаханности и структура посевных площадей. (ИФПБ РАН)

В области исследования адаптаций организмов и биотических отношений в природных сообществах выявлены морфологические и биохимические особенности корневищных многолетних травяных растений с разной экологической стратегией. (ИБ КомиНЦ РАН)

В математических моделях проанализировано влияние пресса хищников на продуктивность нереста тихоокеанских лососей на примере взаимодействий медведей и нерки. (ИБМ ДВО РАН)

Впервые установлено, что при нересте клариевых сомов вымету икры предшествует серия электрических импульсов, генерируемая самкой. Такие серии импульсов не наблюдались при каких-либо иных формах социального поведения других биологических объектов (ИПЭЭ РАН). Выявлены стратегии поведения мелких млекопитающих в условиях антропогенно измененной среды в условиях Кавказа (земледелие, выпас скота, рубка леса) (ПИБР ДагНЦ РАН). Проведен эколого-ценотический анализ эндемичных, редких и исчезающих видов флоры Восточного Кавказа (ГБС ДагНЦ РАН). Выявлены механизмы индукции локальной и системной устойчивости растений к паразитическим нематодам; впервые отмечен закономерный характер связи морфологических изменений у нематод с уровнем экспрессии защитных реакций растений. Показано, что у отдельных видов пресноводных рыб с широкими ареалами (сибирский осетр, лещ, окунь) существуют популяции с разными стратегиями воспроизводства. (ИПЭЭ РАН)

Впервые для пелагических экосистем прибрежной зоны замерзающих арктических морей определена структура годового продукционного цикла микроводорослей. (ММБИ КНЦ РАН)

Экспериментально подтверждена гипотеза, согласно которой эффективность передачи по трофической цепи физиологических важных соединений (незаменимые полиненасыщенные
жирные кислоты семейства ώ3 выше (в 3 раза – для бентосных и планктонных организмов),
чем эффектив-ность переноса общего органического вещества, составляющая около 10%. (ИБФ СО РАН)

Установлено влияние различных климатипов деревьев на совокупность некоторых химических и микробиологических свойств почв. Выявлено, что генетическое разнообразие бактериального сообщества более чувствительно к влиянию климатипов по сравнению с почвенно-химическими свойствами почвы. (ИПА СО РАН)

В области прикладной экологии разработаны предложения по методологии экосистемного управления лесопользованием в зоне интенсивного лесного хозяйства (ЦЭПЛ РАН). Исследованы зональные закономерности обмена веществ в бореальном ельнике с целью использования при создании высокопродуктивных хвойных насаждений методами естественного и искусственного лесовосстановления (ИБ КомиНЦ РАН). Изучены механизмы регуляции структуры насаждений березы в зависимости от климатических факторов и антропогенных воздействий и разработана концепция оптимизации структуры насаждений на основе методов экологической инженерии (ИЛ КарНЦ РАН). Разработаны и опубликованы научно-практические рекомендации по разведению кабарги. (ИПЭЭ РАН)

Проведена оценка последствий аварийного разлива нефти в Керченском проливе (ноябрь 2007 г.) для околоводных и водоплавающих птиц. (ММБИ КНЦ РАН, ИАЗ ЮНЦ РАН)

Оценено содержание углерода микробной массы в разных почвах природных и сельскохозяйственных экосистем, отличающихся по содержанию органического вещества и его минерализационной способности. (ИФХБПП РАН)

Впервые исследованы кинетика и термодинамика процесса адсорбции клеток родококков на поверхности гидрофобизованных органических носителей. Установлены параметры, определяющие наиболее благоприятные условия для закрепления клеток родококков, обеспечивая их максимальную метаболическую активность. Полученные данные позволят более эффективно использовать биопрепараты на основе родококков для проведения биоремедиации нефтезагрязненных почв. (ИЭиГМ УрО РАН)

С целью мониторинга спектра микроорганизмов собственной и инородной микробиоты человека методом газовой хроматомасс-спектрометрии разработаны методики отбора, дозирования, высушивания и извлечения биопроб с сорбирующих поверхностей. (ИМБП РАН)

44. Биологическое разнообразие

В исследованиях биологического разнообразия приоритетными направлениями является инвентаризация таксономического и экологического разнообразия организмов, сообществ, экосистем и изучение экосистемных функций разнообразия, как основы сохранения баланса биосферных процессов.

В области инвентаризации биоразнообразия России и сопредельных стран активно развивалось использование информационных технологий. Разработаны WEB–ориентированные информационные системы и базы данных: ZOODIV «Биоразнообразие животных России» (120 тыс. таксонов), «Флора сосудистых растений России» (12 тыс. видов), «Конспект Панарктической флоры» (2272 вида) (БИН РАН, ЗИН РАН). База данных о фондовых коллекциях амфибий и рептилий ЗИН РАН интегрирована в международный проект HerpNet, (http://www/herpnet/org).

Подготовлена и опубликована серия монографий по таксономии животного и растительного мира, существенно расширяющих наши представления о биоразнообразии на видовом и экосистемном уровнях. (БИН РАН, ИПЭЭ РАН, ЗИН РАН и др.)

В области изучения разнообразия растительного мира завершено издание 10-томного «Определителя лишайников России», опубликованы 15-й выпуск «Определителя грибов России», первая сводка по антиархам центральных и южных областей Европейской части России, 3-й том «Флоры Кавказа», очередной выпуск сводки «Растения Центральной Азии» (БИН РАН), сводки по видовому разнообразию лишайников (1029 видов) и лихенофильных (86 видов) и сапрофитных
(24 вида) грибов Мурманской области (ИППЭС КНЦ РАН), «Сосудистые растения Республики Коми (1158 видов из 423 родов и 114 семейств)» (ИБ КомиНЦ РАН), «Лекарственные растения Среднего Урала (справочник-определитель)» (БС УрО РАН), сводка «Высшие базидиомицеты лесных и луговых экосистем Жигулей» (БИН РАН) и др. обобщающие публикации; впервые составлен список видов печеночников России (450 видов) (ПАБСИ КНЦ РАН); завершено геоботаническое и флористическое изучение широколиственных лесов Предгорного и Высокогорного Дагестана (ГБС ДагГНЦ РАН); изучено биоразнообразие лихенобиоты Сибири (1910 видов из 326 родов и 94 семейств) и проанализировано распределение видов лишайников по горным поясам и по различным типам растительных сообществ (ЦСБС СО РАН). На Дальнем Востоке описаны 7 новых для науки видов грибов (БПИ ДВО РАН). Изучено биоразнообразие представителей фитопатогенных бактерий Xanthomonas . Получены расо/видо-специфичные молекулярные маркеры для ксантомонад, патогенных для растений. Создана база данных для оценки влияния состава генов вирулентности на динамику генетического разнообразия бактерий этого рода. (ЦБ РАН)

Основным достижением в области исследования разнообразия термофильных прокариот является выделение термофильных нитрифицирующих архей, обитающих в горячих источниках Байкальского региона. Из осадков содовых озер выделена новая галоалкалофильная бактерия, представляющая новый порядок в классе Actinomycetalis . Из лесной кислой почвы выделены 3 штамма метилотрофных бактерий, представляющие новый род Methylovirgula gen. nov. (ИНМИ РАН)

В области изучения разнообразия животного мира проведена оценка систематического разнообразия ветвистоусых раков мировой фауны (620 видов); опубликованы «Атлас-определитель личинок массовых видов усоногих раков (Cirripedia, Thoracica ) прибрежных морей России», «Усоногие раки Вьетнама и их значение в сообществах обрастания», «Каталог чешуекрылых России» (8879 видов из 2166 родов), «Определитель моногеней пресноводных рыб Палеарктики» (на англ. яз.), атлас ихтиопланктона, включающий сведения о распространении, сроках и условиях нереста 184 видов костных рыб с описанием особенностей ювенильных стадий, необходимым для проведения экосистемных и мониторинговых исследований ихтиопланктона Российских вод Японского моря, «Птицы Эвенкии и сопредельных территорий», «Сорокопуты (семейство Lanuiidae ) мировой фауны: экология, поведение, эволюция», «Ящерицы Вьетнама» (ИПЭЭ РАН, ЗИН РАН, ИБМ ДВО РАН, ИБПК СО РАН и др.); для территории Ростовской области разработан кадастр животного мира, включающий 3201 вид (ИАЗ ЮНЦ РАН). Подготовлена первая сводка по фаyне изопод Японского моря и сопредельных территорий - 506 видов (ИБМ ДВО РАН). Установлено, что антропогенная трансформация среды в таёжной зоне Северо-Запада России способствовала росту общего видового разнообразия орнитофауны. (ИБ КарНЦ РАН)

Впервые обобщены результаты многолетних исследований ихтиофауны речных бассейнов Чукотки. В составе ихтиофауны, насчитывающей 53 вида рыб и рыбообразных, обнаружены сибирские и североамериканские виды, относительно большое число эндемиков (ИБПС ДВО РАН). Проведена инвентаризация современного таксономического разнообразия хищных птиц Цетральногог Кавказа и птиц Северной Колхиды. (ИЭГТ КБ НЦ РАН)

В области изучения географического распределения биоразнообразия на территории России завершена монографическая критическая обработка высших споровых, голосеменных и части семейств класса однодольных растений Даурии – целостного ботанико-географического региона, расположенного в пределах России, Монголии и Китая; уточнено ботанико-географическое районирование Даурии как самостоятельной ботанико-географической подобласти в рамках Восточноазиатской ботанико-географической области (БСИ ДВО РАН). Создана среднемасштабная картографическая модель пространственной организации лесного пояса Алтае-Саянской горной области, выполненная на основе ГИС-технологий (ЦСБС СО РАН). Для этого же региона на основе данных дистанционного зондирования и цифровых моделей рельефа созданы крупномасштабные карты почвенного покрова степных межгорных котловин (ИПА СО РАН). Составлены карты «Структура почвенного покрова Центральной зоны Байкальской природной территории» (масштаб
1 : 3000000) (ИОЭБ СО РАН), карта природного и культурного наследия Республики Башкортостан, с указанием ценных дендрологических объектов (генетические резерваты, географические культуры, старовозрастные деревья и др.), важных для сохранения биоразнообразия региона (БСИ УНЦ РАН). Разработаны индикаторы оценки пригодности нарушенных земель для биологической рекультивации, включающие основные эколого-почвенные характеристики техногенных элювиев. Произведена типизация нарушенных земель по степени их восстановленности. Выделены следующие типы экосистем: восстанавливающиеся полностью, частично, медленно и практически не восстанав-ливающиеся. (ИЭЧ СО РАН)

Показано, что энтомофауны северной части Азии и высокогорий Алтая имеют общие корни, обусловленные происхождением в период оледенения, когда существовала единая холодолюбивая фауна, ушедшая частично вслед за отступившими в Арктику ледниками, и частично поднявшаяся в среднегорья, а затем - в высокогорья. (ИСиЭЖ СО РАН)

В области изучения разнообразия сообществ и экосистем опубликована монография «Мониторинг биологического разнообразия лесов России: методология и методы» (ЦЭПЛ РАН). Подготовлены картографические данные ГИС болот и заболоченных местообитаний на территории России с учетом их облесенности (ИЛАН РАН). Проведена оценка состояния биоразнообразия эстуария р. Невы – крупнейшего в Европе (ЗИН РАН). Создана информационная база данных для 255 рек Восточной Фенноскандии; проанализированы причины разнообразия ряда популяционных характеристик атлантического лосося, выявлены гидрологические и гидрографические показатели, необходимые для его воспроизводства. (ИБ КарНЦ РАН)

Опубликованы монографии «Сосновые леса России» (ИЛАН РАН) и «Типы лесов Карелии», в которой разработана схема динамической типологии лесов Восточной Фенноскандии (ИЛ КарНЦ РАН). Разработана классификация растительности коренных лесов Южного Урала (ИБ УНЦ РАН). Для территории заповедника «Столбы» (Восточные Саяны) – одной из наиболее значимых для Сибири особо охраняемых природных территорий – разработана классификация растительности и составлена серия карт в целях долгосрочного экологического мониторинга. (ИЛ СО РАН)

Завершен инвентаризационный этап исследований состояния, динамики и мониторинга наиболее значимых биоресурсов Дальнего Востока России. Опубликованы монографии «Биологические ресурсы Дальнего Востока России: комплексный региональный проект ДВО РАН», «Комплексные исследования в бассейне р. Амур». (БПИ ДВО РАН, ИКАРП ДВО РАН, ТИБОХ ДВО РАН)

Опубликованы монографии «Организация сообществ жужелиц», «Пространственно-экологическая структура популяций грызунов» (ИПЭЭ РАН). Подготовлена монография «Основы ландшафтной экологии Европейских таежных лесов России» (ИЛ КарНЦ РАН). На основе маршрутных исследований собраны данные ГИС лесов и почв Карелии для составления почвенного атласа Карелии и анализа состояния лесовосстановления на Северо-Западе России (ИЛ КарНЦ РАН). Впервые на Дальнем Востоке проведено исследование балластных вод судов, в которых обнаружены потенциально токсичные виды микроводорослей и микроскопических мицедиальных грибов. (ИБМ ДВО РАН)

Выполнен большой цикл работ по изучению разнообразия паразитоценозов: опубликованы сводки «Систематика и биология паразитов», «Паразитизм как форма симбиотических отношений», «Биоразнообразие и экология паразитов наземных и водных ценозов». (ЦП ИПЭЭ РАН)

В области работ по сохранению биоразнообразия изданы 2-й том «Красной книги Российской Федерации», включающей 676 видов растений (с участием специалистов МПР, ОБН РАН, МГУ и др.), «Красная книга Свердловской области», в которой систематизированы сведения о распространении, изменениях численности, особенностях биологии, лимитирующих факторах и мерах охраны 244 видов и подвидов грибов, растений и животных (ИЭРиЖ УрО РАН), «Красная книга Чукотского автономного округа» (ИБПС ДВО РАН), «Красная книга Приморского края. Растения» (БПИ ДВО РАН). Разработана концепция развития сети особо охраняемых природных территорий в Республике Карелия (ИБ КарНЦ РАН). Проведена детальная оценка современного состояния пресноводной и наземной малакофауны Дальнего Востока России; выявлены редкие и исчезающие виды моллюсков, определена их природоохранная категория (БПИ ДВО РАН). Для территории Хабаровского края сформирована база данных по редким и исчезающим видам растений (284), грибов (16) и животных (159) (ИВЭП ДВО РАН). Определен генетический потенциал женьшеня, современное состояние и степень деградации его популяции. (БПИ ДВО РАН)

В области изучения инвазий чужеродных видов и их влияния на разнообразие сообществ разработана WEB-ориентированная информационная база данных «Чужеродные виды России», включающая 62 вида млекопитающих (http://www.sevin.ru.invasive); опубликована монография «Чужеродные виды млекопитающих в экосистемах России». (ИПЭЭ РАН)

Подготовлена к печати рукопись «Черная книга Средней России», представляющая собой кадастр заносных видов в регионе (52 инвазионных вида растений) (ГБС РАН). Составлен аннотированный список чужеродных растительноядных насекомых (152 вида), обосновавшихся на территории – России и сопредельных территорий за последние 100-120 лет, выявлены основные пути инвазионных потоков (ИГ РАН). Установлено, что к настоящему времени видовой состав фауны водоемов Понто-Каспийского стока преобразован более чем на 10% в результате активного появления и натурализации чужеродных видов; этот процесс стал особенно интенсивным в последние 20 лет. (ИБВБ РАН)

45. Общая генетика

Изучено мировое разнообразие мягкой пшеницы по аллелям генов, кодирующих запасные белки зерна глиадины. На основании распределения аллелей этих генов у 215 аборигенных сортов из
19 регионов Евразии реконструированы волны и направления генных потоков. Полученные результаты расширяют сферу поиска новых источников ценных генов для селекционной практики (ИОГЕН РАН). Созданы иммунные линии сорта мягкой пшеницы Саратовская 29, которые являются донорами генов, контролирующих высокое содержание белка в зерне и устойчивость к листовым патогенам – мучнистой росе и бурой ржавчине. Иммунные линии включены в селекционный процесс и на их основе получены перспективные гибридные формы – кандидаты для получения новых сортов яровой мягкой пшеницы. (ИЦиГ СО РАН)

Разработан и внедрен в практику высокоинформативный метод анализа генофондов сельскохозяйственных животных. Он может быть использован для сравнительного анализа пород, для оценки консолидированности и чистоты пород сельскохозяйственных животных, для выявления внутрипородного разнообразия и линейной принадлежности (чистоты линий). (ИОГЕН РАН)

Исследована молекулярно-генетическая организация индивидуального района интеркалярного гетерохроматина из района 75С политенных хромосом дрозофилы. Установлено, что в районе 75С1-2 расположено около 25 генов: район проявляет свойства поздней репликации, связывает белок SUUR. Зона недорепликации занимает более 60% длины ДНК района, в ней локализован участок «слабой точки», в которой происходят разломы хромосомы. Гены этого района экспрессируются скоординировано. (ИЦиГ СО РАН)

Завершена работа по оценке скорости генных миграций на территории России для различных регионов и категорий населения. Показано, что степень миграции зависит от региона и определяется природно-экологическими и социально-экономическими факторами. Выявлены тендерные различия в структуре генных миграций. Полученные результаты являются основой для дальнейшего изучения генетических процессов в населении России. (ИОГЕН РАН)

Определено соотношение западно- и восточноевразийских линий митохондриальной ДНК и
Y-хромосомы в генофондах народов Якутии, проведены оценки уровня генетического разнообразия и степени генетической дифференциации популяций региона в целом. Полученные данные существенно дополняют и расширяют представления о путях миграции популяций человека и общей картине заселения Северо-Восточной Евразии. (ИБиГ УНЦ РАН)

Для оценки генетических рисков для человека при радиационном загрязнении проведены цитогенетический анализ спектров спонтанных и индуцированных облучением аберраций хромосом лимфоцитов периферической крови здоровых доноров и генотипирование по 7 полиморфным локусам (гены детоксикации ксенобиотиков, синтеза и метилирования ДНК. Полученные данные позволяют прогнозировать индивидуальную радиочувствительность по результатам генотипирования, что важно для оптимизации радиотерапии и проведения профотбора. (ИОГЕН РАН)

Впервые у ржи картированы пять мутаций, нарушающих синапсис гомологичных хромосом в мейозе; установлены участки хромосом, отвечающие за хозяйственно-ценные количественные признаки, в том числе урожай и качество зерна, предложен и реализован подход по обнаружению скрытых мутаций в генах, контролирующих межгеномные взаимодействия у пшенично-пырейных гибридов и тритикале. Обоснована схема селекции сортов-популяций ржи, основанная на внедрении индивидуального отбора с помощью генетического маркирования мутации автофертильности. (ИЦиГ СО РАН)

Исследован ДНК-полиморфизм генов, участвующих в формировании признака молочной продуктивности, проведен отбор ДНК-маркеров для оценки генетического потенциала животных по этому признаку. Показана возможность дифференцировки отдельных линий животных по маркерам, ассоциированным с содержанием в молоке жира и белка, что отражает их различную значимость для селекционной работы. (ИОГЕН РАН)

Составлены генетические характеристики трех североохотоморских группировок тихоокеанской сельди – охотской, гижингинско-камчатской и тауйской. Обнаружены высоко достоверная дифференциация этих локальных стад и значительное генетическое разнообразие в каждом из них (ИБПС ДВО РАН). В нерестовых популяциях горбуши, кеты, чавычи, нерки и си мы изучение соответствие пола особей по морфологическим (наличие гонад) и молекулярным маркерам. Показано, что феномен несоответствия обнаруживает ся в популяциях всех видов. (ИБМ ДВО РАН)

Выявлена фенотипическая и генетическая структуры популяций ели финской на мало нарушенных территориях. С помощью методов фитобиотехнологии получены клоны редких и исчезающих видов семейства «Березовые». (ИЛ КарНЦ РАН)

46. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов

В Институтах РАН в отчетном году продолжались работы по широкому фронту исследований в области структуры и функции биомолекул – от открытия новых компонентов живых систем и их структурного анализа до искусственного получения и анализа механизма действия.

Новые белки и низкомолекулярные биорегуляторы.

Из экстрактов семян пшеницы выделена новая группа антимикробных пептидов, эффективно ингибирующая рост фитопатогенов. Установлена их химическая структура и показана перспективность применения для стимуляции иммунной системы растений. Из морского червя Arenicola marina выделен новый класс пептидных антибиотиков широкого спектра действия, названных ареницинами. Установлена их первичная и пространственная структура. Из мицеллярных спорообразующих грибов Emericellopsis salmosynnemata выделены новые пептиды группы зервамицина, обладающие выраженной антибактериальной и антипротозойной (в частности, противомалярийной) активностью. (ИБХ РАН)

Из биологических объектов морского происхождения выделено и охарактеризовано более 40 новых эндогенных биорегуляторов, в составе которых обнаружены уникальные структурные фрагменты, ранее не встречавшиеся у низкомолекулярных вторичных метаболитов. (ТИБОХ ДВО РАН)

В ядах змей различных видов идентифицированы белки с новыми свойствами, В частности, в яде кобры обнаружены димеры т.н. трёхпетельных токсинов, обладающие необычно широкой рецепторной избирательностью действия. (ИБХ РАН)

Из комплекса ферментов, секретируемых грибом Rhyzoctonia solani , выделено три компонента, обладающие трипсиноподобной активностью. Показано, что ранее выделенный из клубней картофеля ингибитор трипсина (РКТI) угнетает действие этих протеиназ. Эти результаты подтверждают предположение о том, что ингибиторы протеиназ картофеля осуществляют защитную функцию при поражении растений семейства паслёновых фитофторозом, фузариозным увяданием и ризоктониозом. (ИНБИ РАН)

Из культуральной жидкости бактерии Lysobacter выделена лизоамидаза- один из минорных компонентов лекарственного бактериолитического комплекса. Выделенный белок оказался новым, ранее неизвестным ферментом с протеолитической и дрожжелитической активностью. (ИБХ РАН)

Из бактериальных источников выделен новый фермент – гетеродимерная эндонуклеаза рестрикции. С разрешением 1,5Å определена пространственная структура её малой субъединицы. (ИТЭБ РАН)

В археях, растущих при температурах 80-100С: Thermococcus sibiricus, Acidilobus saccharovorans, Fervidococcus fontis, Thermoproteus sp. nov. и Vulcanisaeta sp. nov . идентифицированы новые патентно-чистые термостабильные ферменты, перспективные для использования в промышленной биотехнологии и молекулярной диагностике. (ЦБ РАН, ИНМИ РАН)

Структура биомолекул и их комплексов.

В отчётном году методом рентгеноструктурного анализа высокого разрешения была расшифрована пространственная структура значительного числа белков: формиатдегидрогеназ бактерий и растений (как апо-форм, так и функциональных комплексов), оксидазы D-аминокислот дрожжей (ИНБИ РАН), бактериальной катехол-1,2-диоксигеназы и ряда её субстратных комплексов, необычной по своей первичной структуре лакказы из базидомицета S.ochraceum (ИБФМ РАН), серии генно-инженерных вариантов флуоресцентных белков – эффективных биомаркеров для визуализации процессов развития клеток и тканей (ИБХ РАН), интактного гетеротримерного фактора инициации трансляции (aIF2) из архей (ИБ РАН), протеализина – предшественника термолизин-подобной протеиназы. (ИМГ РАН)

Определены полные нуклеотидные последовательности геномов названных выше пяти термофильных архей (ЦБ РАН, ИНМИ РАН), первичные структуры нуклеиновых кислот
YuA-подобного фага BS и нитчатого фага pFB1 Pseudomonas aeruginosa (ИБХ РАН), нуклеотидные последовательности pvpA-гена M.gallisepticum S6, кодирующего – фазовариабельный белок цитоадгезии бактерии (КИББ КазНЦ РАН) и гена creA Penicillium canescens , кодирующего ключевой белок-регулятор углеродной катаболитной репрессии (ИНБИ РАН). Cеквенировано 300 копий короткого ретропозона В1, выделенных из грызунов 20 семейств. (ИМБ РАН)

Расшифрованы структуры О-специфических полисахаридов двух штаммов азоспирилл (ИБФРМ РАН). Показано, что в условиях, близких к гастроэнтеральным, с пектиновыми полисахаридами как основными «пищевыми волокнами» происходит лишь незначительная трансформация, сопровождающаяся отщеплением ряда нейтральных боковых углеводных цепей и частичным расщеплением главной галактуронановой цепи с уменьшением молекулярной массы пектиновой макромолекулы. (ИФ КомиНЦ УрО РАН)

Исследовано строение фрагментов геномов вируса клещевого энцефалита (ВКЭ) штаммов, выделенных из клещей на территории лесопарковой зоны научного центра СО РАН в 1994–2000 г. По данным анализа гена Е, исследованные штаммы относятся к сибирскому генетическому типу, не идентичному ни одному из описанных ранее штаммов ВКЭ. (ИХБФМ СО РАН)

Методами оптической спектроскопии и микрокалориметрии показано, что нативно несвёрнутые белки обладают структурной пластичностью, позволяющей белку-носителю связываться с широким спектром партнёров, причём один и тот же нативно несвёрнутый участок может приобретать разные конформации при образовании комплексов с разными партнёрами. Показано, что нативно несвёрнутые белки широко представлены в различных заболеваниях человека, например, связанных с развитием амилоидных фибрилл. (ИБП РАН)

Синтез биологически активных препаратов.

С целью получения новых блокаторов вирусной репродукции синтезирован ряд новых производных нуклеотидов и проведены их испытания в клеточных системах и индивидуальных ферментах (вируса диареи крупного рогатого скота, обратной транскриптазы ВИЧ, РНК вируса лейкоза птиц, ДНК-интегразы ВИЧ-1, ДНК-топоизомеразы I человека). (ИМБ РАН)

Синтезированы новые аналоги природных нейроактивных липидов (нейролипинов) на основе гамма-аминомасляной кислоты и глицина. Полученные соединения испытаны как потенциальные нейропротекторы на моделях различных стадий нейродегенерации в культурах нейронов мозжечка крысы. Выявлена серия активных образцов, перспективных для дальнейшей разработки в качестве прототипов нового поколения нейропротекторов. (ИБХ РАН)

Осуществлён дизайн и синтез пептидного препарата, обладающего иммунопротективным действием при экспериментально индуцированной форме болезни Альцгеймера. (ИБХ РАН)

Сконструирован пептид, обладающий выраженным антидиабетическим действием, выделен фармакофор –Pro-Tir-, ответственный за противовирусные свойства группы пептидов- аналогов препарата «Селанк», охарактеризована группа пептидов с выраженными нейролептическими свойствами. (ИМГ РАН)

В опытах in vitro изучена цитотоксичность ранее сконструированного и наработанного в препаративных количествах мультидоменного полифункционального белка – иммуноРНКазы, состоящей из гуманизированного мини-антитела, специфичного к распространённому раковому маркёру HER2/neu, и двух молекул бактериальной рибонуклеазы барназы. Установлена высокая специфичность действия препарата на раковые клетки и его высокая удельная активность. Полученные данные свидетельствуют о перспективности применения иммуноРНКазы для терапии опухолевых новообразований. (ИБХ РАН)

Путём модификации мембрано-активного антибиотика грамицидина А поликатионным пептидом получен новый вектор, обеспечивающий перенос белков через биологические и искусственные мембраны и превосходящий по эффективности действия все описанные в литературе конструкции. (ИБХ РАН)

Синтезирован ряд новых производных антибиотика нетропсина, которые эффективно подавляют репродукцию вируса герпеса первого типа в культуре клеток, включая все известные варианты вируса с лекарственной устойчивостью. Проведен синтез и биологические испытания новых аналогов природных биогенных полиаминов для разработки новых подходов к химическому регулированию их метаболизма. (ИМБ РАН)

Механизм действия биомолекул и их комплексов.

