Про завершення та основні підсумки комплексного прогнозно-аналітичного дослідження з метою виявлення найбільш актуальних напрямів наукового пошуку

З урахуванням отриманих відповідей узагальнюючі робочі групи формували власні остаточні висновки щодо найбільш перспективних тематичних напрямів досліджень.

Як можна бачити з таблиці, не всі рекомендовані відділеннями НАН України експерти відгукнулись на надіслану їм електронною поштою пропозицію заповнити анкети. Найкраще забезпеченим експертами виявився тематичний напрям «Розвиток людини, соціогуманітарні, економічні та суспільні трансформації, новітні суспільні відносини та їх правове забезпечення», а найгірше -- «Інформаційно-комунікаційні та цифрові технології, штучний інтелект, робототехніка, кібербезпека», для якого відділеннями було запропоновано лише 20 експертів, а реально взяли участь у дослідженні тільки 12.

У процесі спілкування з експертами ми переконалися, що кілька відділень поставились до доручення Президії формально. Багато кого з експертів не поставили до відома, що їх рекомендовано для участі в дослідженні, часом траплялось, що електронна адреса експерта, яку відділення надавало організаційно-методичній групі, виявлялась помилковою. В умовах коронавірусної пандемії непросто було організувати роботу узагальнюючих робочих груп. Організаційно-методична робоча група ІДНТПІН ім. Г.М. Доброва НАН України за активної підтримки працівників науково-організаційного відділу Президії НАН України всіляко намагалась інтенсифікувати цей процес, але за більшістю тематичних напрямів він тривав майже до кінця грудня. Однак практично всі керівники цих груп успішно подолали ці труднощі.

Зокрема, очолювана академіком НАН України А.Г. Наумовцем робоча група представила для тематичного напряму « Фундаментальні дослідження з новітніх напрямів математики і природничих наук» такий перелік найбільш актуальних проблем, що потребують фундаментальних досліджень [5, с. 15]:

1. Енергоощадження, відновні джерела енергії. Убезпечення експлуатації АЕС України. Перспективні дослідження в галузі термоядерної енергетики.

2. Дослідження впливу зниження вимірності об'єктів на властивості речовини: нанофізика, нанохімія, нанобіологія, наноматеріали, нанотехнології.

3. Новітні інформаційні технології: апаратне, математичне та програмне забезпечення; методи і технології обробки інформації; високопродуктивні обчислювальні системи і мережі; робототехніка. Штучний інтелект. Перспективні розробки в галузі створення квантових комп'ютерів.

4. Фізико-хімічна біологія: біоорганічна хімія та біохімія, молекулярна біологія та генна інженерія, генетика, біофізика. Нейрофізіологія. Геноміка та біотехнологія рослин.

5. Новітні розробки в галузі мікро- та наноелектроніки, матеріалів для систем зв'язку, НВЧ-електроніки, комп'ютерної техніки та міждисциплінарних застосувань у медицині і машинобудуванні.

6. Мікро- та макромеханіка матеріалів. Механіка ракетно-космічних та авіаційних систем.

7. Ядерна фізика і фізика елементарних частинок. Фізика Всесвіту.

8. Каталіз та каталітичні процеси. Фізика, хімія та біологія води.

9. Математика: фундаментальна та прикладна, математичні проблеми природничих та суспільних наук, обчислювальна математика. Статистика.

10. Фізика Землі. Проблеми зміни клімату. Новітні дослідження, що забезпечують ефективний пошук корисних копалин, щадну експлуатацію їхніх родовищ і захист довкілля.

Як бачимо, цей перелік охоплює дуже широкий комплекс надзвичайно важливих для життя і розвитку суспільства завдань, успішне розв'язання яких неможливе без глибоких фундаментальних досліджень. При цьому, як можна судити з результатів другого туру опитувань, для більшості з названих напрямів Україна має висококваліфіковані кадри спеціалістів -- найменший відсоток позитивних відповідей з цього питання отримано для тематичного напряму «Фізика Землі. Проблеми зміни клімату. Новітні дослідження, що забезпечують ефективний пошук корисних копалин, щадну експлуатацію їхніх родовищ та захист довкілля», але навіть тут він досить високий -- 87,5 % тих експертів, які вважають себе достатньо компетентними для такої оцінки.

