Важнейшие результаты научных исследований за 2002 г.

Адрес Новости История Структура События Результаты Разработки Конкурсы Мероприятия Газета
Web-сайты

Из доклада председателя Уральского отделения РАН академика В.А.Черешнева
на Общем собрании Отделения 18 апреля 2003 г.

Академик В.А. Черешнев представил Общему собранию обзор наиболее значимых научных результатов Отделения в минувшем году, отмеченных объединенными учеными советами УрО РАН.

В области математики и механики

Продолжалось исследование задач математической теории оптимального управления. В частности, в рамках теории минимаксных решений уравнений в частных производных и теории позиционных дифференциальных игр получены обоснования метода динамического программирования и построения оптимального синтеза для задачи оптимального управления с фиксированным моментом окончания. Исследована задача об импульсном управлении движением тела общей формы в вязкой среде с наименьшими затратами энергии.

Построена теория вейвлет-функций в специальных пространствах с приложениями в проблеме асимптотического разложения решений дифференциальных уравнений. Эта теория эффективна в задачах сжатия-восстановления больших массивов информации, проблемах обработки изображений и сигналов.

Разработаны методы, алгоритмы и комплекс программных средств эффективной передачи видео-аудиопотоков через Интернет в реальном времени в условиях существенной нестабильности каналов связи. Работа содержит передовые решения, готовые к использованию при организации научных, деловых коммуникаций. (демонстрация – в зале – Интернет-трансляция, связь с квартирой Н.Н.Красовского).

Выполнены фундаментальные и прикладные исследования экстремальных режимов магнито-гидродинамических течений и на их основе созданы принципиально новые технологические устройства для работы с жидким металлом, а именно, центробежный электровихревой МГД-насос погружного типа, МГД-перемешиватель для жидкого металла (рисунки). Мировые аналоги предлагаемому насосу, широко используемые в промышленности, неизвестны. Эти перемешиватели могут создавать в цилиндрическом кристаллизаторе диаметром до 200 мм независимо регулируемые по интенсивности полоидальные и тороидальные вихревые течения со скоростью до 1 м/с.


 

В области физики

В Институте физики металлов изучена связь магнитных свойств со структурой ферромагнитных материалов и разработаны теория магниточувствительных элементов и новый физический принцип измерения напряжённости магнитного поля. На этой  основе методами интегральной технологии созданы матричные преобразователи высокого разрешения (~10 мкм, 256 элементов на площади 0,5см²) для систем магнитной дефектоскопии,

которые  эффективно используются для объёмно-шовной дефектоскопии  нефте- и газопроводных труб и проката при их производстве и эксплуатации. Они могут успешно применяться также в целях  медицинской диагностики, например в томографии. Эта работа вошла составной частью в общий цикл, отмеченный премией Правительства Российской Федерации в области науки и техники 2002 г., о чем было сказано выше.

Сотрудниками институтов Физики металлов и Электрофизики теоретически   и экспериментально исследовано влияние беспорядка, создаваемого нейтронным облучением, на электронные состояния в сверхпроводниках на основе оксидов меди.  Показано, что даже в условиях достаточно сильного беспорядка, сверхпроводимость сохраняется, а в области малого беспорядка (меньше 5×10¹⁸ нейтронов/cм²) наблюдается рост электросопротивления с увеличением дефектности, характерный для диэлектриков. То есть  электронные состояния, определяющие феномен высокотемпературной сверхпроводимости, близки к переходу  металл-диэлектрик. Результаты важны для понимания физической природы явления ВТСП. Эти исследования удостоены именной премии  А.Г.Столетова Российской академии наук.


 

В области химических наук

В Институте органического синтеза разработаны методы создания большого семейства фторсодержащих соединений, обладающих высокой биологической активностью, в том числе в отношении особо опасных инфекций.  На опытном заводе РАН в Волгограде  опробованы ключевые стадии промышленного получения одного из таких синтетических антибиотиков, который является аналогом препаратов, применявшихся в США после событий 11 сентября 2001 года.

На основе теоретических и экспериментальных исследований влияния тепловой обработки на процессы восстановления, зародышеобразования и изменения структуры в гетерогенных железосодержащих системах Институтом металлургии УрО РАН разработаны новые экологически безопасные технологии производства высококачественных окатышей – металлургического сырья для доменного производства и процессов прямого получения железа. Суммарный экономический эффект от реализации новой технологии только на ОАО «Лебединский ГОК» оценивается в 362,8 млн. руб. Работа – составная часть цикла, удостоенного Премии Правительства РФ 2002 года в области науки и техники.

В области биологических наук

В Институте экологии и генетики микроорганизмов в результате исследования механизмов биосинтеза бактериальных поверхностно-активных веществ получены высокоактивные экологически безопасные биосурфактанты и изучены их функциональные характеристики (эмульгирующая и нефтеотмывающая активности). На их  основе разработан и запатентован эффективный биопрепарат нового состава и новой (олеофильной) формы, а также биотехнология очистки нефтезагрязненных почв и грунтов, пригодная для использования в регионах с холодными климатическими условиями. Данная технология прошла успешные испытания на территории Пермской области и рекомендуется для широкого применения на  нефтедобывающих предприятиях Российской Федерации.

