В России подведены итоги очередного, восьмого по счету, конкурса на получение мегагрантов. Совет по грантам при Правительстве РФ отобрал 43 заявки от разных вузов и научных центров страны. В числе одобренных оказалось сразу три проекта от Университета ИТМО, что стало рекордом для петербургского вуза.
«Это здорово, ведь основной задачей мегагранта является создание новых лабораторий, то есть деньги пойдут на развитие как самого направления, так и коллектива вуза, — отмечает начальник отдела международных научных исследований Университета ИТМО Ирина Мельчакова. — Сам конкурс мегагрантов — это очень конкурентная история, на него подается много заявок, поэтому очень престижно, что ИТМО не только продолжает участвовать, но и достигает таких результатов».
Мегагранты получили: заявка Университета ИТМО, посвященная нанолазерам и микролазерам на основе новых наноматериалов и современных оптических архитектур; проект петербургского вуза по перспективным количественным технологиям в магнитно-резонансной томографии; а также концепция создания мобильной лаборатории для изучения культурного наследия на базе ИТМО.
Каждый проект получит финансирование в размере 90 млн рублей на три года, финансирование будет использоваться для приобретения оборудования, создания новых лабораторий, оплату командировок в зарубежные научные центры для получения опыта.
Нанофотоника: от теории к прототипам
За междисциплинарный проект по созданию новых нано- и микролазеров с российской стороны отвечает профессор Нового физтеха Университета ИТМО Сергей Макаров. По его словам, работа будет вестись на стыке физики, химии и материаловедения совместными усилиями ведущих молодых ученых факультета.
Исследователи надеются создать новые сверхкомпактные лазерные устройства с высокой скоростью, которые будут работать не в инфракрасном, а в видимом диапазоне излучения. Для этого планируется использовать новые наноматериалы, такие как фосфит галлия, которые обладают перспективными свойствами для производства компактных оптоэлектронных устройств для разных применений, от линий связи до оптических компьютеров.
«Мы будем стремиться к созданию именно рабочих прототипов оптоэлектронных устройств, — подчеркивает Сергей Макаров. — На предварительном этапе мы будем заниматься фундаментальными исследованиями, когда, скажем, нанолазеры "накачиваются" светом от других лазеров, когда системы работают при низких температурах. Но нашей финальной целью будет переход к системам, работающим при комнатной температуре, переход к электрической накачке нано- и микролазеров, что позволит уже полностью интегрировать их в оптические чипы».
Иностранным партнером проекта выступил Хилми Волкан Демир известный специалист, работающий в Сингапуре, в Наньянском технологическом университете, крупный эксперт в области оптоэлектроники, имеющий давние и тесные связи с промышленностью.
«Он является пионером в области создания наноматериалов, его разработки применялись в различных дисплеях, гибкой электронике, — рассказывает Сергей Макаров. — В настоящее время он ориентирован на интеграцию новых наноматериалов с новыми концепциями нанофотоники. У него есть богатый опыт публикаций в высокорейтинговых журналах и, более того, он еще имеет хороший опыт по связи науки и индустрии».
МРТ: быстрее, безопаснее, информативнее
Еще один проект, одобренный Советом по грантам, возглавляет с российской стороны руководитель Международной научной лаборатории прикладной радиофизики Нового физтеха Ирина Мельчакова. Проект является развитием работы над усовершенствованием магнитно-резонансной томографии с помощью устройств на основе новых материалов, которая уже несколько лет ведется в стенах Университета ИТМО. Как подчеркивают авторы заявки, они планируют комплексно работать над тем, чтобы сделать этот вид диагностики максимально эффективным и безопасным.
«В какой-то момент мы поняли, что надо решать задачу в комплексе, заниматься не только радиочастотной частью, разработкой новых катушек для томографов, но и оптимизировать протоколы импульсных последовательностей, которые используются для получения снимков, применять искусственный интеллект, — объясняет Ирина Мельчакова. — Мы надеемся, что сможем усовершенствовать процедуру магнитно-резонансной томографии, сократить время исследования, сделать его более безопасным, создать новые методы получения изображений, и в результате ― предложить врачам новый универсальный набор методов, которые предоставят уникальную информацию о различных заболеваниях, с ожидаемым положительным влиянием на процесс диагностики и последующего наблюдения».
В рамках проекта планируется решение именно клинических задач, поэтому в состав лаборатории войдут врачи из Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова. Медицинские специалисты помогут определить представляющие интерес проблемы и оценить разработанные методы с целью их оптимального внедрения в клиническую 1.5 и 3 тесловую МР-томографию.