Получен значительный объём информации о принципах регуляции работы следующих биообъектов: реакционных центров фотосинтеза растений и бактерий (ИФПБ РАН, ИНБИ РАН, ИФР РАН), сигнальной системы растений (КИББ КазНЦ), актомиозиновой системы биологической подвижности животных (ИНБИ РАН), ферментных систем катаболизма устойчивых соединений у микроорганизмов (ИБФМ РАН), структурных протогликанов тканей животных. (ИТЭБ РАН)

Охарактеризована способность рибонуклеазы биназы оказывать цитотоксическое действие на фибробласты, трансформированные онкогенами ras, fms, srl, AML и AML/ETO. Установлено, что биназа способна избирательно подавлять жизнеспособность клеток, трансформированных онкогеном ras, чья экспрессия обязательна при колоноректальной карциноме, и клеток, экспрессирующих слитный онкоген AML/ETO, характерный для острого миелоидного лейкоза. (ИМБ РАН)

Установлена связь между изменениями в организации плазмиды р85 ассоциативных бактерий Azospirillum brasilense и вариациями в их социальной подвижности: ускоренном роении или образовании микроколоний (ИБФРМ РАН). В условиях глюкозо-кислородной депривации нейроглиальных культур продемонстрировано снижение образования активных форм кислорода; эксперименты с блокатарами митохондриальной цепи переноса электронов антимицином, ротеноном и цианидом позволили определить энергозависимый характер секреции катепсина В. (ИВНД РАН)

47. Молекулярная генетика, механизмы реализации генетической информации, биоинженерия

К числу фундаментальных биологических процессов относится реализация генетической информации, в силу чего непреходящую актуальность имеет познание механизмов активации генов и биосинтеза белков. Примерами значимых результатов исследований в этой области являются открытие нового механизма активации работы генов через образование супер-комплексов, состоящих из мультибелковых комплексов (ИБГ РАН, ИМБ РАН), и обнаружение альтернативного, ранее не описанного, механизма инициации трансляции эукариотических мРНК, имеющих определенные структурные особенности. Этот путь инициации биосинтеза белков может иметь большое физиологическое значение для целого ряда функционально важных мРНК млекопитающих, включая человека. (ИБ РАН)

На примере созданных и выращенных модельных трансгенных растений табака с конститутив-
ной экспрессией МАДС-генов подсолнечника и хризантемы показана роль этих генов в регулиро-
вании механизма координирования функционирования генов, определяющих инициацию цветения.
(ЦБ РАН)

Получены новые данные о функционировании факторов терминации трансляции 1-ого класса эукариот. (ИМБ РАН)

В исследованиях по структурно-функциональному анализу геномов эукариот и бактерий и механизмов важнейших клеточных процессов получены следующие значимые результаты:

Обнаружено, что в возникновении двух новых мультигенных семейств генов у нескольких близкородственных видов дрозофил участвуют недавно открытые мобильные элементы-хелитроны. Показано, что эволюция этих новообразованных семейств генов существенно различается у родственных видов мух. (ИМГ РАН)

Обнаружено, что энхансеры дрозофилы индуцируют синтез некодирующих РНК в обе стороны по направлению к близрасположенным промоторам. (ИМБ РАН)

Показаны взаимодействия между инсуляторами и промоторами, показано также, что за взаимодействие между инсуляторами отвечают как минимум два разных транскрипционных фактора. (ИБГ РАН)

Проведен структурно-функциональный анализ ядерного белка Chriz, участвующего в реорганизации хроматина и продемонстрировано его взаимодействие с компонентами инсуляторных комплексов. (ИБГ РАН)

Продемонстрированы принципиальные различия в пространственной организации транскрипционно-активных районов генома в эмбриональных эритроидных клетках и клетках взрослого организма. (ИБГ РАН)

Проведено полномасштабное секвенирование сайтов посадки ядерного белка Каизо в геноме раковых клеток человека и изучено влияния его фосфорилирования и сумоилирования на процессы мультимеризации и межбелковых взаимодействий. (ЦБ РАН)

При функциональном тестировании генов обонятельных и вкусовых рецепторов в гетерологичных клеточных системах установлено, что амплитуда электрофизиологического ответа на соответствующий одорант в трансгенных мухах, несущих гены насекомых, в 10-30 раз выше, чем для генов млекопитающих. (ИБХ РАН)

Проведен структурно-функциональный анализ сайт-специфического метилирования ДНК животных и растений в эпигенетических процессах. Разработана методика выделения и очистки модифицированных форм метилазы EcoRII. (ИБХ РАН)

Обнаружены две серин-треониновые протеинкиназы, вовлеченные в регуляцию экспрессии генов холодового стресса у цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803 . Инактивация соответствующих генов, spkD и spkL, приводит к нарушению холодовой индукции ряда генов. (ИФР РАН)

Обнаружена способность к горизонтальному переносу генов у новых бактериофагов, выделенных из природных и хозяйственных объектов Подмосковья. (ИБФМ РАН)

Сконструированы наборы маркеров, представляющие различные группы сцепления и некоторые функциональные группы генов человека, с использованием которых проведено предварительное генотипирование образцов ДНК здоровых доноров и пациентов с онкологическими (рак молочной железы) заболеваниями. Разработаны и внедрены в клиническую практику три новых тест-системы для выявления мутаций в геноме человека, ассоциированных с тромбофилиями. (ИБХ РАН)

Особо следует отметить работу, касающуюся проблемы полиомиелита. Обнаружен новый путь эволюции вакцинных штаммов полиовируса – значительная дивергенция от родительских штаммов и приобретение патогенных свойств без существенного изменения антигенных характеристик. Помимо теоретического, этот факт имеет существенное практическое значение для Программы глобального искоренения полиомиелита. Дело в том, что Всемирная организация здравоохранения рекомендует более детальное исследование только тех производных вакцинных штаммов, которые проявляют измененную антигенность. Следовательно, при сохранении существующей практики надзора за полиомиелитом возникает серьезный риск пропустить вышеописанный потенциально-опасный класс производных живой противополиомиелитной вакцины. Таким образом, возникает срочная необходимость существенного изменения методов надзора за полиомиелитом. (Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова РАМН)

48. Молекулярные механизмы клеточной дифференцировки, иммунитета и онкогенеза

Продемонстрировано, что в ходе терминальной дифференцировки эритроидных клеток изменяется пространственная конфигурация домена альфа-глобиновых генов, обеспечивая прямое взаимодействие разных регуляторных элементов генома. (ИБГ РАН)

Анализ метаболизма полиплоидных клеток млекопитающих (на уровне транскриптома) показал, что умножение геномов ассоциировано с тотальным подавлением аэробного дыхания, усилением распада сахаров и активацией синтеза липидов. Эти результаты позволяют предположить, что в полиплоидных клетках возникает уникальный механизм защиты ДНК от оксидативного стресса и адаптации клеток к условиям энергетического голодания. (ИНЦ РАН)

Выделен шестичленный пептид HLDF6, обладающий свойствами целого фактора HLDF (Human Leukemia Differentiation Factor) и сохраняющий способность вызывать дифференцировку клеток. Пептид HLDF-6, как и фактор, не имеет собственных рецепторов на поверхности клеток, но изменяет физико-химические свойства мембраны, влияя тем самым на связывание цитокинов с клеточной мембраной. Отличительной чертой HLDF6 является установленное свойство защищать клетки нейронов в культуре in vitro от действия фрагмента бета-амилоида 25–35. (ИБГ РАН)

Установлено, что ингибиторы гистоновых деацетилаз вызывают индукцию клеточного старения, которая является результатом необратимого блока клеточного цикла в фазе G1/S и сопровождается клеточной гипертрофией. (ИНЦ РАН)

Показано, что в присутствии пониженной концентрации кислорода (3%) увеличивается выживаемость мезенхимных стволовых клеток из костного мозга мыши. Изменения концентрации кислорода сказываются на скорости пролиферации клеток. (ИМБ РАН)

Показано, что присутствие нанокристаллов кремния, в концентрациях в 3 раза меньших границы их ощутимой эффективности, приводит более чем к 30% игибированию пролиферации клеток Hep 2 при одновременной гипертермии. Построена математическая модель регуляции скорости пролиферации клеток животных в культуре при сочетанном действии ингибирующих и стимулирующих агентов различной природы. (ИТЭБ РАН)

Показано, что гибридизация клеток эмбриональной карциномы PCC4aza1 с пролиферирующими и обработанными 5-азацитидином лимфоцитами селезенки взрослой мыши приводит к изменению пролиферативной активности и увеличению продолжительности клеточного цикла по сравнению с исходными клетками. Привнесение хромосом лимфоцитов в клетку эмбриональной карциномы PCC4aza1 приводит к подавлению экспрессии соматических генов (репрограммированию соматического ядра), но не препятствует экспрессии маркерного гена клеток эмбриональной карциномы PCC4aza1 Oct4. Активность ядрышкоообразующих районов хромосом в гибридах PCC4aza1×лимфоцит зависит от условий культивирования и коррелирует с пролиферативной активностью гибридов и их способностью к направленной дифференцировке in vitro. (ИБХ РАН)

Показано, что введение в среду культивирования малых концентраций полисахаридов (метилцеллюлозы) повышает пролиферативную и снижает дифферецировочную активность мезенхимальных и эмбриональных стволовых клеток, в том числе при культивировании их в матриксе коллаген - полисахаридных гелей. (ИТЭБ РАН)

Показана возможность репарации повреждений ДНК в эмбриональных стволовых клетках ЭСК мыши. Установлено, что облучение клеток ЭСК индуцирует киназу, отвечающую на повреждения ДНК и образование фокусов γH2AX. Кинетика исчезновения фокусов γH2AX свидетельствует о том, что индуцированные облучением разрывы репарируются. (ИНЦ РАН)

Показано, что иммунизация крыс очищенным белком теплового шока Hsp70 перед введением высоко злокачественных клеток рабдомиосаркомы РА-2 приводит к снижению количества метастазов и уменьшению размеров опухолей. Инкубация клеток РА-2 с очищенным препаратом Hsp70 активирует цитотоксические лимфоциты, направленные против клеток данной опухоли. Активирующее действие Hsp70 показано также на клетках лимфомы и лейкемии человека, взятых у онкологических больных. (ИНЦ РАН)

На модели спорадической формы болезни Альцгеймера показан протекторный эффект иммунизации фрагментами а7-субъединицы ацетилхолинового рецептора на память животных, что указывает на принципиальную возможность использования иммунотерапии для лечения болезни Альцгеймера. (ИБК РАН)

Впервые получены гибридомы, продуцирующие моноклональные антитела к липополисахариду и Б-антигену Yersinia pseudotuberculosis для исследования иммунофизиологии патогенных иерсиний и создания новых медицинских иммунобиологических препаратов. (ИФ КомиНЦ УрО РАН)

Установлено наличие дифференцированного контроля гормонзависимой экспрессии активационных молекул на поверхности Т-лимфоцитов и продукции ими и фагоцитирующими клетками ключевых цитокинов. (ИЭГМ УрО РАН)

Установлено, что в клетках рака легких рапамицин вызывает увеличение уровня белка Pdcd4-супрессора опухолевого роста, что может обуславливать антираковую активность рапамицина. На основе аденовируса сделана конструкция Ad-EGFP-Pdcd4 для продукции белка Pdcd4 в опухолевых клетках NCI-H1299. (ИБГ РАН)

Созданы кассетные генетические конструкции, экспрессирующие 27-нуклеотидные шпильки РНК для сайленсинга генов HIV-1, запускающие интерференцию, атакующую ряд мишеней в транскриптах вируса. Отобраны гены в качестве потенциальных диагностических и прогностических маркеров рака толстой кишки и перспективные в качестве маркеров степени агрессивности этих опухолей. Методом ПЦР-РВ отобраны гены с геномными и эпигеномными нарушениями при раке легких и при раке почек. Выполнена предварительная оценка их экспрессии в эпителиальных опухолях человека.
(ИМБ РАН)

Создан банк сывороток крови здоровых и больных раком яичника. С использованием магнитных микрочастиц с обращено-фазовой, слабой катионообменной и металло-аффинной поверхностями разработаны методы выделения из сыворотки крови фракций пептидов и белков для их последующего анализа времяпролетной МАЛДИ масс-спектрометрией. Протеомное профилирование сывороток крови здоровых и больных женщин с использованием магнитных микрочастиц позволило построить классификационные модели со 100% чувствительностью и специфичностью. (ИБХ РАН)

Сконструированы новые генно-инженерные рекомбинанты вируса осповакцины и аденовирусов (в том числе аденовируса птиц CELO), содержащие различные варианты гена env вируса бычьего лейкоза. Рекомбинанты предназначены для разработки новых методов диагностики и профилактики ретровирусных инфекций крупного рогатого скота. (ИБГ РАН)

49. Клеточная биология, теоретические основы клеточных технологий

В области исследования организации и функции ядра и внутриядерных структур обоснована концепция о возможности существования в ооцитах животных единого экстрахромосомного домена, объединяющего ряд структурных, молекулярных и функциональных доменов – кластеров интерхроматиновых гранул и телец Кахала, участвующих в распределении и накоплении в ядре факторов экспрессии генов: транскрипции, сплайсинга, экспорта пре-мРНК. (ИНЦ РАН)

Обнаружен эволюционный консерватизм морфофункциональной организации стволовых резервных клеток, обеспечивающих бесполое и половое размножение представителей пяти типов беспозвоночных животных: губок, книдарий, плоских червей, колонтальных корнеголовых ракообразных и асцидии. Показано, что самообновляющийся резерв стволовых клеток – основа репродуктивной стратегии, включающей половое и бесполовое размножение. (ИБМ ДВО РАН)

Разработан экспериментальный подход, позволяющий изучать непосредственно на клеточной мембране галектины – семейство углевод-связывающих белков, опосредующих важные клеточные функции, – от адгезии до апоптоза. Выяснено, что углеводная специфичность галектинов на поверхности клетки заметно выше, чем тех же белков в искусственных системах. (ИБХ РАН)

Регистрация входа Са2+, полученная путем флуоресцентных измерений концентрации внутриклеточного кальция и исследованием интегральных токов показала, что супрессия белка TRPC1 с использованием техники малых интерферирующих РНК (siRNA), подавляет депо- и рецептор-управляемый вход Са2+. Эти данные свидетельствуют о том, что белок TRPC1 необходим для функционирования рецептор- и депоуправляемых каналов в клетках. (ИНЦ РАН)

На примере апоптоза 3 сублиний клеток лимфомы человека, вызываемого стауроспорином, показано, что характерное для апоптоза снижение содержания в клетках K+ может быть обусловлено, как увеличением потока K+ через каналы, так и уменьшением потока катионов через K+/Na+ насос. Впервые проведен расчет баланса осмолитов у клеток, претерпевающих апоптоз, и получено прямое подтверждение, что в регуляции объема клеток при апоптозе моновалентные ионы играют первостепенную роль. (ИНЦ РАН)

Обнаружено подавление пролиферации и снижение дифференцировочного потенциала культивируемых мезенхимных стромальных клеток костного мозга человека в условиях длительного моделирования эффектов микрогравитации с помощью RPM. (ИМБП РАН)

Установлено, что в молекуле виментина-белка промежуточных филаментов имеется участок, ответственный за непосредственное взаимодействие с митохондриями, причём это взаимодействие ограничивает подвижность митохондрий в клетках. (ИБ РАН)

Создана система скрининга молекул, избирательно взаимодействующих с мембранными рецепторами, участвующими в генерации и передаче боли. Выделен пептид, обладающий анальгезирующими свойствами, новый пептидный ингибитор ваниллоидного рецептора. (ТИБОХ ДВО РАН)

Получены трансгенные пересеваемые культуры клеток дрозофилы и млекопитающих, продуцирующие нейротрофические факторы. Проанализировано воздействие нейротрофических и стрессорных факторов на нейральную дифференцировку стволовых клеток. Проведены трансплантации трансгенных клеточных препаратов в мозг млекопитающих. (ИБГ РАН)

На основе природных полимеров (полисахаридов и их производных) получены биосовместимые биодеградируемые микрокапсулы с включенными в них ДНК плазмидами c целью создания
ДНК-вакцин для животных. (ИБХ РАН)

Использована форсированная экспрессия 4 транскрипционных факторов (Oct4, Sox2, cMyc и Klf4) для получения индуцированных плюрипотентных стволовых (иПС) клеток крысы. Созданы лентивирусы, экспрессирующие 4 указанных фактора, и проведены несколько раундов получения иПС клеток из эмбриональных фибробластов крысы. (ИНЦ РАН)

Созданы плазмидные конструкции для экспрессии цитопротекторных генов Akt1, MnSOD и HO-1 в стволовых клетках. Отработаны методы введения плазмидных и лентивирусных конструкций в мезенхимальные стволовые клетки. (ИМБ РАН)

Обнаружено стимулирующее действие комбинированного магнитного поля с крайне слабой переменной компонентой на морфогенетические процессы раннего эмбриогенеза и дифференцировку эмбриональных стволовых клеток в нейроэктодермальном направлении. Полученные данные могут лечь в основу создания новых методов получения различных типов нейроэктодермальных клеток для регенеративной медицины и трансплантологии. (ИБК РАН)

Показано, что мезенхимные стволовые клетки, выделенные из различных органов новорожденного кролика (роговицы, щитовидной железы, тимуса, легкого, перикарда, селезенки, надпочечников) способны к нейрональной дифференцировке, что указывает на принципиальную возможность получения стволовых мезенхимных клеток из любых тканей организма и их использования в терапии нейродегенеративных заболеваний. (ИБГ РАН)

Показано, что клетки внутренней клеточной массы бластоцит в условиях культивирования in
vitro могут формировать из пролиферирующих стволовых и дифференцированных клеток устой-
чивые кластеры, которые служат эффективным источником эмбриональных стволовых клеток.
(ИТЭБ РАН)

Получены и охарактеризованы по маркерам плюрипотентности две новые линии эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) человека. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что полученные линии соответствует требованиям, предъявляемым к ЭСК человека, и могут быть использованы в экспериментах по направленной дифференцировке. (ИНЦ РАН)

Показана самоорганизация клеток в упорядоченные надклеточные паттерны в клеточных культурах. Установлены топологические закономерности, включающие связь локальных и глобальных аспектов биологического морфогенеза. (ИБМ ДВО РАН)

Определены нейрогенные эффекты ретиноевой кислоты (нативного эмбрионального морфогена) и трихостатина А (ингибитора гистоновых деацетилаз) на мезенхимные стромальные клетки человека. (ИМЧ РАН)

Разработан костный трансплантант, состоящий из человеческого декальцинированного костного матрикса, заселенного культивированными стромальными клетками для применения в заместительной клеточной терапии. (ИНЦ РАН)

Выдвинута гипотеза, что клетки покоящегося центра корня растений являются его стволовыми клетками, которые в отличие от клеток животных могут многократно возникать. Их образование и поддержание определяется сложной системой межтканевых отношений. (ИФР РАН)

50. Биофизика, радиобиология, математические модели в биологии, биоинформатика

Современная биофизика ориентирована на анализ пространственных структур и физических механизмов процессов на различных уровнях организации биологических объектов. В области молекулярной динамики развиты новые подходы к расчетам белковых и липидных молекул, давшие существенные результаты как применительно к экспериментальным исследованиям, так и в области компьютерного дизайна биологически активных макромолекулярных конструкций с использованием биомакромолекул и наночастиц не биологической природы. Развиваются методы и подходы к анализу структуры и динамики макромолекул ЯМР-методами. (ИТЭБ РАН, ИБХ РАН, ИМБ РАН, КИББ
КазНЦ РАН)

Установлена пространственная структура и исследована сравнительная 15N-динамика нативных
и мутантных белков SHH и SHA; на полностью обогащенном по 13С и 15N мутанте глобулярного белка – SН3-домена спектрина SHН-бержераке вычислены параметры внутренней подвижности для каждого аминокислотного остатка. (ИТЭБ РАН)

Рассчитаны величины дипольных моментов в ДНК-дуплексах, отличающихся по А/Т и Г/Ц составу. Показано, что причиной возникновения дипольного момента является некомпланарная укладка А/Т и Г/Ц пар. Последовательности, составленные только из А/Т или Г/Ц пар, характеризуются отличающимися значениями дипольных моментов, величина которых зависит от геометрии двойной спирали. (ИБК РАН)

На основе теории графов построены модели нового типа для колебательного и триггерного поведения моторных ферментов без упрощающих допущений. Получены простые аналитические уравнения для описания нетривиального поведения ферментов в различных кинетических режимах. (ИТЭБ РАН)

Создана полная база данных биохимических реакций, протекающих в цитоплазме и митохондриях дрожжей S. cerevisiae, и на основе данных этой базы с помощью программы FLUX II построена математическая модель системы среда-цитозоль-митохондрии. (ИТЭБ РАН)

Разработана методология неинвазивного мониторинга интегральной активности центральной (моторной) нервной системы по анализу удержания изометрического усилия при обследовании пациентов с центральными нарушениями функции движения, которая показала высокую чувствительность в диагностике патологических состояний, в контроле эффективности терапии и в уточнении диагноза при синдроме паркинсонизма. (ИФ РАН)

Предложены и исследованы математические модели формирования пространственных структур и нерегулярного изменения во времени численности популяций в условиях биологической инвазии и с учётом гетерогенности среды обитания. Проведены оценки предсказуемости популяционной динамики на примере агроэкосистем, включающих генетически модифицированные Bt культуры; а также водных экосистем. (ИТЭБ РАН)

С использованием модели острого воспаления у мышей определены области оптимальных параметров электромагнитного излучения крайне высоких частот (интенсивность, несущие и модулирующие частоты, длительность экспозиции), оказывающих выраженное противо-воспалительное действие. Применение модулированного излучения дает возможность изменять величину ожидаемого биологического эффекта. (ИБК РАН)

Разработана схема кольцевых «аксонных часов»-нелинейного генератора периодических сигналов, которая основана на свойстве возбудимой среды поддерживать солитоноподобный режим взаимодействия сталкивающихся импульсов возбуждения и реализуется без участия активных пейсмекерных нейронов. Предложенная схема свободна от недостатков, присущих традиционным схемам, и не только проливает свет на возможные механизмы самоподдерживающейся циркуляции потенциалов действия в кольцевых возбудимых структурах, но допускает также и техническую реализацию. (ИТЭБ РАН)

Создан новый микрокалориметрический метод анализа биомакромолекул под высоким давлением, что является существенным звеном получения сведений о природе адаптации к экстремальным условиям. (ИТЭБ РАН)

Разработан общий метод расчёта проводящих свойств биополимеров; предложена схема электронной памяти на основе ДНК с плотностью записи информации, на три порядка превосходящей плотность в существующих электронных устройствах. (ИМПБ РАН)

Разработан новый компьютерный метод для предсказания сайтов формирования нуклеосом в нуклеотидных последовательностях геномной ДНК эукариот. На его основе установлены общие закономерности расположения нуклеосом на хромосомной ДНК человека. (ИЦиГ СО РАН)

Создана математическая модель командного нейрона виноградной улитки, описывающая основные электрофизиологические характеристики нейрона и ряд внутриклеточных процессов, связанных с активацией протеинкиназ, участвующих в интернализации и рециклировании
АХ-рецепторов. (ИВНД РАН)

Подготовлены компьютерные программы, с помощью которых проведен анализ встречаемости протяженных GT-повторов в геномах различных организмов. Показано, что в геномах простейших такие повторы отсутствуют, в то время как в геномах эукариот имеются множественные GT-повторы с длиной до 24 и более пар нуклеотидов. (ИМБ РАН)

Установлена связь размера и формы белка со скоростью его сворачивания и разворачивания. Показано, что белки, сворачивающиеся по многостадийному механизму, в среднем, более компактны (сферичны), чем белки, сворачивающиеся по одностадийному механизму, и что чем компактнее белки, тем медленнее они сворачиваются. (ИБ РАН)

На основании результатов фемтосекундных измерений предложена модель фотохимического разделения зарядов в реакционных центрах фотосистемы 2 растений с участием димера Р680 в качестве первичного донора электрона и мономерного хлорофилла Сhl в роли первичного акцептора электрона. (ИФПБ РАН)

В области радиобиологии, как и в предыдущие годы, наибольшее внимание уделялось разработке диагностических и прогностических тестов для определения отдаленных последствий действия радиации на организм человека, в особенности в случае хронического низкоинтенсивного облучения. Это позволяет выявлять группы повышенного радиационного риска, лиц с пониженной восприимчивостью к радио- и химиотерапии и важно для определения профессиональной пригодности летчиков, космонавтов и работников ядерных предприятий. К этой группе исследований примыкают данные о влиянии неионизирующих излучений и других низкоинтенсивных физических факторов.

