Мировая наука, будущее России и проблемы Академии В.В. Иванов Профессор Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» Г.Г. Малинецкий Заведующий отделом моделирования нелинейных процессов Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН Межотдельский семинар Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН 23.09.2013 1 Цикл воспроизводства инноваций Мониторинг и стратегический прогноз 1 Фундаментальные исследования и подготовка кадров 10 Прикладная наука, генерация инноваций, опытные образцы 100 Создание технологий и вывод на рынок Реализация товаров, услуг, появившихся возможностей Экспертиза и когнитивные центры 2 3 Модели мировой динамики Дж. Форрестер (род. 1918) Прогноз - коллапс и надлом в экономике к 2050 году. В.И.Вернадский 4 (1863-1945) Путь в будущее есть… В.А. Егоров (1930-2001) Устойчивое развитие – интересы будущих поколений учитываются в той же степени, что и живущего ныне. Чтобы человечество избежало коллапса середины XXI века необходимо • создание отрасли рециклинга отходов, сравнимой по масштабу с оборонным комплексом, • создание отрасли рекультивации земель, сравнимой с транспортным 5 комплексом Глобальный демографический переход – главное содержание нашей эпохи С.П.Капица (1928-2012) Мальтус N N N ~ exp t 1 N~ tf t Капица N N 2 t f 2025 год 6 Проблема стратегического прогноза 50% Производство энергии 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% Нефть Уголь Газ Гидро Атом 5% 0% 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 7 8 Экологический след человечества Д. Медоуз (род. 1942) 9 Энергетическая стратегия США Ж. Алферов Солнечная энергия обеспечит - 69% электроэнергии - 35% всей тепловой энергии Нефть (млрд. баррелей) Природный газ (млрд. м3) Уголь (млрд. тонн) 6.9 22. 2 1.2 10.9 35.4 1.9 2.7 11. 4 0.5 2007 2050 (Существующая энергетическая система) 2050 (развитие солнечной энергетики) 10 Технологические уклады и путь к модернизации VI технологический уклад •Биотехнологии •Нанотехнологии •Вложения в человека •Новое природопользование •Новая медицина Н.Д. Кондратьев 1892-1938 V технологический уклад •Компьютеры •Малотоннажная химия •Телекоммуникации •Электроника •Интернет IV технологический уклад •Массовое производство •Автомобили •Самолеты •Тяжелое машиностроение •Большая химия В соответствии с теорией Н.Д. Кондратьева кризисы, войны и революции определяются прежде всего сменой технологических 11 укладов 2010-2020 2020-2030 2030-2040 Около 2012 Гибридная электростанция на основе топливных элементов и газовых турбин с КПД свыше 60% Около 2015 Коммерческие высокотемпературные сверхпроводящие кабели. Телемедицина Около 2018 Практические методики квантового шифрования Ближе к 2020 Автомобили без управления человеком 2020-2025 Квантовые компьютеры. Лечение онкологических заболеваний 2022 плюс-минус 5 лет Выращивание и замена искусственных человеческих органов Около 2025 Эффективные технологии опреснения воды 2025-2027 Массовая коммерческая эксплуатация поездов на магнитной подушке Ближе к 2030 Гиперзвуковой самолет 2030 Достижения положительной энергии на термоядерных установках 2030-е Водородные технологии Около 2032 Лунная колония Около 2037 Полет на Марс Ближе к 2040 Средняя продолжительность жизни больше 120 лет 12 Кризис вычислений Закон Мура Hardware Software Netware Наш результат: 1 ошибка на 1000 строк кода… Наш предел: толщина линии 13 1 нанометр… Новые вызовы. Ответ России? С. Брин, Основатель Google От геномики к протеомике Линда Авей Рук-ль фирмы 23andme 3,2 млрд долларов, вложенных в США в проект «Геном человека», уже дали 800 млрд прибыли (1/140) Эра персональной геномики, 2008 год. Пандора с ларцом Ж.