Сегодня, 8 февраля, в России отмечается День науки. Казанский федеральный университет – один из старейших вузов страны, при этом современный и динамично развивающийся. В начале нового десятилетия ученые приоритетных направлений развития САЕ «Эконефть», САЕ «Учитель XXI века», САЕ «Трансляционная 7П медицина», САЕ «Астровызов» рассказали, какие открытия и прорывы ожидают человечество в ближайшие годы.

Профессор, д.б.н., Ph.D., директор Научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины, г.н.с., профессор кафедры генетики Института фундаментальной медицины и биологии, заведующий отделом поисковых исследований НОЦ фармацевтики КФУ Альберт Ризванов:

«В связи с тем, что стоимость генетических анализов быстро снижается, в ближайшее время станет возможным создавать генетические паспорта для каждого гражданина. У врача появится возможность оценивать риски возникновения заболеваний, назначать препараты на основе индивидуальных особенностей пациента. Поскольку генетический паспорт будет привязан к карточке пациента, врач сможет сразу же проводить анализ генетики человека. Развитие геномной медицины потребует развития интеллектуальных систем на основе алгоритмов искусственного интеллекта и нейросетей, которые будут выступать помощниками врача».

По его словам, развитие подходов телемедицины приведет к тому, что носимые медицинские датчики будут сопровождать человека постоянно (умные часы, одежда, аксессуары и прочее). И эти датчики будут собирать огромный массив персонализированной информации по человеку, которая позволит диагностировать различные заболевания и корректировать стиль жизни для минимизации факторов риска. Это будет связано не только с обычными гражданами, но и работниками, например на вредных производствах, что позволит существенно повысить качество жизни и сохранить здоровье. Естественно, что и это направление требует развития интеллектуальных систем анализа больших данных.

«Многие заболевания на сегодняшний день считаются неизлечимыми. Это, в первую очередь, наследственные заболевания. В том числе редкие, орфанные. Развитие генных и клеточных технологий позволит создавать индивидуальные лекарства непосредственно под конкретного пациента, практически у постели больного. При развитии автоматических систем, работающих с клетками пациента и генной инженерией, их стоимость может снижаться. В то же время развитие данного направления требует и модернизации законодательной базы», - уверен он.

Главный научный сотрудник НИЛ OpenLab Бионанотехнологии Института фундаментальной медицины и биологии КФУ, д.б.н. Равиль Фахруллин:

«Моя область исследований очень разнообразная, сложно предугадать, что будет реализовано в ближайшие 10 лет. Исследования в области материаловедения сейчас направлены на создание «умных» материалов. Существует большое количество перспективных направлений – катализ, энергетика, структурные материалы, биомедицинские материалы. Я предполагаю, что в течение последующих 10 лет будут широко внедрены в практику разрабатываемые сегодня биоимитирующие материалы, то есть такие, которые представляют собой созданную человеком имитацию биологических систем. Некоторые из таких «навеянных» природой материалов уже используются в промышленности и медицине, но значительное количество лабораторных разработок ждет своей очереди».

По словам Юрия Нефедьева, профессора Института физики Казанского федерального университета, директора Астрономической обсерватории им.В.П.Энгельгардта КФУ, в ближайшее десятилетие, по всей видимости, на Луну опять высадится человек. В связи с этим казанские ученые уделяют большое внимание ее изучению.

«Мы исследуем как физические, так и динамические свойства естественного спутника Земли, создаем окололунную навигационную систему координатно-временного обеспечения. Кроме того, изучаем параметры вращения Луны и ее внутреннего строения», - сообщил он.

Через 4 года запущенный летом этого года с космодрома «Байконур» спутник «Спектр-Рентген-Гамма» должен дать материалы для создания рентгеновской карты неба, соответственно появятся рентгеновские источники, включая черные дыры, нейтронные звезды и т.д., в отождествлении которых (с использованием телескопа КФУ РТТ-150, установленного в Турции) будут участвовать казанские астрономы. 

 «Считаю, что в течение 10 лет совместными усилиями ученых из разных стран и казанских астрономов будут разработаны технические возможности как для уклонения опасных космических объектов от столкновения с нашей планетой, так и для транспортировки малых небесных тел на близкое к Земле расстояние для освоения полезных ископаемых, которые они содержат, - отметил Ю.Нефедьев. - Также ученые приоритетного направления развития КФУ «Астровызов» ведут научную работу, связанную с дистанционным зондированием Земли и транспортной навигацией. Через 10 лет появятся, я надеюсь, совершенные беспилотные наземные и воздушные системы и точная модель земной поверхности».

Через 10 лет в Казанском университете должна появиться виртуальная обсерватория мирового уровня. Ее отличие от других мировых аналогов в том, что она будет содержать не только оцифрованные данные звездных положений, но и оцифрованные данные наблюдений малых космических тел, астрофизических объектов, объектов космического наследия.

В КФУ ведется работа по включению астрономических обсерваторий КФУ в список охраняемых памятников ЮНЕСКО.

Михаил Варфоломеев, руководитель САЕ «Эконефть», заведующий кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ:

«В связи с тем, что доля традиционных запасов нефти очень сильно падает, упор обязательно будет сделан на добычу трудноизвлекаемых углеводородов. И, конечно, в этой сфере будут появляться новые технологии, в том числе направленные на добычу тяжелой нефти. В развитии данного направления большую роль играет Казанский федеральный университет, который разрабатывает собственные технологии подземного облагораживания, уверенно претендующие на статус научных прорывов».