Менш одностайними були оцінки наявності наукового лідера. Стосовно напряму № 5 («Новітні розробки в галузі мікро- та наноелектроніки, матеріалів для систем зв'язку, НВЧ-електроніки, комп'ютерної техніки та міждисциплінарних застосувань у медицині і машинобудуванні») 80 % експертів вважають, що такого лідера в Україні взагалі немає, майже половина (42,8 %) висловила таку ж саму думку щодо напряму № 3 («Новітні інформаційні технології: апаратне, математичне та програмне забезпечення; методи і технології обробки інформації; високопродуктивні обчислювальні системи і мережі; робототехніка. Штучний інтелект. Перспективні розробки в галузі створення квантових комп'ютерів»).

Більшість експертів вважає, що для розвитку майже всіх запропонованих напрямів в Україні є необхідне обладнання і сучасні технології. Винятком став лише напрям № 5 («Новітні розробки в галузі мікро- та наноелектроніки, матеріалів для систем зв'язку, НВЧ-електроніки, комп'ютерної техніки та міждисциплінарних застосувань у медицині і машинобудуванні»), стосовно якого 85,7 % експертів вважають, що ця умова його розвитку в Україні відсутня.

Тільки для напряму № 3 («Інформаційно-комунікаційні та цифрові технології, штучний інтелект, робототехніка, кібербезпека») більшість (66,7 %, які визнали себе компетентними в цьому питанні) вважає, що для його розвитку немає необхідної експериментально-виробничої бази. Для інших напрямів переважають позитивні відповіді на це питання. Більшість експертів також вважає, що для всіх названих напрямів характерна наявність власних наукових результатів, але найменш переконливо це підтверджується для напряму № 7 («Ядерна фізика. і фізика елементарних частинок. Фізика Всесвіту »), де негативну відповідь дали 48 % респондентів.

Оптимістично оцінюють експерти і наявність потенціальних інвесторів: в основному негативні відповіді отримано лише для напрямів № 5 («Новітні розробки в галузі мікро- та наноелектроніки, матеріалів для систем зв'язку, НВЧ-електроніки, комп'ютерної техніки та міждисциплінарних застосувань у медицині і машинобудуванні») та № 8 («Каталіз та каталітичні процеси. Фізика, хімія та біологія води»).

Одним із найпотужніших тематичних напрямів у НАН Україні є «Нові речовини та матеріали, нанотехнології та адитивні технології». Ми намагались організувати опитування 49 експертів, рекомендованих відділеннями, проте тільки 25 дійсно взяли участь у цьому етапі дослідження. Результати першого туру було направлено до узагальнюючої робочої групи 25 листопада 2021 р. Однак її керівник -- академік НАН України С.О. Фірстов дійшов висновку, що пропозиції, отримані від цих експертів, не охоплюють усе багатоманіття цього надзвичайно широкого і важливого для інноваційного розвитку тематичного напряму. Організувавши широке опитування фахівців, він надав від своєї робочої групи перелік розділів пріоритетного напряму розвитку науки і техніки в Україні «Новіречовини та матеріали, нанотехнології та адитивні технології», який деталізує та уточнює предметну область цього напряму [5, c. 28--29]:

1. Фізико-хімічні основи створення нових речовин і матеріалів, комп'ютерне матеріалознавство, інформаційне забезпечення.

2. Інноваційні металеві матеріали, технології їх обробки, з'єднання та діагностування.

3. Керамічні та композитні матеріали і покриття для екстремальних умов використання.

4. Функціональні матеріали.

5. Матеріали та процеси хімічного виробництва.

6. Біоматеріали та матеріали медичного призначення.

7. Наноматеріали і процеси їх одержання.

8. Матеріали і конструкції для інфраструктури, оборонної, авіакосмічної, транспортної, енергетичної, будівельної галузей промисловості та інших стратегічних галузей промисловості.

9. Нові ресурсозберігаючі, енергозаощаджуючі та екологічно сприйнятливі процеси одержання конкурентоспроможних речовин і матеріалів та виробів із них, підвищення їх надійності і довговічності.

10. Технології, матеріали та обладнання для адитивного виробництва.

Тяжкими випробуваннями, пов'язаними як з пандемією коронавірусу, так і з організаційно-бюрократичними негараздами, супроводжувалась робота у тематичному напрямі «Ефективність, надійність та безпека енергетики», надзвичайна важливість якого для України не викликає сумнівів. Із запропонованих відділеннями 28 експертів у першому турі опитувань заповнили анкети лише 16.