Ж. Лефевр, 1882 Дж. Уотсон, 14 Нобелевская премия 1962г. Научные приоритеты в естественных науках в России и в мире Молекулярная биология и генетика Иммунология Биология и биохимия Микробиология Наука о космосе Клиническая медицина Фармакология и токсикология Химия Экология Средняя цитируемость статей по различным областям науки Психиатрия и психология Науки о земле Физика Сельскохозяйственная наука Материаловедение Экономика и бизнес В среднем по миру Российские исследования Междисциплинарные исследования Техника Общественные науки Информатика Математика 15 0 5 10 15 20 25 Создание Академии, 1724 год Д. Бернулли (1700-1782) Кирилл и Мефодий • • • • • Г.В. Лейбниц (1646-1716) Пушки Крепости Корабли Навигация Финансы eiπ+1=0 Петр I (1672-1725) Приезды в Россию 1727-1741; 1766-1783 16 Л.Эйлер (1707-1783) Вселенная Ломоносова Астрономия География Стихосложение Физика Метеорология Риторика Химия Демография Декоративно-прикладное искусство Геология Военное дело Металлургия Навигация Филология М.В. Ломоносов (1711-1765) Мы любим все: и жар холодных числ И дар божественных видений. Нам внятно все: и острый галльский смысл И сумрачный германский гений А.А.Блок Рациональное 17 Императорская Академия наук И.А. Бунин, литература, 1933 Н.И. Лобаческий (1792-1856) И.П. Павлов, медицина 1904 И.И. Мечников, медицина 1908 Нобелевские лауреаты Казанский университет, осн. 1804 Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, осн. 1899 Д.И. Менделеев 18 (1834-1907) Мечта как точка сборки Н.Ф. Федоров (1829-1903) В.В. Маяковский (1893-1930) Курс на мечту! 19 Академия наук СССР Нобелевские лауреаты П.Л. Капица, физика, 1978 Н.Н. Семенов, Л.В. Канторович, химия, 1956 экономика, 1975 Л.Д. Ландау, физика, 1962 П.А. Черенков, И.Е. Тамм, И.М. Франк, физика, 1958 Н.Г. Басов, А.М. Прохоров, физика, 1964 А.Н. Сахаров, 20 М.А. Шолохов, литература, 1965 премия мира, 1975 Институт прикладной математики им.М.В.Келдыша РАН Главные решенные задачи Совершенствование атомной и водородных бомб (в Атомном проекте СССР участвовало 800 тыс. человек, Минсредмаш) • Обеспечение космических полетов (1,5 млн. человек, 1200 заводов, Минобщемаш) • Разработка систем управления сложными объектами • С.П.Королев, И.В.Курчатов, М.В.Келдыш 21 По наклонной плоскости… Э.Д. Днепров 1990-1992 Е.В. Ткаченко 1992-1996 В.Г. Кинелёв 1996-1998 А.Н. Тихонов 1998 В.М. Филиппов 1998-2004 22 А.А. Фурсенко 2004-2012 Наука, запросы, Google Математика Луна Клетка Википедия ДНК Химия Мат. игры Физика Большой взрыв Химия (исп.) Математика Луна Наука Мат. игры Зан.математика Земля Калькулятор Зан. мат. игры Химия Периодическая таблица 2800% - Cool Math ЕГЭ ГДЗ Решебник Ответы Результаты ЕГЭ Википедия ЕГЭ по русскому ЕГЭ 2011 Алгебра ГДЗ алгебра 23 +5000% - ГДЗ Две главные задачи российской науки 03.12.2001 Независимая экспертиза принимаемых государством решений, прогноз бедствий, кризисов и катастроф в природной, техногенной и социальной сферах Отработка сценариев перевода от «экономики трубы» к инновационному развитию (экономике, основанной на знаниях) 24 Как жить в России? 