Россия выходит на новый уровень научно-технологического развития: в стране создается принципиально новая исследовательская инфраструктура на базе уникальных мегаустановок, на новом уровне развивается ядерная медицина, создается не существовавшая до сегодняшнего дня нейроморфная микроэлектроника. Мы — свидетели формирования принципиально нового технологического уклада на основе природоподобных технологий. В соответствии с указом президента РФ реализуется масштабная программа по использованию синхротронного излучения и нейтронов, в рамках которой пущен новый источник синхротронного излучения СКИФ в наукограде Кольцово. В ближайшее время вводятся в эксплуатацию 25 экспериментальных станций на одном из самых мощных в мире исследовательских нейтронных реакторов ПИК на площадке Курчатовского института в Гатчине и новые ядерно-медицинские комплексы «ОКО» и «ИЗОТОП». О перспективах развития российской науки, о переходе от копирования природных возможностей человека в виде сложных механических конструкций к воспроизведению систем живой природы накануне своего юбилея рассказал «Известиям» Герой Труда Российской Федерации, полный кавалер ордена «За заслуги перед Отечеством», лауреат Государственной премии РФ, президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук.

— Михаил Валентинович, ваш юбилей совпал с моментом, когда российская наука переживает, по сути, новый этап развития и становится самостоятельной и суверенной. Если оглянуться на последние 20 лет, что оказалось главным результатом той стратегии, которую вы последовательно отстаивали и проводили в жизнь?

— Знаете, наука безгранична. Поле познания едино и не может регулироваться границами или чем-либо еще. Научные результаты всегда общемировые.

Так было во времена Советского Союза: поддерживались международные контакты, общие проекты, научное сотрудничество. Сегодня попытка исключить Россию из этого процесса, которую предпринимает Запад, скорее чревата последствиями для них, чем для нас.

У нас всегда была великая наука. Благодаря ей мы стали одной из величайших высокотехнологичных сверхдержав мира. Когда Советский Союз распался, все практически остановилось, разрушились производственные и научные цепочки, наш огромный интеллектуальный потенциал был фактически «выплеснут» на открытый рынок. И, если говорить цинично, нас там «оторвали с руками». Мы вышли с уникальными идеями, с опытом работы — и оказались востребованы. И сегодня, обозревая науку за последние 20 лет, мы видим, что в основном успешные западные проекты в области меганауки так или иначе инициированы нами.

— Чем обусловлен такой мощный вклад в мировую науку именно наших ученых?

— Это заслуга в первую очередь уникальной отечественной физической школы. Так, синхротронное излучение было предсказано в работах Дмитрия Дмитриевича Иваненко и Исаака Яковлевича Померанчука, принцип встречных пучков связан с именем Герша Ицковича Будкера, автофазировка — с Владимиром Иосифовичем Векслером, в основе создания так называемых встраиваемых устройств (вигглеров и ондуляторов) лежат работы Виталия Лазаревича Гинзбурга. Ряд этих и других основополагающих открытий и изобретений, составляющих основу сегодняшней ускорительной техники, например идея создания рентгеновского лазера на свободных электронах, были «придуман» в нашей стране. Так, более 40 лет назад в Протвино Московской области совершенно самостоятельно от «идеи» до «железа» был создан самый совершенный по своим параметрам в мире протонный ускоритель У-70, на котором в рамках широкой международной кооперации были получены уникальные результаты мирового уровня.

В процессе сооружения этого ускорителя сформировалась уникальная научно-производственная культура, компетенции: был построен 20-километровый тоннель и в значительной степени разработаны и произведены компоненты собственного коллайдера. После распада СССР проект был остановлен, а российские специалисты со своими разработками и интеллектуальным потенциалом пришли работать в ведущие мировые центры науки.

Активно участвуя в этих проектах, Россия не только сохранила интеллектуальный потенциал, но и создала большое количество новой интеллектуальной собственности. Показательный пример — рентгеновский лазер на свободных электронах (XFEL) в Гамбурге. В основе проекта лежит российско-советская идея, и это яркий пример реализации наших разработок. Российские ученые сыграли ключевую роль в реализации этого проекта, и РФ вложила существенные средства.