Разработаны методики и программно-математическое обеспечение для расчёта доз облучения внутренних органов человека в орбитальном полёте с учётом распределения защитных масс конструкций и оборудования. (ИМБП РАН)

Установлены молекулярные маркеры повреждений клеток и связь генетических и мембранных маркеров. Показано, что прогностическое значение для определения фактора риска может иметь совокупность трех маркеров окислительного стресса: активности фермента глутатионтрансферазы, содержания МДА в эритроцитах крови и уровня двунитевых разрывов ДНК лимфоцитов. Повышение уровня указанных маркеров означает увеличение вероятности возникновения злокачественной опухоли у человека в отдаленные сроки после воздействия ионизирующей радиации в малых дозах. (ИБХФ РАН)

Показано, что облучение мышей малыми дозами излучений, моделирующих радиационное поле в атмосфере на высоте 10 км, индуцировало генетическую нестабильность в F1–F3 поколениях в зависимости от условий воздействия на родителей (мощности дозы, обработки иммуномодуляторами и т.п.) и выбранного критерия. (ИТЭБ РАН)

51. Биотехнология

Разработан перспективный для получения новых производных витамина D биотехнологический метод получения 3-замещенного андроста-5,7-диен-17-она с окислением боковой цепи 3-метокси-метилэргостерина культурой Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1815D . Он обеспечивает выход целевого продукта до 60% при нагрузке субстрата до 10 г/л. (ИБФМ РАН)

Оптимизирован процесс культивирования дрожжей Yarrowia lipolytica – продуцентов L-лизи-ноксидазы; разработана схема ее выделения и очистки до гомогенного состояния, приемлемого в онкотерапии, показано ее цитотоксическое действие на опухолевые клетки. (ИБФМ РАН)

Предложен биотехнологический способ получения янтарной кислоты с использованием дрожжей Yarrowia lipolytica ; разработанный процесс ферментации позволяет получать 64 г/л янтарной кислоты с содержанием побочных продуктов менее 5%. (ИБФМ РАН)

Получены мутантные штаммы гриба Curvularia lunata с высокой 11b-гидроксилазной и
20-редуктазной активностью в отношении кортексолона и его ацетилированных производных. Оптимизация условий и способа внесения субстрата обеспечила повышение выхода 11b-гидроксипроизводных до 75–85% при повышенной нагрузке субстрата (2–3 г/л). Процесс, масштабированный до уровня лабораторных ферментеров, может быть основой биотехнологического метода получения гидрокортизона и его производных. (ИБФМ РАН)

С помощью созданных генетически маркированных штаммов грибов Curvularia lunata разработаны способы направленного 7α- и 11β-гидроксилирования стероидов, в т.ч. корексолона, – стимуляторов иммунитета и противовоспалительных агентов. (ЦБ РАН)

По разработанной схеме синтезирован гормон пролигестон, перспективный для биотехнологического получения лекарственных препаратов. Получен рекомбинантный штамм E. сoli – продуцент гонадолиберина – пептидного полового гормона медицинского назначения. (ЦБ РАН)

Установлено, что культура клеток стефании гладкой – перспективный источник стефаглабрина, рекомендованного для лечения периферической нервной системы. Определены условия, определяющие высокий уровень накопления алкалоида. (ИФР РАН)

Разработан регламент получения биомассы культуры клеток женьшеня ползучего с высоким содержанием гинзенозидов – сырья для лекарственных препаратов, пищевых добавок, косметических средств. (ИФР РАН)

Разработаны основы технологии получения биомассы спирулины S. platensis, обогащенной эссенциальными микронутриентами, для лечения и профилактики недостатка микроэлементов.
(ИФР РАН)

Разработан биотехнологический метод получения рекомбинантного пептида буфорина с широким спектром бактерицидного и фунгицидного действия, в т.ч. против метициллин-устойчивых штаммов эпидермального стафилококка. (ИБХ РАН)

На основе моноклональных антител получены иммунореагенты, обеспечивающие высокочувствительную детекцию растительных вирусов (вирусы шарки сливы и табачной мозаики) и психоактивных веществ (кокаин и его производные). Предложен применимый для серодиагностики туберкулеза новый принцип экспресс-определения специфических антител к возбудителю заболевания в сыворотке крови, основанный на формировании в мембранных системах комплексов антиген – антитело – конъюгат антигена с коллоидным золотом. (ИНБИ РАН)

Получены моноклональные антитела для диагностики энтеротоксинов A, B, E, G и I стафилококковой группы. Подобраны пары антител для сэндвич - варианта иммуноферментного анализа. (ИБХ РАН)

Разработан метод выявления пептидных биомаркеров различных социально значимых патологий человека на основе масс-спектрометрического профилирования плазмы (сыворотки) крови. С использованием этого метода в сыворотке крови пациенток с раком яичников обнаружены специфичные маркеры данного заболевания. Созданная на основе выявленных биомаркеров классификационная модель позволяет со 100% специфичностью и чувствительностью отличать сыворотки крови пациентов с раком яичников от сывороток крови здоровых людей и пациентов с рядом других заболеваний. (ИБХ РАН)

Разработаны методики на основе биочипов, позволяющие проводить одновременный количественный иммуноанализ пяти онкомаркеров для обнаружения и мониторинга терапии рака молочной железы и рака яичников, а также детекцию 10 биотоксинов с помощью иммобилизованных антител. (ИМБ РАН)

Разработаны условия получения микро- и наночастиц природных полисахаридов и их модификаций, а также их конъюгатов с белками (рекомбинантный интерферон) и пептидами. Разработаны новые методы модификации хитозанов с целью повышения их фунгицидной, антиоксидантной, фотопротекторной активности. (ЦБ РАН)

Разработана принципиально новая концепция увеличения стабильности и времени фармакологического действия биотехнологических белков, основанная на образовании нековалентных нанокомплексов белок–природная полисиаловая кислота, размер которых не превышает 100 нм. Создана технология получения таких нанокомплексов на примере генно- инженерных интерферонов α2b и β1b, а также инсулина и гранулоцитарного колониестимулирующего фактора человека, отличающаяся простотой и высоким выходом конечного продукта. Опыты на клеточных культурах и животных двух видов подтвердили пролонгацию биологической активности белков в составе нанокомплексов. Нековалентные нанокомплексы могут найти широкое применение для получения нано-форм многих белковых, пептидных и других лекарственных препаратов с улучшенными фармакологическими характеристиками. (ИБХ РАН)

Сконструированы безмаркерные трансгенные растения томата и табака, синтезирующие
HBs-антиген (0.01-0.05% от общего растворимого белка), а также трансгенные растения рапса, экспрессирующие ген антибактериального пептида цекропина Р1. (ИБХ РАН)

Разработаны подходы к созданию фитоустойчивости сахарной свеклы к бенивирусам на примере вируса ризомании сахарной свеклы. (ЦБ РАН)

Показана возможность выщелачивания никеля из сульфидных и силикатных руд умеренно ацидофильными, автотрофными и гетеротрофными бактериями. Новый штамм бактерий Desulfovibrio oxamicus ВКМ В-2465Д, продуцент сероводорода, рекомендован для биотехнологической очистки промышленных стоков от высоких концентраций сульфатов, ионов железа, меди и хрома. (ИБФМ РАН)

Сконструированы штаммы – деструкторы нефти, содержащие плазмиды биодеградации нафталина. Проведена характеристика бесплазмидных и плазмидосодержащих штаммов-деструкторов. Наличие плазмид биодеградации расширяет спектр утилизируемых субстратов бактерии-хозяина. (ИБФМ РАН)

Показано, что агробактериальные гены rol являются одними из самых мощных активаторов (вторичных метаболитов) в культурах растительных клеток. Гены rol преодолевают регуляторный контроль растительной клетки. Что позволяет создавать высокопродуктивные и стабильные клеточные штаммы для промышленного использования. (БПИ ДВО РАН)

В ходе исследований декомпозиции микроорганизмами пищевых и целлюлозосодержащих отходов разработаны и апробированы методики биодеградации различных субстратов. С исполь-зованием ассоциатов и монокультур бактерий, дрожжей и мицелиальных грибов удалось получить
из отходов жидкие субстраты со значительно сниженным содержанием органических примесей. (ИБФМ РАН)

Показано, что наиболее активным деструктором биодеградабельного полимера полигидроксибутирата и его сополимера с валератом (с включенными в них нанопорошками глины или гидроксилапатита) служит мицелий как низших (Aspergillus caespitosus ), так и высших (Panus tigrinus ) грибов. Этот результат имеет существенное практическое значение, поскольку указанные биоразлагаемые гибридные материалы обладают сочетанием уникальных свойств, которые позволяют применять их в медицине, микроэлектронике, сельском хозяйстве и изготовлении упаковок.
(ИФПБ РАН)

Обоснована возможность создания биокатализатора для дезодорации и очистки (до 90%) воздуха табачных предприятий от вредных примесей с использованием сообщества микроорганизмов (из накопительных культур), метаболизирующих никотин, его производные и комплекс летучих веществ листьев табака. (ИНБИ РАН)

В ходе долгосрочных испытаний опытно-промышленной установки БФК-02 на Курьяновских очистных сооружениях МГУП "Мосводоканал" показана эффективность очистки по сероводороду от 95% до 98%. (ИНБИ РАН)

В целях интенсификации экологически чистых биогидрометаллургических технологий получения благородных и цветных металлов из концентратов сульфидных руд введена стадия химического окисления концентрата ионами трехвалентного железа, получаемыми на стадии биоокисления из концентрата руды Олимпиадинского месторождения. Введение этой стадии позволит снизить общее время биоокисления до 2 раз, повысить степень окисления сульфидных минералов на 20%, а извлечение золота цианированием – на 25% по сравнению с контрольным одностадийным процессом. (ИНМИ РАН)

Показано, что введение первой химической стадии в технологию бактериально-химического выщелачивания сульфидного пиритного концентрата, содержащего никель, медь, кобальт, золото и платину, снижает время выщелачивания цветных металлов со 120 до 50 час. (ИНМИ РАН)

В опытном хозяйстве К/Х «Атлант» (Шаховской район Московской области) проведены пилотные эксперименты по получению трансгенных коз.

Создан единственный в России банк спермы трансгенных животных. (ИБГ РАН)

Собрана и поддерживается коллекция клеточных культур растений – потенциальных продуцентов алкалоидов, лигнанов, афтохинонов в промышленном масштабе. (ИБХ РАН)

Созданы трансгенные растения моркови в качестве кандидатной съедобной вакцины против возбудителя гепатита В человека. (ИЦиГ СО РАН)

Разработан и внедрен комплекс биотехнологий и систем восстановления нарушенных и загрязненных углеводородами тундровых и северо-таежных биоценозов с использованием современных биотехнологических методов трансформации опасных органических соединений в безопасные для окружающей природной среды, возвращены в хозяйственное пользование тысячи гектаров очищенных земель. ((ИЭГМ УрО РАН, ИБ Коми НЦ УрО РАН), Институт сельскохозяйственной микробиологии РАСХН, МГУ; ОАО «Нефтяная компания ЛУКОЙЛ», Министерство природных ресурсов Республики Коми)

52. Физиология нервной и висцеральных систем, клиническая физиология

В настоящее время ключевое значение имеет анализ взаимоотношения влияний нервной системы, эндокринных органов, аутакоидов в регуляции функций висцеральных систем. Результаты этих исследований, выполненных с применением методов молекулярной и физико-химической биологии, находят применение в решении проблем клинической физиологии, патологии и клинической медицины.

Разработана система выявления молекулярных детерминант взаимодействия органических катионов с каналами глутаматных синаптических рецепторов, что позволило синтезировать и исследовать 80 новых веществ, перспективных для использования в качестве лекарств для лечения ряда заболеваний нервной системы. В опытах на животных проведена оценка их эффективности на моделях этих состояний и определены преимущества по сравнению с известными ранее блокаторами. (ИЭФБ РАН)

При исследовании способности неконкурентных блокаторов глутаматных рецепторов ослаблять последствия ишемии головного мозга (крыс) оценивалось действие мемантина и нового производного адамантана ИЭМ-1957. Показана высокая профилактическая эффективность ИЭМ-1957, что делает его перспективным в качестве лекарственного средства. (ИЭФБ РАН)

Разработан новый метод подготовки мезинхимально-эпителиального эквивалента, включающего в себя стволовые и нейтральные клетки для восстановления тканевых дефектов, структурных и функциональных расстройств различной этиологии. (ММА)

Созданы клеточные линии рака толстой кишки HCT116, имеющие часто встречаемые мутации гена р53 in vitro и in vivo: HCT116 р53 +/+ His175, HCT116 р53 +/+ Trp248, HCT116 р53+/+ His273. Охарактеризована микрососудистая сеть, экспрессия белков-модуляторов роста новых микрососудов в моделях рака толстой кишки, имеющих часто встречаемые мутации гена р53. Показано, что в 45% случаев в ткани опухоли содержаться очаги васкулогенной мимикрии, что ассоциируется с плохим прогнозом течения заболевания. (РОНЦ)

В результате исследований, проведенных на системах in vivo, ex vivo и in vitro показано, что
Т-кадгерин является ингибитором ангиогенеза. Эффект подавления ангиогенеза обусловлен гомофильным взаимодействием между молекулами Т-кадгерина на поверхности эндотелиальных клеток и окружающих их клеток стромы. (РКНПК)

Выявлена различная восприимчивость процесса экзоцитоза нейромедиатора к изменению содержания активных форм кислорода взрослых и новорожденных животных, которая может быть обусловлена изменением антиоксидантной защиты в процессе развития организма. (КИББ КазНЦ РАН)

Показана связь субъективного течения времени с полиморфизмом генов человека, контролирующих обмен дофамина и серотонина. Данные важны для преодоления разрыва между исследованиями мозга на молекулярном и поведенческом уровне и в перспективе открывают пути к созданию методов коррекции поведения на основе индивидуальной генетической информации. (ИВНД РАН)

Разработано новое программное обеспечение, позволившее исследовать оптический ответ колонок нейронов первичной зрительной коры на паттерновую зрительную стимуляцию, выявить и точно сравнить активацию при разных зрительных стимулах. (ИВНД РАН)

При многоканальной регистрации вызванного потенциала на целые и разгруппированные изображения показано, что в зрительной коре мозга человека существует топографическая и временная специализация переработки информации о целом образе и составляющих его элементах, что важно для понимания последовательности переработки информации об изображениях различной сложности в иерархически организованной зрительной системе человека. (ИВНД РАН)

В эксперименте с наземным моделированием эффектов невесомости получены данные, свидетельствующие об участии опорной афферентации в контроле параметров глазодвигательных реакций, ведущая роль в управлении которыми традиционно отводилась вестибулярному аппарату. Устранение опоры сопровождается существенными нарушениями свойственной условиям гравитации жесткой зависимости между амплитудой, скоростью и длительностью саккадических движений глаз, а также нарушение стабильности и точности выполнения задач зрительного и зрительно-мануального слежения. (ИМБП РАН)

На модельных объектах (медоносная пчела, дрозофила) показано, что в основе механизма нейротропного действия кинуреновой кислоты лежит трансформация молекулярных звеньев сигнального каскада: дефицит кинуреновой кислоты – NMDA рецепторы глутамата – лимкиназа-1 – фибриллярный актин. Ключевым моментом в этом процессе является снижение содержания лимкиназы-1 – фермента ремоделирования актинового цитоскелета нейронов, определяющего струк-туру синапсов – основу долговременной памяти. Полученные данные могут быть использованы для целенаправленной разработки лекарственных средств, способствующих оптимизации памяти, лечению психозов и улучшению качества жизни у лиц преклонного возраста. (ИФ РАН)

В опытах на животных в сенсомоторном центре мозга – переднем двухолмии – установлена топическая организация нейронной системы бинаурального анализа. Определено отражение эффекта движения звукового стимула в виде сдвига зоны ответа нейронов в сторону, противоположную направлению движения звука. Результаты могут быть использованы при формировании алгоритмов ориентации операторов по акустическому каналу связи. (ИФ РАН)

Оценка патологических изменений локальной скорости метаболизма глюкозы у пациентов с синдромом навязчивых состояний с помощью позитронно-эмиссионной томографии показала, что у больных метаболизм глюкозы снижен относительно нормы в области передней поясной извилины. Данная область является ключевой структурой мозговой системы детекции ошибок, нарушения в работе которой могут вносить основной вклад в поддержание патологических состояний. (ИМЧ РАН)

При психонейроиммунологическом обследовании больных с рассеянным склерозом выявлена относительная независимость когнитивных и неврологических проявлений заболевания. Показано, что выраженность когнитивных нарушений связана с изменениями цитокинового профиля – с уровнем про- и противовоспалительных цитокинов. Описана динамика структурных и функциональных изменений ЦНС у больных с рассеянным склерозом, что создает предпосылки для использования полученных результатов в диагностике и оценке эффективности терапии. (ИМЧ РАН)

Показано, что у больных депрессией наряду с уменьшением (по сравнению с нормой) когерентности ЭЭГ в срединных лобных областях коры мозга наблюдается увеличение когерентности латеральных лобных областей коры, что соответствует недавно полученным данным ПЭТ об увеличении метаболической активности субколлозальной области передней цингулярной извилины у больных депрессией. Полученный результат будет использован для определения биологического маркера депрессии при диагностике психических заболеваний. (ИМЧ РАН)

Выявлено, что глутаматергическая система септум облегчает развитие эпилепсии, в то время как холинергическая и ГАМКергическая – ограничивают токсическое действие глутамата. Показано, что при эпилептизации ткани септум нарушаются синапто-глиальные отношения, приводящие к усилению синхронизации функциональной активности нейронов. Результаты могут быть использованы для создания новых подходов коррекции работы мозга. (ИТЭБ РАН)

Оптимизирована схема синтеза конъюгатов синтетических фрагментов белков менингококка с капсульным полисахаридом и изучена их противоменингококковая активность. (ИБХ РАН)

Изучена роль аутоиммунной агрессии и апоптоза бета-клеток в развитии сахарного диабета типа LADA (сахарный диабет с поздним аутоиммунным началом у взрослых), разработан алгоритм его диагностики и лечения. (ЭНЦ)

Разработан и внедрен в клиническую практику алгоритм иммунофенотипирования острых лейкозов с помощью метода проточной цитометрии и широкой панели моноклональных антител, позволяющих определить как поверхностные, так и внутриклеточные антигены. (ВМА)

Выявлено, что катехоламины стимулируют лимфопролиферацию, повышают содержание провоспалительных цитокинов в крови (IL-6, TNFα), сокращают период антителообразования иммуноглобулинов классов А и G с компенсаторным увеличением иммуноглобулинов класса Е. Механизмы регуляторного действия медиаторов гистамина и серотонина на иммунные процессы определяются их концентрацией в крови. (ИФПА УрО РАН)

Электрическая стимуляция желудочков сердца ухудшает их насосную функцию вне зависимости от типа активации миокарда позвоночных животных. Сократимость миокарда снижается в наименьшей степени при стимуляции области с более длительной реполяризацией. (ИФ Коми НЦ
УрО РАН)

По данным ультразвуковых методов и окклюзионной плетизмографии впервые определена динамика наиболее значимых изменений сердечно-сосудистой системы космонавтов в полетах различной продолжительности. С использованием результатов исследований обоснованы критерии прогнозирования динамики ортостатической устойчивости космонавта во время и после полета. (ИМБП РАН)

Проведен экспериментальный и клинический анализ аритмий сердца с целью создания нового антиаритмического препарата, высокоэффективного при мерцании и трепетании предсердий. Исследован структурный аналог нибентана-фениридин. Пройдены последовательно все необходимые этапы электрофизиологических исследований на органном, клеточном и субъклеточном уровнях. (РКНПК)

На основе анализов результатов клинико-иммунологического обследования кардиохирургических больных разработана тактика иммунодиагностики и иммунокоррекции на разных этапах хирургического лечения, учитывающая особенности до- и послеоперационного периода. (НИИТиИО)

Изучены кардиопротективные свойства галогенсодержащих анестетиков и возможность их применения для фармакологического прекондиционирования миокарда во время операций на сердце. Доказано, что использование севофлурана и изофлурана при операциях реваскуляризации миокарда, повышают толерантность кардиомиоцитов к ишемии и способствуют повышению степени защиты миокарда, а также улучшает клиническое течение послеоперационного периода. (РНЦХ)

При исследовании гептапептида семакс с целью изучения механизма его действия и возможного расширения показаний к клиническому применению, показано, что семакс обладает анальгетической активностью, причем пептид снижает болевую чувствительность животных эффективнее, чем АКТГ4-10. Однако, обладая собственной анальгетической активностью, семакс способен ослаблять влияние эндогенных и экзогенных опиоидов на болевую чувствительность животных. (ИМГ РАН)

Разработаны стандарты применения кровосберегающих технологий в травматологии и ортопедии на всех этапах лечения больных различных возрастных групп в зависимости от исходного статуса пациентов, предполагаемой травматичности оперативного вмешательства и планируемой приоперационной кровопотери. (ЦНИИТиО)

Результаты остеоденситометрического исследования у больных ревматоидным артритом позволили выявить высокую частоту гипокальциемии и ее связь со степенью активности и стадией артрита. (ИБМИ ВНЦ РАН и РСО-А)

Рассчитаны кинематические и динамические синергии движений пальцев с различными видами патологий кисти: повреждения сухожилий, контрактуры, вывихи, различные виды воспалений. Показано, что предложенный метод позволяет лечащему врачу объективно оценить состояние пальцев пациента до операции, результаты проведенной операции и динамику восстановления двигательной функции в период послеоперационного лечения. (ИВНД РАН)

53. Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека

Возросший интерес к решению проблем эволюции жизни на Земле требует ответа на вопрос о зависимости становления органических форм жизни от неорганических компонентов внешней среды, от физико-химических условий среды развития физиологических функций у первых живых существ. Большое значение имеют выполненные исследования, позволяющие расшифровать эволюцию начальных форм разнообразных вариантов живых существ в зависимости от экологических факторов становления жизни на Земле. Оригинальные данные, полученные в институтах РАН, в космических полетах имеют ведущее значение для развития современных представлений об эволюции физиологических функций, адаптации к экстремальным условиям среды.

Применение новых cинтезированных аналогов аргинин-вазотоцина (в опытах на крысах) позволило обнаружить исключительно высокую способность почек к увеличению выделения ионов натрия при действии на VI-рецепторы. Показано, что влияние на транспорт натрия зависит от присутствия в молекуле аналога аргинин-вазотоцина L-аргинина, замена L-аргинина8 на D-аргинин8 устраняет действие пептида на транспорт натрия в почке, но сохраняет способность стимулировать V2-рецепторы и усиливать реабсорбцию воды в канальцах. (ИЭФБ РАН)

Разработана методика определения временного хода активации и выключения каскада фототрансдукции в интактной палочке сетчатки. Показано, что не только выключение родопсина, как это считалось ранее, но и выключение трансдуцина находится под контролем световой адаптации. Совместно, эти две регуляции позволяют количественно объяснить уменьшение чувствительности фоторецептора при действии фонового освещения. (ИЭФБ РАН)

В развитие ранее сформулированного положения о переходном состоянии ЦНС от нормы к патологии в экстремальных условиях определены фазы развития информационного стресса, расширено представление о роли долгосрочной памяти в фиксации патологических симптомов. В экспериментах на крысах изучена продолжительность негативного влияния изоляции лидера малой группы животных на внутривидовое (иерархическое) взаимодействие особей и показана возможность регуляции такого влияния путем «ресоциализации» группы, прежде всего за счет возвращения лидера в обычную среду. (ИМБП РАН)

Результаты, полученные при изучении психофизиологических и физиологических механизмов восприятия человеком разномодальной зрительной информации при разделении полей зрения, дают основания для разработки физиолого-гигиенических требований к условиям труда и классификации степени зрительных нагрузок. (ГНИИИВМ)

Определено, что типы психологической адаптации к ранее не известному эмоциогенному фактору (тактильному взаимодействию с дельфинами) у здоровых детей и детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности 6-7 лет определяются уровнем возрастной сформированности сверхмедленных информационно-управляющих систем головного мозга, обеспечивающих интеграцию корково-стволовых механизмов регуляции уровня бодрствования и надсегментарных механизмов его вегетативного, гемодинамического и кислородзависимого энергообеспечения. (ИМЧ РАН)

Установлено, что нарушения пространственной организации биоэлектрической активности коры больших полушарий и нарастающая гипоксия структур среднего и промежуточного мозга ведут к искажению восприятия и анализа сенсорных сигналов в центральном звене анализатора. Гипоксия стволовых структур мозга сопровождается нарушением восприятия сенсорного сигнала в афферентном звене анализатора и его передачи через ядра слухового пути к коре, что находит свое отражение в изменении основных параметров акустических стволовых вызванных потенциалов. (ИЭФБ РАН)

Сроки отнятие крысят от лактирующей самки в сочетании с недостатком белка в их питании в раннем онтогенезе влияют на состояние ферментных систем пищеварительных и непищеварительных органов у взрослых животных. Изменение качества питания в критические периоды развития потомства (лактация, ранний онтогенез) приводит к нарушению раннего метаболического программирования ферментных систем различных органов. Полученные данные важно учитывать при разработке диет для кормящих матерей и детей в раннем онтогенезе. (ИФ РАН)

Определена роль коммуникативно-речевого взаимодействия в развитии речевой функции ребенка на разных этапах онтогенеза. Полученные данные позволяют сформировать прогностическую оценку уровня речевого развития ребенка и основу оптимальной стратегии вокально-речевого поведения матери на ранних этапах его онтогенеза, а также разработать комплекс коррекционных мероприятий для компенсации нарушений развития речевой функции ребенка при деструкции фактора коммуникативного взаимодействия в условиях депривации. (ИФ РАН)

Использование комбинированных показателей темпа речи (водителей на маршруте движения) при нейтрализации внешних шумов позволило выявить в условиях продолжительной монотонии фазовые соотношения между сдвигами состояния и качеством управления объектом. (ИВНД РАН)

Разработана научная программа 105-суточного эксперимента, моделирующего пилотируемый полет к Марсу, включающая более 70 проектов, представленных исследователями России, Европейским, Немецким и Итальянским космическими агентствами, научными учреждениями США, Германии, Чешской Республики и Австрии. (ИМБП РАН)

На основе высокотехнологичного допплерографического аппаратурного комплекса, проведено синхронное обследование сосудистого русла и электрической деятельности мозга детей – северян, позволившее определить механизмы межсистемного взаимодействия параметров электроэнцефа-лографии и транскраниального кровотока. При этом установлено, что количество детей с функциональными нарушениями биоэлектрической активности мозга примерно соответствует количеству детей с признаками сосудистой патологии, что позволяет разработать подходы к ранней коррекции функциональных нарушений развития головного мозга у детей-уроженцев Крайнего Севера. (НИЦ «Арктика» ДВО РАН)

Определены особенности состава жирных кислот в крови детей и подростков северных территорий России. (ИФПА УрО РАН)

В популяции жителей Eвропейского Севера пониженное содержание регуляторного аполипопротеина-Е в сыворотке крови обусловливает развитие гипертриглицеридемии и повышение содержания липопротеидов очень низкой плотности. (ИФ Коми НЦ УрО РАН)

На основании спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у пожилых людей – жителей Севера обнаружены типологические особенности вегетативной регуляции волновой структуры ритма сердца, характеризующиеся различным характером симпато-парасимпатических отношений в поддержании стабильности сердечной деятельности. (ЛСК Коми НЦ УрО РАН)

При нарушениях репродуктивной функции имеет место иммунохимический дисбаланс, который проявляется в отсутствии взаимосвязей между уровнями антител класса А к бензо[a]пирену и к прогестерону при врожденных пороках развития у плода и при привычном невынашивании беременности. (ИЭЧ СО РАН)

Многолетние исследования выявили у ликвидаторов последствий Чернобыльской катастрофы специфические молекулярные механизмы воздействия малых доз радиации на эндотелий сосудов, которые реализуются в активации, повреждении и возникновении дисфункции эндотелия и, таким образом, в развитии сосудистой патологии. (ВЦЭРМ)

В целях обеспечения жизнеспособности и пожаробезопасности экипажа при длительном пребывании в герметично замкнутых объектах экспериментально обоснована технология создания газовой среды обитания, содержащей N₂ , Ar и 12-14% O₂ . (ИМБП РАН)

Оптимизирован способ идентификации генетически модифицированных источников в сырье и продуктах питания с помощью метода полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. (ИФР РАН)

VII. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

54. Изучение строения и формирования основных типов геологических структур и геодинамических закономерностей вещественно-структурной эволюции твердых оболочек Земли, фундаментальные проблемы осадочного породообразования, магматизма, метаморфизма и минерало-образования

С использованием ГИС-технологий построены и изданы «Тектоническая карта Центральной Азии и сопредельных территорий» масштаба 1:2 500 000 и «Структурная карта Восточной Евразии» масштаба 1:12 500 000. При их составлении впервые в мировой практике использован принцип отражения возраста земной коры по времени ее консолидации в различных структурах. Карты демонстрируют полиэтапную консолидацию земной коры и последовательное нарастание ее вокруг древних кратонов Восточной Евразии. Тем самым создана основа для прогнозно-металлогенической, топливно-энергетической и других специализированных карт. (ГИН РАН)

Выполнена работа по строению и тектонике средней мантии Земли, как особой глубинной геосферы, расположенной в интервале 840–1700 км. В основе исследований лежат данные сейсмотомографии и результаты изучения минеральных преобразований при различных термодинамических параметрах. Показано, что по сравнению с другими геосферами, средняя мантия отличается бóльшими размерами ареалов сейсмонеоднородностей, сильной контрастностью низко-, средне и высокоскоростных аномалий и спецификой минералообразования. Обнаруживается существенное различие среднемантийных аномалий в Тихоокеанском и Индо-Атлантическом сегментах Земли. (ГИН РАН)

Разработана теплофизическая модель термохимического плюма, взаимодействующего с горизонтальным мантийным потоком. В области потока, набегающего на плюмовый канал, мантийное вещество нагревается и плавится. Расплав пронизывает канал плюма и кристаллизуется на его противоположной стороне. Количество тепла и химическая добавка, переданные каналом плюма мантийному потоку, выносятся из канала закристаллизовавшимся мантийным веществом. (ИГМ СО РАН)

Обнаружен факт биогенного осаждения легких редкоземельных элементов (РЗЭ) микробиальными сообществами в раннем докембрии и показана важная роль органического вещества в цикле РЗЭ для позднего докембрия и в современных морских фациях осадконакопления. В результате изучения изотопного состава углерода органических макрофоссилий рифей-венда установлено, что модификация первичного состава углерода происходит на самых ранних стадиях диагенеза. (ИГГД РАН, ПИН РАН)