Следующее направление, на его взгляд, связано с огромными запасами России, которые сосредоточены на месторождениях с низкопроницаемыми коллекторами. К ним относятся Баженовская свита и Доманиковые отложения, которые содержат миллиарды тонн органического вещества, способного преобразоваться в нефть. Освоение этих запасов является одним из приоритетных направлений нефтегазовой сферы. Здесь необходимы технологии для поиска залежей и разработки месторождений.

Другое актуальное направление связано с Арктикой, где также сосредоточены огромные запасы нефти и газа. Здесь необходимы новейшие технологии и материалы для успешной и эффективной добычи углеводородов в суровых условиях. Стоит отметить, что двадцать первый век считается многими экспертами веком газа, поскольку постепенно газ становится основным источником энергии. В ближайшие годы для его добычи и переработки будут созданы новые технологии. Здесь следует упомянуть о добыче природного газа из газогидратов. В последние годы были проведены успешные пилотные испытания новых технологий добычи газа из газовых гидратов. Интерес к этим разработкам неслучаен, ведь именно в газовых гидратах сосредоточены основные запасы метана. Причем их количество превышает по объемам запасы других углеводородов на планете. Но эти залежи также могут оказывать существенное влияние на климат и окружающую среду. Метан является парниковым газом. Масштабные разложения природных гидратов на планете могут привести к серьезным климатическим изменениям. Поэтому именно на этом источнике будет сосредоточено особое внимание.

«Следующее, четвертое, важное направление связано с ратификацией Парижского соглашения о климате, согласно которому многие страны ограничивают выбросы углекислого и других парниковых газов в атмосферу. В связи с этим стоит ожидать научных прорывов в области водородной энергетики, получения «зеленого» и «голубого» водорода. Уже сегодня их называют технологиями будущего, - пояснил Варфоломеев. - В ближайшие годы они будут активно развиваться, ведь именно использование водорода для получения энергии является достаточно проработанным и экономически эффективным направлением в «зеленой энергетике». Однако в данном направлении существует проблема, связанная с сохранением и транспортировкой водорода, и как раз для ее решения предстоит найти новые технологические решения».

Директор Института психологии и образования КФУ Айдар Калимуллин рассказал, что благодаря проекту ученых Института психологии и образования «Разработка и реализация адаптированной основной образовательной программы дошкольного образования детей с расстройством аутистического спектра» Казанский университет получил статус федеральной инновационной площадки.

«Получение этого статуса позволило университету стать одним из головных вузов России, занимающихся разработкой и реализацией адаптивной основной образовательной программы дошкольного образования детей с расстройством аутистического спектра. Одним из центров, который будет генерировать лучшие в стране практики по работе с дошкольниками, у которых обнаружено расстройство аутического спектра, станет детский сад КФУ для малышей с особенностями развития», - сообщил он.

Специализация университета на подготовке современных и квалифицированных учителей позволила ему войти в число 100 лучших университетов мира в предметной области «Образование» рейтинга Times Higher Education. Кроме того, КФУ вошел в число 300 лучших университетов мира в предметной области «образование» в рейтинге лучших университетов мира QS.

«Следующий момент связан с цифровизацией образования. Это общемировая тенденция. Практически на западе нет дисциплин, которые не обеспечивались бы цифровыми образовательными ресурсами. Поэтому в планах - перевести все магистерские программы и программы бакалавриата на режим смешанного обучения, когда каждый курс будет сопровождаться и онлайн-ресурсами. Безусловно, это будет удобнее и качественнее для учебного процесса, - подчеркнул Калимуллин. - Еще один момент, может быть не самый хороший, но в современных условиях необходимый: это подготовка учителей широкого профиля для сельских школ. В реальности это уже происходит, когда учителя преподают по 3-4 предмета, но учителя к этому не готовы. Это надо принять и помочь им в этом».

Профессор кафедры общей психологии ИПО КФУ Булат Алишев считает, что прорывные открытия в психологии совершаются реже, чем в других областях — психологические исследования требуют времени и обработки большого массива данных. Ясно одно, что будут появляться новые направления психологии.

«Могу предположить, что когда-нибудь мы начнем изучать инопланетян. Время не стоит на месте – все развивается. Физиологи, нейрофизиологи откроют новые группы нейронов, выяснится, за какие функции они отвечают, – и психологи вместе с психофизиологами начнут изучать новые явления. Пока мы и подозревать не можем, на чем сфокусируется психология. Хочется верить, что психология будущего даст вразумительные ответы на многие вопросы, связанные с искусственным интеллектом, психологией поведения роботов», - резюмировал Б.Алишев.

По мнению профессора кафедры клинической психологии и психологии личности Леонида Попова, первым, значимым направлением изучения является психология безопасности, терроризма и катастроф. Чтобы противодействовать терроризму – этому «бичу» XXI века, важно, как отмечает профессор, его вначале изучить.

Второе направление – нейронауки: психофизиология, психогенетика, эволюционная психология. Интерес идет к внедряемому субстрату в психологии. Не оставят без внимания психологию нравственности и духовности, а также позитивную психологию. Отметили эксперты и одно из новых направлений – психологию социальных сетей, виртуальной реальности и нейроинтерфейсов человека и компьютера. Коротко говоря – изучение психологии человека-киборга.

«Все больше акцент делается на то, что психология не должна быть изолированной наукой, а должна сопрягаться с философией, медициной, генетикой, психофармакологией, генной инженерией, - утверждает Попов. - Институт психологии и образования идет в ногу со временем: одна из лабораторий как раз занимается психологией стресса. А психологи нашей кафедры включены в работу научно-прикладных исследований Лаборатории интеллектуальных робототехнических систем, где занимаются исследованиями в области автономных роботов».

В завершение профессор сказал, что психология как наука находится лишь в начале своего развития и место в ней найдут совершенно неожиданные идеи и концепции.