Это был самый дорогой научный проект Германии стоимостью более €1 млрд: Германия внесла половину, а Россия — около трети, тогда как остальные европейские страны вложили значительно меньше.

Та же ситуация с европейским синхротроном (ESRF): РФ вошла в число крупнейших акционеров, одновременно участвуя интеллектуально, технологически и финансово, причем вклад был не только денежным. Российские предприятия поставляли технологии, оборудование и компоненты, что помогало сохранять и развивать собственное производство.

Когда президент принял решение о запуске национальной научно-технологической программы в этой области, Россия вернулась к самостоятельному развитию этих направлений.

Интеллектуальная собственность, созданная нами и юридически принадлежащая РФ, возвращена в страну. Теперь соответствующие технологии, производства и научные компетенции развиваются уже на собственной площадке. Таким образом, сотрудничество с Западом в тяжелый для России период позволило сохранить и развить наш научный потенциал. А сегодня этот накопленный багаж возвращен и используется для создания у нас того, чего пока нет в мире.

— Если говорить об уникальных мегаустановках, 11 августа 2026 года президент Владимир Путин посетил наукоград Кольцово в Новосибирской области, где официально открыл Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). Что принципиально нового эта установка даст российской науке? Можно ли говорить о формировании в нашей стране полноценной системы мегаустановок?

— Важно понимать, что это результат работы, которая шла десятилетиями. Первую мегаустановку на территории России после распада СССР пустили еще 1 октября 1999 года в Курчатовском институте — специализированный синхротронный источник «КИСИ-Курчатов». С тех пор он работает безотказно. Это прекрасная «машина», созданная нами совместно с ИЯФ СО РАН. Благодаря этой установке мы непрерывно развивали компетенции. Сегодня это единственная действующая в РФ синхротронная установка такого класса. Именно работа Курчатовского института, где сегодня трудятся сотни специалистов, в том числе молодых, позволила сохранить эту школу. Здесь мы разрабатываем исследовательские станции, получаем новые научные результаты, создаем технологии для промышленности, прежде всего для материаловедения и микроэлектроники.

За последние годы мы восстановили в России полный технологический суверенитет в этой области. Пуск «СКИФ» показал главное: мы не только сохранили компетенции, но и вывели их на современный уровень. Теперь можем создавать установки, которых еще нет в мире.

Очевидно, что в течение ближайших лет мы будем обладать лучшей в мире исследовательской инфраструктурой. Напомню, что уже в этом году на площадке Курчатовского института в Гатчине мы вводим 25 станций на реакторе «ПИК» — самом мощном в мире исследовательском реакторе нейтронов. Дальше в строй будет вводиться установка «СИЛА», состоящая из синхротрона с энергией 6 млрд электронвольт и рентгеновского лазера на свободных электронах, также на площадке Курчатовского института в Протвино. Аналогичной установки в мире сегодня нет. Большинство ее ключевых узлов в рамках программы уже разработано, изготовлено и прошло испытания в Курчатовском центре. Уже изготовлены узлы для новой версии Курчатовского синхротрона в Москве, начато создание новой машины — Российский источник фотонов (РИФ) на острове Русский.

— Развитие атомных технологий в России касается и медицины. Как будет меняться ядерная медицина и каков вклад Курчатовского института в ее модернизацию?

Сегодня ситуация меняется. По решению президента РФ реализуется новая программа развития ядерной медицины. На базе циклотрона Ц-80 в ПИЯФ НИЦ «КИ» в Гатчине создается уникальный комплекс для получения широкого спектра изотопов — основы будущих радиофармпрепаратов. В начале 2027 года в Протвино планируется ввод установки ионной терапии — первой и единственной в России. Мы создаем инфраструктуру для производства радиофармпрепаратов, развиваем виварии и уникальную систему исследований с использованием приматов, которая позволит испытывать самые современные лекарственные препараты, то есть речь идет о полном технологическом цикле — от фундаментальной науки и производства изотопов до разработки новых методов диагностики и лечения.

Одновременно мы воссоздали современный центр приматологии, который помимо большой коллекции приматов имеет уникальные исследовательские возможности. Вместе с созданными нами вивариями для работы с лабораторными животными упомянутый центр приматологии позволяет создавать и проводить доклинические исследования современных лекарственных препаратов.