Впервые, при низкой температуре (200-300°С), выполнен синтез металлической платины оригинальным методом спровоцированной неустойчивости гидротермальных систем, когда флуктуации физико-химических параметров инициируют процессы саморегуляции и переход систем в новое состояние. (ДВГИ ДВО РАН)

Впервые U-Pb SHRIMP-методом обоснован возрастной интервал (85,3-83,2 млн лет) большеобъемного игнимбритового вулканизма Восточно-Сихотэ-Алинского пояса по времени сопоставимым с игнимбритовыми извержениеми Охотско-Чукотского вулканогена. Показано, что извержение на Дальнем Востоке огромных объемов пирокластического материала (около 2,5 млн км³ ) имело катастрофические последствия в меловое время для всей окружающей среды, в том числе и в мировом океане. (ДВГИ ДВО РАН)

Разработана первая модель траектории кажущейся миграции полюса Сибири для интервала 1860-1670 млн лет. Для конца раннего протерозоя рассчитаны: а) положение Сибирского кратона (палеошироты и азимутальная ориентация); б) скорости широтного дрейфа и углового вращения. Установлена принципиальная возможность вхождения Сибирского кратона в структуру палеопротерозойского суперконтинента Колумбия. Сочленение Северо-Американского и Сибирского кратонов могло происходить по арктической окраине первого и байкальской – второго. (ИТиГ ДВО РАН, совместно с ГИН РАН, ИФЗ РАН, ИГГД РАН, ИНГГ СО РАН, ИЗК СО РАН)

По геохронологическим и геологическим данным выявлен перерыв в проявлении эндогенной активности и процессов осадконакопления в докембрийской истории развития юга Сибирского кратона от 1,7-1,6 до 0,9-0,8 млрд лет. Показано, что начало развития рифтогенных процессов
(0,75 млрд лет) в регионе совпадает с началом распада Родинии. (ИЗК СО РАН)

На основе Rb-Sr изотопных данных о возрасте интрузивного магматизма фундамента Печорской синеклизы выделены дискретные этапы его эволюции: начало рифтогенной деструкции Восточно-Европейского кратона, синхронное рифтогенезу Южного Урала (1360 млн л.) и внедрению базитов Тимана; последовательное закрытие Печорского океана на рубеже рифея и венда (615–604 млн л.) и образование Тиманского аккреционного орогена на рубеже раннего и позднего венда (561 млн лет). (ИГ КомиНЦ УрО РАН)

Установлено, что на фоне общей эволюции позднепалеозойского магматизма центральной части Западного Забайкалья в сторону возрастания щелочности салических магм, при формировании крупнейшего в Азии Ангаро-Витимского батолита в период с 305 до 285 млн лет одновременно формировались гранитоиды различного геохимического типа, слагающие пространственно сопряженные плутоны. Их проявление соответствует времени активности Таримского суперплюма, выявленного в Таримской, Джунгарской впадинах и их складчатом обрамлении. (ГИН СО РАН)

Впервые получены геохимические доказательства присутствия древних (до 120 млн лет) лав Гавайской мантийной струи в офиолитовом комплексе Камчатки и сделан вывод о том, что эта струя «опробовала» более 15% объема граничного слоя между внешним ядром и мантией Земли. (ГЕОХИ РАН)

Разработана новая двустадийная модель генезиса кимберлитов, предполагающая их формирование. в результате плавления метасоматизированной деплетированной мантии, Вывод сделан на основе экспериментальных исследований плавления карбонатизированной мантии
(Р = 6-10 ГПа, Т = 1200-1700°С), обнаруживших отличие характера фракционирования редких элементов в продуктах плавления по сравнению с природными кимберлитами. Обогащение мантийных магматических источников несовместимыми элементами объясняется миграцией небольших порций близсолидусных мантийных расплавов. (ГЕОХИ РАН)

Геологическое и минералого-петрографическое изучение массива Федоровых тундр позволило установить в Федорово-Панском расслоенном комплексе наличие двух главных интрузивных фаз, подтвержденных U-Pb датировками: 2526+6 млн лет для первой фазы и 2485+9 млн лет для второй. Термодинамические условия кристаллизации пород первой фазы: T=1000-800°C, P_{H 2 O} =1000-2500 бар; пород второй фазы: T=1000-900°C, P_{H 2 O} =800-1000 бар. Со второй фазой связано образование Федоровского месторождения платино-палладиевых руд. (ГИ КНЦ РАН)

По экспериментальным и минералогическим данным впервые обоснована генетическая классификация сингенетических включений в природных алмазах, отражающая физико-химические связи вещества ростовых включений с компонентами ростовых сред – (1) главными (ответственны за силикатные и карбонатные минералы и расплавы перидотит-пироксенитового и эклогитового парагенезисов), (2) минеральными примесными растворимыми (фосфатные, хлорид-содержащие и оксидные минеральные фазы, некоторые силикаты), (3) флюидными примесными растворимыми (выделения воды, углекислоты, метана, С-О-Н фаз после затвердевания ростовой среды), (4) минеральными нерастворимыми и несмесимыми (сульфиды, металлы), (5) растворенным углеродом (термодинамически нестабильный графит). (ИЭМ РАН)

55. Периодизация истории Земли, определение длительности и корреляция геологических событий на основе развития методов геохронологии, стратиграфии и палеонтологии

Впервые в России поставлена методика лазерной абляции (LA-ICP-MS) для локального геохронологического исследования цирконов и других урансодержащих минералов U-Pb изотопным методом. Полученные первые данные по детритовым цирконам из Восточно-Камчатской вулканической зоны в районе вулкана Карымский, показали присутствие древних (архейских) цирконов в этой области развития современного вулканизма. (ГЕОХИ РАН)

Впервые обнаружены остатки вендских организмов (Cloudina, Namacalathus) и кембрийских плятисоленит в одной стратиграфической последовательности. Эти данные, полученные в ходе изучения керна параметрических скважин Восток-1 и Восток-3 Приенисейской зоны Западной Сибири, существенно уточняют палеонтологическое обоснование верхнего венда, что усиливает значение венда в качестве подразделения Международной стратиграфической шкалы. (ИНГГ СО РАН)

Разработаны региональные стратиграфические схемы нового поколения для ордовика Алтае-Саянской складчатой области и Сибирской платформы, которые по детальности комплексного палеонтологического обоснования приобретают значение субрегиональных стратонов для корреляции и палеобиогеографического районирования ордовикских отложений в палеобассейнах разной геодинамической природы – платформенных и океанических. Выбраны реперные уровни для корреляции региональных стратиграфических схем Сибири с новой ярусной шкалой ордовикской системы Международной стратиграфической шкалы, утвержденной Международным геологическим конгрессом в 2008 г., взамен прежнего исторически сложившегося британского стандарта. (ИНГГ
СО РАН)

Проведено биостратиграфическое и седиментологическое обоснование границы среднего и верхнего карбона в Верхоянье, принципиально уточнена Региональная стратиграфическая шкала верхнего карбона Верхояно-Охотского региона. (ИГАБМ СО РАН)

56. Физические поля Земли – природа, взаимодействие, геодинамика и внутреннее строение Земли

Создан принципиально новый комплекс программ трехмерного моделирования электромагнитных и сейсмоакустических полей в скважинах с использованием параллельных вычислений. Выполнено трехмерное моделирование каротажных диаграмм в сложных геолого-технологических условиях. На этой основе получен ряд практически важных результатов интерпретации комплекса геофизических исследований в скважинах. (ИНГГ СО РАН)

Разработана методика тектонического районирования территории и оценки ее нефтегазоперспективности на основе 2D и 3D моделирования верхней части литосферы по данным сейсмических ГСЗ и МОВЗ, гравиметровых и магнитных исследований. Использование методики в региональном масштабе значительно повышает эффективность поисков месторождений углеводородов, особенно в новых районах и для новых объектов. (ИГФ УрО РАН)

Для месторождений хризотил-асбеста теоретически обоснована и подтверждена опытно-промышленными испытаниями высокая контрастность электрометрических параметров массивов рудоносных и вмещающих безрудных горных пород, что позволяет с высокой эффективностью применять электрометрическое зондирование в эксплуатационной разведке. (ИГД УрО РАН)

Установлены особенности характеристик геофизических полей для территории Горной Осетии. Построены модели глубинного строения земной коры вдоль Приэльбрусского и Геналдонского профилей. Результаты исследований используются для оценки перспективности территории на поиски различного минерального сырья. (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А)

Установлено влияние геофизических факторов (интенсивные метеорные потоки, магнитные суббури) на характеристики глобального резонатора Земля-ионосфера (Шумановский резонатор). Получены оценки критических концентраций нано- и микромасштабных частиц на ионосферных высотах, которые приводят к изменению собственных частот и добротности резонатора. Экспериментально показана связь частоты первого Шумановского резонанса (около 8 Гц) с авроральной активностью; отмечена корреляция понижения частоты первого резонанса на 1-2 Гц с магнитными суббурями. (ИДГ РАН)

Выполнена аэрогравиметрическая съемка островов архипелага Новая Земля и части акватории Баренцева и Карского морей. Построена региональная карта гравитационного поля масштаба
1 : 200 000. (ИФЗ РАН)

Для территории Центрального Тянь-Шаня показано, что усреднённые направления главных осей скорости горизонтальной деформации, полученные на основе GPS данных, совпадают со средними направлениями осей плоской деформации, определёнными по данным сейсмических событий. (НС РАН, г. Бишкек).

Методом сейсмической томографии выполнено исследование строения магматической питающей системы Ключевского вулкана. Обосновано наличие в нижней части земной коры магматического очага; вокруг осевого канала выявлена густая сеть радиальных даек, которые по удалении от питающего канала могут переходить в силлы. На некотором удалении от оси вулкана наблюдается ряд аномальных тел, что свидетельствует о сложном строении питающей магматической системы вулкана. (ИВиС ДВО РАН)

57. Изучение вещества, строения и эволюции Земли и других планет методами геохимии и космогеохимии

Разработана оригинальная модель формирования Луны, в основу которой положена идея сжатия и последующего фракционирования первоначального газопылевого облака на орбите Земли. В отличие от так называемой импактной гипотезы, объясняющей образование Луны столкновением ранней Земли с другим телом планетарных размеров, разработанная модель, подкрепленная результатами численных расчетов полностью согласуется с имеющейся совокупностью экспериментальных данных, таких как обедненность Луны летучими элементами и железом при одновременной обогащенности тугоплавкими элементами и изотопное фракционирование летучих. Образование двух планетных тел и последующие различные пути эволюции Земли и Луны объясняются механизмом испарения в закрытой системе и ротационной неустойчивостью. (ГЕОХИ РАН)

Экспериментальные исследования при высоких и низких значениях летучести кислорода (fO₂ ) позволяют предполагать, что эволюция режима fO₂ при многостадийном формировании металлического ядра Земли сопровождалась принципиальным изменением характера магматического переноса летучих соединений углерода, водорода и азота из недр планеты к ее поверхности. Выяснилось, что глобальное повышение химического потенциала кислорода в теле планеты на заключительной стадии образования ядра при его взаимодействии с силикатной мантией явилось причиной существенного изменения форм растворения углерода, водорода и азота в продуктах плавления мантии, в которых стали преобладать Н₂ О, СО₂ при подчиненных количествах СН₄ , Н₂ , NH₃ . (ГЕОХИ РАН)

Впервые установлены два принципиально новых типа непереплавленных дифференцированных микрометеоритов – базальтовые и железные. Пироксены базальтовых микрометеоритов имеют различные Fe/Mn отношения, что свидетельствует об их различных родительских телах. Железные микрометеориты структурно отличны от распространенных типов железных метеоритов и могут происходить из верхнего реголитового слоя астероидов, как дифференцированных, так и хондритовых. (ГЕОХИ РАН)

58. Геология месторождений полезных ископаемых, научные основы формирования минерально-сырьевой базы

Предложена постмагматическая модель уранового рудогенеза и образования крупнейшего Стрельцовского месторождения. Источником урана служил очаг кислой эволюционированной Li-F магмы, расположенной на глубине не менее 10-15 км. Уран отщеплялся от магмы в виде комплексных U4+-F соединений совместно с редкоземельными элементами. Миграция ураноносных флюидов в зону рудоотложения происходила по зонам разломов глубокого заложения (более 12-14 км) без заметного тепло- и массобмена с вмещающей средой. Первые порции урансодержащих флюидов находились в околокритической области при температуре 530-400°С. Отложение первичной урановой минерализации (настуран, уранинит, браннерит) происходило при падении температуры раствора до 350-300°С и разрушении комплексных уран-фторидных соединений. Наличие восстановителей и различие в минерально-химическом составе вмещающих пород не оказывало влияния на осаждение урановых минералов, в связи с чем температурный барьер считается ведущим фактором рудоотложения. (ИГЕМ РАН)

Расшифрована история развития структуры одного из крупнейших в мире Наталкинского золоторудного месторождения. Показано, что формирование вкрапленного оруденения происходило в условиях сжатия, при превалировании взбросовых напряжениях. Каркас рудных жильных зон образовывался на более позднем этапе при формировании сбросов. Установлено широкое участие магматогенного флюида в формировании руд, а также процессов смешения флюида с метеорными водами на уровне рудоотложения. (СВКНИИ ДВО РАН, ИГЕМ РАН)

Полученные с помощью метода MC-ICP-MS результаты позволили оценить масштаб вариаций изотопного состава свинца на месторождениях Сухой Лог и Нежданинское. Линейные тренды изотопного состава свинца свидетельствуют о том, что этот элемент, поступавший в рудообразующую систему на разных этапах формирования золотой минерализации, извлекался из источников, различающихся по U/Pb и Th/Pb отношениям. Источником свинца, так же как рубидия, стронция и неодима, являлись вмещавшие оруденение рифейские осадочные породы. Это дает основание предположить, что золото также извлекалось из этих пород углекислотно-водными флюидами, образовавшимися в результате масштабных внедрений магматических тел и термальных метаморфических преобразований. (ИГЕМ РАН)

Разработана интегральная модель формирования вольфрамоносной рудно-магматической системы (РМС), объясняющая главные особенности рудоносного магматизма и сопутствующих ему процессов рудообразования (скарнирование, полевошпатовый метасоматоз, грейзенизация и сульфидизация) приуроченностью РМС к зонам «растяжения-сжатия», характерных для трансформных обстановок. (ДВГИ ДВО РАН)

Впервые исследовано распределение элементов платиновой группы (метод ICP-MS) в пермских золотовмещающих отложениях Яно-Колымского золоторудного пояса. В зависимости от степени метаморфического преобразования пород отмечается изменение корреляционных связей между золотом, палладием и платиной, что свидетельствует о разной подвижности элементов в процессе дислокационного метаморфизма. (СКВНИИ ДВО РАН)

На основе геолого-петрологических и минералого-петрохимических методов поиска хромитов в пределах массива Рай-Из выделены рудоконтролирующие структуры, вмещающие два типа хромитового оруденения – вкраплено-полосчатое высокохромистое в крупных дунитовых телах и компактное оруденение среднехромистое в апогарцбургитовых метаморфитах; изучены составы рудообразующих хромитов, руд и околорудных ультрамафитов известных и вновь обнаруженных рудопроявлений. Построена прогнозно-металлогеническая карта перспективной площади. (ИГГ
УрО РАН)

Выяснены тектонофизические условия и механизмы образования структур золото-полисульфидно-кварцевых месторождений Восточно-Уральской мегазоны Южного Урала. Установлено, что формирование золото-полисульфидно-кварцевого оруденения происходило в геодинамическом режиме латерального сжатия. Размещение месторождений контролировалось региональными надвиговыми зонами, а в их пределах – компетентными телами гранитоидов тоналит-гранодиоритовой формации (С1-2). Структурные условия локализации золоторудных жил определялись тектонофизической обстановкой внутри гранитоидных массивов. (ИГ УНЦ РАН)

На основе анализа позиции известных рудных месторождений и геофизических характеристик транскоровых палеосистем тепломассопереноса разработана методика прогноза крупных рудных объектов в обрамлениях кристаллических щитов. Методика включает в себя картирование элементов палеосистем тепломассопереноса на основе интерпретации региональных гравиметрических, магнитометрических, сейсмических и спутниковых данных, а также технологию формализации и геометризации геофизических критериев прогноза. В ходе отработки методики составлены карты площадей, благоприятных для поисков разных типов рудных объектов в пределах Анабарского, Алданского щитов, юго-восточной части Балтийского щита, Енисейского кряжа и их платформенного обрамления. (ГГМ РАН)

Для Обь-Зайсанской складчатой зоны установлены основные рубежи единой последовательности формирования Cu-Mo порфирового, Au-Te, Au-As, Sb-Hg оруденения. По времени образования это оруденение коррелируется соответственно с проявлениями диорит-плагиогранитных (Cu-Mo – порфировые, Au-Te), базитовых (Au-As) и щелочно-базитовых комплексов. Оруденение такого же возраста проявленo и в структурах Тянь-Шаня, где к нему относится ряд крупных и уникальных месторождений Cu-Mo, Au, Ag, Sb и Hg. По возрасту оно отвечает трем этапам: а) 315-300 млн лет;
б) времени проявления Таримского мантийного плюма – 280±8млн лет; в) времени проявления Сибирского суперплюма – 254-238 млн лет. (ИГМ СО РАН)

Выявлены факторы, определяющие металлогенические особенности углеродистых толщ рудоперспективной Кодаро-Удоканской структурно-формационной зоны. Металлогеническая специализация раннепротерозойской углеродистой формации свидетельствует о наличии характерных для черносланцевых провинций рудных ассоциаций: U, Au (Pt), Ag, Cu ЭПГ. (ИГХ СО РАН)

Спрогнозированы и открыты новые кимберлиты в 100 км к югу от г. Якутска. Трубка Манчары, вскрыта в бассейне р. Тамма в пределах Якутского кристаллического поднятия, сложена кимберлитовой брекчией с массивной текстурой цемента. В проанализированной выборке гранатов преобладают пиропы лерцолитового парагенезиса с содержанием Cr2O3 до 11,5 вес. %. Полученные результаты и находки пиропов и хромшпинелидов из аллювиальных отложений р. Кенкеме и р.Чакыя позволяют прогнозировать южное продолжение Якутской кимберлитовой провинции в обжитые районы. (ИГАБМ СО РАН)

59. Осадочные бассейны и их ресурсный потенциал, фундаментальные проблемы геологии и геохимии нефти и газа

Разработана стратегия развития нефтяного и газового комплексов России на период до 2030 г. Показано, что главной базой страны по добыче нефти и газа на весь этот период останется Западная Сибирь, начнется крупномасштабная добыча нефти и газа в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Здесь будет сформировано мощное производство по переработке жирного конденсатного газа, выделению и очистке гелия и крупнейшие нефтехимические кластеры. Выполнена оценка необходимых для устойчивого развития нефтегазового комплекса объемов геологоразведочных работ. Крупномасштабные геологоразведочные работы начнутся на шельфах морей российского сектора Северного Ледовитого океана. Разработаны основные показатели развития газовой промышленности в рамках Энергетической стратегии России до 2020 года и ее пролонгации на период до 2030 года. (ИПНГ РАН, ИНГГ СО РАН, ИПНГ СО РАН)

Разработаны научные основы, позволяющие создать новые эффективные технологии разработки месторождений с тяжелыми вязкими нефтями, доля которых в структуре нефтяных запасов России превышает 30%. Технология базируется на «фрактальной» модели, объясняющей динамические свойства нефти, в том числе колебательный характер релаксации вязкости. Полученные результаты позволяют целенаправленно уменьшать вязкость тяжелых нефтей, эффективно осуществлять сепарацию воды, нефти и газа, предотвращать рост асфальто-смоло-парафиновых отложений. (ИПНГ РАН)

Созданы эффективные системы-гликоли, обладающие высокой стабильностью, низкой фильтрацией в пористой среде и псевдопластичными свойствами. Они могут быть использованы как регуляторы потоков флюидов в пласте и скважине, в частности, в качестве жидкостей глушения газовых скважин. Испытания на моделях пласта показали, что по свойствам они превосходят широко применяемые в мировой газодобыче инвертные эмульсии и, кроме того, в отличие от последних, являются негорючими. (ИПНГ РАН)

Развито новое направление в исследовании состава нефти, связанное с уникальной возможностью использования метода жидкостной хроматографии со свободной неподвижной фазой для концентрирования неорганических микропримесей из образцов природных углеводородов в небольшие объемы растворов кислот, удерживаемые во вращающейся спиральной колонке в качестве неподвижной фазы. Впервые предложен не имеющий аналогов метод концентрирования микропримесей неорганических веществ из нефти, позволяющий определять ультраследовые концентрации неорганических микропримесей в нефти для идентификации места её происхождения и оптимизации способов её переработки. (ГЕОХИ РАН)

Выполнено моделирование развития осадочного чехла и процессов нафтидогенеза для северных районов Западно-Сибирского бассейна. Показано, что главными нефтегазопроизводящими толщами являлись отложения юры, в первую очередь баженовской свиты. Источником сеноманского газа были отложения юры и угленосные отложения апта-альба. Главный этап генерации и аккумуляции нефти и газа происходил в неогене. (ИНГГ СО РАН)

Отобраны и исследованы современными методами пробы байкальской нефти с поверхности воды, из водного слоя и впервые со дна озера. В нефтях идентифицирован уникальный набор углеводоро-
дов – биомолекул, характерных в основном для липидов органического вещества высшей наземной растительности, в том числе для покрытосеменных растений. Такие растения появились на Земле менее 100 млн лет назад, а геологические данные позволяют уточнить, что нефти Байкала имеют кайнозойский возраст – моложе 65 млн лет. (ИНГГ СО РАН, ЛИН СО РАН, ИГХ СО РАН)

Для условий Штокмановского газоконденсатного месторождения установлены модельные закономерности упруго-пластичного деформирования флюидонасыщенного слоистого массива при стадийно-последовательной добыче (отборе) газа, заключающиеся в объемном уплотнении продуктивного пласта до 30%, приводящем к линейно-регрессивному прогибу (проседанию) морского дна и значительным субгоризонтальным деформациям и перемещениям придонных слоев грунтов и пород. (ГоИ КНЦ РАН)

60. Комплексное освоение недр и подземного пространства Земли,

разработка новых методов освоения природных и техногенных месторождений

Разработаны новые технологические стратегии и реализующие их типовые горнотехнические системы комплексного освоения рудных месторождений, отличающиеся поэтапным формированием замкнутого цикла извлечения из недр и глубокой переработки природного минерального сырья и сопутствующих техногенных образований с получением нескольких видов высокоценной конечной продукции. (ИПКОН РАН, ИГД СО, ГоИ КНЦ РАН, ИГД УрО РАН)

Научно обоснованы, созданы и апробированы новые классы селективных реагентов-комплексообразователей и модифицированных термоморфных полимеров, обеспечивающих при переработке руд прирост извлечения золото- и платиносодержащих минеральных компонентов на
10-15%. (ИПКОН РАН)

Разработаны научно-методические основы освоения геологической среды с учетом подземного строительства в Москве, предусматривающие составление комплекта разноплановых крупномасштабных карт (1 : 10 000) на территорию города. Разработаны методические положения составления и требования к содержанию карт: 1) информационных 2) гидрогеологических
3) оценочных 4) интегральной – инженерно-геологического районирования территории г. Москвы. Комплект взаимодополняющих карт предназначен для использования в планах градостроительного развития города в качестве картографической основы для оперативных экспертных оценок состояния геологической среды и решения различных задач земле- и недропользования на территории города. (ИГЭ РАН)

Разработана технология промышленной переработки глинисто-солевых отходов (шлам) для извлечения из них благородных металлов. (ГИ УрО РАН)

61. Мировой океан –физические, химические и биологические процессы, геология, геодинамика и минеральные ресурсы океанской литосферы, роль океана в формировании климата Земли

В рамках Международного Полярного года организована и проведена крупнейшая экспедиция в морях российской Арктики при участии сотрудников ИПМТ ДВО РАН, ДВГУ, научных учреждений и университетов Швеции, Англии, США. Гидрохимические, биохимические и геолого-геофизические исследования, охватившие обширную акваторию от Баренцева до Чукотского моря, позволили получить новые данные о климатических изменениях в Арктическом регионе и определяющих их факторах. (ТОИ ДВО РАН)

Обобщены и опубликованы результаты многолетних комплексных экспедиционных исследований состояния природной среды залива Петра Великого Японского моря как типового шельфового полигона для разработки концепции комплексного экологического и гидродинамического мониторинга морских акваторий. Результаты дают современное представление о циркуляции и структуре водных масс, климатических характеристиках, уровне загрязнения залива, строении шельфа и материкового склона, магнитного поля и геологических формациях островов, а также новые данные о пространственно-временных вариациях поля скорости звука и сейсмоакустических исследованиях. (ТОИ ДВО РАН)

В результате исследований в Южной Атлантике выявлен направленный к северу поток Антарктической донной воды, который заметно локализуется в глубоководном канале Вима (31° ю.ш.) с наименьшей шириной 18 км и глубиной 4700 м на фоне окружающих глубин – 4200 м. Установлено, что скорость потока в канале увеличивается до 50 см/сек (на фоне средней скорости в океане не более 1 см/сек), что приводит к переносу 4 млн м³ воды/сек. Измерения показали потепление струи холодной воды с 1990 г. на 0.06°С, что является ярким проявлением изменений климата и отражает потепление воды в море Уэдделла около Антарктиды и в Аргентинской котловине (ИО РАН).

