Мировая наука, будущее России и проблемы Академии В.В. Иванов

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