— В России работают сотни научных организаций. Зачем государству при участии «Росатома» потребовалось создавать еще Национальный центр физики и математики (НЦФМ)?
— В мире доминирует тот, кто владеет новыми знаниями и технологиями. Страна сейчас остро ощущает необходимость достижения технологического паритета. Это по-разному может называться: импортозамещением или технологической независимостью. «Росатом» же участвует в проекте потому, что имеет большой исторический опыт достижения мирового паритета и лидерства в атомной отрасли. Но «Росатом» сегодня — это не только атомные технологии, в сфере его интересов, в том числе, новые материалы, программное обеспечение, искусственный интеллект, квантовые технологии, освоение Арктики и многое другое. Корпорации с ее опытом и компетенциями по силам обеспечение технологического суверенитета страны во многих приоритетных направлениях. Это самая крупная российская наукоемкая и технологически развитая компания. К примеру, именно специалистам «Росатома» удалось создать необходимый композитный материал для пассажирского самолета МС-21 после неоднократных попыток других сделать это.
Еще одна причина создания НЦФМ: развитие «новой» физики, которая станет базой для технологий завтрашнего дня. Здесь основная задача НЦФМ — проводить фундаментальные исследования на самом передовом научном уровне. Мировой опыт показывает, что подобными кузницами нового знания во всем мире выступают крупные исследовательские инфраструктуры, собирающие на своих площадках лучших специалистов, которые строят и эксплуатируют уникальные лаборатории и установки. Национальные лаборатории Министерства энергетики США, например, имеют открытые площадки, на которых работают ученые из разных стран в кооперации с местными специалистами. Мы решили, что и нам тоже необходимо использовать эту практику — в рамках НЦФМ.
— НЦФМ — это такой российский ЦЕРН (CERN, европейская организация по ядерным исследованиям). Так?
— ЦЕРН — это достойный для ориентира пример такого международного центра, в котором проводятся исследования на самом высоком уровне. Подобные центры оснащены установками так называемого класса mega-science — они обладают уникальными в мировом масштабе параметрами: энергией сталкивающихся частиц, яркостью источника излучения, длительностью лазерного импульса, точностью измерения пространственных и временных масштабов. Возьмем, к примеру, часы, которые измеряют время точнее любых других часов. Самые точные, оптические, часы сегодня имеют разрешение на уровне 10-15 секунды, с их помощью можно исследовать быстропротекающие процессы на уровне атомов и молекул. Но если улучшить их точность, то вам откроется множество новых процессов, например, на ядерном уровне, которые ранее нечем было измерить. С энергией то же самое: чем большую энергию приобретают частицы, двигаясь в коллайдерах, тем больший класс неизвестных превращений при их столкновениях получится исследовать. Создание инструментов, которые позволяют работать в недостижимых прежде физических условиях, — это и есть путь к генерации нового знания.
— Такого масштаба проекты возможны без международной кооперации?
— У нас были переговоры со специалистами из разных государств, прежде всего стран СНГ, а также Китая, относительно потенциального участия. Они весьма заинтересованы, мы обязательно будем приглашать их и для проведения совместных экспериментов, и для создания общих проектов. Но я говорю не только про международную кооперацию, но и про внутреннюю — со всеми научными силами в России. Очень важно привлечь мозги на одну площадку и создать условия для их синхронной работы.
— Можно ли быть уверенным, что все цели будут достигнуты? Заявлен гигантский масштаб.
— Этот проект был представлен президенту страны в ноябре 2020 года в Сарове. И за два прошедших года уже очень много сделано. Стартовала программа научных исследований. Работает филиал МГУ Саров — его запустили через десять месяцев после принятия решения. Это фантастические темпы. Есть хороший отклик на наш «быстрый старт» и поддержка со стороны властей. Несмотря на сложное время, проект получает финансирование и продолжит идти вперед.
— Цели более чем амбициозные. Как планируете к ним двигаться?
— Важно насытить НЦФМ кадрами, в первую очередь молодыми кадрами, которые мы сами и воспитываем. Они более мобильны, они еще не обременены семьями, житейскими заботами. Молодые ученые приезжают, проникаются атмосферой, работают в командах крупных ученых-руководителей и дальше сами начинают строить Центр. Это идеальные условия для роста в науке.