На основе применения модифицированного распределения Фишера-Типпена для турбулентных потоков тепла и влаги получены оценки экстремальных потоков энергии в Атлантике и Тихом океане за период 1900-2006 гг. Осуществлены разработка и тестирование параметризации потоков коротковолновой радиации на границе океан-атмосфера, позволившие точность расчета радиационных потоков. Параметризация защищена патентом РФ и используется в Росгидромете.
(ИО РАН)

Разработана новая технология квазиоперативной диагностики и прогноза состояния океанического бассейна с использованием многокомпонентной системы сбора экспериментальных данных, численных моделей океанических процессов и методов ассимиляции наблюдений. (ИО РАН)

В результате обработки проб и первичных данных по фито- и зоопланктону (материалы 54-го рейса НИС "Академик Мстислав Келдыш") впервые получены количественные характеристики трофических взаимодействий на базовых трофических уровнях пелагической экосистемы Карского моря. Оценена роль фронтальных зон в трансформации органического вещества в эстуариях, на шельфе и в области континентального склона, а также в формировании биологической продукции и кросс-шельфовой зональности в структуре экосистемы краевого арктического моря. (ИО РАН)

Проведена реконструкция истории погружения морского дна в районе хребтов Ломоносова и Менделеева и примыкающих котловинах в Российском секторе Арктики. Имеющиеся сейсмические данные, не позволяют однозначно определить, относится ли здесь кора к континентальному или океаническому типу. Океаническая кора после своего образования погружается до большой глубины примерно за 80 млн лет. Континентальная кора может оставаться вблизи уровня моря в течение
100-1000 млн лет. Судя по данным глубоководного бурения и драгирования эта область погрузилась до глубины 1-4 км лишь за последние 15 млн. лет. В более ранние эпохи она оставалась вблизи уровня моря, по крайней мере, в течение 100-200 млн лет. Это позволяет отнести её к коре континентального типа. (ИФЗ РАН)

В породах зоны спрединга Срединно-Атлантического хребта (САХ) установлены 2 группы цирконов, имеющие различный изотопный возраст: 0.7-2.3 млн лет и 87-3100 млн лет. Возраст цирконов первой (молодой) группы отражает время образования пород океанической литосферы САХ. Древние цирконы являются ксеногенными и, по-видимому, отражают вовлечение в глубинный мантийный источник магматизма САХ материала древней рециклированной литосферы. (ИГЕМ РАН)

Разработан, изготовлен и прошел испытания образец автономного измерительного комплекса для мониторинга гидрофизических параметров морских акваторий, оценки и охраны биологических ресурсов. Созданный макет не имеет аналогов в отечественной морской измерительной аппаратуре и содержит ряд принципиально новых технических решений. (СКБ САМИ)

62. Динамика и охрана подземных и поверхностных вод, ледники, проблемы водообеспечения страны

Разработана концепция «Водные ресурсы как стратегический фактор развития экономики России на долгосрочную перспективу», обосновывающая необходимость усиления роли водохозяйственного комплекса в экономике страны и разработки научно обоснованной стратегии водопользования. Показана реальность глобального водного кризиса в ближайшие 20-25 лет. Получены количественные оценки поверхностных и подземных вод по странам, континентам, по территории России, субъектам Российской Федерации и федеральным округам. Уточнена современная обеспеченность подземными водами на 1 кв. км территории и одного жителя и показана возможность повышения эффективности их использования для хозяйственно-питьевого назначения. (ИВП РАН)

По данным Международного полярного года (2007-2008) показано продолжающееся отступание ледников, однако связей их деградации с антропогенным воздействием не выявлено – динамика ледников Арктики и гор Северной Евразии следует естественным климатическим изменениям.
В последние 2000 лет доминирующим является 200-летний цикл изменчивости, связанный с изменениями солнечной активности. (ИГ РАН)

Получена статистически обоснованная кривая изменения температур ледников Алтая для теплого периода за вторую половину голоцена с шагом по времени в 200 лет. Дан прогноз изменения термического режима Алтая: в будущем (ближайшие 100 ± 25 лет) можно ожидать дальнейшее потепление, далее (примерно на 400 лет) - похолодание. (ИВЭП СО РАН)

Создана универсальная математическая модель гидротермодинамики озера, которая внедрена в практику численного прогноза погоды во многих странах. Разработаны модели водного баланса сточных и бессточных водоемов, а также впервые – стохастическая модель водного баланса системы «озеро-река», которая используется при анализе состояния системы «уровень Ладоги – сток р. Невы». (ИНОЗ РАН)

Впервые для мелководного озера дано количественное описание динамики вертикальной структуры температуры воды, содержания растворенного кислорода, и потоков тепла из/в донные отложения. (ИВПС КарНЦ РАН)

Изучены закономерности формирования ресурсов подземных вод и распределения микроэлементов в них Зейско-Буреинского артезианского бассейна – стратегического фактора долгосрочного развития экономики Приамурья. Получены оценки ресурсов перспективных водоносных горизонтов и качества питьевых вод. (ИГиП ДВО РАН)

Описаны механизмы микробиологической активизации процессов удаления железа и марганца из подземных вод при их насыщении кислородом на биогеохимических барьерах и предложена технология подготовки воды в водоносном горизонте. (ИВЭП ДВО РАН)

63. Физические и химические процессы в атмосфере и на поверхности Земли, механизмы формирования и изменения климата, проблемы криосферы

Подготовлен вероятностный прогноз изменений температуры воздуха на территории РФ на 2008-2035 гг. В соответствии этим прогнозом ожидается через 30 лет повышение глобальной температуры на ~0,71±0,06ºС, а по территории РФ – на ~1,4±0,3ºС. Относительно базового периода (1961-1990 гг.) это потепление составит, соответственно, ~0,94±0,11 и ~2,0±0,5ºС. (ИГКЭ Росгидромета и РАН)

Сделан прогноз изменений снегозапасов для Северной Евразии на XXI век. В течение века снижение снегозапасов будет происходить на юге Восточно-Европейской равнины, а на севере и в центральных районах, а также на Дальнем Востоке сохранятся их высокие значения. На севере Сибири увеличение снегозапасов будет происходить как минимум до середины XXI века. (ИГ РАН)

Оценены современные и ожидаемые климатические изменения в Арктическом бассейне, определяющие продолжительность навигации по Северному морскому пути (СМП) и Северо-Западному проходу (СЗП). Согласно расчетам, при умеренном антропогенном сценарии к концу
21 века продолжительность навигационного сезона может увеличиться до 6 мес. для СМП и 4 мес. для СЗП. (ИФА РАН)

Получено экспериментальное подтверждение возможности реализации метода стабилизации современного климата Земли с использованием дополнительного введения аэрозольных частиц в стратосферу (10-14 км). Впервые в естественных условиях получены оценки изменения потоков солнечного излучения при прохождении слоев аэрозоля различного состава и разных физико-химических свойств. (ИГКЭ Росгидромета и РАН)

Впервые количественно обоснована ведущая роль криогенных процессов в разрушении берегов морей Восточной Сибири и оценена скорость их отступания (до 13-15 м в год). Поток наносов из разрушающихся берегов морей Лаптевых и Восточно-Сибирского составляет более половины объема берегового материала, поступающего в Северный Ледовитый океан (~150 млн тонн в год). (ИМЗ
СО РАН)

Оценены естественные и техногенные последствия потепления климата в динамике криолитозоны Западной Сибири за последние 30 лет. В южной лесотундре повышение температуры многолетнемерзлых пород (ММП) составляет 0.6-2.1°C, а в северной и южной тундре – 0.1-1.6°C. Происходит деградация ММП - кровля мерзлоты обнаружена на глубине около 10 м. Наряду с таянием ММП (лесные урочища) наблюдается процесс охлаждения (тундра и болота). Период 2005–2008 гг. характеризуется незначительным ростом температуры грунтов, которые приближаются к максимуму температур конца 1990-х. Генеральный тренд среднегодовых температур горных пород в регионе окончательно не установился. (ИКЗ СО РАН)

Предложен метод оценки антропогенных потоков тепла в крупных городах и мегаполисах по статистическим данным об энергопотреблении и населении, с помощью которого рассчитаны антропогенные потоки тепла для 25 крупнейших урбанизированных территорий Мира. (ИФА РАН)

64. Катастрофиче-ские процессы природного и техногенного происхождения, сейсмичность – изучение и прогноз

Выполнен комплексный анализ влияния природных катастроф, связанных с вулканизмом, на изменения состояния окружающей среды и климата. На основе Карты новейшего вулканизма Северной Евразии рассмотрены эмпирические закономерности в развитии вулканизма и проведено районирование территории Евразийского континента в отношении вулканической опасности. Результаты анализа отражены в монографии «Новейший вулканизм Северной Евразии: закономерности развития, вулканическая опасность, связь с глубинными процессами и изменениями природной среды и климата». Даны оценки потенциальной вулканической угрозы для среды обитания и хозяйственной деятельности, как в нашей стране, так и в пределах континента в целом (ИГЕМ РАН)

Разработан и реализован новый метод комплексной инверсии данных интерферометрии и геодезии, который позволяет существенно повысить точность и устойчивость решения обратной задачи об определении положения поверхности разрыва и вектора смещений на ней.
С использованием этого метода, на основе данных интерферометрии и GPS, а также сейсмологии и сейсмотектоники построена новая модель поверхности разрыва Алтайского (Чуйского), 27.09.2003 землетрясения и оценены направления и амплитуды векторов смещений на отдельных ее участках. Построенная модель имеет важное значение для оценки изменений региональных полей напряжений в результате землетрясений и, в конечном счете, для прогноза областей будущих сейсмических событий. (ИФЗ РАН)

В результате лабораторного моделирования сейсмического режима выявлены закономерности возбуждения и релаксации процесса разрушения в горных породах в зависимости от скорости деформирования и уровня действующих напряжений. При больших скоростях генерируется процесс, схожий с афтершоковыми последовательностями, при меньших – с сейсмическими роями. Характер и параметры акустической активности закономерно изменяются с увеличением действующих напряжений. Аналогичные закономерности обнаружены в натурных условиях. Выполнено математическое моделирование процесса (ИФЗ РАН)

Проведена и представлена в цифровом виде трехмерная регионализация Камчатской сейсмоактивной области на основе имеющейся тектонической и сейсмологической информации. Разработан новый алгоритм автоматического разделения каталога землетрясений в соответствии с пространственным делением сейсмоактивной зоны региона на иерархическую систему трехмерных структур (блоков) произвольной формы. Алгоритм успешно применен к разделению каталога землетрясений Камчатской сейсмоактивной области в соответствии с ее регионализацией. (МИТП РАН)

Создано методическое и аппаратурно-программное обеспечение системного мониторинга, обеспечивающего локализацию катастрофических последствий для урбанизированных территорий при крупномасштабных авариях на месторождениях водорастворимых руд (ГИ УрО РАН).

Установлен характер афтершокового процесса землетрясений Алтае-Саянского и Байкальской регионов (1963-2006 гг.), который при сейсмических активизациях (М > 6.5) описываются законом Омори. С другой стороны сейсмическая активизация Бусингольского землетрясения (27.12.1991 г., 51.0° N, 98.0° E, M = 6.5-7.0) случившегося на границе регионов, не подчиняется общим закономерностям, имеет длительный пульсирующий во времени характер с примерно годовой периодичностью пульсаций. На территории Кузбасса обнаружен факт существования двух видов сейсмических активизаций: пространственно не увязанных с горными выработками и техногенных активизаций, возникающих в окрестности горных выработок. Установлено, что природные активизации протекают в пространственно локализованной области (с размерами в несколько километров в поперечнике) на глубинах 2-5 км, в то время как техногенные активизации жёстко привязаны к лавам и смещаются вместе с ними по мере выработки угля. Основная масса техногенных событий происходит под выработками на глубинах до одного километра ниже лавы. (ИНГГ СО РАН, ГС СО РАН)

Создана и введена в опытную эксплуатацию первая очередь сейсмической подсистемы в системе предупреждения о цунами на Дальнем Востоке России. Подсистема включает две базовые
(в Петропавловске-Камчатском и Южно-Сахалинске) и одну вспомогательную (во Владивостоке) станции и использует самые современные технологии сбора, передачи и обработки сейсмологических данных. (ГС РАН)

Разработан способ укрепления оползневого склона, предназначенный для устранения угрозы активизации глубоких подвижек, предотвращения образования новых оползневых блоков и эффективного использования оползне-опасной территории и подземного пространства (ИГЭ РАН).

Издательством Springer в 2008 году издана монография Б.В. Левина и М.А. Носова «Физика цунами». В книге впервые обобщены современные представления о цунами, моретрясениях, волнах-убийцах и родственных явлениях в океане. Описаны известные модели генерации цунами в результате подводных землетрясений, оползней, вулканических извержений, удара метеоритов и движения неоднородного атмосферного возмущения, а также модели распространения цунами в открытом океане и набегания волны на берег. (ИМГиГ ДВО РАН)

65. Эволюция окружающей среды и климата под воздействием природных и антропогенных факторов, научные основы рационального природопользова-ния , использование традиционных и новых источников энергии

Впервые воспроизведена детальная реконструкция эволюции зональных природных комплексов в период перехода от плейстоцена к голоцену. Показано, что перигляциальные экосистемы Европы, характерные для второй половины последнего оледенения, – так называемая «мамонтовая степь»
(24–10 тыс. лет назад), в раннем голоцене (10–8 тыс. л.н.) стали трансформироваться в зональные, в том числе в лесные экосистемы. Для периода последнего оледенения были характерны комплексы млекопитающих и растений разных природных зон, прежде всего тундры и степи, не имеющие аналогов в настоящем. Современная лесная зона формировалась с раннего до среднего голоцена.
(ИГ РАН)

Анализ изменения климата Русской равнины за два последних тысячелетия показал, что современная среднегодовая температура воздуха соответствует условиям средневекового оптимума (конец Х в.), но зимние температуры выше тех, которые наблюдались в последние полтора тысячелетия, а летние лежат в пределах изменчивости. Положительный тренд температуры ХХ в. имеет место в ходе среднегодовой и зимней температур. Статистически заметного тренда осадков за 1500 лет не выявлено. (ИГ РАН)

В Оренбургской области открыта и изучена группа уникальных местонахождений мегафауны позднего плейстоцена с богатым разнообразием ископаемых холодовыносливых и теплолюбивых видов и присутствием наиболее древних в регионе останков людей, которые в плейстоцене впервые заселили территорию евразийских степей. (ИС УрО РАН)

Разработана схема экологического районирования земель центральной экологической зоны охраняемой природной территории вокруг озера Байкал, предназначенная для обеспечения устойчивого развития региона с соблюдением основ рационального природопользования. Разработана перспективная схема пространственно-временной организации рекреационной деятельности вокруг Байкала. (ИГ СО РАН)

По результатам сравнительного экономико-географического анализа природопользования ключевых стран мира охарактеризовано состояние социальной сферы в России относительно мирового фона. Установлен «синдром социального неблагополучия» в России: её европейский облик по уровню образования, срединное место по материальному благосостоянию; «латиноамериканское лицо» по уровню преступности и «африканское» – по показателям продолжительности жизни и нисходящей ветви развития человеческого потенциала. На фоне относительных экономических успехов в России имеет место деградация ее экологического и социального потенциалов. (ИГ РАН)

Проанализирована многолетняя (1891-2005 гг.) динамика климатических и гидрологических характеристик в бассейне р. Амур: за последние 30 лет среднегодовое количество атмосферных осадков уменьшилось на 6%, сток р. Амур – на 20%, а температура воздуха повысилась на 1°С. (ИВЭП ДВО РАН)

66. Разработка методов, технологий, технических и аналитических средств исследований поверхности и недр Земли, гидросферы и атмосферы, геоинформатика

Созданы: прототип интеллектуальной геоинформационной системы (ГИС) «Россия», включающий цифровые карты различных тематических баз данных по наукам о Земле для территории РФ; специализированный ресурсный центр хранения и обработки больших массивов данных по окружающей среде, содержащем данные за последние 50 лет по основным параметрам земной и космической погоды. Для поддержки исследований природных опасностей и рисков разработана новая технология соединения ГИС и ГИС-ориентированных методов искусственного интеллекта. (ГЦ РАН)

Создана наиболее полная из общедоступных база океанологических данных по Азовскому морю за 1891-2006 гг., включающая 35417 морских станций и 89203 береговых наблюдений. Издан «Климатический Атлас Азовского моря 2008». (ИАЗ ЮНЦ РАН)

Подготовлены два национальных кадастра антропогенных выбросов и абсорбции всех парниковых газов, подпадающих под действие Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН) и Киотского протокола. По сравнению с предыдущим годом в 2005 г. совокупный антропогенный выброс парниковых газов в РФ (без учета выбросов и абсорбции, связанных с лесным хозяйством и землепользованием) увеличился на 0,2%, а в 2006 г. – на 3,1%. (ИГКЭ Росгидромета и РАН)

Разработаны новые аэрокосмические методы и технологии изучения состояния поверхности и приповерхностного слоя океана и обнаружения антропогенных воздействий на экосистемы прибрежных акваторий, основанные на комплексном использовании космических и подспутниковых данных. По материалам космического мониторинга создана база данных по тропическим циклонам, включающая параметры траектории, метеорологические характеристики и космические изображения. (акад. В.Г. Бондур, ГУ «АЭРОКОСМОС»)

Разработан в ГИС-формате и издан географический Атлас Курильских островов, показывающий современную информацию о природе и ресурсах островов и прилегающей акватории. Впервые представлены карты подводных ландшафтов и их геофизические характеристики. (ТИГ ДВО РАН, ИГ РАН, ИМГиГ и БПИ ДВО РАН)

Разработана методика среднемасштабного геоинформационного водно-экологического картографирования, позволяющая в условиях недостаточной информации оценивать прямое и опосредованное антропогенное воздействие на поверхностные воды. Составлена оригинальная серия водно-экологических карт территории Алтайского края. (ИВЭП СО РАН)

Разработана методика комплексной реконструкции среднегодовой температуры земной поверх-ности, позволяющая объединить данные дендрохронологии и скважинной термометрии. (ИГ РАН, ИГф УрО РАН)

VIII. ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

67. Цивилизацион-ные перемены в современной России: духовные процессы, ценности и идеалы

В области социальной и политической философии проанализирован возрастающий интерес к идеологической составляющей в сознании современного российского общества (монография «Мегапроект. О формате и контурах стратегии национального развития»). Исследованы практики инновационной коммуникации и сценарии взаимодействия науки и власти, ориентированные на повышение участия молодежи в научно-техническом развитии (монография «Инновационное развитие России и человеческий потенциал молодежи»). Проанализирована конкуренция натуралистических и антинатуралистических программ построения социально-экономических теорий (монография «Социально-эпистемологические проблемы современного экономического знания»). Продолжены исследования общих и специфических черт политической демократии в России. Раскрыта динамика основных идеологических течений западноевропейской политической мысли
XIX века (монография «Европейская политическая мысль XIX века»). Прослежен процесс формирования мировоззренческих идей и ценностей русского национального самосознания (монография «Русское мировоззрение»).

В области философии науки и техники продолжены исследования интегративной роли синергетики, сформулирована система принципов методологии конвергирующих технологий. Показано становление философии космонавтики как комплексной философской дисциплины. Раскрыта связь механизмов взаимовлияния науки и культуры с общими социально-психологическими установками, формирующими отношение к идейным новациям («Образы науки в современной культуре»). Раскрыта природа коммуникативного образа и его трактовка в постмодернистской философии (монография «Коммуникативный образ. Кино, литература, философия»). Определены позиции России в структуре мировой научной активности, показана динамика вклада СССР (1981-1991) и России в мировую науку (1992-2002) (монография «Россия в мировой науке»).

В области эпистемологии и логики продемонстрированы возможности эволюционного подхода к проблеме истины (монография «Многомерность истины»). Предложено понимание структуры творческого процесса, построенное на типологии открытий (монография «Методология научного творчества»). Проведен многоаспектный анализ стратегий мышления в отношении противоположностей (монография «Противоположности и парадоксы. Методологический анализ»). Раскрыты возможности, предоставляемые феноменологической методологией в сфере когнитивных наук. Показана конструктивная роль категории «перевода» в анализе проблем понимания, диалога, рефлексии, несоизмеримости концептуальных структур (монография «Познание и перевод. Опыты философии языка»).

Выдвинута гипотеза о влиянии таких идеализаций, как «наблюдатель», «смысл», «контекст», «виртуальный мир», «точка бифуркации» на новую трактовку классических понятий гносеологии (монография «Человек и мир в науке и искусстве»). Рассмотрена возможность объединения конструктивного и коммуникационного подходов к социальному познанию (монография «Конструк-
тивизм в теории познания»). Проведен сравнительный анализ современного состояния исследований в области философской логики в России и за рубежом. Выяснены возможности логического функционализма для создания интенционального искусственного интеллекта. Создан формализованный язык, позволяющий эксплицировать различные версии детерминизма и индетерминизма.

В области аксиологии и философской антропологии обоснована возможность формирования современной эстетической теории на принципах антиномического единства ее метафизических оснований с неклассической эстетической виртуалистикой (монография «Художественный Апокалипсис культуры», кн. 1-2). Сформулирована гипотеза, согласно которой абсолютное в морали – не нормы прямого действия, а общие рамки оценок и принятия решений. Разработана компаративная типология философского теизма, не предполагающего религиозной институционализации. Продолжены исследования по философским основаниям и методологии гуманитарной экспертизы, рассмотрена ее роль в изучении неформальных структур власти в закрытых коллективах, особенностей формирования личности в контекстах «опасных профессий».

В области истории философии подготовлена первая в мире «Энциклопедия индийской философии», в которой представлены основные течения классической и современной философии Индии. Издан первый в России энциклопедический словарь «Античная философия», знакомящий читателей с последними достижениями отечественного и зарубежного антиковедения. Опубликован
3-й том (ч. 1) «Фрагментов ранних стоиков», реализующий новые принципы интерпретации этической терминологии стоической философии. Издан словарь «Философы Франции», включающий более
250 имен наиболее ярких мыслителей этой страны, начиная с XII в. Изучена французская феноменология как целостное явление (монография «Феноменология во Франции. Историко-философские очерки»). Исследовано восприятие философии Ницше в России (монография «Три образа Ницше в русской культуре»). Завершен 2-й том «Космологических произведений в книжности Древней Руси», раскрывающий уникальный пласт древнерусского идейного наследия. (ИФ РАН)

68. Политические отношения в российском обществе – власть, демократия и личность, проблемы и пути консолидации современного российского общества

В современных условиях оценка развития общества только на основе объективных данных, в том числе размера внутреннего валового продукта, некорректна. Объективные экономические показатели, оценивающие развитие общества, были дополнены социальными индикаторами, агрегированными в индексы. Важнейшими из них являются индекс удовлетворенности жизнью (или социального благополучия), индекс доверия к социальным структурам и институтам, отвечающим за организацию социальной жизни, индекс социальной напряженности.

Сделан вывод, что основным противоречием современного российского общества остается разрыв между реальными возможностями России как единственной самодостаточной страны мира, наличием всех необходимых средств для их реализации – и низким уровнем и качеством жизни народа. Важнейшим условием преодоления этого противоречия является повышение уровня эффективности управления обществом. Разработаны показатели эффективности государственного управления. С 1996 г. рассчитываются индивидуальные и агрегированные индикаторы в 6 ключевых составляющих качества государственного управления. Построена система предельно критических показателей развития российского общества. Она дает точку отсчета происходящих социальных изменений (прогрессивных или регрессивных).

Теоретической инновацией социологов стало введение в научный оборот понятия социо-культурной безопасности. Ее измерение позволяет судить о сохранении культуры, языка, национальной идентичности в условиях нивелирующего влияния глобализации и международных миграций.

Особо подчеркнуто, что социолог может выступать не только в качестве эксперта при принятии социальных, политических и социально-экономических решений, но и в качестве эксперта при оценке возможной экономической и социальной эффективности проектов, научных открытий и разработок. В этой связи была проведена социально-экономическая экспертиза двух проектов. Первый – проект утилизации парниковых газов или электрохимической конверсии углекислого газа в жидкое топливо и кислород. Второй проект – строительство «межконтинентального транспортного коридора» - интегральной евроазиатской транспортной системы. Изданы книги: «Социологический словарь»; «Социология молодежи. Энциклопедический словарь»; «Демографические перспективы России» и др. (ИСПИ РАН)

В условиях финансового кризиса важными являются знания о том, что собой представляло общество накануне этого процесса, каково социальное положение его отдельных групп и как воспринимают реальную действительность граждане страны.

Как показали исследования, в жизненных установках россиян из различных социальных слоев обнаруживается больше сходства, чем различий. Это говорит о сохранении внутреннего мировоззренческого единства подавляющего большинства населения страны. Для большинства россиян в целом не характерны такие ценности как власть, известность или собственный бизнес. Однако перечисленные ценности постепенно набирают все больший вес, в то время как базовая для подавляющего большинства россиян сфера жизни – работа – теряет значение важной формы самореализации, приобретая инструментальный характер как способ заработка.

Зафиксировано, что каждый пятый россиянин (21%) считает, что она возрастает существенно; более трети наших сограждан (36%) исходят из того, что напряженность возрастает несущественно; почти 40% населения полагают, что ее уровень снижается или остается неизменным.

Показано, что формы реагирования россиян на кризисные явления в социально-экономической сфере за последние 10 лет изменились. С одной стороны, несколько сократилось число тех, кто готов в форс-мажорных обстоятельствах, бороться «за место под солнцем» радикальными методами, в том числе, с оружием в руках. С другой стороны, несколько вырос уровень готовности протестовать в рамках легальных возможностей. Выйти на улицу чаще других готовы пожилые и плохо обеспеченные россияне. Заметно выросло число тех, кто вообще не намерен что-либо предпринимать, чтобы адаптироваться к новой реальности (19% опрошенных). Заметное большинство опрошенных (67%) исходят из того, что массовые протестные выступления против падения уровня жизни маловероятны или вовсе исключены. О реальной возможности массовых протестных выступлений заявляют чуть более четверти опрошенных (27%).

Отмечено, что неопределенность и нестабильность развития социально-экономической ситуации в последнее время сформировала в сознании многих граждан крайне осторожное отношение к оптимистическим прогнозам. Об этом свидетельствуют достаточно умеренные сдвиги в оценках личных и семейных жизненных перспектив, что в немалой степени объясняется слабой надеждой большинства россиян на улучшение своего материального положения. Изданы монографии: «Средний класс в современной России»; «Россия реформирующаяся». Ежегодник, вып. 7 и др. (ИС РАН)

В области социологии девиантности – показано, что коррупционные отношения все очевиднее характеризуются воспроизводимостью и устойчивостью, вне зависимости от персоналий, участвующих в этих отношениях. Эмпирические данные не подтвердили гипотез о взаимосвязи между радикальными политическими установками и карательными притязаниями населения.

В области исследования социально-культурных и структурных изменений выявленные тренды демонстрируют увеличение разнообразия социо-культурных различий, нарастание социальной дистанции и напряженности между различными социальными слоями и группами.

В области исследования социальных механизмов инновационной деятельности в социально-трудовой сфере на основе материалов опроса сотрудников институтов РАН выявлено, что культура инновационной деятельности отечественных ученых существенно отстает от культуры работы западных ученых. Вместе с тем, исследования развития инновационной деятельности в петербургских институтах РАН показали, что в институтах естественнонаучного и технического профиля имеется немалая группа готовых к более широкому участию в инновационной деятельности. Использование этого потенциала тормозится отсутствием адекватной государственной политики, недостаточным развитием инновационной системы, ее инфраструктуры и т.д. Изданы монографии: «Глобализация в российском обществе»; «Элиты и власть в российском социальном пространстве» и др. (СИ РАН)

Завершены исследования по следующим направлениям.

1. Терроризм как угроза глобальной и национальной безопасности. Применение системного подхода в исследовании терроризма как основной угрозы безопасности позволило выявить основные характеристики современного терроризма, его особенности на Юге России, причины возникновения, определить его внутреннюю структуру и внешние факторы влияния и т.д.

2. Сохранение этнической идентичности народов Северного Кавказа и формирование толерантного сознания как условие стабильности в регионе. Выявлена высокая значимость собственной этнической идентичности у большинства опрошенных респондентов. Гармоничное сочетание этнического и религиозного факторов в полиэтноконфессиональном пространстве Северного Кавказа выступает в качестве консолидирующей основы формирования толерантного сознания в обществе.