Відповідаючи на питання анкети, експерти підкреслювали особливу актуальність тематичного напряму для України, а також звертали увагу на те, що це стосується як зеленої енергетики, так і решти напрямів досліджень і розробок у цій сфері. Необхідною умовою досягнення енергетичної безпеки держави є її забезпеченість енергетичними ресурсами та захист національних інтересів. Висока енергоємність національної економіки та залежність від імпорту паливно-енергетичних ресурсів значно знижує конкурентоспроможність продукції вітчизняного виробника й негативно впливає на розвиток соціальної сфери.

Узагальнююча робоча група на чолі з членом-кореспондентом НАН України А.А. Щербою була остаточно сформована аж наприкінці грудня 2021 р., тому другий тур опитувань у цьому тематичному напрямі не проводився. Робоча група рекомендувала визнати найбільш актуальними такі напрями досліджень і розробок [5, с. 36]:

1. Розробка нових та удосконалення існуючих технологій енергоресурсозбереження і збільшення частки відновлюваних джерел енергії та альтернативних видів палива в енергетичному балансі України.

2. Розробка нових технологій отримання водню під високим тиском та його використання в енергетичній галузі.

3. Створення технологій та систем збільшення ресурсу складних енергетичних комплексів і систем традиційної та відновлюваної електроенергетики.

4. Пошук шляхів підвищення енергоефективності, надійності та безпеки систем електропередачі енергії в промислових регіонах і мегаполісах України, зокрема з використанням сучасних силових кабелів із твердою нанозміцненою ізоляцією.

5. Удосконалення електричних і напівпровідникових перетворювачів параметрів електроенергії для підвищення її якості в мережах традиційних, відновлюваних і автономних джерел енергії та при реалізації новітніх промислових електротехнологій.

6. Розробка нових технологій та електрообладнання, реалізуючих використання штучного інтелекту в енергетиці України для підвищення її безпеки, надійності та енергоресурсоефективності.

7. Створення сучасних технологій виробництва реакторного, турбінного, теплогідравлічного і електротехнічного обладнання для вітчизняних атомних електростанцій.

8. Удосконалення систем моніторингу якості електроенергії та діагностики надійності та екологічної безпеки об'єктів традиційних, відновлюваних і атомних електростанцій.

9. Розробка сучасних методів розрахункового аналізу якості електроенергії в системах електропостачання, надійності, екологічності та залишкового ресурсу їх обладнання (в тому числі атомних електростанцій).

10. Підвищення енергетичної та екологічної ефективності технологій використання вуглецевмісної сировини (вугілля, золи, шахтного метану), водню та промислових відходів.

11. Створення технологій і обладнання для виробництва матеріалів, стійких до екстремальних термічних і механічних впливів у енергетичних системах.

12. Розробка альтернативних екологічно чистих технологій, обладнання та матеріалів для створення сучасних автономних джерел електроживлення.

13. Створення гібридних каталітичних матеріалів для електродів енергоперетворюючих пристроїв.

14. Науковий супровід створення нових і модернізації існуючих турбоустановок, компресорів, турбодетандерів. Вдосконалення теплових схем енергоблоків.

15. Прогнозування надійності, динамічної міцності і ресурсу машинобудівних конструкцій, елементів енергоустановок та інших технічних об'єктів.

Незважаючи на те, що керівник узагальнюючої робочої групи у тематичному напрямі «Охорона здоров'я, нові медичні засоби та технології» академік НАН України В.Ф. Чехун тяжко захворів, призначений його заступником академік НАН України С.О. Костерін енергійно організував роботу на початковій стадії дослідження. Після одужання В.Ф. Чехун також активно включився до неї і врешті-решт було запропоновано перелік найбільш актуальних напрямів [5, с. 44]:

І. Довгострокові (стратегічні)

1. Вивчення та систематизація молекулярно-генетичних та епігенетичних порушень розвитку найбільш поширених і спадкових хвороб для удосконалення діагностики та дизайну фармакогенетичних засобів для терапевтичних цілей.

2. Розробка технологій виділення, культивування, ідентифікації, стандартизації, зберігання стовбурових клітин для потреб регенеративної та персоналізованої медицини.

3. Створення біобанків, органів тканини, клітин людини та гібридом для потреб регенеративної медицини та розвитку вітчизняних біотехнологій.

4. Створення інформаційно-аналітичних баз молекулярно-генетичних, цитоморфологічних результатів і лабораторних досліджень для розробки алгоритму штучного інтелекту з метою оптимізації діагностики та терапїї найбільш поширених хвороб.

5. Розробка фармакологічних і біотехнологічних засобів для пролонгованої дії і адресної доставки лікарських засобів з антивірусною та протипухлинною діями.