— Вы верите, что Саров может конкурировать с Москвой и городами-миллионниками?
— По большому счету, науке не очень комфортно в больших городах. Мы это видим и по другим странам. Да, есть крупные исследовательские центры, университеты, которые оказались в центре больших агломераций, но за рубежом их меньшинство. Ученые лучше творят там, где нет суеты и беготни. Мне кажется, что именно такая модель, назовем ее академгородком, более привлекательна для ученых. И есть еще важный аспект: расположение. Рядом жемчужина нашей науки — Российский федеральный ядерный центр, крупнейший научно-технический институт в стране. Вокруг создается крупнейший культурно-исторический и туристический кластер Арзамас-Саров-Дивеево с современной логистикой. Сейчас идет строительство дороги М-12, она как раз проходит через эту зону — это 3,5 часа на машине до Москвы.
— А новые кадры есть?
— Мы давно говорим: давайте выделим приоритеты, у нас все равно ресурсов на все не хватит. Так вот, концепция академгородка — это и есть приоритизация. И в организационном смысле, и в кадровом. НЦФМ — оптимальное, на мой взгляд, решение как раз в условиях, когда кадровый ресурс ограничен и распылять его нельзя. Концентрация лучших умов в одном месте — всегда хорошо, а в условиях возможного их дефицита хорошо вдвойне.
— В каких направлениях в НЦФМ будут вестись исследования?
Во-первых, это те области, где в современной физике ожидают прорывов в связи с появлением новых инструментов.
Во-вторых, это поиск «тайн мирозданья», дальнейшее продвижение в глубину устройства материи. Обычно это делается на основе построения новых теорий там, где старые плохо работают. Так было с физикой в начале XX века, пока Макс Планк для устранения проблемы «ультрафиолетовой катастрофы» не предложил идею квантования света, из которой выросла вся квантовая физика. Сегодня тоже есть теории, требующие устранения нестыковок — например, расширения Стандартной модели (общепринятая модель взаимодействия элементарных частиц).
В-третьих, это области, в которых в «Росатоме» имеется мощная экспериментальная база, используемая для решения своих традиционных задач, но представляющая также интерес для постановки масштабных экспериментов по фундаментальной физике. В результате получилась научная программа из десяти направлений, три из них математические и семь — физические. Это, в частности, физика частиц, ускорители, источники сверхсильных электромагнитных полей, исследования экстремальных состояний вещества, астрофизика, геофизика. Это отнюдь не полный набор, сейчас думаем о новых направлениях.
Например, очень интересным в плане фундаментальной (пока) науки представляются исследования свойств вакуума. Вакуум — это же не просто пустота. Если взять очень мощное лазерное излучение и сфокусировать его в этой пустоте, то можно достичь таких интенсивностей света, когда в вакууме начинают рождаться вещество и антивещество. Тут можно привести аналогию с атомом. В конце XIX века не было понятно, что это такое. Когда удалось его разрушить, появилась ясность. Так ребенок познает мир: он должен сломать игрушку, чтобы посмотреть, как она устроена.
Мы также думаем о междисциплинарных направлениях, таких как исследование мозга. Здесь сегодня очень востребованы физмат-мозги, извините за каламбур, которые помогут биологам, информационщикам, представителям гуманитарных наук разгадать тайны человеческого интеллекта и применить новое знание, в том числе для создания искусственного интеллекта будущего. Кстати, тематика искусственного интеллекта у нас в числе десяти направлений научной программы.
— Поделитесь статистикой: количество сотрудников, объем инвестиций?
— На первом этапе НЦФМ как самостоятельный научный институт будет насчитывать порядка 1000 сотрудников, штат будет укомплектован до 2026 года. А к 2030-му рассчитываем набрать около 2000 сотрудников, работающих на постоянной основе. В НЦФМ будет создана инфраструктура для комфортной жизни. Мы проектируем и жилье, и зоны отдыха, и зоны для занятий спортом. Что касается вложений, на ближайшие три года в научную программу запланировано финансирование в объеме около 15 млрд руб. Эта сумма формируется из средств государственного бюджета и инвестиций «Росатома» на паритетных условиях.
— Это невозвратные инвестиции или вы рассчитываете на какой-то финансовый результат?
