Суперсовременные импланты для восстановления поврежденных органов и материалы нового поколения для микроэлектроники. Человекоподобные роботы для работы в космосе и бактерии для высокоэффективных сельскохозяйственных кормов. Всё это — примеры разработок, которые обсуждались на IV Международном форуме природоподобных технологий в Москве. Подробнее о событии — в репортаже «Известий».

Генетика и ядерная медицина

IV Международный форум природоподобных технологий (9–13 ноября) — ежегодное междисциплинарное научное мероприятие, которое организует Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт». Оно включает два масштабных события: Курчатовский геномный форум и Курчатовский форум «Исследования с применением синхротронного излучения, нейтронов и электронов». Главной темой пленарного заседания, которое открыло форум, стали разработки для медицины.

— Сегодня стоит задача создавать не просто новые медицинские технологии, а такие, которые работают вместе с организмом человека, — подчеркнула в своем выступлении вице-премьер Татьяна Голикова. — Природоподобные решения в здравоохранении — это путь к настоящей персонализированной, щадящей, сохраняющей медицине.

Она рассказала, что благодаря генетике в следующем году для россиян станут доступны новые лекарственные препараты. В том числе средства для лечения меланомы кожи и опухолей желудочно-кишечного тракта, которые обучают иммунитет распознавать опухолевые клетки. В клиническую практику уже введен первый продукт тканевой инженерии для лечения артроза коленных суставов. С 2027 года при болезнях кишечника, лечении ран и ожогов начнут применяться биомедицинские клеточные продукты.

В качестве важнейшего примера применения природоподобных технологий в здравоохранении Татьяна Голикова отметила ядерную медицину. Радиофармацевтические препараты используются в кардиологии, неврологии, онкологии, эндокринологии и других отраслях медицины. В России зарегистрировано 64 таких радиофармпрепарата, 60 из них российского производства. Но до конца 2030 года стоит задача достичь полной технологической независимости в этой сфере.

— У нас для этого есть огромный потенциал и все возможности, — подчеркнула вице-премьер.

Теме ядерной медицины был посвящен и доклад президента Курчатовского института Михаила Ковальчука. Он рассказал, как научный центр строит и развивает инфраструктуру для лучевой терапии и диагностики по всей стране.

— Мы создали научно-образовательный медицинский Центр ядерной медицины, который успешно развивается. Готовится к запуску центр ионной терапии на площадке Курчатовского института в Протвино. В Гатчине запускается онкоофтальмологический центр; кроме того, там будет создан новый крупный научно-производственный комплекс для получения широкого спектра изотопов. Также мы создаем типовой комплекс протонной терапии, который можно будет тиражировать для клиник в разных регионах, строим систему подготовки кадров, — сказал Михаил Ковальчук.

Робот для МКС

Природоподобные технологии не только решают «земные» задачи, но и готовятся работать в космосе. Такие исследования включены в одноименный национальный проект. Об этом на форуме рассказал генеральный директор госкорпорации «Роскосмос» Дмитрий Баканов.

Одна из задач — жизнеобеспечение космонавтов всем необходимым в дальних миссиях.

— Мы развиваем биорегенеративные системы. Их задача — воспроизвести в космосе основные процессы земной биосферы. Одно из решений — совместное использование фотобиореакторов и установок для выращивания растений. Фотобиореакторы перерабатывают углекислый газ, выделяют кислород и позволяют получать белковую биомассу. Растения дополняют рацион экипажа и создают более привычную для человека среду. Вместе эти технологии позволят повысить автономность космических экспедиций, — отметил Дмитрий Баканов.

Еще одно направление — робототехнические системы. На МКС проводится эксперимент с человекоподобным роботом. Космонавт находится внутри станции, на его теле закреплены специальные датчики, а робот снаружи повторяет движение человека. Это позволит уменьшить необходимость выхода человека в открытый космос.

Помимо медицины, основными темами Курчатовского геномного форума стали исследования и разработки в области промышленной микробиологии и сельского хозяйства.

Например, заведующий лабораторией молекулярных биотехнологий Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН Сергей Пельтек рассказал о получении ферментов, которые при добавлении в корм способны ускорить рост домашней птицы и скота.

— Мы создали коллекцию микроорганизмов-экстремофилов, которые живут в неординарных условиях — в частности, в среде с повышенной температурой. Они обладают генами, позволяющими получать ферменты, ценные для различных отраслей промышленности и сельского хозяйства. Так, они могут служить добавками в корм, ускоряющими рост кур на 20%. Мы уже внедряем эту технологию в практику. Нам удалось получить штаммы-продуценты, которые производят в десятки раз больше полезных веществ, чем все мировые аналоги, уточнил он.

Еще один пример, приведенный ученым, — с помощью генетических технологий можно получить ферменты для производства целлюлозы в биореакторах. Это гораздо экологичнее, чем применяемые сейчас химические способы.

От сверхпроводников до шедевров

Курчатовский форум «Исследования с применением синхротронного излучения, нейтронов и электронов» открылся докладом вице-президента Курчатовского института Александра Благова. Он рассказал о развитии в нашей стране исследовательских установок класса «мегасайенс». Эксплуатировать, а тем более создавать подобное оборудование способны лишь несколько стран в мире.

Исследования на таких установках позволяют изучать строение вещества на атомарном уровне. Это создает принципиально новые возможности для материаловедов. А создание новых материалов с заданными свойствами — необходимое условие для современных разработок чуть ли не во всех высокотехнологичных отраслях. Поэтому среди тем форума — исследования для атомной и химической промышленности, микроэлектроники и машиностроения, биологии и медицины.

— Мегаустановки и в целом передовая исследовательская инфраструктура — инструмент, необходимый в том числе и для развития природоподобных технологий, — подчеркнул Александр Благов. — Мы создаем в рамках госпрограммы целую сеть таких установок. И этот год стал для нас переломным: мы уже не только разрабатываем и создаем это оборудование, но и переходим к этапу эксплуатации».

Речь идет о таких установках, как синхротрон СКИФ в Новосибирске и нейтронный реактор ПИК в Гатчине.

Исследования класса «мегасайенс» позволяют не только создавать будущее, но и глубже изучать прошлое. Одной из важных тем на форуме стало изучение объектов культурного наследия: от археологических артефактов до шедевров из музейных коллекций.

Например, Курчатовский институт сотрудничает с Пушкинским музеем. Один из примеров — статуя Иоанна Крестителя XV века.

— Мы провели элементный анализ сплава, из которого выполнена скульптура. Результаты помогли подтвердить авторство Донателло, — рассказала заместитель директора по научной работе Екатерина Яцишина.

— Переход к природоподобному технологическому укладу для XXI века столь же значим, как атомный проект — для XX века, — подчеркивает президент Курчатовского института Михаил Ковальчук. Сегодня это — задача национального уровня: формирование природоподобной техносферы — один из стратегических приоритетов научно-технологического развития России.