В условиях современной геополитической ситуации сохранение традиционных духовных и нравственных ценностей России имеет особую важность. Наша страна по праву гордится богатой историей, уникальной культурой и огромным потенциалом. Спецпроект «Сила России» был создан для формирования гражданской идентичности и укрепления национальной гордости, популяризации важности семьи и формирования патриотического сознания. Всё это крайне важно для развития сильного, сплочённого общества и национальной культуры. Проект помогает объединить активных граждан и создать основу для развития социально зрелого, патриотичного и здорового общества.
Петербург исторически является одним из ведущих научных центров России. Здесь сконцентрировано большое количество университетов, исследовательских институтов и высокотехнологичных компаний. Регион дал миру множество выдающихся учёных и прорывных открытий, которые оказали существенное влияние на развитие различных отраслей знаний и технологий. Год 300-летия Российской академии наук стал особенно значимым как для научного сообщества, так и для региона. Он принёс с собой не только праздничные мероприятия, но и ряд важных решений. Так, в его рамках отменили категоризацию институтов. Также год ознаменовался рядом заметных достижений петербургских и ленинградских учёных.
Открытия и достижения Петербурга, которые могут изменить мир
Прорывы в физике и материаловедении
В регионе ведётся множество передовых исследований в области физики и материаловедения. 2024 год ознаменовался рядом значимых открытий и разработок. Они способствовали развитию энергетики, электроники, медицины и других отраслей.
Высокоэффективные материалы для энергетики будущего
Одним из ключевых направлений исследований стало создание новых материалов для водородной энергетики. Учёные Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали уникальное антикоррозийное покрытие для титановых пластин. Оно активно используется в топливных элементах. Водородные топливные элементы — перспективный источник чистой энергии. Титан благодаря своей прочности и лёгкости является идеальным материалом для биполярных пластин. Однако он подвержен коррозии в агрессивной среде топливного элемента. Новое покрытие из нанокомпозита эффективно защищает титан от коррозии. Эта разработка открывает путь к широкому применению водородной энергетики. Она позволяет создавать более эффективные и долговечные топливные элементы.
Наноструктуры и наноматериалы для электроники
В Петербурге разработали особый технологический комплекс. Он включает в себя установку безмасочной нанолитографии и установку плазмохимического травления кремния. Он позволяет создавать наноструктуры, необходимые для различного микроэлектронного оборудования. Разработка отечественного комплекса решает проблему импортозамещения в этой важной области. Она обеспечивает доступность необходимого оборудования для российских учёных и производителей.
Перовскитные полупроводники — новые возможности для оптоэлектроники
Учёные Санкт-Петербургского государственного университета изучили свечение перовскитного полупроводника MAPbCl3. Перовскиты — перспективные материалы для создания солнечных элементов, светодиодов и лазеров. Исследование показало, что свечение MAPbCl3 зависит от дефектов кристалла. При этом его цвет можно изменять путём облучения электронами. Это открытие позволит тонко настраивать свойства подобных устройств и создавать новые оптоэлектронные приборы.
Другие открытия учёных Петербурга в области физики
- Разработка нового композитного материала, превосходящего по прочности многие алюминиевые сплавы.
- Изучение тропикостойкости новых 3D-печатных материалов в условиях тропического климата.
- Разработка нового метода получения графена с использованием лазера.
- Исследования в области создания новых термоэлектрических материалов.
- Разработка новых технологий получения и применения углеродных нанотрубок.
- Создание новых магнитных материалов с улучшенными характеристиками.
- Исследование свойств новых полимерных материалов для применения в медицине.
Инновации в медицине и биотехнологиях
Период с 2023 по 2024 год также отличился достижениями в области медицины и биотехнологий. Исследователи региона сосредоточились на разработке новых методов лечения, диагностики и реабилитации. Таким образом, они вносят весомый вклад в развитие здравоохранения.
Генная терапия и разработка новых лекарств
Особо перспективным направлением стала генная терапия. В институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН продолжаются клинические испытания первого отечественного генно-модифицированного вируса для лечения рака. Этот вирус способен избирательно поражать раковые клетки, не затрагивая здоровые ткани. Предварительные результаты испытаний демонстрируют высокую эффективность и безопасность разработанного метода. Это открывает новые возможности для борьбы с онкологическими заболеваниями.
В СПбПУ активно разрабатывается платформа для создания лекарств и вакцин на основе РНК. Она позволяет синтезировать препараты, нацеленные на конкретные гены. Это повышает их действенность и снижает риск побочных эффектов. В настоящее время технология тестируется на вакцине против гриппа и препаратах для лечения онкологических заболеваний.
