НАУКА-ВИРОБНИЦТВУ
Україна має потужний науково-технічний потенціал, який, на жаль, не завжди знаходить повноцінного використання, зокрема через кризовий стан економіки. Прикладна наука втрачає головного споживача своєї продукції – промислові підприємства. У нинішньому році редакція журналу започаткувала рубрику «Наука – виробництву». Новий проект передбачає публікацію матеріалів про сучасні вітчизняні наукові розробки, енергозберігаючі технології та інші інноваційні пропозиції, впровадження яких може забезпечити значний економічний ефект, а продукція – знайти споживача не лише на внутрішньому, а й на зовнішньому ринках. Позицію редакції підтримав президент Національної академії наук України Борис Євгенович ПАТОН
Національна академія наук України була заснована у листопаді 1918 року. її першим президентом був видатний вчений зі світовим ім'ям В. І. Вернадський. Уся діяльність Академії тісно пов'язана з історією держави, її соціально-економічним розвитком.
Сьогодні в Національній академії наук України розгорнуто мережу наукових установ, яка дозволяє вести дослідження практично по всьому фронту найважливіших проблем розвитку країни. До складу НАН України входять понад 100 наукових установ і близько 50 організацій і підприємств дослідно-виробничої сфери. Серед майже 20 тисяч наукових працівників - 2599 докторів наук і понад 8 тисяч кандидатів наук. Ними щороку у різні галузі економіки впроваджується більше 2 тисяч розробок, серед яких інформаційні технології, програмні продукти, нові матеріали, автоматизовані комплекси і системи, машини, лікувальні препарати, сорти рослин та інші.
Досвід розвинутих країн свідчить, що національні джерела існування - природні ресурси, розмір територій, військова потужність тощо - поступово втрачають своє значення. Натомість набирають вагу такі чинники економічного розвитку, як наявність потужного інноваційного потенціалу, прискорене впровадження науково-технічних розробок, якість людських ресурсів. Саме ставку на науку й освіту, які здатні сприяти втіленню в стислі терміни реальних стратегій інноваційного розвитку, зроблено провідними країнами в умовах світової фінансової та економічної кризи. Так, президент Сполучених Штатів Америки Барак Оба-ма у промові на щорічних зборах Національної академії наук США 27 квітня минулого року оголосив про найбільші в американській історії зобов'язання держави щодо наукових досліджень та інновацій. Він пообіцяв науці «нову еру процвітання». Для швидкого освоєння інновацій в економіці поряд із суттєвим зростанням обсягів фінансової підтримки наукової діяльності (3% ВВП) будуть запроваджені нові стимули, зокрема податкові. Дуже важливими є й наміри американського керівництва здійснити найближчим часом радикальні заходи для істотного підвищення рівня освіти у точних і природничих науках. Подібний курс на всебічну підтримку наукових досліджень визначив і Китай.
Слід зазначити, що з боку керівництва нашої держави також проголошується необхідність утвердження інноваційної моделі розвитку вітчизняної економіки. Проте, на жаль, досі інноваційні процеси в Україні не набули достатніх масштабів і не стали суттєвим фактором зростання ВВП. За даними Держкомстату України, наукоємність промислового виробництва України не перевищує 0,3%, що на порядок менше світового рівня. Знижується частка високотехнологічної продукції в структурі ВВП. У 1998 році цей показник становив 3,1%. Зараз він менший одного відсотка. Причини такого стану справ добре відомі: недосконале законодавство в галузі науково-технічної й інноваційної діяльності, відсутність економічних стимулів до такої роботи, нерозвиненість відповідної інфраструктури тощо. Разом з тим, вітчизняний науковий, науково-технічний та освітянський потенціал здатний здійснити в стислі терміни ефективні структурні реформи, втілити реальну стратегію інноваційного національного розвитку.
Одним із головних пріоритетів діяльності Національної академії наук є участь у вирішенні актуальних загальнодержавних проблем. її фахівцями розроблено прогнозні, концептуальні і програмні документи загальнонаціональної ваги. Серед них - Енергетична стратегія України до 2030 року та подальшу перспективу, стратегії регіонального і демографічного розвитку України. Загальнодержавна цільова екологічна програма поводження з радіоактивними відходами, концепція програми підвищення конкурентоспроможності економіки.