— Мы рассчитываем на определенный возврат за счет коммерческого использования технологий, которые будут создаваться внутри НЦФМ. Я думаю, знания, которые подобные центры дают миру, и технологии, которые они поставляют, — это, наверное, сопоставимые вещи. Как, например, интернет. Это же by-product, побочный продукт ученых, работавших в ЦЕРНе. У нас сейчас есть целый перечень технологий, которые будут «отпочковываться» и предлагаться рынку. Внутри «Росатома» действует Институт трансфера технологий, который как раз этими вопросами будет заниматься.
— О каких технологиях идет речь?
— Например, электронные компоненты, чипы. Здесь мы всегда отставали от мировых лидеров. То, что мы предлагаем, — новый подход к рентгеновской литографии. Нам нужно научиться рисовать с помощью рентгеновского излучения структуры на фоторезисторе, причем делать это аккуратно с нанометровым размером. Это то, с чего стартует производство чипов. И мы могли бы сделать это на базе современных лазеров, рентгеновских зеркал и концентраторов энергии, которые разрабатываются «Росатомом». Все это рождается из фундаментальной науки.
Рентгеновские зеркала, например, появились, когда «Росатом» был привлечен к созданию спутника «Спектр-РГ», который был запущен в 2019 году. «Спектр-РГ» строит карту Вселенной, обрабатывая сигналы в рентгеновском диапазоне. Для этого понадобились рентгеновские телескопы, использующие такие зеркала. И они были сделаны, при этом оказалось, что технологии этих рентгеновских зеркал могут быть применены для изготовления чипов.
Другой пример. Тот же «Спектр-РГ», исследуя космические рентгеновские источники, определил среди прочих передающие периодический сигнал рентгеновские пульсары. Это нейтронные звезды, которые вращаются и удивительно стабильно излучают импульсы на высокой частоте. По сути это часы. И, возможно, это открытие будет применено в работе навигационных систем. Ведь часы, которые стоят на спутнике, постоянно синхронизируются с часами на Земле. При неполадках с земными часами моментально слепнет ГЛОНАСС. А с часами «на пульсарах» будет создана абсолютно автономная система, их не выключишь.
Вот так фундаментальные знания развиваются в практические технологии, из которых потом делается by-product.
— И вы полагаете, что можно обеспечить регулярный поток таких продуктов?
— Я в этом уверен. Это не единичные примеры, их много.
— Доведение технологии до коммерческого продукта — дорогостоящий инвестиционный проект. Кто будет эти работы финансировать?
— «Росатом» — коммерческая корпорация с высокими прибылями, которые она реинвестирует, и, безусловно, она рассматривается как один из ключевых инвесторов. Также это могут быть крупные информационные компании уровня «Яндекса». Мы будем предлагать им новые решения и в области искусственного интеллекта, и в сфере разработки инженерных кодов.
«Росатом» имеет самые высокопроизводительные компьютеры в стране, создает софт не только для решения своих внутренних задач, там очень активно разрабатываются и инженерные коды. В частности, программы для «цифровых двойников», когда сложную физическую систему проверяют не опытным путем, а на компьютере, строя сложные математические модели. Это востребовано повсеместно: в авиастроении, машиностроении, в строительстве. Знаменитый код, который называется «Логос», создан в «Росатоме», — это то, что позволит переориентировать предприятия с зарубежного на наш программный продукт.
— Вы уже ведете переговоры с потенциальными инвесторами?
— Недостаточно создать современный лазер с характеристиками, которые заинтересуют промышленность и индустрию машиностроения. Нужно, чтобы этот лазер был соединен с роботом, который направляет лазерное излучение, а робот должен управляться специальным софтом. Чтобы сделать такой комплексный продукт, нужно время и соответствующие инвестиции для создания всех недостающих элементов. Если говорить в категориях TRL (Technology Readiness Level, «уровень готовности технологий»), то с уровня фундаментальных и поисковых результатов TRL 1–3 нужно сначала довести разработку до пятого-шестого и тогда предлагать внешним инвесторам.
Сейчас мы занимаемся проектами, которые в течение двух-трех лет должны продемонстрировать свою значимость и высокий уровень готовности технологий. Мы планируем, что в 2025–2026 году уже сможем представить их внешним инвесторам и начать сотрудничество.
Реклама. ЧУ «Центр коммуникаций», ЕРИР токен 4CQwVszH9pQPM5rRxUG