25 Запасы углеводородов России 3 Мировые запасы природного газа, млрд. м 0 10 000 20 000 30 000 Россия 26 850 Катар 25 630 7 167 ОАЭ 6 071 США 5 977 Нигерия 5 210 Венесуэла 4 708 Алжир 4 502 Ирак 50 000 44 650 Иран Саудовская Аравия 40 000 3 170 Мы не настолько богаты углеводородами, чтобы не задумываться о будущем 26 Космический извоз… 27 Международные патенты, полученные в 2009 г. № Компания Страна Патенты 1 Panasonic Япония 1891 2 Huawei Technologies Китай 1847 3 Robert Bosch GmbH Германия 1586 4 Philips Electronics Нидерланды 1295 5 Qualcomm США Количество изобретений в 2009 г. 0 10000 20000 30000 40000 Всего 155 900 патентов в 2009г. Из них: IT, компьютеры Фармацевтика Мед. технологии Электромашины Цифровая связь Телекоммуникации 1280 Рост количества изобретений в 2009 г., % 50000 -40 -30 -20 -10 0 США США Япония Япония Германия Германия Южная Корея Южная Корея Китай Китай Россия 569 = 0,36% 12 560 12 200 12 091 11 393 10 452 9 343 10 20 30 28 Россия -29,1% 40 Чили Словакия Греция Россия Новая Зеландия Италия Испания Чехия Португалия Люксембург Великобритания Ирландия Бельгия Словения Австралия США Исландия Австрия Германия Швейцария Япония Швеция Корея Финляндия проценты Расходы на гражданскую науку (доля ВВП) 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 29 0 Словакия Россия Польша Венгрия Чехия Китая Мексика Испания Великобритания Норвегия Дания Корея Франция Япония Италия Нидерланды Швеция Австрия Германия США тыс. долларов Затраты на одного исследователя 300 250 200 150 100 50 30 1993 США Япония Германия Великобритания Франция Научные работы (Web of Science), тыс. ед. Канада Италия Россия Индия Испания Китай Тайвань Бразилия Южная Корея 0 20 40 60 80 100 120 140 160 31 180 2011 США Китай Великобритания Германия Япония Научные работы (Web of Science), тыс. ед. Франция Канада Италия Испания Южная Корея Индия Бразилия Россия Тайвань 0 100 200 300 400 500 32 600 Наука в России 33 Финансирование российской науки и РАН 34 Сколько стоит профессор (по ППС) 35 Звездное небо науки-1 36 Звездное небо науки-2 37 Результаты управления наукой Минобром 38 39 Мир на пути к войне США Китай 25,1 41 2,7 2,7 2,8 2,8 3,4 3,6 Россия Великобритания Франция Япония Саудовская Аравия Индия Германия 3,6 4,1 8,2 Бразилия Остальные Мировой ВВП – $80 трлн./год Объем финансовых инструментов – $800 трлн. 40 Нанотехнологии и военная реформа Будет сокращено около 200 тыс. офицеров и 150 тыс. прапорщиков и мичманов. Виды вооруженных сил (кол-во частей) 2008 2012 Сухопутные войска 1890 172 Военно-воздушные силы 340 180 Военно-морской флот 240 123 Ракетные войска стратегического назначения 12 8 Воздушно-десантные войска 6 5 Космические войска 7 6 Россия НАТО = А.Э. Сердюков (1962) 1 60 Оборонный заказ может быть увеличен втрое 41 Динамика военно-стратегических статусов 0.3 Статус Статус Англия 0.3 0.25 0.25 0.2 США 0.15 Россия Япония США Англия 0.2 Франция 0.1 КНР Франция 0.15 0.1 0.05 СССР/РФ 0.05 Германия Япония Австрия 0 1915 1916 1917 1918 1919 1920 1921 1922 годы годы Германия 0 1914 1946 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 0.085 Статус Без сокращений 0.08 0.075 0.07 0.065 Сокращения СНВ-3, Прага, 8.04.2010 42 годы 0.06 2008 2011 2014 2017 2020 2023 2026 2029 2032 2035 Война в киберпространстве и уничтожение энергетических объектов Натанз - 2012 FLAME 43 А судьи кто?.. 44 Что делать с РАН Надо помочь ученым уехать из России В России надо финансировать только тысячу лабораторий А.А. Абрикосов род. 1928 Главная научная единица – Институт. Больше ничего не нужно М.С. Гельфанд род. 1963 Е.П. Велихов род. 1935 В.Е. Фортов род. 1946 Сохранение структуры РАН, складывавшейся на протяжении трех столетий Надо решать задачи, а это определит и структуру, и людей Ж. Алферов45 род. 1930 Уровень доверия к социальным институтам Скорее доверяют РПЦ (66%) 7 из 10 граждан России считают реформу РАН ошибкой Скорее доверяют Президенту (63%) Скорее доверяют РАН (67%) РПЦ (24%) Президент (16%) 44% граждан России плохо знакомы с деятельностью РАН РАН (15%) 46 «Но пораженья от победы Ты сам не должен отличать» 47