За участю фахівців Академії підготовлено Стратегію інноваційного розвитку на 2010-2020 роки в умовах глобалізаційних викликів, проект якої 17 червня торік було розглянуто та схвалено на парламентських слуханнях.
Національна академія наук надає важливого значення науково-технічному розвитку високотехнологічних галузей виробництва. За поданням вчених Академії Урядом затверджена та виконується низка державних цільових науково-технічних програм. Це. зокрема, програми, які спрямовані на розробку і впровадження мікроелектронних технологій, створення сенсорних наукоємних продуктів, дослідження проблем використання ядерних матеріалів та ядерних і радіаційних технологій.
За державною програмою зі створення і впровадження енергозберігаючих світлодіодних джерел світла й освітлювальних систем на їх основі, яка почала реалізовуватись у 2008 році, спільно з виробничими підприємствами вдалося розробити власні оригінальні конструкції світлодіодних ламп. Їх перевагою перед існуючими аналогами є те, що вони дають змогу замінити лампи розжарювання практично в усіх типах освітлювальних пристроїв без необхідності створення їх нових конструкцій. Важливим кроком з широкого запровадження світлодіодних джерел світла, які у 8 разів ефективніші за лампи розжарювання і мають термін служби понад 50 тисяч годин, є й заплановане будівництво в Україні спільного українсько-корейського підприємства з виготовлення потужних світлодіодів.
Нещодавно Урядом затверджено ініційовані Академією нові програми, зокрема зі створення хіміко-металургійної галузі виробництва чистого кремнію, що дозволить у найближчі роки налагодити сучасне його виробництво в обсязі 5000 тонн на рік та забезпечити подальший розвиток сонячної енергетики і мікроелектроніки. Широке застосування в різних галузях економіки знайдуть і розроблені під час виконання Державної цільової програми «Нанотехнології та нано-матеріали» новітні нанорозмірні функціональні та конструкційні матеріали, біонанотехнології тощо.
Слід зазначити, що налагодженню ефективної взаємодії науки і виробництва сприяє реалізація низки угод про співпрацю між Академією та відповідними міністерствами і відомствами, потужними виробничими структурами. Понад ЗО установ подвійного з НАН України підпорядкування виконують прикладні дослідження в космічній, металургійній, енергетичній, видобувній та інших галузях. Вагоме значення для розширення участі наших учених у розв'язанні нагальних питань у відповідних галузях мало рішення Уряду у 2008 році щодо включення до складу колегій або науково-технічних рад міністерств і відомств представників Академії.
НАН України приділяє постійну увагу розвитку інноваційної інфраструктури, зокрема свого часу ініціювала створення технологічних парків. На жаль, внаслідок постійних змін нормативних засад і умов їх діяльності технопарки не стали дієвим механізмом розвитку наукоємного виробництва, малого та середнього інноваційного бізнесу. Подальше перетворення технологічних парків у реальний фактор прискорення інноваційного розвитку потребує забезпечення відповідних законодавчих засад, поновлення спеціального режиму їх інноваційної діяльності. Нині фахівці НАН України співпрацюють з Державним агентством з інвестицій та інновацій над формуванням структур нового типу - так званих інноваційних кластерів.
З метою підвищення результативності наукових досліджень Академія вдосконалює форми і методи їх організації. У НАН України реалізуються прикладні програми, що мають важливе значення для вирішення таких актуальних для України питань, як розвиток мінерально-сировинної бази, вирішення проблем ресурсу та безпеки експлуатації конструкцій, машин і споруд, створення ефективних інформаційних технологій, високопродуктивних ЕОМ, розв'язання новітніх медико-біологічних проблем, захист довкілля, визначення соціально-економічних і гуманітарних чинників інноваційних процесів у державі.