3. Социально-политические конфликты Северного Кавказа: сущность и пути урегулирования. (Издана монография) Показаны методологические аспекты исследования социальных конфликтов (сущность, структура, функции, классификация) на Северном Кавказе. Исследованы этнополи-тические, конфессиональные, геополитические конфликты, а также конфликты репрессированных, депортированных и разделенных народов, конфликты миграции, реформ и др. (РЦЭИ ДНЦ РАН)

Показано, что в государствах, выбравших «шоковую» стратегию реформирования (Россия, Казахстан), основным фактором, определяющим закономерности социальной трансформации общества, являются процессы реформирования в экономической сфере. В государствах, выбравших эволюционную стратегию реформирования (Беларусь), основным фактором, определяющим закономерности социальной трансформации общества, является сохранение административно-командной системы. (ИФПР СО РАН, ИФ НАНБ, ИФП МОН РК)

На основе результатов эмпирических исследований в Сибири, Казахстане и Монголии показано, что Сибирь является стратегическим регионом не только с точки зрения экологической и энергетической безопасности России и мира, но и с точки зрения уникальности человеческого потенциала. Ее население, несмотря на исторические вызовы XX века и высокие темпы социальной динамики, сохраняет этническое и региональное своеобразие. (ИФПР СО РАН)

69. Трансформация социальной структуры российского общества

Разработаны: методология оценки здоровья подрастающего поколения; методология оценки факторов, детерминирующих алкоголизацию подростков; методология анализа младших возрастных когорт населения с точки зрения потенциала социально-демографического развития страны; методология социально-экономической идентификации населения, в соответствие с которой выделение социально-экономических групп производится на основании трех базовых признаков: уровня материальной обеспеченности, уровня образования и социальной идентификации; методология прогнозирования развития системы дошкольного, общего и профессионального образования, на основании которой сделан прогноз развития образования в г. Москве до 2025 г. Разработаны новые методические подходы и инструментарий для оценки качества жизни, сочетающий объективные и субъективные показатели удовлетворения человеком основных жизненно важных потребностей. (ИСЭПН РАН)

Проведена оценка масштабов социально-экономической дифференциа­ции на­селения, масштабов бед­ности населения Вологодской об­ласти. Установлено, что, чем круп­нее по­селение, тем выше материальное благосо­стояние населения: уро­вень доходов и их оценка, качество пита­ния, обеспеченность жильем и имуществом, по­требление различных видов услуг, на­личие и объем сбережений и т. д. (ВНКЦ ЦЭМИ РАН)

Демографические процессы в регионах ЮФО сохраняют разную направленность. Деруссификация постсоветского периода в восточных регионах Северного Кавказа фактически завершается. На фоне моноэтнизации республик Северного Кавказа нарастает полиэтничность равнинного Предкавказья. Происходит замещение русского и русскоязычного населения выходцами из горных и предгорных районов Северного Кавказа. Выделены 4 этапа социокультурных трансформаций и 4 типа социокультурной модели казачьих сообществ. Главной проблемой современного казачьего движения стало наличие в его программах двух основных парадигм: развитие казачьей этничности и возрождение казачьей сословности. (ИСЭГИ ЮНЦ РАН)

Для периода 1999-2007 гг. показано, что, несмотря на рост реальных доходов населения, произошло ухудшение значений «полного» индекса по сравнению с «кризисным» за счет падения уровня обеспеченности базовыми услугами социального характера. В число аутсайдеров попадают в основном восточные и забайкальские территории и беднейшие республики юга страны с низким уровнем жизни и кризисным состоянием здоровья населения. (ИЭИ ДВО РАН)

Проведено геодемографическое исследование динамики миграционного движения населения азиатских регионов России; дана оценка современных этнодемографических процессов в Сибири, а также уровня развития человеческого потенциала; выявлены факторы внутри региональной и межрегиональной дифференциации его параметров; определены критерии востребованности и условия капитализации человеческого потенциала в Сибири. (ИЭОПП СО РАН, ИАЭТ СО РАН, ИГ СО РАН)

Дана характеристика сибирского среднего класса как субъекта становления экономики знания; выполнен прогноз его численности и доли в составе населения Сибири в перспективе до 2030 г. (не более 30%), что недостаточно для инновационного пути развития региона. (ИЭОПП СО РАН)

70. Укрепление российской государственности, включая федеративные отношения

На основании нового для отечественного правоведения подхода – нормативно-ценностного измерения цивилизации – выявлено место и значение права, прав человека, институтов власти в различных цивилизациях. С этой точки зрения исследована российская цивилизация как самобытная историческая общность (монография «Человек, право, цивилизации: нормативно-ценностное измерение»).

Исследования в области международного гуманитарного права завершилось разработкой практических рекомендаций по совершенствованию законодательства РФ при имплементации и ратификации актуальных международно-правовых документов в области прав человека в национальное законодательство России (монография «Международное гуманитарное право и защита прав»).

В рамках масштабного исследования истории российского конституционализма систематизированы обширные научно-теоретические материалы по монархическому периоду. На основе анализа изменений законодательства в российской империи за несколько столетий сделаны выводы о динамике развития государственно-правовых институтов, определены основные тенденции развития российского конституционализма (до 1917 года), объективно обусловившие переход российской империи от абсолютной монархии и унитарной государственности к республиканской форме правления и федерации (монография «Государственный строй монархической России: реалии, проекты, идеи, споры»).

Исследования в области правового регулирования взаимодействия информационного и гражданского общества позволили представить концепцию правового регулирования гражданского общества в условиях развития его информатизации, раскрыть основные направления совершенствования законодательства, правоприменительной практики в области информационного права (монография «Информационное право. Актуальные проблемы теории и практики»).

Выявлены и проанализированы факторы, влияющие на степень распространенности оправдательных приговоров, разработаны процессуальные основы и структура оправдательных приговоров (монография «Оправдательный приговор и право на реабилитацию»). Предложена классификация факторов, влияющих на реализацию принципа независимости судей. Опреде-
лены управленческие принципы для судебной системы и обосновано значение управленческих процессов для эффективного судопроизводства (монография «Суды и судьи: независимость и управляемость»).

Обоснованы выводы относительно правового режима морских пространств, открытого моря и континентального шельфа. Разработаны предложения по совершенствованию правового регулирования иностранных инвестиций, гармонизации международно-правовых и национально-правовых методов их регулирования.

На основе специального анализа законодательства о кредитных историях РФ разработаны меры для предотвращения дальнейшего нарастания неплатежей, повысить эффективность кредитных историй как инструмента выявления и нейтрализации проблемных заемщиков.

Изучены правовые основы использования ядерной энергетики. На основании новых материалов воссоздана история создания атомной бомбы в рамках советского ядерного проекта (монографии «Концепция атомного права»; «Советский атомный проект. Судьбы, документы, свершения»).

Проанализированы новеллы правового регулирования института служебных изобретений, подходы судебной практики при столкновении средств индивидуализации, проблемы защиты авторских прав, товарных знаков (монография «Интеллектуальная собственность в России и ЕС»). (ИГП РАН)

Потенциал укрепления российской государственности административными средствами можно считать исчерпанным. Вместе с тем, сохраняется и периодически обостряется напряженность между государствообразующими народами в полиэтничных республиках. Вопреки тенденциям укрупнения российских регионов на Северном Кавказе элиты пошли по пути создания этнических административных районов. Лидерами национальных общественно-политических организаций периодически ставится вопрос о выделении отдельных этносов в самостоятельные республики. (ИСЭГИ ЮНЦ РАН)

71. Человек как субъект обществен-ных изменений – социальные, гуманитарные и психологические проблемы, проблемы развития массового сознания

Выявлены психологические типы деловой активности предпринимателей; влияние субъективного экономического статуса на активность личности; изучено влияние особенностей личности при заключении экономической сделки и др.

Изучено изменение системы ценностных ориентаций личности в условиях социальных изменений. Рассмотрены и выявлены личностные факторы, способствующие совладания с трудными жизненными ситуациями, изучены типичные стратегии совладающего поведения.

Рассмотрены наиболее актуальные методологические проблемы, характерных для современного – постнеклассического – этапа ее развития, дана аналитическая оценка исторического опыта развития психологии, сформулированы ее новые методологические ориентиры.

Продолжалась обработка архивных документов выдающихся отечественных психологов.

Продолжались исследования психических процессов в рамках системного и экологического подходов; рассмотрены проблемы измерения в психологии и пути их решения.

Выявлены выраженные половые различия во влиянии частичной семейной депривации (неполная семья, низкие доходы и др.) на развитие интеллекта – наиболее значительное негативное влияние депривация оказывает на юношей.

Продолжались исследования влияния социальной среды на развитие психических функций. Показано, что семейная депривация существенно снижает уровень психического развития.

Продолжались исследования ценностно-мотивационной сферы и нравственных качеств личности профессионала; установлены фундаментальные психологические закономерности во взаимодействии субъекта труда с новейшими технологиями и современными организационными системами.

Разработана, проверена на валидность и надежность методика по выявлению формально-динамических свойств личности.

Проанализированы процессы аргументации и планирования в письменной речи; выявлены факторы, определяющие восприятие метафоры; изучены детерминанты и направления психологического воздействия дискурса, познавательные и дискурсивные способности; адаптированы методики интент-анализа и контент-анализа.

Продолжалась разработка интегративного подхода к проблеме посттравматического стресса, показано, что на психологическом уровне симптомы посттравматического стрессового расстройства представляют совокупность взаимосвязанных характеристик (симптомокомплекс), разработанный комплекс психодиагностических методов позволяет выявлять различные аспекты этого симптомо-комплекса.

Разработана модель, показывающая различную роль активационных процессов в интеллекте и креативности; разработан новый экспериментальный подход, направленный на исследование роли активационных процессов в решении интеллектуальных задач; осуществлена разработка методов анализа электрической активности мозга в соотнесении с творческими способностями человека и характеристиками его высших когнитивных процессов.

Продолжались экспериментальные психофизиологические исследования структуры индиви-дуального поведенческого опыта, с помощью регистрации активности нейронов изучены эффекты «переноса» и «интерференции» процесса научения. (ИП РАН)

Выделены основные факторы риска суицидального поведения, распространения психических расстройств и парасуицидальной (суицидальные попытки) активности населения. Установлены их общие и отличительные черты. Исследовано состояние системы профилактики суицидального поведения и охраны обще­ственного психического здоровья на территории региона, дина­мика потребности населения в специализированных (психологических, психиатрических, психотерапев-тических) услугах. Выделены социальные характеристики людей, наиболее часто пользующихся услугами квалифицированных специалистов. (ВНКЦ ЦЭМИ РАН)

72. Методологиче-ские проблемы экономической теории и становления экономики, основанной на знаниях

Разработаны предложения по созданию модели инновационной системы России и механизмы ее практической реализации, определены направления региональной инновационной политики; представлены новые концепции высшего образования в условиях экономики знания. Дан анализ применения компьютерных технологий управления знанием в организациях стратегий быстрой инновации.

Завершена разработка динамической большеразмерной GGE модели экономики знаний, позволяющей исследовать взаимодействие сектора науки и образования, инновационного сектора с остальной экономической системой. Установлено, что финансовые вложения в сектора «экономики знаний» модели – в науку и образование, инновационный сектор – в долгосрочном периоде наиболее эффективны с точки зрения темпов экономического роста. Модель позволяет исследовать количественные оценки воздействия на экономику страны ее ключевых индикаторов. Исследована проблема взаимосвязи концентрации доходов, нестабильности демократии и экономического роста. (ЦЭМИ РАН)

Разработана теоретическая концепция, получившая название «Экономическая социодинамика»; обоснованны ключевые положения концепции, ее исходная аксиоматика, социальная полезность и социодинамический мультипликатор, на базе которых сформулирован принцип инверсии и предложено обобщение неоклассических условий равновесия. Концепция легла в основу монографии «Основания смешанной экономики. Экономическая социодинамика».

Подготовлен научный доклад «Государственные корпорации в экономике России», в котором определена роль государственных корпораций в сохранении имеющихся передовых технологий и обеспечении развития экономики на базе инновационных разработок.

Особое внимание уделено проблемам контроля за деятельностью государственных корпораций, осуществления мониторинга и выработки критериев и индикаторов достижения конечных целей. (ИЭ РАН)

Подготовлен научный отчет «Инновационно-технологическое развитие экономики России: экономические и институциональные аспекты», в котором проанализировано состояние инновационно-технологического потенциала и развития инновационной инфраструктуры российской промышленности, в результате чего было доказано, что экономический рост достигается в основном за счет инноваций и в российских условиях государственная поддержка технологического развития необходима для генерации научно-технических инноваций.

Подготовлен научный отчет «особенности развития корпоративного сектора в трансформационной экономике», в котором рассмотрены вопросы формирования модели рынка транспортных услуг в процессе реформирования железнодорожного транспорта, в том числе проблемы и рыночные перспективы железнодорожных перевозок в пригородном сообщении, и экономический потенциал в системе стратегического менеджмента предприятий, в том числе разработаны фундаментальные и прикладные принципы оценки оптимальности экономического потенциала в системе стратегии восстановления и диверсификации деятельности предприятия. (ИПР РАН)

В научном отчете «Социально-экономические проблемы преобразования научной и инновационной деятельности» обоснованы принципы формирования механизма реализации стратегических приоритетов инновационного развития регионов, разработано теоретическое обоснование подходов формирования механизма реализации стратегических приоритетов инновационного развития регионов. (ИПРЭ РАН)

73. Теория и методы экономико-математического моделирования сценариев социально-экономического и инновационного развития Российской Федерации

Проведено эконометрическое исследование (по данным о более чем 200 странах за 25 лет) показавшее, что демократизация и увеличение ресурсного богатства при низком качестве институтов влекут за собой повышение доли теневой экономики, распространение коррупции и увеличение неравенства доходов, негативно влияет на темпы экономического роста. Разработана теоретико-игровая модель, объясняющая эмпирические наблюдения и демонстрирующая нестабильность демократии при слабых институтах и высокой концентрации доходов. По итогам исследования опубликована монография «Элементы теории реформ».

Получены фундаментальные результаты по математической экономике. Для динамической модели Неймана–Гейла в непрерывном времени получено качественное описание асимптотики поведения траектории, развита теория выбора при взаимовлиянии измерений свойств агентов, в моделях стимулирования инвестиций предложен и исследован новый класс налоговых каникул.

Развит математический и компьютерный инструментарий для моделирования и анализа социально-экономических процессов. Разработан итеративный метод оракульного типа для решения вариационных неравенств при наличии ошибок в откликах оракула, гарантирующий нахождение ε- решения с оценкой числа необходимых итераций, развит математический аппарат теорий параллельных вложений многогранников, позволивший решить ряд задач о стоимостной оценке алмазов.

С учетом сравнительного анализа налоговых систем и использованием разработанной модели системы налогообложения факторного дохода, доказана возможность перехода к «плоской» функции ПСН ФД-зарплаты путем установления единой ставки ЕСН в 11% и НДС в 10%. Это обеспечит снижение налоговой нагрузки на зарплату большинства россиян с 38%-42% до 28%.

Разработан метод определения общественно оптимального тарифа на тепло-энергию при комбинированном производстве электроэнергии и тепла и отпуске электроэнергии на конкурентный рынок.

Разработан информационно-аналитический программный комплекс «DeTer-STAT08» «Статистика финансовых потоков институциональных секторов экономики в СНС и расчетных параметров их взаимосвязей» (Excel-БД, готова к открытому использованию); модельно-программный комплекс «Ter08-BalEffrct(I)» «Модельный расчет балансовой эффективности нормативов формирования ВРД и ВС для финансового обеспечения расходов на потребление и накопление ВВП на макроуровне экономики и на уровне институциональных секторов экономики в СНС» (Excel-Программа, готова к открытому использованию). (ЦЭМИ РАН)

Разработана динамическая модель эндогенного роста с неоднородными потребителями, объясняющая некоторые аспекты взаимосвязи социально-экономического неравенства и процессов роста, предназначенная для исследования влияния макроэкономической государственной политики на процессы экономического роста.

Завершено построение общей аксиоматической теории принципов оптимальности для категории ко-игр. В рамках общей программы исследование категорных конструкций в теории игр построено несколько серий равновесий коалиционного типа, доказана их функторность и найдена характеризующая их аксиоматика. (СПб ЭМИ РАН)

Развита методология имитационного моделирования социально-экономических изменений на выборочной совокупности домашних хозяйств. Разработан инструментарий переноса логики мероприятий в области политики доходов в виде воздействий на каждое домашнее хозяйство и расчета характеристик бедности и неравенства на макроуровне. Доказано, что экономический рост не решает проблемы неравенства и бедности. (ИСЭПН РАН)

Разработан комплекс моделей прогнозирования пространственного развития экономики РФ; модифицированы динамическая межотраслевая модель РФ, оптимизационная межрегиональная межотраслевая модель, макроэкономические региональные модели. Разработана и реализована методика последовательной детализации задающих условий основных сценариев развития страны (инерционного, энерго-сырьевого, инновационного) по уровням территориальной иерархии (Экономика РФ: многорегиональная система России – Сибирь – макрорегионы Сибири – субъекты РФ). (ИЭОПП СО РАН)

74. Комплексное социально-экономическое прогнозирование развития Российской Федерации

В соответствии с поручением Президента РФ Д.А. Медведева от 4 мая 2008 г. № Пр-861 ГС подготовлен «Прогноз научно-технологического развития Российской Федерации на долгосрочную перспективу (до 2030 г.)» (Концептуальные подходы, направления, прогнозные оценки и условия реализации). (ИНП РАН, ИЭ РАН, ИЭС, НОУ РАН, ИМЭМО РАН и др.)

На основе анализа сложившихся позитивных и негативных тенденций в экономике России даны оценки конкурентоспособности и влияния инноваций и новых технологий на структурные изменения в экономико-технологическом развитии, приведены сведения о состоянии инновационной сферы, определены условия перехода от ресурсно-экспортной стратегии к ресурсно-инновационной, а затем и к инновационно-технологической стратегии. Оценки представлены в разрезе отраслей, их комплексов а также с учетом региональной специализации экономики. Дана оценка эффективности начальных шагов Правительства по реформированию инновационной сферы. Показаны положительные примеры усиления инновационной активности в ряде подотраслей, а также взаимоотношения производственных и инновационных структур в отдельных регионах. (ИНП РАН, ЦЭМИ РАН, ИЭ РАН, ИМЭМО РАН, ИСКАН РАН, ИЕ РАН, СОПС МЭРТ и РАН, ИЭОПП СО РАН, ИЭП КНЦ РАН, ИЭИ ДВО РАН, СИ РАН, ИГП РАН, ИС РАН и др.)

Разработаны специальные модели анализа высокотехнологичного, наукоемкого сектора по сегментам, определяющие критерии финансирования федеральных программ, направленных на развитие наукоемких производств, обеспечивающих оптимальное вхождение России в систему рыночных отношений в условиях реальной конкуренции на мировом рынке с ведущими развитыми странами; дан прогноз влияния инновационных технологий на эффективность работы отраслей обрабатывающей промышленности с учетом организационно-хозяйственного механизма.

Научно обоснованы стратегии устойчивого социально-экономического развития России в средне- и долгосрочной перспективе; определены принципиальные направления качественной трансформации российской экономики в средне и долгосрочной перспективе; разработаны сценарии структурно-технологической модернизации российской экономики; разработаны сценарные комплексные прогнозы на краткосрочную перспективу; разработаны методы дезагрегирования основных показателей по субъектам РФ.

На основе динамической межотраслевой модели построен среднесрочный прогноз (до 2020 г.) ; разработан новый вариант взаимосвязанного в межотраслевом аспекте макроэкономического прогноза на период до 2030 г.

Обоснованы первоочередные цели государственной бюджетно-налоговой политики и методы их достижения; дан анализ инфраструктуры финансовой системы России с позиции обеспечения инновационного прорыва.

Произведены вариантные прогнозные расчеты динамики и структуры потребления населения России до 2020 г. с учетом возможных изменений расходов в результате реформы ЖКХ и отраслей социальной сферы, а также сделан прогноз качества здоровья населения России и ее отдельных регионов, проведен анализ динамики занятости и стоимости труда в условиях ограничений рынка труда и дана оценка объемов отраслевой структуры безработицы, вклада отдельных отраслей и регионов в общий объем структурной безработицы, разработан прогноз внутренней и внешней (в т.ч. трудовой) миграции населения до 2025 г. (ИНП РАН)

Выработана концепция разработки стратегии развития Москвы до 2025 г. Проведен анализ социально-экономического развития г. Москвы в сравнении с другими субъектами ЦФО, крупными городами России и мегаполиса мира, исследованы зависимости, существующие между значениями интегральных индикаторов качества жизни населения, с одной стороны и параметрами социально-кономической политики и институционального развития, с другой. Выполнены разделы по формированию миссии Москвы, выработке стратегических целей развития, сделаны модельные прогнозы развития города по нескольким сценариям, сформулированы предложения по основным направлениям совершенствования социально-экономической политики, нацеленной на повышение качество жизни москвичей. (ИЭ РАН, ЦЭМИ РАН, ИСЭПН РАН и ряд отраслевых институтов)

Разработан проект «Стратегии комплекса «Наука-образование-инновации» Северо-западного федерального округа РФ до 2030 года». В стратегии представлены обоснование, специфика внешней и внутренней среды; подробная характеристика состояния этого комплекса, определены цели и задачи развития комплекса, обоснованы перспективные направления исследований и разработок; предложен перечень крупных проектов и программ окружного и регионально масштаба. (ИПРЭ РАН)

Разработаны сценарии экономического развития Свердловской области до 2020 г. (ИЭ УрО РАН)

Разработаны сценарии развития минерально-сырьевого, топливно-энергетического, лесного, рыбохозяйственного и транспортного комплексов Дальнего Востока на перспективу до 2030 года с учетом интеграции со странами Северо-Восточной и Восточной Азии. (ИЭИ ДвО РАН)

Подготовлен раздел сводного прогноза по Сибирскому федеральному округу для Минэко-номразвития России на перспективу до 2030 года, в котором определены тенденции развития округа в составе народного хозяйства России по трем основным сценариям развития страны: инерционному, энерго-сырьевому и инновационному. (ИЭОПП СО РАН)

Разработаны общая схема и инструментальные средства для оценки обеспеченности населения России мясомолочной продукцией отечественного производства до 2030 г.

Разработаны методики прогнозирования ценовой динамики в зернопродуктовом подкомплексе России и расчета нормативных материальных затрат на возделывание зерновых культур, которая позволяет прогнозировать себестоимость зерна с учетом изменения цен по элементам затрат.

Подготовлен «Прогноз социально-экономического и научно-технического развития агропродовольственного комплекса РФ с учетом мировых тенденций на период до 2030 г.». (ИАгП РАН)

75. Проблемы и механизмы обеспечения экономической, социальной и экологической безопасности Российской Федерации

Подготовлен отчет о состоянии национальной безопасности Российской Федерации в 2008 г. и мерах по ее укреплению, в котором дан анализ развития реального сектора, в том числе основных фондов станкостроения, машиностроения и металлообработки, электроэнергетики. Рассмотрены проблемы кадров, финансов. Показано влияние финансовой системы и внешнеэкономической деятельности на экономику России, дан сравнительный анализ научно-технической и инновационной политики в России и в ряде развитых стран, показаны особенности промышленной политики в России в настоящее время. Разработаны предложения по стратегическому планированию обеспечения национальной безопасности в экономической сфере России. (ИЭ РАН)

Разработана научно обоснованная концепция противодействия теневой экономике, состоящая в формировании регулирующих воздействий на хозяйствующие субъекты, дифференцированных в зависимости от степени их вовлечения в теневую экономическую деятельность.

Подготовлена монография «Теневая экономика региона: моделирование, анализ, противо-действие».

Разработана методика учета влияния предприятий крупных интегрированных структур на показатели социально-демографической безопасности территорий муниципального уровня. (ИЭ УрО РАН)

С точки зрения достижения высоких показателей социально-экономической безопасности, разработана система структурных показателей экономического неравенства, которая отражает многообразие характеристик социальных факторов с полнотой, обеспечивающей возможности точной оценки эффектов взаимодействия между экономическими и социальными факторами. (ИСЭПН РАН)

Дан анализ эволюции проблемы климатических изменений (от глобального политико-экологического к политико-экономическому вызову), и основных концепций глобального потепления и его последствий для общественного развития в свете экономической теории и экономической политики; определены особенности концептуальных основ политики экономического развития в условиях глобальных климатических изменений с позиции неоклассической и институционально-эволюционной теории развития. Подготовлена монография «Экономика климатических изменений». (ИЭ РАН)

Определены рентабельности природоохранной деятельности для каждой отрасли промыш-ленности по критерию предотвращенного ущерба и по критерию снижения платежей за загрязнение и основные принципы формирования финансового механизма обеспечения воспроизводства и охраны природных ресурсов. (ИПР РАН)

Разработана методология разработки региональных инвестиционных программ на принципах эколого-хозяйственной сбалансированности. (ИПРЭ РАН)

Модернизирована модель экосистемы Ладожского озера и разработана модель экономического роста с неоднородными потребителями и загрязнением окружающей среды; описаны стационарные равновесия и для них проведен анализ сравнительной статистики. (СПб ЭМИ РАН)

Издан третий том «Атласа социально-политических проблем, угроз и рисков Юга России», в котором отмечен резкий всплеск терроризма на Северном Кавказе, расширение его зоны и смещение центра террористической активности в Ингушетию. Доказано, что нестабильность и рост экстремизма связаны с распространением коррупции, продолжающейся борьбой этноэлит за ресурсы, высоким уровнем безработицы, усиливающейся социальной дифференциацией. (ИСЭГИ ЮНЦ РАН)

76. Научные основы региональной политики и устойчивое развитие регионов и городов

Опубликована коллективная монография «Российский федерализм. Экономико-правовые проблемы», в которой впервые в отечественной науке проведено обобщенное исследование социально-экономических, правовых и исторических аспектов проблемы. Разработана система экономико-правовых механизмов расширения методов ведения и полномочий субъектов РФ в осуществлении государственно региональной социально-экономической политики.

Осуществлен системный анализ результатов начального этапа муниципальной реформы и предложены механизмы повышения ее результативности. (ИЭ РАН)

Разработана модель перехода к регионально дифференцированной государственной экономической политике, нацеленной на содействие рациональной территориальной специализации сельскохозяйственного производства. Концептуальной особенностью модели является опора на принципы антикризисного управления по отношению к менее развитым регионам и использование механизмов антициклического регулирования по отношению к более развитым регионам.

Разработаны практические рекомендации по реализации положений ФЗ «О развитии сельского хозяйства» и модель привлечения союзов сельскохозяйственных товаропроизводителей к формированию и реализации государственной аграрной политики. (ИАгП РАН)

Разработан перечень возможностей использования оценок конкурентного потенциала регионов для успешной реализации стратегии устойчивого развития. (ИПРЭ РАН)

Разработаны методологические положения, определяющие структуру и функционирование механизма реализации приоритетов развития человеческого потенциала региона, концептуальные основы механизма реализации стратегических приоритетов формирования и развития трудовой, ювенологической, геронтологической, культурной составляющих человеческого потенциала региона. Опубликована коллективная монография «Стратегические приоритеты социального развития регионов: проблемы формирования и выбора». (ИПРЭ РАН)

Разработан проект Федерального закона «О региональной промышленной политике в РФ». Закон носит модельный характер и может быть использован для разработки промышленной политики субъектов РФ.

Сделано научное обоснование бизнес-плана проекта создания технопарка «ИнтелНедра»
на основе оценки предпосылок его создания и возможности реализации инновационных проектов
на 2008-2011 гг. Разработаны принципы отбора субъектов малого предпринимательства как резидентов технопарка, определен круг проектов первой очереди. Обоснованы источники инвестиций и дана оценка социально-эконономической и бюджетной эффективности проекта создания технопарка.

Сформулированы основные положения региональной кластерной политики, реализованной при разработке пилотного проекта «Титановая долина» и Концепции Уральского автомобильного кластера.

Предложена методика выполнения расчетов по комплексной оценке объектов геолого-экономического районирования и социально-экономического развития субъектов РФ с целью разработки программы сбалансированного развития минерально-сырьевого комплекса Российской Федерации, в которой разработаны новые теоретико-методологические подходы к формированию основ устойчивого развития экономики региона в условиях формирования нового общества, базирующегося на интеллектуальных ресурсах и наукоемких технологиях. Опубликована монография «Регион в новой парадигме пространственной организации России». (ИЭ УрО РАН)

Выявлены особенности развития экономического пространства в свете нового этапа рыночных преобразований в России на примере Северо-Западного федерального округа. Опубликована монография «Пространственные аспекты развития региона».

Разработана «Концепция промышленной политики Вологодской области до 2020 года». (ВНКЦ ЦЭМИ РАН)

Предложена методика построения сценариев для субъектов Федерации Дальневосточного федерального округа, включая инструментальные способы согласования траекторий развития субъектов Российской Федерации со сценариями долгосрочного развития Дальнего Востока.

Определены основные перспективы развития ресурсного сектора экономики Дальнего Востока в структуре национальной экономики и экономики стран Азиатско-Тихоокеанского региона.

Предложена и апробирована на материалах России и Китая методика сравнительного анализа механизмов и параметров систем управления инновационными процессами.