В области популяционной биологии сотрудниками Института экологии растений и животных получены количественные оценки влияния климатических факторов на динамику численности популяций малярийных комаров на Среднем Урале за последние 100 лет.   Проведенная реконструкция выявила циклическую синхронность колебаний численности комаров и заболеваемости малярией.  Выполнен прогноз изменения эпидемиологической ситуации, проверка  которого с 1988 по 2002 гг. показала высокую сходимость (97%) расчетного и зарегистрированного количества случаев  малярии в Свердловской области. Данный методологический подход используется экспертами ВОЗ при прогнозировании ситуации по заболеваемости малярией в Российской Федерации и странах Европы.

В Институте физиологии природных адаптаций определены основные причины сокращения резервных возможностей эндокринно-иммунной регуляции гомеостаза у человека, проживающего в экстремальных условиях Севера.  К числу этих причин относятся – аутосенсибилизация, замедление процессов утилизации глюкозы и липидов на фоне повышенных концентраций инсулина, более высокая реактивность коры надпочечников, выявленная   в ответ на стимуляцию синтетическим адренокортикотропным гормоном. Полученные данные являются научной основой для  разработки государственной программы по сохранению здоровья населения северных территорий. 

В области наук о Земле

По результатам многолетних исследований геологами Урала в содружестве с учеными центральных геологических институтов завершена разработка новой геолого-геодинамической модели образования Уральского складчатого пояса, слагающих его пород и связанного с ними комплекса полезных ископаемых. С позиций модели обоснованы перспективы обнаружения новых месторождений хромитов, меди, железа, платины, золота, углеводородного сырья, также нетрадиционных для Урала типов руд, алмазов и других полезных ископаемых. Реализация практических выводов и рекомендаций  позволит существенно укрепить и расширить минерально-сырьевую базу Урала по этим видам сырья, в том числе стратегического значения. На схеме - одно из приложений данной модели для прогноза  месторождений платиноидов. (Институты – Геологии и геохимии, Геофизики, Минералогии, Горного дела, Горного, Геологии Коми НЦ).         

На основе комплекса геолого-геофизических данных учеными Института экологических проблем Севера выявлены факторы, приводящие   к сводовому поднятию территории Фенноскандии. Вопреки существующим представлениям показано, что воздымание этой территории обусловлено наличием астеносферной линзы в низах земной коры – верхах мантии и существованием деформационных волн, распространяющихся в юго-восточном направлении от Срединно-Атлантической зоны спрединга. Фенноскандия является наиболее геодинамически активной частью Восточно-европейской платформы и  оказывает существенное влияние на сейсмичность сопредельных территорий  российского Севера, поэтому  фундаментальное обоснование механизмов процессов и прогноза их развития поможет избежать аварий на нефтяных скважинах и трубопроводах, снижения дебита нефти, осложнений на других особо опасных объектах  (хранилищах радиоактивных отходов, космодроме «Плесецк», центре атомного судостроения и т.д.).

В области экономики

В области экономики: разработаны стратегические приоритеты социально-экономического развития Уральского федерального округа, методы оценки и распределения рентных платежей, методы диагностики экономической и энергетической безопасности территорий Российской Федерации, модели территориального размещения производительных сил на уровне регионов, а также экономико-математические модели повышения конкурентоспособности регионов и территориальных образований, сделан прогноз социально-экономического развития таких регионов, как Архангельская, Пермская, Курганская, Оренбургская, Свердловская, Челябинская области, республики Коми и Удмуртия.

Вышла в свет «Экономическая энциклопедия регионов России. Свердловская область», подготовленная сотрудниками Института экономики УрО РАН на основе огромного научного материала, накопленного коллективом за 30 лет функционирования института. Это первая книга в реализации 89-томного издательского проекта – уникальное издание, представляющее научно-аналитическое системное описание субъекта федерации. Изданная Энциклопедия является по существу паспортом Свердловской области, в котором всесторонне представлена научно-технологическая, социально-экономическая, природно-климатическая, демографическая и общественно-политическая характеристика региона

В области гуманитарных наук 

Учеными Института истории и археологии подготовлена и издана серия книг: «Уральская историческая энциклопедия», «Металлургические заводы Урала XVII-XX вв.», Энциклопедия «Екатеринбург» (2002). Это – фундаментальные систематические своды современных научных знаний о прошлом и настоящем, экономике и культуре Уральского региона с момента его освоения человеком до конца XX века.

Издана фундаментальная историческая хроника Республики Коми, охватывающая период с глубокой древности – с момента появления первых поселенцев на территории региона и до начала XXI века, в которой  отражены все стороны исторического развития: демография, политика, экономика и др. (Институт языка, литературы и истории Коми)

В центре внимания ученых Института философии и права – проблема взаимодействия государства и гражданского общества, в рамках которой выполнен теоретический анализ ряда ключевых вопросов.  Проведена  реконструкция взглядов представителей российского либерализма начала ХХ века. Выявлены особенности современных европейских концепций демократического государства. Детально проанализированы  различные аспекты взаимодействия власти и средств массовой информации. Впервые в отечественной политологии рассмотрена проблема политического самоопределения некоммерческих организаций России. Итоги исследований отражены в серии крупных монографических изданий – «Массовая коммуникация и власть», «Государство и гражданское общество: российский взгляд» (в двух томах), «Гражданский лидер крупным планом» и других.