Особлива увага приділяється поширенню цілеспрямованих фундаментальних досліджень, які орієнтовані на досягнення кардинальних технологічних рішень, а їх результати можуть стати основою масштабних інноваційних проектів і створення нових потужних виробництв і, навіть, галузей економіки. Прикладом реалізації таких досліджень є організація та постійний супровід вченими Академії вітчизняної індустрії захисних голографічних елементів.
Створенню та впровадженню високотехнологічних і наукоємних розробок сприяють щорічні конкурси науково-технічних проектів, метою яких є відбір серед них вагомих, в яких реально зацікавлене виробництво і реалізація яких може дати суттєвий економічний ефект. Завдяки цьому конкурсу відбувається масштабне використання розробок інститутів у різних галузях економіки.
Значний обсяг прикладних досліджень учених спрямовано на забезпечення енергетичних потреб країни. Понад 20 наукових установ виконують ґрунтовні роботи загальнодержавної ваги, - спрямовані на забезпечення надійного функціонування атомної енергетики, зокрема подовження ресурсу дії корпусів реакторів і основного обладнання атомних електростанцій, відповідного поводження з радіоактивними відходами та відпрацьованим ядерним паливом. Фахівці Національного наукового центру «Харківський фізико-технічний інститут», Фізико-технологічного інституту металів і сплавів НАН України за участю спеціалістів державного науково-виробничого підприємства «Цирконій» розробили оптимальну технологічну схему промислового виробництва зливків сплаву Zr1Nb, з яких виготовлятимуться трубні заготовки для тепловидільних елементів. Зливки відповідають технічним вимогам на сплав Е-110 російського виробництва, що дозволяє використовувати власну технологію та цирконієву сировину для забезпечення роботи атомних електростанцій країни.
За розробками й участю фахівців Національного наукового центру «Харківський фізико-технічний інститут» виконано комплекс робіт з упровадження нових неруйнівних методів діагностичного контролю обладнання та трубопроводів на енергоблоках АЕС. За допомогою магнітних методів визначено найбільш «вузькі» місця в корпусі реактора енергоблоку № 2 Південноукраїнської АЕС.
Для забезпечення контролю за поточним станом корпусу реактора, оцінювання припустимого терміну його експлуатації в Інституті ядерних досліджень НАН України розроблено систему моніторингу радіаційного навантаження корпусу реактора типу ВВЕР-1000. її впроваджено на енергоблоках Хмельницької, Рівненської, Південноукраїнської, Запорізької АЕС. Досвід експлуатації показав, що за її допомогою можна одержувати дані, необхідні для реалізації програми керування терміном експлуатації корпусу реактора.
Інститут загальної енергетики вперше в Україні розроби в теоретичні засади та систему математичних моделей для прогнозування розвитку паливно-енергетичного комплексу (ПЕК) і його галузевих систем. На відміну від зарубіжних, такі моделі забезпечують урахування впливу механізмів ринкового регулювання й екологічних вимог на формування варіантів розвитку ПЕК.
Основи теорії синтезу структур електроенергетичної системи та системи теплозабезпечення, розроблені вченими Інституту, використано при створенні принципово нової структури системи автоматичного регулювання частоти і потужності (АРЧП) в Об'єднаній енергосистемі України для забезпечення її інтеграції до енергосистеми ИСТЕ (2005-2008 роки). Матеріали розробки було передано до Кабінету Міністрів України та Мінпаливенерго України. Впровадження АРЧП набагато зменшить капіталовкладення і забезпечить економічний ефект у 19,5 млрд. грн. до 2015 року та 27,5 млрд. грн. - до 2030 року.
Проведені Інститутом електродинаміки НАН України комплексні фундаментальні дослідження електрофізичних процесів у сучасній ізоляції високовольтних кабелів стали основою впровадження у промисловість технологій переробки щеплених полімерів з використанням вітчизняної сировинної бази, що дозволило вперше в Україні та СНД створити на Харківському ЗАТ «Завод «Південькабель» зразки екологічно безпечної високовольтної кабельно-провідникової продукції світового рівня, яка з успіхом використовується нині в нашій країні та експортується до ближнього і далекого зарубіжжя. Крім того, це дало поштовх до використання первинних кремнійорганічних сполук і хімічно модифікованого поліетилену на підприємствах хімічної галузі, електроенергетики, транспорту, зв'язку. Економічний ефект від впровадження високовольтної кабельно-провідникової продукції за 2003-2007 роки становив 495 млн. грн. За цю розробку групі працівників Інституту електродинаміки і ЗАТ «Завод «Південькабель» присуджено Державну премію України в галузі науки і техніки 2007 року.