Выявлена новая тенденция формирования положительного сальдо миграционного обмена со странами СНГ, что позволяет прогнозировать при условии создания комфортной институциональной среды расширение возможностей привлечения и закрепления мигрантов из этих стран в пределах региона. (ИЭИ ДвО РАН)

На основе изучения двух важных задач, возникающих при исследовании проблем пространственных трансформаций экономики: 1) взаимовлияния параметров экономического роста экономики и уровня региональных различий; 2) измерения изменений территориальной структуры – разработаны методические схемы оценки пространственных изменений сценариев территориального развития РФ. (ИЭОПП СО РАН)

Завершена систематизация результатов многолетних исследований социально-экономического развития Сибири в постсоветский период, их применения при разработке ряда стратегических документов как для макрорегиона, так и для отдельных субъектов РФ. На основе использования системного моделирования народнохозяйственных и региональных процессов, комплексного исследования и прогнозирования развития регионов и основных отраслей производства Сибири рассмотрены стратегические приоритеты, альтернативы и сценарии социально-экономического развития Сибири в долгосрочной перспективе. Детально рассмотрены новая структура экономики Сибири (через призму крупных инвестиционных проектов и программ), проблемы и перспективы промышленно-транспортного и аграрно-продовольственного комплекса макрорегиона. Осуществлены экономические оценки минерально-сырьевого потенциала Сибирского федерального округа, перспективы его наращивания и освоения. Опубликовано коллективная монография «Сибирь в первые десятилетия XXI века».

Разработана методология комплексной оценки конкурентных позиций регионов и муниципальных образований. Опубликована монография «Конкурентоспособность и стратегические направления развития региона».

Доказана необходимость для решения проблем утилизации нефтяного попутного газа (НПГ) реализации целого ряда новых инвестиционных проектов. Подготовлена коллективная монография «Как потушить факелы на российских нефтепромыслах: институциональный анализ условий комплексного использования углеводородов (на примере попутного нефтяного газа)». (ИЭОПП СО РАН)

Разработана модель регионального туристского управления (на примере Республики Карелия). (ИЭ КарНЦ РАН)

Разработаны методология и политика инновационного развития северного региона, доказана целесообразность и необходимость разработки ресурсно-инновационной стратегии развития Севера, в том числе в базовых отраслях. (ИСЭиЭПС Коми НЦ РАН)

Даны предложения по совершенствованию муниципальной нормативно-правовой базы и развитию коммунальной инфраструктуры региона.

Разработана Концепция социально-ориентированного инновационного развития Мурманской области до 2025 г.

Обоснована возможность и целесообразность формирования высокотехнологичных и транспортно-логистических кластеров и особых экономических зон на базе освоения нефтегазовых ресурсов арктического шельфа и развития транспортного комплекса Европейского Севера. (ИЭП КНЦ РАН)

В целях формирования рациональной структуры экономического пространства разработаны метод его фрагментации, базирующийся на выявлении обособленных пространственных сегментов как зон эффективного хозяйствования, обеспечивающих повышение качества жизни населения и многокритериальная модель формирования пространственных коалиций.

В целях реализации инновационной стратегии развития Республики Башкортостан разработана структура нефтехимического кластера, ядром которого выступают два многопрофильных узла: Уфимский и Стерлитамакско-Салаватский, объединяющие предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности региона. (ИСЭИ УНЦ РАН)

Разработаны сценарии стратегии социально-экономического развития Республики Дагестан до 2020 г. с учетом внутренних и внешних политических, экономических и социальных факторов. (ИСЭИ ДагНЦ РАН)

Построена математическая модель оптимизации государственного участия в инвестиционных проектах создания новых предприятий в ОЭЗ с учетом факторов неопределенности. (ИИПРУ КБНЦ РАН)

77. Формирование основ современной системы международных отношений

Завершена разработка теоретико-методологических основ системно-исторического анализа становления глобализации как целостного и долговременного процесса, объединяющего политэкономические и международно-политические составляющие. Подготовлена коллективная монография «Трансформации политического миропорядка: перспективы управляемости». (ИМЭМО РАН)

Подведены итоги развития российско-американских отношений в 2000-2008 гг., выявлены основные их уроки. Разработаны сценарии прогнозов отношений в ключевых сферах – нераспро-странение ядерного оружия и борьба с международным терроризмом, урегулирование международных конфликтов и кризисов. Предложена и обоснована наиболее приемлемая для России модель отношений с США, выявлены наиболее перспективные элементы в повестке дня отношений, отвечающие реалиям XXI века.

Выявлено, что на протяжении 2008 года возросла острота проблем трубопроводной политики США, которая все очевиднее вступает в противоречие с центральноазиатским вектором энергетической политики России. (ИСК РАН)

На основе анализа современного состояния разработаны перспективы развития Европейского Союза как интеграционной группировки – одной из основ современной системы международных отношений. Подготовлен прогноз возможных вариантов стратегий мировых центров силы в отношении ЕС (США, Китай, Индия), влияющих на политические и экономические отношения Рос-
сия – Евросоюз и позицию России в системе внешних связей ЕС. Определены и проанализированы возможности, риски и препятствия для задач внешней и внешнеэкономической политики РФ.

Дана оценка места России в мировом цивилизационном пространстве, ее роли в Большой Европе.

На основе исследования реформы системы государственного управления ЕС предложены рекомендации для совершенствования административной системы в России. Исследована возможность применения опыта таможенного союза ЕС для развития интеграционной группировки ЕврАзЭС и, в частности, строящегося таможенного союза России, Белоруссии и Казахстана. Дан анализ использования Европейским Союзом принципа политической обусловленности в рамках «пятого расширения» (страны ЦВЕ), Европейской политики соседства (ЕПС), отношений с Россией, а также государствами Африки, Карибского и Тихоокеанского регионов. (ИЕ РАН)

Выявлены благоприятные факторы для дальнейшего упрочения российско-китайского партнерства, общность позиций двух стран по многим важным международным проблемам, прежде всего, в вопросе о необходимости укрепления многополярного мира, о создании справедливой системы международных отношений с участием всех стран, и больших, и малых, о недопусти-
мости порочной практики создания и расширения военных блоков, окружения неугодных США и Западу стран военными базами. Разработаны предложения по расширению сотрудничества Россией
и Китая.

Разработаны предложения по сотрудничеству со странами АСЕАН, Японией, Республикой Корея. (ИДВ РАН)

Определены перспективы развития сотрудничества в группе стран БРИК (Бразилия, Россия, Индия, Китай).

Выявлены факторы изменений геополитической ситуации в Латинской Америке, дан анализ политических и международных последствий левого дрейфа. Особое внимание уделено упадку гегемонии США в регионе, роли президента Венесуэлы У. Чавеса и его нефтяной дипломатии, расширению блока АЛБА (Боливарианской Альтернативы для Америк) и приоритетам внешней политики его участников. (ИЛА РАН)

Завершен исследовательский проект «Российская политика в Африке как основа формирования позитивного образа России на континенте», подготовлена к печати монография «Российско-африканские отношения в условиях глобализации». Обобщены итоги развития российско-африканских отношений с момента распада СССР до настоящего времени. Разработана система мер по их совершенствованию в интересах РФ и стран Африки.

Завершен исследовательский проект «Россия, проект Большого Среднего Востока и проблема ближневосточного урегулирования».

Опубликована монография «Африка в стратегии Китая», в которой прослежена динамика стремительного проникновения Китая в Африку и сделаны выводы для России.

Доказана необходимость сохранения и реформирования ООН как универсального гаранта международного мира и безопасности. Опубликована монография «ООН в начале ХХI века» Выявлены близость или совпадение позиций России и африканских стран в ООН по важнейшим мировым и региональным проблемам и возможность их конструктивного сотрудничества в целях поддержания международной стабильности и развития. (ИАф РАН)

Проведен анализ августовских событий в Грузии их влияния на сложившуюся практику отношений между ведущими державами, основанную на концепции «однополярного мира».

Проанализированы основные факторы, обусловившие негативную динамику и перспективы военно-политической обстановки в мире. Разработаны предложения по проблемам национальной безопасности. (ИПМБ РАН)

Дан анализ процессов, приведших к возникновению государственности в долине Нила, а также механизмов, влиявших на трансформации древнеегипетского общества и государства. (ЦЕИ РАН)

78. Комплексные исследования экономического и политического развития иностранных государств и регионов мира во взаимосвязи с национальными интересами Российской Федерации, опыт реформ в иностранных государствах

В рамках проекта «Север – Юг – Россия» опубликован ежегодник, в который включены материалы как аналитического, так и информационно-справочного характера. Проанализированы политика Севера в рамках Доха-раунда (ВТО), экономические и политические реалии в регионах Юга (Китай, Индия, Ближний и Средний Восток, Латинская Америка и др.); энергетические проблемы в отношениях Север – Юг; возможности России с учетом проблем и противоречий в отношениях Центр – Периферия.

Проведен анализ приоритетных направлений стратегии развития США, взаимосвязи между национальными и глобальными процессами развития, системных причин возникновения финансового кризиса, эффективность антикризисных мер в США. Рассмотрен комплекс вопросов США-ВТО. Выявлены особенности иммиграционной политики США в последние годы, и степень влияния иммиграции на социально-экономическое развитие страны, а также особенности борьбы с терроризмом, подготовлена коллективная монография «США в меняющемся мире».

Дан анализ воздействия политических, военно-политических, экономических и социальных, факторов на национальные интересы России в Центральной Азии и определены перспективы развития Шанхайской организации сотрудничества.

Выявлены миграционные потоки в развивающихся странах Азии и Африки и их влияние на экономическое развитие ряда стран.

Выявлено влияние международной специализации отдельных стран Европейского Союза на отраслевую структуру экспортируемых ими прямых инвестиций. Опубликована коллективная монография «ЕС и Россия: от прямых капиталовложений к инвестиционному сотрудничеству».

Дан анализ концепции корпоративного гражданства, причины ее возникновения и факторы, влияющие на внедрение ее основных принципов и норм в практическую деятельность крупных компаний и корпоративного сектора в целом. Опубликована монография «Корпоративное гражданство: концепции, мировая практика и российские реалии». (ИМЭМО РАН)

Проведено комплексные исследования экономического и политического развития США и Канады по заявленным темам во взаимосвязи с национальными интересами России.

Дан анализ структуры и тенденций развития науки и образования США в эпоху «экономики знаний», механизмов интеграции и организации науки и образования, роли государства в развитии университетов и научных исследований, механизмов финансирования науки и образования, кадрового потенциала высшей школы, места инженерного образования в американских университетах.

Завершены исследования по финансово-экономическим аспектам взаимоотношений между центром и регионами в зарубежных федерациях. Осуществлен сравнительный анализ различных вариантов распределения доходных и расходных полномочий, использования межбюджетных трансфертов и механизмов выравнивания бюджетной обеспеченности регионов. (ИСК РАН)

Дан анализ конкретных форм феномена коррупции в государственной службе Франции с учетом задачи использования в России французского опыта в борьбе с этим социальным злом. Проведены исследования специфики отношений России с Францией и Германией как основы формирования структуры европейской безопасности.

Подведены итоги исследования североевропейской модели экономического развития. Выработаны критерии оценки экономической модели, применяемой во всех странах региона, показано, почему она характеризуется относительной устойчивостью. Проанализирован ход перестройки северо-европейских стран в направлении перехода на инновационный путь развития. Дан анализ военно-политической ситуации на Севере Европы, перспективам ее развития.

Предложены и обоснованы критерии политики России в отношении наиболее проблемных районов балканского полуострова, в т. ч. Косово.

Определены тенденции экономического сотрудничества стран Причерноморья и деятельности Организации Черноморского Экономического Сотрудничества. Дана оценка деятельности этой организации и перспектив ее дальнейшего развития. Представлены предложения и материалы к юбилейному саммиту ОЧЭС.

Осуществлялся мониторинг общественно-политической и экономической жизни Украины, анализ тенденций в российско-украинских отношениях, а также в отношениях Украины и Европейского Союза, Украины и НАТО.

Дан анализ современного состояния и тенденций развития мирового рынка капиталов с целью выработки стратегии привлечения иностранных инвестиций в экономику нашей страны и совершенствованию в целом инвестиционного сотрудничества России со странами Запада. Разработаны рекомендации, направленные на активизацию денежно-кредитной политики в качестве средства подъема экономики России и формирования прогрессивной производственной структуры.

Определены основные направления инновационного развития Европы и роль государства в стимулировании внедрения инноваций в реальную экономику. Сформулированы рекомендации по созданию благоприятного климата для роста инвестиционной активности зарубежных компаний в приоритетных для России областях производства и для коммерциализации передовых российских технологий на мировых рынках.

На основе использования сравнительного метода исследований выявлены тенденции социального развития ведущих западноевропейских стран и сделаны выводы о возможности использования их опыта при разработке концепции социального государства и стратегии социальной политики в России. (ИЕ РАН)

Проведен анализ национальной стратегии построения в Китае инновационной экономики.

Изучена введенная в КНР система скоростной транспортировки по территории страны свежей сельхозпродукции, т.н. система «зеленых коридоров», явившейся шагом к интеграции всех регионов и формой эффективной транспортировки сельскохозяйственной продукции.

Проведен анализ экономической ситуации в КНР за последние 5 лет реформы, в котором помимо внутренних факторов рассматривались и внешние факторы, среди которых особое внимание уделено возрастающим рискам на мировом финансовым рынкам. Проведено сопоставление загрязнения водных ресурсов и атмосферы в России и Китае. Даны предложения по сотрудничеству России и Китая в решении стоящих перед двумя странами экологических проблем.

Определены возможные перспективы долгосрочного развития экономики и экономической политики КНР. (ИДВ РАН)

Рассмотрено влияние смены политической ориентации в странах Латинской Америки на их макроэкономическую политику. (ИЛА РАН)

Осуществлен комплексный анализ итогов развития Африки в начале нового столетия. Отмечены позитивные факторы развития, которые привели к улучшению общей ситуации на континенте за последние 10 лет. Выявлены и обстоятельства, мешающие развитию Африки и среди них – мировой финансово-экономический кризис.

Выявлены отличительные черты исламских финансово-экономических институтов в мировой экономической системе и возрастании их влияния на мировую экономику в целом, и российскую – в частности в условиях мирового финансового кризиса.

Завершен исследовательский проект «Миграционные процессы Юг – Север: уроки для России». Определено специфическое место России, Африки и ЕС в миграционных процессах Юг – Север. Изучена особая «российская» модель миграционной политики и сделана попытка определить перспективы ее развития. (ИАф РАН)

Осуществлен сравнительный анализ моделей социально-экономической и политической трансформации, ее влияния на модернизацию экономик и обществ в постсоциалистических странах.

На основе анализа экономических, социальных, политических и международных аспектов развития стран ЦЮВЕ, СНГ, Восточной и Юго-Восточной Азии. Сделаны прогнозы по развитию отношений России с этими странами. (ИЭ РАН)

Выполнена сравнительная оценка масштабов и структуры новой экономики, включая сектор информационно-коммуникационных технологий в странах АТР и России. Предложена и апробирована на материалах России и Китая методика сравнительного анализа механизмов и параметров систем управления инновационными процессами. (ИЭИ ДВО РАН)

79. Место Российской Федерации в мировом хозяйстве, особенности интеграции Российской Федерации в мировое экономическое сообщество

Выполнен прогноз развития России, ведущих стран мира (Китая, Индии, Европы, США и Японии) и мировой экономики в целом на 2009 г. Дан анализ экономических взаимоотношений России с внешним миром на краткосрочную и среднесрочную перспективу. Подготовлен прогноз конъюнктуры важнейших рынков российского экспорта, дана оценка изменений на международных финансовых рынках. Представлен прогноз развития международных отношений в 2009 г. Проанализированы основные возможные вызовы для России и возможности ответа на них. Опубликован прогноз «Россия и мир: 2009. Экономика и внешняя политика».

Определены основные направления долгосрочного инновационного развития по областям науки, странам и регионам. Применительно к России изучены такие направления государственного регулирования инновационной сферы, как интеграция науки и образования через создание научно-образовательных центров и федеральных университетов, кадровые аспекты инновационной политики, а также организационное реформирование. Опубликована монография «Государственное регули-рование науки в России».

Впервые подробно проанализированы материалы о международной инвестиционной позиции России. Опубликована монография «Платежный баланс России».

Дана оценка перспектив взаимодействия России со странами СНГ и Запада. Подтверждена целесообразность вступления России в ВТО. Проведен анализ экспортно-импортной политики России.

Дан анализ процессов перестройки мирового рынка нефти и газа в контексте изменений, разворачивающихся в наиболее динамичных зонах глобальной экономики. Опубликована монография «Энергетическая безопасность глобализирующегося мира и Россия». (ИМЭМО РАН)

Проведен анализ актуальных аспектов внешнеэкономической деятельности России и задач по ее совершенствованию. Показаны объективные факторы, масштабы и направления улучшения структуры российского экспорта в русле научно-технического прогресса. Определены возможности экспорта вооружений для совершенствования экспорта страны. (ИСК РАН)

Дана оценка роли внешнеэкономических связей в процессе расширенного воспроизводства в России, динамики, структуры и товарного наполнения отечественного экспорта и импорта. Определено место России в международной торговле услугами и движении капиталов.

Выявлены особенности взаимосвязи России и стран Европы в энергетической сфере в последние годы, прежде всего по проблемам производства и экспорта нефти и газа, а также электроэнергии и угля. Определена позиция в мировом энергетическом пространстве и ограничения, имманентные России во взаимоотношениях с европейскими партнерами. Дана оценка энергетической безопасности Европы в контексте ее зависимости от поставок российских энергоресурсов.

Дан анализ коллизий на рынке природного газа и выявлены перспективы создания газового картеля и иного рода альянсов национальных и корпоративных производителей газа.

Исследованы тенденции развития мировой валютной системы. Выявлены причины происходящих трансформаций, связанные с изменением соотношения мировых экономических сил и кризисными явлениями в мировой финансовой системе. Разработаны конкретные предложения, направленные на совершенствование валютной политики России. (ИЕ РАН)

Проведен анализ развития стран, представляющих интерес для двустороннего сотрудничества с Россией – Бразилия, Аргентина, Перу, Венесуэла, Никарагуа.

Отмечено изменение статуса Бразилии, которая воспринимается сегодня уже не только как одна из крупнейших стран мира с богатейшим природным потенциалом, но и как реальный претендент на превращение в один из полюсов глобального развития в XXI столетии. (ИЛА РАН)

Завершен исследовательский проект «Сырьевые ресурсы Африки в мировой экономике
ХХI века».

Завершен исследовательский проект «Россия и арабские страны: перспективные направления сотрудничества». Опубликована монография «Ближний, Средний Восток и Северная Африка в мировом нефтегазовом хозяйстве». Проведен анализ взаимодействия России и стран Ближнего Востока и Северной Африки в нефтегазовой отрасли, политические и иные риски, с оценкой которых связаны перспективы российских инвестиций в регионе. (ИАф РАН)

Осуществлен анализ фактора общего соседства России, Евросоюза, Китая, других центров силы, последствий для политического и экономического развития СНГ, выработаны конструктивные подходы к взаимодействию в новом геополитическом треугольнике «РФ – ЕС – постсоветские государства – новые соседи», «РФ – СНГ – Китай».

Выявлено влияние глобализации и регионализации на выбор Россией моделей интеграции в мировую экономику и форм политического взаимодействия.

Дан анализ трансформации внешнеэкономических связей стран Центральной и Юго-Восточ-
ной Европы в условиях европейской интеграции и в контексте новых форматов сотрудничества
с Россией.

Определены позиции России на мировых рынках традиционной и новой энергетики, а также трудности энергодиалога и энергобезопасности. (ИЭ РАН)

Разработаны предложения, направленные на минимизацию рисков от либерализации включения России и других стран СНГ во всемирное разделение труда; эти предложения касаются валютного регулирования, регулирования внешнеторговых отношений, выработки взвешенной политики в отношении вступления России и других стран СНГ в ВТО, а также разработана методика оценки эффективности международного экономического сотрудничества.

Дан анализ расширения масштабов международных операций российских компаний и активизация их зарубежной экспансии. Выработан набор экономических индикаторов, позволяющих предвидеть кризисные ситуации. (ИПР РАН)

Определены теоретико-методологические аспекты управления устойчивым развитием региона. Выявлены основные факторы, влияющие на процесс интеграции регионов ЮФО в мировое экономическое хозяйство. Определены ключевые проблемы и основные вызовы, препятствующие обеспечению устойчивого развития и интеграции РД в мировое хозяйство. (ИСЭИ ДНЦ РАН)

Выполнен кросс-базовый анализ таможенной статистики стран СВА, РФ и ДФО за период 2000-2007 гг. и оценена емкость товарных ниш для продукции отраслей экспортной специализации экономики Дальнего Востока на рынках Японии, Китая и Республики Корея.

Выполнен сравнительный анализ ценовой конкурентоспособности дальневосточного экспорта сырьевых ресурсов на рынках стран СВА, показано, что наиболее высокий уровень конкурентоспособности характерен для дальневосточной лесопродукции и продукции ТЭК. (ИЭИ ДВО РАН)

80. Международ-ный терроризм, проблемы обеспечения национальной безопасности Российской Федерации

Выполнен анализ важнейших тенденций в развитии глобальной и региональной безопасности, направлений борьбы с международным терроризмом, контроля над вооружениями и разоружения. Рассмотрены ключевые проблемы функционирования системы ядерного нераспространения, направлений противодействия «расползанию» оружия и материалов массового уничтожения. Опубликовано Специальное приложение ИМЭМО РАН к русскому изданию Ежегодника СИПРИ «Вооружения, разоружение и международная безопасность».

Проведен комплексный анализ развития глобального партнерства в формате «большой восьмерки» в области нераспространения ОМУ, определены наиболее приоритетные для РФ направления сотрудничества: уничтожение ХО и утилизации АПЛ и другие важные для зарубежных партнеров направления, охватывающие ядерную сферу. Предложены конкретные рекомендации по продвижению российских инициатив в этой области. (ИМЭМО РАН)

Разработаны предложения по повышению эффективности международного сотрудничества в деле противостояния терроризму. (ИСК РАН)

Разработаны предложения по развитию отношений России и Европейского Союза в вопросах международной и региональной безопасности. (ИЕ РАН)

Создана база данных о деятельности террористических организаций в странах Европы, Ближнего Востока и Африки. Проведено заседание «Круглого стола» на тему: «Образы современного терроризма как информационный и политический ресурс». Прослежена глобальная и региональная динамика роста числа террористических организаций и терактов в мире, обращено внимание на относительный и абсолютный рост террористической деятельности религиозных организаций. (ИАф РАН)

Проведен анализ явлений «сетевого терроризма» и разработан комплекс мероприятий по борьбе с ним. (ИПМБ РАН)

IX. ИСТОРИКО-ФИЛОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

81. Комплексные исследования этногенеза, этнокультурного облика народов, современных этнических процессов, историко-культурного взаимодействия в Евразии

Ряд важных научных открытий сделан археологами СО РАН. Проведено комплексное исследование этногенеза, этнокультурного облика народов, современных этнических процессов; историко-культурного взаимодействия в Евразии.

Разработана хронология древнейших стоянок Южного Дагестана, отражающая начальное освоение Евразии в нижнем палеолите на стадии развития микролитического варианта культуры ранних гоминид. Древнейшие палеолитические комплексы стоянки Дарвагчай-1 относятся к раннему неоплейстоцену (750-550 тыс. л. н.). Подобная индустрия является одной из древнейших на Кавказе и, видимо, предшествует ашельским технокомплексам региона. Ее аналоги прослеживаются в раннепалеолитических комплексах Восточной Африки (Омо) и Ближнего Востока (Бизат Рухама). Новые данные позволяют рассматривать территорию современного Ирана и каспийское побережье Кавказа, как транзитную зону миграционных волн древнейших человеческих популяций из Африки в Евразию.