В процессе реализации проекта ученые получат большое количество уникальных высококачественных МР данных. На основе накопленных баз изображений для поиска новых маркеров воспаления и фиброза, помимо прочего, будут применяться технологии глубокого обучения. Это современные методы, имеющие колоссальный потенциал в медицине и особенно в радиологии.
Зарубежным научным руководителем проекта станет ведущий ученый из Франции ― Давид Бендан.
«Это французский ученый, с которым мы познакомились в рамках стажировки на тот момент нашей аспирантки Анны Хуршкайнен, — вспоминает Ирина Мельчакова. — Собственно, первый проект как раз Анна и реализовала с Давидом, потом наше сотрудничество продолжилось в рамках проекта MCUBE по программе "Горизонт 2020", его успешная реализация привела к совместной подаче мегагранта. Давид является известным специалистом в области МРТ-исследований, он руководит научно-исследовательской группой «SIMS» (Спектроскопия и визуализация мышечно-скелетной системы) в Центре магнитного резонанса в биологии и медицине (Марсель, Франция), где есть множество различных томографов с исследовательским доступом, чего в России просто нет».
Оптические технологии открывают новую веху в изучении культурного наследия
Третий проект, поддержанный в рамках конкурса мегагрантов, предполагает создание в Университете ИТМО лаборатории, специализирующейся на исследовании предметов музейного фонда и объектов культурного наследия с привлечением методов оптической спектроскопии и томографии, а также создание в ее составе мобильной группы, укомплектованной портативным оборудованием для проведения научных исследований in-situ.
С российской стороны руководить проектом будет ведущий ученый Международного института Фотоники и оптоинформатики, доцент факультета фотоники и оптоинформатики Ольга Смолянская.
В рамках мегагранта для оснащения лаборатории планируется закупить современное оптическое оборудование для анализа произведений искусства, включая терагерцовый спектрометр-визуализатор, оптический когерентный томограф, источники инфракрасного излучения и другое. Все эти устройства будут компактными, чтобы ученые могли не только проводить исследования в Университете ИТМО, но и выезжать в другие города и регионы России для проведения исследований на месте.
«Мы планируем пилотные эксперименты в Русском музее, нашими объектами станут иконы, элементы древнерусского декора, а также живопись эпохи авангарда, — рассказывает Ольга Смолянская. — В дальнейшем наша лаборатория должна будет выезжать на различные объекты культурного наследия, например, в Псков, Новгород, Кирилло-Белозерск, ведь многие объекты сложно или вообще невозможно привезти в университет».
Среди задач, которые будут решаться: разработка методик изучения технологии древнерусской живописи, в том числе фресок, для определения времени, места и способа производства красок, вида красителя и технологий их получения. Также ученые будут определять датирующие признаки в древнерусском архитектурном декоре, в том числе стеклокристаллических материалах для определения времени, места и способа производства, вида красителя и опалесцирующего агента. Среди целей ― выявление подделок живописи русского авангарда. Для этого необходимо в том числе определение состава красок и разработка методик определения искусственного старения холста и красок.
Иностранным научным руководителем стал Мишель Александр Меню, эксперт в области изучения культурного наследия, с 2000 года возглавляющий исследовательскую лабораторию в Центре исследований и реставрации музеев Франции (C2RMF, Дворец Лувр, Париж, Франция), которая работает с произведениями искусства из разных уголков Европы и Франции.
«Это огромная лаборатория ― трехэтажное здание под Лувром, у них огромный опыт. Также у них есть мобильная лаборатория, помещающаяся в микроавтобус, в который они загружают необходимое оборудование и выезжают к объекту, чтобы провести исследование, — рассказывает Ольга Смолянская. — В рамках мегагранта наши молодые ученые будут ездить в лабораторию C2RMF для обмена опытом, а сам Мишель Меню будет работать в течение 90 дней ежегодно в России и учить нас новейшим приемам исследования объектов культурного наследия».
О восьмом конкурсе мегагрантов
Всего в рамках восьмого конкурса мегагрантов было рассмотрено 465 заявок из 57 регионов страны. Из них 362 заявки поступили от вузов, а 103 ― от научных организаций. Для их оценки сформировали 20 экспертных групп, в которых вошли как российские, так и зарубежные ученые.
Как подчеркивают организаторы конкурса, мегагранты выделяются для создания в России лабораторий, которые будут работать под руководством ведущих мировых ученых, для проведения актуальных и перспективных научных исследований.
Перед победившими научными коллективами стоит задача по получению прорывных научных результатов и решение конкретных задач в рамках направлений, определенных в Стратегии научно-технологического развития РФ, а также подготовка высококвалифицированных научных кадров.