Інститут технічної теплофізики провів системний аналіз стану комунальної теплоенергетики України. На основі узагальнення наукових досліджень розроблено Державну цільову програму модернізації комунальної теплоенергетики на 2009-2014 роки.
Установи Академії виконують традиційно великий обсяг робіт для видобувної галузі. В Інституті геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова НАН України розроблено нові методи і технологію комплексної дегазації вугільних пластів, оптимізації провітрювання підземних мереж, анкерного кріплення підземних виробок, які дають можливість блокувати негативні прояви порід і зберегти їх природну монолітність.
Розробником ряду методик з проблем нарощування вуглеводневої ресурсної бази є Інститут геологічних наук НАН України. Вони передбачають, зокрема, використання комплексу маловитратних методів для геоекологічних досліджень, прогнозну оцінку покладів вуглеводнів і забезпечують високу інформативність та економічність проведення польових і лабораторних досліджень. Упровадження нової супутникової технології прогнозу та пошуку вуглеводнів, яку використано на підприємствах «Укрнафти» і «Укргазвидобування», засвідчило понад 80% достовірності прогнозів. Масштабно використовується метод вибухової технології інтенсифікації продуктивності нафтових і газових свердловин, застосування якого підвищує середню продуктивність нафтової свердловини в 1,5-3 рази, газової - в 20 разів.
Учені Академії активно працюють над розробками для електронної, електротехнічної та приладобудівної галузей. Для КБ «Південне» виготовлено термоперетворювачі для системи контролю за температурою рідкого кисню на ракеті «Зеніт-SL», запущеній у рамках проекту «Морський старт». В Інституті прикладних проблем механіки і математики імені Я. С. Підстригача НАН України створено та запатентовано технологію вирощування за допомогою лазера тонких шарів оксидних і нітридних матеріалів, що дає змогу ефективно використовувати їх для формування плоскопанельних дисплейних систем. Зацікавленість у їх застосуванні виявили КБ ім. Антонова (м. Київ), СКБ «Еротрон» (м. Львів) та інші.
Низка інтелектуальних супер-комп'ютерних інформаційних технологій і систем - на рахунку інститутів Кібернетичного центру НАН України. Зокрема, Інститутом кібернетики ім. В. М. Глушкова разом із державним НВП «Електронмаш» створено і впроваджено у виробництво конкурентоспроможні інтелектуальні робочі станції для розв'язання складних завдань розвитку науки, промисловості, енергетики, освіти, обороноздатності й інших галузей.
З метою контролю за наземним рухом повітряних суден, транспортних засобів та інших об'єктів на територіях аеропортів в Інституті радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України створено експериментальний зразок радіолокаційної системи міліметрового діапазону нового типу. Науковцями цього ж інституту розроблено також скануючий георадар, який дозволяє вимірювати амплітудну і фазову структуру сигналів, відбитих від різних об'єктів у підповерхневому просторі. Він дає змогу виявити у ґрунті на глибині до 20-30 метрів шари, забруднені, зокрема нафтопродуктами, порожнини й інші утворення природного або антропогенного походження.
В Інституті фізики спільно зі співробітниками Інституту колоїдної хімії та хімії води ім. А. В. Думанського НАН України розроблено портативну лабораторію «Аква Тест» на базі спектрометричного сенсорного аналізатора якості води, завдання якої - визначати найбільш поширені та характерні для поверхневих і підземних вод хімічні забруднення (до ЗО компонентів), здійснювати контроль за ними в очищеній воді. Така лабораторія дає можливість проводити аналіз води у польових умовах.