— Какими вы видите задачи современной науки и какие вызовы встают перед человечеством в связи с ними?

— Наши стратегические приоритеты за сотни лет не изменились — материя и энергия. Любая человеческая идея становится достоянием цивилизации только через ее материализацию. Поэтому материаловедение и энергетика — две главные составляющие технологического прогресса.

Мы добились успехов в атомной и космической программах именно потому, что научились создавать материалы, способные работать в экстремальных условиях — при сверхнизких и сверхвысоких температурах, в условиях радиации, при огромных давлениях и в агрессивных средах. Атомные ледоколы, специальные стали для Арктики, материалы для реакторов и космической техники — прямое тому подтверждение.

Современное материаловедение стало возможным благодаря рентгеновским исследованиям. После открытия рентгеновских лучей и явления дифракции ученые получили возможность видеть расположение атомов и связать структуру материала с его свойствами. Именно на этом основано целенаправленное создание искусственных материалов, кристаллов.

Сегодня мы научились с высокой точностью определять положение атомов. Следующий шаг — увидеть, как атомы движутся и перестраиваются, как из хаоса возникает упорядоченная структура с конкретными свойствами. Новые мегаустановки, которые мы создаем, дадут такую возможность. Мы у природы подсмотрим, как она создает материалы, и переведем технологии на качественно новый уровень.

— Сейчас идет массовое внедрение искусственного интеллекта во все научные области. Какие российские разработки вы считаете ключевыми и какие проекты ведет Курчатовский институт?

— Мы с вами должны четко понимать: все разговоры про ИИ — важнейшее дело. Но давайте напомним, что такое искусственный интеллект. Еще 40 лет назад у нас была одна из лучших в мире систем автоматизации. Наш шаттл «Буран» слетал в космос полностью в автоматическом, беспилотном режиме. Он не просто облетел Землю — при посадке на Байконур его системы увидели, что боковой ветер слишком сильный, он ушел на новую траекторию, изменил угол захода и сам сел на полосу. За 40 лет этого никто не смог повторить. Сегодня даже в беспилотном автомобиле обязательно сидит водитель. А «Буран» 40 лет назад слетал в космос сам. Я подчеркиваю это просто для того, чтобы мы понимали уровень развития компьютерных технологий, который у нас был раньше.

Почему тогда не говорили об искусственном интеллекте? Потому что искусственный интеллект — это анализ огромного массива данных за очень малое время. Вычислительная техника того периода не позволяла этого сделать. Таких хранилищ и мощностей не было. Сейчас они появились.

— Но ведь и эти технологии не идеальны и имеют свой предел?

— Мы столкнулись с двумя проблемами. Когда создавали микроэлектронику, думали, что копируем мозг, хотя еще не понимали, как устроена сложная биологическая материя. Мы взяли неорганический кремний и построили на нем систему на двоичном коде, тогда как мозг аналоговый. Кроме того, оперативная память и долговременное хранилище в компьютере физически разделены и фактически соединены «проводом» (металлизация). И каждый раз электрический сигнал «бегает» туда-сюда и значительная часть энергии уходит в тепло, поэтому сегодня чем производительнее компьютер, тем больше электричества он потребляет, переводя его в тепло.

То, что сегодня называют искусственным интеллектом, — это, образно говоря, сублимированное электричество. Современный компьютер — как лампочка накаливания, дающая много тепла и мало света, а нам нужен светодиод: при значительно меньших затратах энергии получать гораздо больше результата.

Мы ведем масштабные работы по созданию принципиально новой микроэлектроники. Первая задача — объединить оперативную и долговременную память. Мы в рамках консорциума с технологическими компаниями это уже сделали и на порядки сократили потребление электричества.

Второе — создать нейроморфный процессор не программированием, а физически. Сегодня, понимая устройство живой материи, зная структуру мозга и понимая роль синапсов, соединяющих нейроны, мы можем воссоздать его синаптическую структуру. Мы имитируем синапсы в виде неких приборов — мемристоров, обладающих подобными свойствами. Вот на первом этапе это мемристорная сеть, воспроизведение «мозга в железе». И этот компьютер уже становится мозгоподобным, антропоморфным или нейроморфным. А следующий шаг — компьютер как бы с живыми клетками мозга. Это уже биомашина. Эти работы мы тоже ведем в Курчатовском институте.