Также ведётся работа по созданию новых лекарственных препаратов традиционными методами. В ПСПбГМУ им. И. П. Павлова разрабатывают лекарство для лечения аутоиммунных заболеваний. Оно прошло доклинические испытания и показал высокую эффективность.
Другие разработки в области фармацевтики
- Создание нового антибиотика широкого спектра действия в СПбГУ.
- Разработка нового препарата для лечения болезни Альцгеймера в ИТМО.
Научные открытия в области медицинской диагностики
Существенные изменения произошли в области диагностики. В Ленинградской области активно внедряется искусственный интеллект для анализа медицинских изображений. Это позволяет быстрее и точнее выявлять патологии, в том числе на ранних стадиях. Система уже используется для мониторинга маммограмм и флюорографических снимков.
Разрабатываются и новые методы лабораторной диагностики. В СПбГУ создана технология выявления инфекционных заболеваний с использованием наночастиц. Она отличается высокой чувствительностью и позволяет обнаружить недуг на самых ранних стадиях.
Другие открытия в области медицинской диагностики
- Создание в ПСПбГМУ им. И. П. Павлова новой системы диагностики сердечно-сосудистых заболеваний.
- Разработка в ИТМО нового метода диагностики рака кожи с использованием компьютерного зрения.
Биомедицинская инженерия и реабилитация
В области биомедицинской инженерии учёные достигли значительных успехов. В ЛЭТИ создан уникальный лёгкий протез стопы, который отличается повышенной комфортностью и функциональностью. В Петербурге запущено новое производство эндопротезов тазобедренных суставов, что способствует импортозамещению в этой важной области. Разработаны инновационные системы для физического восстановления пациентов. В частности, на форуме в Петербурге были представлены инновации в сфере реабилитации. В них используются передовые иммерсивные технологии виртуальной реальности.
Также учёными Санкт-Петербурга и Ленинградской области были предложены следующие решения:
- создание в СПбПУ нового типа медицинских имплантов;
- разработка в ЛЭТИ новой системы для восстановления двигательных функций после инсульта.
Развитие информационных технологий и искусственного интеллекта
Петербург и Ленинградская область укрепили свои позиции в сфере информационных технологий и искусственного интеллекта. Разработки учёных региона направлены на решение практических задач в различных отраслях, от промышленности до здравоохранения.
Применение ИИ в промышленности и проектировании
ИИ продолжают активно внедрять в различные сферы нашей жизни. Исследователи из ИТМО разработали систему на основе искусственного интеллекта для проектирования инфраструктуры в Арктической зоне. Она учитывает сложные климатические условия, строительные нормы и особенности местности. Система позволяет автоматически генерировать 3D-модели объектов. Такой подход значительно ускоряет процесс проектирования и снижает его стоимость. Разработка имеет стратегическое значение для освоения Арктики.
В СПбГУ разработали мультимодальную систему контроля выполнения регламентов на промышленных предприятиях. Она использует компьютерное зрение и данные с носимых устройств для мониторинга действий сотрудников и соблюдения техники безопасности. ИИ анализирует полученную информацию и выявляет потенциальные нарушения.
Другие примеры применения ИИ в промышленности
- Разработка в СПбПУ системы управления роботами на основе ИИ.
- Создание в ИТМО системы прогнозирования спроса на продукцию с использованием машинного обучения.
Кибербезопасность
В регионе большое внимание уделяют вопросам кибербезопасности. В СПбГЭТУ ЛЭТИ разработали генератор случайных последовательностей для шифрования, основанный на использовании лазера и детектора. Эта технология обеспечивает высокую стойкость к взлому и защищает данные от несанкционированного доступа.
В ГУАП укрепляют партнёрские связи в области кибербезопасности с компаниями, специализирующимися на защите информации. Это способствует развитию отечественных технологий и подготовке квалифицированных специалистов. Помимо этого, в сфере кибербезопасности проводятся следующие исследования:
- создание в СПбГУ новых методов защиты от DDoS-атак;
- разработка в ИТМО системы мониторинга киберугроз в реальном времени.
Экология и охрана окружающей среды
В Петербурге и Ленинградской области активно развиваются проекты, направленные на улучшение экологической ситуации и охрану окружающей среды. Учёные и инженеры региона работают над созданием новых технологий. Проводимые исследования сосредоточены в области возобновляемой энергетики, мониторинга состояния планеты и утилизации отходов.
Возобновляемая энергетика и энергосбережение
Ленинградская область продолжила развитие возобновляемой энергетики. Особое внимание уделялось проектам в области ветроэнергетики. В Кингисеппском районе началось строительство ветроэлектростанции. После завершения она станет крупнейшей в регионе. Станция позволит уменьшить зависимость от традиционных источников энергии и снизить выбросы парниковых газов. Также в эксплуатации находится система, генерирующая электричество из свалочного газа. Это способствует утилизации отходов и получению чистой энергии.