Під загальним науковим керівництвом Інституту транспортних систем і технологій НАН України фахівцями Міжнародної науково-промислової корпорації «ВЕСТА» (м. Дніпропетровськ) створено нову галузь промисловості - акумуляторобудівну. Чотирма заводами, побудованими у 1995-2007 роках без залучення бюджетних коштів, вироблено 25 млн. акумуляторних батарей загальною вартістю понад 6 млрд. гривень, а також 200 тис. тонн свинцю та свинцевих сплавів більш як на 1 млрд. гривень. Суттєва частина цих коштів надійшла до Державного бюджету України.
За участю вчених цього Інституту розроблено та впроваджено в серійне виробництво герметичні акумуляторні батареї, що не потребують обслуговування та перевершують за своїми характеристиками існуючі аналоги. Продукція є інноваційною і конкурентоспроможною на зовнішніх ринках. За оцінками закордонних експертів, на сьогоднішній день за рівнем технологій та устаткування вітчизняні акумуляторні підприємства є одними з найкращих у Європі.
На вирішення проблеми у сфері охорони здоров'я спрямовано багато робіт установ Академії. Однією з них є технологія зварювання живих тканин. Вона створена Інститутом електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України спільно з медичними установами. Завдання надзвичайно відповідальне і складне. Адже, з одного боку, необхідно забезпечити міцність цього безниткового шва, а з іншого - не допустити опіків чи навіть спалювання тканини. Завдяки застосуванню комп'ютерних технологій цю проблему було успішно розв'язано. Вже виконано тисячі операцій за цим прогресивним методом, а автори роботи удостоєні Державної премії України.
Розробки для медицини виконують наші матеріалознавці. Наприклад, в Інституті монокристалів та Інституті сцинтиляційних матеріалів НАН України створено технології й устаткування для вирощування унікальних монокристалів. Вони знаходять застосування не лише в ядерній фізиці, в окремих галузях промисловості, а й у медицині, наприклад, у нейродіагностиці та томографії всього тіла пацієнта. В інститутах монокристалів, проблем матеріалознавства і металофізики розроблено також нові матеріали для протезування й імплантації. Це - спеціальні види кераміки, титанові сплави і, навіть, штучний сапфір.
Вченим Інституту кібернетики ім. В. М. Глушкова НАН України належить низка перспективних інформаційних технологій спілкування на основі жестової, візуальної та голосової інформації для людей із вадами слуху та зору. Спільно з Міністерством охорони здоров'я України розгорнуто роботи з їх впровадження у медичних закладах.
Інститут проблем реєстрації інформації НАН України на основі створених оригінальних технологій оптичного запису інформації спільно з Київською міською клінічною офтальмологічною лікарнею «Центр мікрохірургії ока» розробив технології промислового виробництва оптичних компенсаторів із мікропризмовою структурою Френеля, призначених для діагностування та лікування косоокості у дітей і хворих на вікову макулодистрофію.
Фахівці Інституту фізики - автори плазмової технології для холодної стерилізації медичних інструментів. Робота плазмового стерилізатора (СГР-1ОО) базується на використанні тліючого розряду постійного струму, що забезпечує створення щільної та високооднорідної плазми безпосередньо у просторі, в якому розташовано інструменти. Стерилізація здійснюється хімічно активними частками й ультрафіолетовим випроміненням плазми газового розряду в парах водного розчину перекису водню. СГР-1ОО забезпечує вищу ефективність стерилізації порівняно зі стандартними газовими стерилізаторами, а також закордонними розробками.
У виробництво та медичну практику впроваджено низку лікарських препаратів для лікування кісткових ушкоджень, гострого інфаркту міокарда, захворювань шлунково-кишкового тракту.
Інститутом технічної теплофізики у співпраці з Інститутом педіатрії, акушерства та гінекології Академії медичних наук вперше в нашій країні було розроблено принципово нову енергоресурсоощадну технологію й обладнання для виробництва гіпоалергенного продукту з гідролізованим білком для харчування дітей грудного та раннього віку. За показниками якості й безпеки він відповідає рівню кращих світових лідерів - виробників продуктів для дитячого харчування при нижчій вартості в 2-3,5 раза. Розробку впроваджено на ВАТ «Хорольський молочноконсервний комбінат дитячих продуктів» Полтавської області.