— Вы неоднократно говорили, что сегодня развитие энергетики напрямую связано с доступом к ресурсам. И главный вопрос будущего — энергия для новых технологий. А где ее брать?

— Любой современный дата-центр — огромный потребитель электричества. Есть расхожая байка, что сегодня ChatGPT, который у всех на слуху, имеет сотни миллионов подписчиков. Если увеличить число в разы, то всей энергии, выработанной Соединенными Штатами, не хватит на один сайт. А поэтому размораживаются угольные станции, активизируется атомная энергетика, идет поиск новых источников энергии.

При этом у нас уже много лет в Курчатовском институте развивается принципиально иной подход — атомная станция-батарейка. Традиционная электростанция работает по принципу непрямого преобразования: сначала получают тепло, которое кипятит воду, получают пар, и пар под давлением вращает турбину, а турбина — генератор. Не важно, чем топить: углем, газом или ядерным топливом. Атомная станция в этом смысле — это прежде всего способ получения пара, только «дрова» другие.

В нашей установке вокруг обычного реактора размещены не генераторы и турбины, а термоэлектрические преобразователи. Ничего не вращается: тепло непосредственно превращается в электричество. Прототип станции «Елена» работает у нас десятилетия. Она выдает около мегаватта электричества и 10–15 мегаватт тепла.

Подчеркну, что это особенно важно для освоения труднодоступных и малонаселенных территорий, прежде всего побережья Северного Ледовитого океана, Сибири и восточных регионов страны. Вы можете обеспечить людям, живущим в любом удаленном поселке, такое же качество жизни, как сегодня в мегаполисах.

— Михаил Валентинович, вы — один из основоположников и идеолог развития природоподобных технологий в России. Давайте напомним, в чем суть этого подхода?

— До сегодняшнего дня человек — венец природы. Мы изучали человека, а затем копировали его возможности в виде сложных технических систем. Знаете, я когда-то купил внуку детскую книжку. Там человек был разобран на несколько систем. Например, скелет — это механическая система. Посмотрите на руку: она одновременно напоминает экскаватор, бульдозер, грейдер, кран. И мы создаем огромное количество машин, копируя отдельные возможности человеческого тела.

Но сегодня мы уже понимаем ограниченность такого подхода. Мы механически копировали возможности человека, потому что не знали, как устроена живая система на биологическом и атомарном уровнях, поэтому создавали сложнейшие машины, которые требуют огромного количества энергии.

Сегодня ситуация меняется. Благодаря современным мегаустановкам и вычислительным технологиям мы гораздо лучше понимаем устройство живой природы, материи. Мне кажется, именно за этим — за переходом от механического копирования к воспроизведению природных принципов — будущее технологий.

— И для этого нужны новые материалы?

— Конечно, для этого нужны и новые материалы, поэтому Курчатовский институт наряду с сегодняшними атомными технологиями развивает передовую науку в этой области и тем самым помогает «Росатому» сохранять конкурентоспособность на десятилетия вперед. Одновременно это вопрос нашей энергетической и технологической безопасности. Вместе с «Росатомом» мы сейчас реализуем «Атомный проект 2.0», нацеленный на создание «зеленой» атомной энергетики, основанной на природоподобных, безотходных принципах.

И здесь происходит гораздо более важный научный сдвиг. Когда я был студентом и начинал работать, основой моих исследований были полупроводниковые кристаллы. На определенном этапе до 90% научных работ приходилось на полупроводники. Сегодня до 90% наших исследований связано уже с биоорганическими объектами, с живой природой, то есть научный фокус переместился от неживого вещества к живым системам. Именно поэтому таким важным становится проект «Биоэкономика», где Курчатовский институт играет ключевую роль как одна из главных научных организаций.

Мы фактически переходим в совершенно другую технологическую зону — в зону, где основой развития становятся принципы самой живой природы.