Совместными с Институтом цитологии и генетики СО РАН исследованиями выявлено, что в генофонде позднекротовского населения фиксируется увеличение доли западно-евразийских гаплогрупп, что, по всей видимости, указывает на первые этапы «андронизации» Барабинской лесостепи. Анализ данных по андроноидному населению указывает на явное генетическое влияние пришлого андроновского населения на аборигенное кротовское, что подтверждает гипотезу об интенсивных генетических контактах пришлого и местного населения, приведшего к образованию особых андроноидных популяций и вариантов материальной культуры. (ИАЭТ СО РАН)

В книге « Монгольская империя и кочевой мир» (Кн. 3) на основе анализа и сопоставления как археологического материала, так и данных письменных источников по различным кочевым обществам показано, что государство у кочевников возникало только там и только тогда, где они были вынуждены вступать во взаимодействие с более высокоорганизованными оседлыми обществами, создавая свою оригинальную политическую систему, предназначенную для эффективной адаптации к более крупным и социально-экономически более высокоразвитым соседям. Отсутствие в кочевых обществах институционального государства объясняется не только дисперсностью расселения, но и зачастую смешанностью кочевания и постоянными перемещениями (перекочевками). (ИМБТ СО РАН)

Исследована история Российских экспедиций в Центральную Азию на рубеже XIX–XX вв. Российским экспедициям принадлежит особая роль в научном собирании уникальных коллекций предметов изобразительного искусства и художественной культуры, материальной культуры, письменных памятников. На основе архивных материалов впервые в полном объеме восстановлена история подготовки и проведения экспедиций М.М. Березовского, С.Ф. Ольденбурга, охарактеризованы их находки. Впервые введены в научный оборот материалы из Архива востоковедов СПбФ ИВ РАН. Принципиальной новизной отличаются исследования, посвященные анализу рукописей, благодаря российским экспедициям составивших значительную часть собрания СПбФ ИВ РАН (ныне – Института восточных рукописей РАН). (ИВР РАН)

В работе «Язык и обряд. Язык и традиционная обрядность осетин в аспекте ее текстуально-вербального выражения» впервые в осетиноведении исследован обрядовый похоронно-поминальный текст, его семантическая, аксиологическая и функциональная природа. Выдвинута концепция вертикального и горизонтального структурирования в обрядовом тексте мирового пространства, рассмотрен пространственно-временной континуум этого структурирования, проведено сопоставление погребений и погребальных обрядов с реалиями и данными нартовского эпоса, дано новое осмысление троичного членения нартовского общества как имеющего связь с трехчленным делением мироздания, приходящим на смену его первоначальному, пятичленному более архаичному делению. (СОИГСИ РАН)

Двухтомное научное издание на трех языках (башкирском, русском, английском) «Салават в башкирском фольклоре» содержит произведения фольклора о национальном герое башкирского народа, поэте-импровизаторе Салавате Юлаеве. В первом томе помещены народные предания и легенды о Салавате-батыре. Второй том включает эпические сюжеты, песни (с нотными записями) и баиты о легендарном поэте-воине. Тексты обстоятельно паспортизированы, мотивы и реалии сюжетов подробно прокомментированы с привлечением документальных источников. Тома завершаются глоссарием и пятью указателями. (ИИЯЛ УНЦ РАН)

82. Сохранение и изучение культурного, археологического и научного наследия: выявление, систематизация, научное описание, реставрация и консервация

Продолжено осуществление научного проекта «Археология северорусской деревни X-XIII вв.». Подведены итоги научной систематизации и исследования богатейшего вещевого материала: бытовых вещей, орудий труда, предметов вооружения и украшений, собранного в последние десятилетия. Основным источником для исследования послужили материалы Мининского археологического комплекса на Кубенском озере, при раскопках которого получена эталонная коллекция средневековых артефактов, насчитывающая более 10 000 предметов. Открытие, введение в научный оборот и анализ огромного массива древностей, материала, ранее находившегося вне поля зрения археологии, впервые дало возможность получить всестороннее представление о материальной культуре средневековой деревни, уточнить хронологию многих типов бытовых вещей и украшений, распространенных в Восточной Европе, сопоставить культурные традиции древнерусского города и деревни. (ИА РАН)

Установлено место захоронения национального героя России князя Дмитрия Пожарского.
В 2008 г. проведены археологические исследования усыпальницы князей Пожарских и Хованских в Спасо-Евфимиевом монастыре г. Суздаля, которые приобрели особое общественное значение.
В результате раскопок обнаружена усыпальница XVI-XVII вв. Изучены останки 98 погребенных (44 в периметре усыпальницы). Установлена относительная и абсолютная хронология погребений. Проведена антропологическая экспертиза всех полученных останков. Подтверждена высокая вероятность идентификации погребения в третьем саркофаге (предложена в 1852 г. одним из создателей русской археологии графом А.С. Уваровым) с останками национального героя, князя Дмитрия Михайловича Пожарского (+1642). В науку введены уникальные детали погребального обряда боярских родов Московского царства, позволяющие ставить усыпальницу Пожарских в один ряд с некрополем Архангельского собора Кремля и кладбищем ранних Романовых в Новоспасском монастыре. (ИА РАН)

Выпущен в свет «Краткий тибетско-русский медицинский словарь с монгольскими эквивалентами» – первое многоязычное (в одной словарной статье используется несколько языков – тибетский, монгольский, санскрит, латинский, русский) справочно-информационное издание с полноценным использованием оригинальной тибетской графики. Словарь составлен на основе древних тибетских и монгольских медицинских источников («Дзэйцхар-мигчжан», «Чжуд-ши», «Атлас тибетской медицины», «Монголун зуб таниху Толи» и др.), а также на материалах исследований современных российских и зарубежных ученых в данной области. (ИМБТ СО РАН)

Фундаментальной разработкой академической русистики стало издание древнерусского перевода с греческого оригинала «Пчелы» (в 2-х томах), выполненного на восточнославянской языковой территории в XIII в. Публикация текста (по изданию В. Семенова, 1893 г.) предваряется исследованием языковых особенностей перевода. Древнерусский текст приводится параллельно с греческим. В издании содержатся русско-греческий и греческо-русский указатели, а также обратный словник. В русско-греческом указателе приводятся все словоформы, встретившиеся в памятнике, с их грамматической характеристикой и греческим соответствием. Печатается также текст той же редакции «Пчелы» по рукописи РГАДА, имеющей некоторые новгородские черты. Публикация сопровождается описанием рукописи и палеографическими примечаниями. (ИРЯ РАН)

83. Изучение исторических истоков терроризма, мониторинг ксенофобии и экстремизма в российском обществе, антропология экстремальных групп и субкультур, анализ комплекса этнических и религиозных факторов в локальных и глобальных процессах прошлого и современности

Усовершенствование системы мониторинга этнических и конфессиональных отношений в постсоветских государствах коснулось технологии контроля точности экспертных оценок. Новая технология, в частности, позволила зафиксировать рост напряженности в Южной Осетии почти на год раньше произошедшего военного конфликта в августе 2008 г. Экспертные оценки нарастающим итогом публиковались в 6 выпусках бюллетеня Сети этнологического мониторинга и раннего предупреждения конфликтов. Обзор важнейших тенденций этнокультурного развития в России и других постсоветских государствах содержится в ежегодном докладе Сети этнологического мониторинга и раннего предупреждения конфликтов Этническая ситуация и конфликты в странах СНГ и Балтии, 2007. (ИЭА РАН)

На примере приграничного российского региона – Оренбургской области, изучен феномен так называемых новых этнических групп, т.е. категорий населения, которые воспринимаются местными жителями как чужаки, несмотря на длительное совместное проживание и взаимную толерантность. Конкурентная среда провоцирует межэтническую и межрелигиозную напряженность. Исследованы модели группового поведения, ориентированные на интеграцию и сегрегацию, характерные, прежде всего, для местных кавказских общин, а также части азиатских мигрантов (отдельно изучены – турки–месхетинцы). На основе социологических опросов и социологии малых групп исследованы межнациональные и этноконфессиональные отношения, выявлены сферы межэтнической напряженности и проявлений религиозного экстремизма. Сформирован подход, в рамках которого, анализируется этнокультурный потенциал региона как фактор формирования российской нации. Основу этого подхода составляет оценка этнокультурной ситуации с точки зрения перспектив гражданской интеграции. (ИЭА РАН)

Завершено исследование посвященное проблемам адаптации исламского сознания рядовых верующих и их духовных лидеров в условиях глобализации с уделением особого внимания ваххабитской составляющей в этих процессах. Установлено, что традиционный ислам в Дагестане все еще имеет большой фундаменталистский потенциал: от 10 до 30% мусульман республики придерживается салафитских позиций, что является питательной средой для поддержки ваххабизма и снижает адаптационный потенциал мусульманского сознания в условиях глобализации. Показано, что в религиозном сознании рядовых верующих имеют место тенденции, противоречащие традиционным установлениям ислама: большинство опрошенных выступают против исламской Республики Дагестан, внедрения шариата в общественную и государственную жизнь, против участия в политической деятельности религиозных организаций и их лидеров, против многоженства. В сфере экономической жизни мусульмане РД зачастую исходят из собственных интересов, а не требований ислама. Отмечено, что предрасположенность к идеям исламского фундаментализма и консервативность у духовных лидеров выше, чем у рядовых верующих, и что к условиям глобализации они адаптируются намного хуже, чем их единоверцы, например, в Республике Татарстан. (ИИАЭ ДНЦ РАН)

В книге «Украина и украинцы: образы, представления, стереотипы. Русские и украинцы во взаимном общении и восприятии» проведен ретроспективный анализ взаимного восприятия русских и украинцев, формирования и функционирования стереотипов и имиджей, пропагандистских клише и мифов в русско-украинских отношениях с включением как собственно исторической, так и историко-культурной, лингвистической, литературоведческой проблематики. В основу положены материалы совместный российско-украинской научной конференции «Украинцы и русские: братья? Соседи? Конкуренты? Украинцы глазами русских, русские глазами украинцев. XIV-XXI вв.» (ИСл РАН)

84. Проблемы теории исторического процесса, обобщение опыта социальных трансформаций и общественный потенциал истории

Внешняя политика СССР на широком международном фоне и с учетом особенностей сталинской системы руководства исследована в монографии «Канун трагедии. Сталин и международный кризис 1939–1941 гг.». Показана взаимосвязь идеологии и реальной политики в намерениях и действиях советского руководства, подробно рассмотрен вопрос о секретном протоколе к советско-германскому договору от 23 августа 1939 г., который вызывает острые дискуссии и по настоящий день. Автор использует многофакторный метод исследования в освещении сложного и драматического периода. (ИВИ РАН)

Завершено фундаментальное исследование истории уральской металлургии с древнейших времен до наших дней. Результаты обобщены в монографии «Металлургия Урала с древнейших времен до наших дней». В ней представлены все отрасли металлургического производства за беспрецедентно широкий исторический период, его экономические последствия, социальные отношения, характеризуется индустриальное наследие как культурологический ресурс постиндустриального общества, что позволяет извлечь уроки прошлого для современной социальной практики. Осуществлен новый подход к концептуальной оценке роли уральской металлургии в системе хозяйственных отношений и связей, установленных в результате модернизационных процессов, протекавших в стране и во всем мире. Исследование является уникальным и не имеет аналогов в мировой науке. (ИИА УрО РАН)

Продолжено осуществление фундаментального проекта Власть и общество в странах Центральной и Восточной Европы: история и современность. Власть и общество: непростые взаимоотношения (Страны Центральной и Юго-Восточной Европы в XX веке). Рассмотрены вопросы взаимодействия власти и общества в контексте модернизации «новых» государств на Балканах, образовавшихся после 1878 г. Методологически работа строится на основе общей теории модернизации, включая дополнительные разработки, относящиеся к особенностям хода процесса модернизации в «другой», незападной Европе. (ИСл РАН)

В книге « Москва и Восточная Европа. Власть и церковь в период общественных трансформаций 40-50-х годов XX века: Очерки истории» впервые в отечественной науке на основе документов из федеральных архивов России исследуются проблемы государственно-церковных отношений в странах Восточной Европы на этапе зарождения и функционирования политических режимов советского типа. Особое внимание уделяется раскрытию позиции и роли Москвы при определении и реализации политики правящих компартий по конфессиональным вопросам. Анализируются конкретные направления политики власти по отношению к ведущим конфессиям региона – православной, римско-католической и греко-католической и особенности решения церковного вопроса в Албании, Болгарии, Венгрии, Польше Румынии, Чехословакии и Югославии. (ИСл РАН)

85. Изучение эволюции человека, обществ и цивилизаций, человек в истории и история повседневности, ретроспективный анализ форм и содержания взаимоотношений власти и общества

Завершен многолетний фундаментальный, не имеющий прецедента в мировой историографии проект – монографическое исследование истории Востока с древнейших времен до наших дней. Его специфика – комплексное изучение Востока как целостности, выделение общего и особенного в развитии стран и народов этого региона, одинаково плотное рассмотрение социально-экономического, политического и этнокультурного аспектов, попытки теоретических обобщений. Завершающий VI том посвящен изучению истории стран Азии и Северной Африки во второй половине XX века. Проанализировано политическое, экономическое и культурное положение более 50 государств Востока, подводятся итоги развития региона за рассматриваемый более чем полувековой период, обсуждаются тенденции и перспективы эволюции стран Востока. (ИВ РАН, СПбФ ИВ РАН)

Реализован фундаментальный научный проект «Война и общество в XX веке». Проведен теоретический анализ проблем связанных с войнами XX в. и, прежде всего, – с I и II мировыми войнами, рассматриваемых на примерах общественных настроений и их изменений в период войн и вооруженных конфликтов с начала XX в. В центре внимания авторов - социально-экономические, идейно-политические, этнические, конфессиональные изменения и революционные потрясения в странах - участницах мировых войн. Одна из центральных тем книги - общественные перемены в этот период в России. Большое место отведено общественно-политическим явлениям в оккупированных Германией странах (коллаборационизм, движение Сопротивления), а также в нейтральных странах Европы – Ирландии, Испании, Португалии, Швейцарии, Швеции. (ИВИ РАН)

В книге «Азиатская часть России: новый этап освоения северных и восточных регионов страны» проведен анализ ведущей роли государства в процессе хозяйственного освоения Азиатской России в конце XVI - начале XX в., форм и методов освоения, способов привлечения частных и иностранных инвестиций. Показана значимость экономической роли государства в XX в. при осуществлении крупнейших социально-экономических программ. Проанализированы не только реализованные, но и перспективные и альтернативные проекты транспортного и в целом хозяйственного освоения Азиатской России. По-новому удалось представить основные модернизационные процессы в регионе, их роль в формировании государственной доктрины «сдвига производительных сил на Восток». Смена государственной доктрины на принцип «саморазвития регионов», как части общих системных изменений в стране, привели к обвальной реиндустриализации, началу процесса демографического запустения огромной территории. (ИИ СО РАН, ИЭОПП СО РАН)

86. Исследование государственного развития России и ее места в мировом историческом и культурном процессе

Завершен вызвавший большой общественный резонанс проект документальных публикаций «Архивы Кремля» (в трех томах). Вышел завершающий третий том: «Президиум ЦК КПСС. 1954-1964. Черновые протокольные записи заседаний. Стенограммы. Постановления. В 3-х т. Т. 3: Постановления. 1959-1964».

В сборнике публикуются рассекреченные документы из Российского государственного архива новейшей истории и Архива Президента Российской Федерации о деятельности высшего партийно-государственного органа в СССР – Политбюро (Президиума) ЦК КПСС в 1959–1964 гг. Публикуемые документы – ценный исторический источник для изучения важного периода в истории СССР, первого десятилетия глубоких реформ в различных областях жизни советского общества, связанных с именем Н.С. Хрущева. (СПбИИ РАН)

Изучено политико-административное деление Древнерусского государства и русских княжеств IX–XIII вв., социальный состав и функции древнерусского веча, отношения боярства и князей, древнерусская децимальная система (десятские и сотские) в IX-XV вв. Выпущена коллективная монография «Древняя Русь: Очерки политического и социального строя». Исследование базируется на максимально возможном круге источников, что делает ее выводы максимально достоверными и репрезентативными. (ИРИ РАН)

Обобщающее справочное издание – энциклопедический словарь «Великий Новгород. История и культура IX – XVII веков» впервые представляет в систематизированном виде социально-политическую историю и духовную культуру древнего Новгорода, раскрыты существенные черты важнейших событий и явлений в судьбе одного из главнейших центров Руси. Статьи Словаря охватывают все аспекты жизни средневекового мегаполиса и представляют собой обзорные, справочные, библиографические, проблемные работы. Собраны сведения по истории и культуре как самого Новгорода, так и его ближайших окрестностей. (СПбИИ РАН)

Выпущен крупный обобщающий труд «Управленческая элита Российской империи. История министерств. 1802–1917». Книга посвящена истории государственной власти Российской империи – от эпохи александровских преобразований вплоть до 1917 г. В центре внимания – история министерств, их эволюция и роль в самодержавной системе. Доказано, что в правительственной системе Российской империи внешнее могущество власти нивелировалось пределами ее реальных возможностей: «избыток управления» сочетался с недостаточной компетентностью; совершенствование по европейским образцам приводило к усилению бюрократизации; идея «объединенного правительства» сталкивалась со стремлением носителя самодержавной власти контролировать политическую солидарность высшей бюрократии. Декларированные цели не могли быть реализованы в силу фактической неспособности государственной власти их достичь. (СПб ИИ РАН)

Коллективная монография «Российская империя от истоков до начала XIX в.» посвящена изучению различных аспектов развития Российской империи в XV – начале XIX века. Главное внимание уделено исследованию уникального географического и геополитического положения России, выполнявшей одновременно функции и «щита», и «моста» между Европой и Азией, органически совмещая в себе элементы и Запада и Востока. Рассмотрены территория и население Российской империи, система государственного управления, различные идеологические и геополитические аспекты существования многонационального и многоконфессионального государства. Главный вывод исследования: Российская империя – это крупное централизованное, в основе своей неколониальное государство, объединенное феноменом самодержавия, отличающееся полиэтничностью, поликонфессиональностью, неравномерностью социально-экономического развития отдельных частей своей территории. (ИРИ РАН)

87. Изучение духовных и эстетических ценностей отечественной и мировой литературы и фольклора

Документально-историческое направление литературоведения представлено фундаментальным четырехтомным трудом «Пушкин в прижизненной критике» (1996 – 2008), впервые предлагающим читателю полный свод научно-комментированных литературно-критических отзывов о Пушкине, появившихся в русской печати при его жизни. Издание основано на сквозном просмотре русской периодической печати пушкинского времени. С точки зрения принципов составления, предполагающих не выборочную публикацию, а фиксацию всего имеющегося критического материала, и характера научного комментария, органично сочетающего историко-литературный, биографический и социо-культурный подходы, издание не имеет аналогов ни в отечественной, ни в зарубежной филологической практике. (ИРЛИ РАН)

Живая история русской литературы первых послереволюционных десятилетий воссоздана в двухтомном труде «Русская литература 1920-1930-х годов. Портреты поэтов». Издание включает в себя статьи о наиболее значительных фигурах русской поэзии этого периода в России и эмиграции, а также коллективные портреты поэтов «Кузницы», новокрестьянских поэтов, футуристов, «лефов», имажинистов, конструктивистов, обэриутов, поэтов «парижской ноты», «Молодой Чураевки» и др. (ИМЛИ РАН)

Завершена трехтомная научная публикация на калмыцком языке синьцзянской версии эпоса «Джангар», бытующей среди ойратов Синьцзяна в КНР «Джангар. Героический эпос синьцзянских ойрат-монголов». Продолжительное время «Джангар» оставался известным только по калмыцкой версии. Письменная фиксация ойратской версии началась с 70-х гг. XX века, всего в КНР издано на ойратской письменности три тома, содержащих 70 песен «Джангара». В структуру томов, кроме текстов песен, включены приложения, содержащие магталы-восхваления, биографии сказителей, нотные расшифровки исполнения эпоса в Синьцзяне. Дана информация о бытовании героического эпоса среди ойратов Синьцзяне и история записи и публикации эпоса в Китае, России и странах Европы. (КИГИ РАН)

В 2008 г. ученые литературоведческих институтов РАН выпустили очередные тома академии-ческих ПСС классиков русской литературы: И.А. Гончаров (т. 8 кн. 1-2), М. Горький («Письма»,
т. 14), М. Волошин (т. 6, кн. 1, т. 7, кн. 2).

Справочник «Польско-русские литературные связи XVI-XVIII вв.: Библиографические мате-риалы» впервые представляет польско-русские литературные связи периода, когда польское влияние на русскую литературу было особенно значимым. В общий раздел включены данные об обобщающих работах по истории польско-русских литературных связей, исследованиях о связях отдельных русских писателей с польской литературой, влиянии польского языка на русский в XVI-XVIII вв. Книга содержит сведения о выявленных рукописях переводов и полную библиографию изданий и научно-исследовательских работ, как отечественных, так и зарубежных, посвященных каждому переводу. (ИРЛИ РАН)

«Энциклопедический словарь экспрессионизма» – первый в отечественной науке опыт комплексного исследования экспрессионизма как международного художественного явления, его соотношения с другими направлениями, творческих судеб его представителей. Словарь включает в себя материал всех искусств, связанных с экспрессионизмом, не только в странах-«родоначальницах», но и в тех, где в той или иной мере развивалось экспрессионистское творчество. Словарь выходит за рамки фактографической подачи материала, раскрывает основные философские и эстетические характеристики экспрессионизма, его генезис, место и роль в истории мировой культуры. (ИМЛИ РАН)

88. Проблемы теории, структуры и исторического развития языков мира, изучение эволюции, грамматического и лексического строя русского языка

Выдающимся достижением отечественных лингвистов в изучении структуры и исторического развития языков мира стало семитомное коллективное издание «Основы иранского языкознания» (1979-2008), где исследованы и описаны в синхронном и сравнительно-историческом плане все известные к настоящему времени языки иранской семьи. В каждом томе сгруппированы разделы, посвященные определенной генетической группе иранских языков. В каждом разделе рассматривается один язык или группа близкородственных диалектов: дается экстралинвистическая информация (место распространения, для вымерших языков – время существования, источники) и лингвистическая – описание синхронной системы и анализ истории языка. Такое проведенное впервые исследование всех языков иранской языковой семьи вносит существенный вклад и в иранистику, и в изучение индоевропейских языков в целом, а также в общее языкознание. (ИЯз РАН)

В четвертой книге серии «Основы африканского языкознания. Лексические подсистемы. Словообразование» рассматриваются наименее разработанные в мировой африканистике вопросы лексикологии и словообразования. На материале генетически и структурно разнообразных языков изучаются принципы организации как именной, так и глагольной лексики на основе либо ареально-типологически с привлечением разных языков, либо с привлечением данных близкородственных идиомов, либо на базе какого-либо одного языка из разных семей. В плане общей теории и типологии представляет интерес освещение фактов, указывающих на характерную размытость границ между лексико-словообразовательной сферой и сферой грамматики. (ИЯз РАН)

В 2008 г. ученые-языковеды опубликовали: «Русский этимологический словарь» т. 2 (ИРЯ РАН, ИФ СО РАН); «Словарь древнерусского языка (XI-XIV вв.)» т. 8, «Словарь русского языка XI-
XVII вв.)» вып. 28, «Этимологический словарь славянских языков (праславянский лексический фонд)» вып. 34 (все – ИРЯ РАН); «Словарь русского языка XVIII в.» вып. 18, «Большой академический словарь русского языка» тт. 8-9, «Словарь русских народных говоров» вып. 42 (все –– ИЛИ РАН)»; «Новый русско-вепский словарь» (ИЯЛИ КарНЦ РАН); «Диалектологический словарь аварского языка. (ИЯЛИ ДНЦ РАН)

В фундаментальном исследовании «Der samische Einfluss auf die skandinavischen Sprachen. Ein Beitrag zur skandinavischen Sprachgeschichte» рассматривается вопрос о влиянии саамского языка на скандинавские. Исследуются изоглоссы, говорящие о возможных заимствованиях, а также некоторые структурные параллели, позволяющие предположить более глубокое влияние.

Монография «Синтаксис эвенского языка: Структурные, семантические, коммуникативные аспекты» посвящена системному описанию синтаксического строя одного из тунгусских языков – эвенского. Использованы современные методики лингвистического анализа (валентностное моделирование, элементы трансформационного синтаксиса и т.д.). В книге последовательно описываются синтаксические конструкции различной степени сложности – от словосочетаний до сверхфразовых единств. Эти конструкции характеризуются также в структурно-морфологическом, семантическом и прагматическом аспектах. (ИЛИ РАН)

Источниковую базу монографии «Историческая грамматика китайского языка. Язык прозы на байхуа периода Сун-Юань (пинхуа)» составили письменные памятники (тексты народной прозы пинхуа) эпохи Сун-Юань. В работе использованы методы сравнительно-исторического языкознания, что позволило выявить характер изменений, произошедших в структуре китайского языка эпохи Сун-Юань. Принципиальную новизну исследования составляет дополнение и расширение картины исторической грамматики китайского языка, а также введение в научный оборот новых материалов-источников. (ИВР РАН)

Продолжалась работа по изданию «Общеславянского лингвистического атласа», который является базой для сравнительно-исторического и типологического изучения языков и диалектов, и основан на обследовании около 850 населенных пунктов, расположенных на всей славянской языковой территории (в составе 14 государств Центральной и Восточной Европы). Опубликован 5-й выпуск фонетико-грамматической серии атласа «Рефлексы *о», где на 53-х картах отражаются результаты изменения этого гласного в различных позиционных условиях. Демонстрируется неравномерность дифференциации качества рефлекса в славянских диалектах: от более дробной рефлексации *о в западном и юго-западном регионах Славии, к которым примыкают украинские и некоторые белорусские говоры, до наличия континуанта о на месте праславянского *о в подавляющем количестве примеров из русских говоров. (ИРЯ РАН, ИСл РАН)

Фундаментальная монография «Пространство слова. Лексическая семантика в общеславянской перспективе» включает работы по сравнительной славянской семасиологии и этнолингвистике. Рассматриваются семантические модели и категории общеславянской лексики, понятие культурной семантики, символические и магические функции лексики и фразеологии в культурных контекстах, анализирует такие значимые для традиционной картины мира славян культурные концепты, как судьба, душа, имя, грех, смерть и др. и их языковое выражение.

Коллективный труд «Категории и концепты славянской культуры» отражает основные направления исследований Отдела истории культуры ИСл РАН за последние 20 лет. Разработан категориальный подход к истории славянской культуры и реализовали его в ряде проектов, посвященных категориям «человек», «пространство», «время». Человек рассматривается в книге сквозь призму телесности, его гендерных ролей, как носитель национального начала. Его образ выявляется в зеркале эпох, а также через обращение к его антиподам. Пространство изучается в разных ракурсах: как реальное, так и воображаемое, как мифологизированное, так и сакрализированное. Особое внимание уделяется художественному пространству. Категория времени исследуется в связи с проблемами диахронии и синхронии в истории. (ИСл РАН)

Индикатор

Единица измерения

План

Фактическое исполнение

Удельный вес конкурсного финансирования в ассигнованиях, выделяемых Российской академии наук на исследования и разработки

проценты

15,0

15,7

Удельный вес исследователей в общей численности занятых исследованиями и разработками

проценты

59,3

59,5

Доля исследователей в возрасте до 39 лет в общей численности исследователей

проценты

27,6

27,9

Удельный вес докторов и кандидатов наук в общей численности исследователей

проценты

60,8

60,9

Техновооруженность исследователей (в постоянных ценах 1995 года)

тыс. руб.

56,3

56,8

Рост количества публикаций по результатам исследований, полученных в процессе реализации Программы (процентов публикаций, к 2006 году)

тыс. руб.

102,1

107,0

Количество базовых кафедр, созданных в институтах Российской академии наук в интеграции с вузами

единиц

370,0

376,0

Количество учебно-научных центров, функционирующих в институтах Российской академии наук

единиц

230,0

238,0

№

Наименование программы

Координаторы программы

1

2

3

1.

Квантовые наноструктуры

Ак. Алферов Ж.И.

2.

Фемтосекундная оптика и новые оптические материалы:

2.1. Фемтосекундная оптика и физика сверхсильных полей

Ак. Багаев С.Н.
Ак. Гапонов-Грехов А.В.

2.2. Новые оптические материалы

Ак. Дианов Е.М.

3.

Квантовая макрофизика:

3.1. Квантовая макрофизика

Ак. Андреев А.Ф.

3.2. Влияние атомно-кристаллической структуры на свойства конденсированных сред

Ак. Осипьян Ю.А.

4.

Происхождение и эволюция звезд и галактик

Ак. Боярчук А.А.

5.

Фундаментальные проблемы релятивистской импульсной стационарной электроники большой мощности:

5.1. Нано- и пикосекундная релятивистская электроника большой мощности

Ак. Месяц Г.А.

5.2. Электромагнитные волны терагерцового диапазона

Ак. Кулипанов Г.Н.

6.

Нейтринная физика

Ак. Матвеев В.А.

7.

Фундаментальные проблемы энергетики

Экологически чистая энергетика на основе альтернативных энергоносителей

Ак. Шейндлин А.Е.
Ак. Костюк В.В.

Биотопливо и энергоносители из возобновляемого сырья

Ак. Моисеев И.И.
Ак. Мясоедов Б.Ф.

8.

Разработка методов получения химических веществ и создание новых материалов:

8.1. Органические и гибридные наноструктурированные материалы для фотоники

Ак. Алфимов М.В.

8.2. Направленный синтез неорганических веществ с заданными свойствами и создание функциональных материалов на их основе

Ак. Кузнецов Н.Т.

8.3. Дизайн молекулярных магнитоактивных веществ и материалов

Ак. Сагдеев Р.З.

8.4. Развитие методологии органического синтеза и создание соединений с ценными прикладными свойствами

Ак. Тартаковский В.А.

8.5. Полифункциональные материалы для молекулярной электроники

Ак. Алдошин С.М.

8.6. Фундаментальные основы создания новых функциональных и конструкцион­ных неорганических материалов, в том числе на базе нанотехнологий

Ак. Солнцев К.А.

9.

Исследования вещества в экстремальных условиях:

9.1. Теплофизика экстремального состояния вещества

Ак. Фортов В.Е.

9.2.Фундаментальные проблемы магнитоплазменной аэродинамики

Ак. Черный Г.Г.

9.3. Физика и механика сильно сжатого вещества и проблемы внутреннего строения Земли и планет

Ак. Бабешко В.А.

Чл.-к. Стишов С.М.
Д.г.-м.н. Шаповалов Ю.Б.

9.4. Фундаментальные проблемы плотной низкотемпературной плазмы

Ак. Рутберг Ф.Г.

10.

Молекулярная и клеточная биология:

Ак. Георгиев Г.П.

10.1. Регуляция экспрессии геномов и генов на уровне транскрипции (функциональная геномика)

Ак. Ильин Ю.В.
Ак. Свердлов Е.Д.

10.2. Синтез белка и регуляция экспрессии генов на уровне информационных РНК

Ак. Спирин А.С.

10.3. Протеомика, выяснение структуры и функции особо важных белков

Ак. Иванов В.Т.
Ак. Шувалов В.А.

10.4. Клеточная биология, включая стволовые клетки

Ак. Никольский Н.Н.
Ак. Петров Р.В.

10.5. Генно-инженерные подходы к лечению социально-важных болезней

Ак. Георгиев Г.П.

11.

Биоразнообразие и динамика генофондов

Ак. Павлов Д.С.
Ак. Исаев А.С.
Чл.-к. Захаров-Гезехус И.А.

12.

Фундаментальные науки - медицине