Академія робить вагомий внесок у прискорений розвиток сільського господарства. Напрацювання вчених спрямовані на селекцію нових високоврожайних сортів сільськогосподарських культур та підвищення ефективності використання земельних угідь, на посилення кормової бази тваринництва, створення інтенсивних технологій виробництва сільгосппродукції. Створений в Інституті фізіології рослин та генетики високопродуктивний сорт озимої пшениці «Смуглянка» забезпечив рекордний за всю історію України врожай - 114,1 ц/га. Організовано виробництво високоефективних регуляторів росту рослин та їх використання в сільському господарстві України.
Наведені приклади засвідчують, що Національна академія наук має величезний досвід і достатній науковий потенціал для розв'язання найрізноманітніших науково-технічних проблем галузей економіки. Спостерігається і постійне зростання зацікавленості з боку зарубіжних фірм у використанні наукового доробку українських вчених. У 2008 році на замовлення зарубіжних підприємств, корпорацій і фірм було виконано 300 контрактів. Серед замовників - такі відомі компанії, як «INTEL», «MOTOROLA», «BOEING», «GENERAL ELECTRIC», «PPG Industries. Inc», «Folgat AG», «Sodern», «Sigma Aldrich», «Global Metal Technology», «NORINKO» й інші.
Великий обсяг замовлень від іноземних партнерів із Німеччини, США, Ізраїлю та інших країн виконує Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України. Виготовлені в Інституті детектори використовують у сучасній рентгенівській апаратурі антитерористичного призначення з принципово новими можливостями, що збільшує швидкість виявлення в автоматичному режимі вибухівки та заборонених до перетину кордону речовин у 10 разів порівняно з попередніми моделями.
Академія широко використовує можливості залучення іноземних інвестицій у науково-технологічні дослідження шляхом створення спільних підприємств і науково-виробничих центрів. Успішно працюють спільні підприємства, створені ще у 1992-1995 роках. Це стосується, зокрема, спільного підприємства за участю Американського зварювального товариства «Paton Weld», яке виготовляє і реалізує на зовнішніх ринках продукцію, використовуючи нові технології зварювання, нанесення покриттів та електронно-променеві технології. Фізико-хімічний інститут ім. О. В. Богатського НАН України став засновником трьох спільних підприємств: українсько-російського, українсько-американського та українсько-бельгійського, які розробляють і реалізують в Україні та за її межами хімічну, ветеринарну і фармацевтичну продукцію. Активно працює українсько-російське підприємство «Ресурс ЛТД», що спеціалізується на забезпеченні надійності корпусів реакторів для АЕС.
З 2005 року успішно діють два центри трансферу технологій: українсько-в'єтнамський та українсько-корейський. Останній працює в Інституті електрозварювання ім. Є. О. Патона. Швидкими темпами розвивається комерційне наукове співробітництво з науковими та комерційними організаціями Китаю: Інститут електрозварювання вже впродовж багатьох років постачає обладнання для зварювання державним організаціям і комерційним фірмам; Радіоастрономічний інститут НАН України виготовляє за зовнішньоекономічними контрактами магнетронні модулятори; Інститут проблем реєстрації інформації НАН України виконує дорогий контракт з постачання інформаційних систем. Спільно з китайською стороною створено Міжнародний центр передачі технологій. Така нова форма міжнародного співробітництва дає змогу НАН України набути досвіду в цій галузі і поширювати його на співробітництво з науковими установами інших країн.
Наприкінці хотів би зазначити, що Україна має шанс здійснити у стислі терміни ефективні структурні реформи в економіці, втілити реальну стратегію інноваційного національного розвитку. Ми впевнені, що науковий та науково-технічний потенціал Національної академії наук, вітчизняної виробничої сфери може і повинен слугувати оновленню української економіки, забезпеченню позитивних зрушень у житті нашого народу.