В Петербурге разрабатываются системы «умного города» для повышения энергоэффективности. Они позволяют оптимизировать потребление электричества в зданиях, на транспорте и в других сферах. Внедрение таких технологий способствует снижению энергетических затрат и уменьшению негативного воздействия на окружающую среду.
Дополнительные проекты в сфере энергетики
- Разработка в СПбПУ новых технологий получения энергии из биомассы.
- Исследования в ЛЭТИ в области солнечной энергетики.
Мониторинг окружающей среды
В Петербурге и Ленобласти установлены дополнительные датчики для контроля качества воздуха. Это даёт точную информацию о загрязнении атмосферы и принимать своевременные меры по его снижению. Новые передвижные лаборатории мониторинга позволяют проводить измерения в различных точках города и оперативно реагировать на выбросы.
«Геоскан» разработал для РЭО систему мониторинга размещения отходов с помощью дронов и ИИ. С помощью неё можно обнаружить нарушения на полигонах ТКО и предотвращать возникновение экологических проблем. Также в регионе реализовали следующие инициативы по мониторингу:
- разработка в СПбГУ систем мониторинга качества воды в реках и озёрах;
- использование беспилотников для мониторинга лесных пожаров в Ленинградской области.
Утилизация отходов и переработка
В Петербурге на комплексе по переработке «Волхонка» внедрена технология тоннельного компостирования органических отходов. Она позволяет перерабатывать большие объёмы мусора и получать ценное удобрение. Технология способствует снижению количества отбросов, направляемых на полигоны. Продолжается работа по распространению систем раздельного сбора мусора. Благодаря этому можно более эффективно утилизировать отходы и сокращать их негативное воздействие на окружающую среду. На заводе в Гатчине внедряются технологии переработки пластика, что позволяет получать вторичное сырьё для производства новых изделий.
Другие разработки в области переработки отходов
- Разработка в СПбПУ новых технологий переработки строительных отходов.
- Создание в ИТМО биоразлагаемых материалов.
Гуманитарные науки и образование
Нынешний год стал плодотворным для гуманитарных наук и сферы образования в Петербурге и Ленинградской области. Археологические открытия расширили знания об истории региона. Новые образовательные программы способствуют подготовке квалифицированных кадров.
История и археология
Археологические раскопки в Петербурге привели к обнаружению остатков допетровских сооружений города Ниена. Учёные из Института истории материальной культуры РАН исследовали культурные слои XVII-XIX веков. Они нашли фрагменты улиц, жилых построек, фортификационных сооружений. Это позволит в будущем реконструировать облик города до основания и лучше понять его историю.
Археологи Эрмитажа провели ряд экспедиций как в Ленинградской области, так и за её пределами. В Краснодарском крае нашли руины византийской и генуэзской крепостей. В Крыму продолжились раскопки античного города Мирмекий. В Тыве исследователи изучали погребально-поминальный комплекс чинге-тейской культуры. В Армении были обнаружены древние гробницы. Эти экспедиции внесли значительный вклад в изучение истории и культуры разных эпох и регионов.
Другие исследования в области истории и археологии
- Изучение архивных документов, связанных с историей Петербурга в XVIII веке.
- Археологические раскопки на территории средневековых поселений в Ленинградской области.
Развитие образования
В Петербурге реализовано три крупных образовательных проекта в рамках нацпроекта «Образование»: «Современная школа», «Цифровая образовательная среда», «Успех каждого ребёнка». Они направлены на модернизацию материально-технической базы школ, внедрение цифровых технологий, расширение возможностей дополнительного образования. Вузы Петербурга активно развивают новые образовательные программы. Так, СПбГУ получил грант на разработку платформы сильного ИИ интернета вещей. Это позволит готовить больше специалистов в перспективной области.
Также в сфере образования реализуются следующие инициативы:
- разработка в СПбПУ новых программ обучения в области робототехники;
- создание в ИТМО онлайн-курсов по искусственному интеллекту.
Роль Петербурга и Ленинградской области в науке
Достижения учёных Петербурга и Ленинградской области в 2024 году подтверждают статус региона как одного из ведущих научных центров России. Прорывы в медицине, энергетике, информационных технологиях и экологии показывают высокий уровень исследований и разработок. Вклад местного научного сообщества в развитие передовых систем и инноваций подчёркивает важность региона на национальной и международной арене.
О том, как проходит Десятилетие науки и технологий в России, можно прочитать здесь.
Весь цикл статей проекта доступен по хештегу #Спецпроект Сила России.
Фото: ИА «ГОЛОС РЕГИОНОВ» / Александр Погожев