6. Вивчення антивірусної та протипухлинної дії природних біологічно активних сполук і синтетичних речовин.

7. Створення кластера медичних біотехнологій для виробництва вакцин, сироваток та інших препаратів, засобів профілактики інфекційних та онкологічних хвороб.

ІІ. Середньострокові

1. Створення бази даних шкідливих та особливо небезпечних факторів навколишнього середовища та розробка і стандартизація молекулярно-генетичних методів ідентифікації виявлення викликаних ними ризиків для здоров'я людини.

2. Розробка та стандартизація засобів та біосумісних матеріалів медичного призначення.

3. Розробка новітніх програмно-апаратних інформаційно-діагностичних систем для скринінгу найбільш поширених хвороб.

Ці остаточні формулювання дещо відрізняються від тих, що пропонувались для другого туру опитування, в якому оцінювались наявний потенціал і можливість їх розвитку в Україні. Але результати цієї оцінки все ж слід оприлюднити.

Експерти в більшості вважають, що в Україні є кваліфіковані фахівці, які можуть бути науковими лідерами в розвитку названих робочою групою напрямів. 100 % експертів підтвердили такий висновок для напрямів «Розробка нових функціональних матеріалів медичного призначення» та «Розробка нових програмно-апаратних інформаційно-діагностичних систем з елементами штучного інтелекту для раннього виявлення найбільш поширених хвороб серця», понад 70 % -- для майже всіх інших напрямів.

Менш одностайні оцінки наявності наукового лідера отримав тематичний напрям «Вивчення антивірусної та протипухлинної дії природних біологічно активних сполук і синтетичних речовин», що свідчить про новизну, пріоритетність і необхідність більш глибокого його розвитку.

Експерти здебільшого впевнені в наявності висококваліфікованих кадрів тільки у тематичних напрямах «Створення та використання сучасних біотехнологій для забезпечення населення України препаратами вакцин, сироваток та ін. засобами профілактики» та «Дослідження у галузі генетичної медицини та фармакогеноміки». Стосовно напряму «Проведення популяційних геномних досліджень» думки експертів розділились -- принаймні половина тих, хто відповів, у цьому сумнівається.

Ще менше експерти впевнені у наявності сучасного наукового обладнання -- відсоток позитивних оцінок тут здебільшого менший, а у напрямах «Створення та використання сучасних біотехнологій для забезпечення населення України препаратами вакцин, сироваток та ін. засобами профілактики» та «Дослідження у галузі генетичної медицини та фармакогеноміки. Проведення популяційних геномних досліджень», на думку 60 % експертів, сучасного наукового обладнання практично немає. І саме це є вагомим підґрунтям для суттєвого оновлення парку наукового обладнання з метою успішної реалізації наукових досліджень у межах названих вище пріоритетних напрямів.

Менше половини експертів вважають, що в Україні наявна експериментально-виробнича база для розвитку напрямів «Вивчення антивірусної та протипухлинної дії природних біологічно активних сполук і синтетичних речовин» (37,5 %) і «Розробка нових програмно-апаратних інформаційно-діагностичних систем з елементами штучного інтелекту для раннього виявлення найбільш поширених хвороб серця» (42,9 %).

Більшість експертів підтверджує наявність власних наукових результатів, хоча майже половина не впевнена в цьому в напрямах «Дослідження для забезпечення розвитку трансплантації стовбурових клітин різного походження, обґрунтування механізмів хіміотерапії та моноклональних антитіл, персоналізованої медицини» (45,5 %) та «Вивчення антивірусної та протипухлинної дії природних біологічно активних сполук і синтетичних речовин» (41,7 %), що свідчить про новизну зазначених напрямів і доцільність підготовки відповідних наукових кадрів високої кваліфікації.

На думку експертів, в Україні є фахівці, які працюють у більшості з названих в анкеті напрямів, підтримують наукові зв'язки з провідними науковими школами, однак стосовно чотирьох останніх напрямів думки розділилися, що підтверджує їхню «відносну молодість» і «безумовну» новизну.

По-різному оцінюють експерти і наявність потенційних інвесторів. Якщо для напрямів «Створення та використання сучасних біотехнологій для забезпечення населення України препаратами вакцин, сироваток та ін. засобами профілактики» та «Дослідження у галузі генетичної медицини та фармакогеноміки. Проведення популяційних геномних досліджень» інвестори є згідно з відповідями всіх експертів, то для напрямів «Вивчення молекулярно-біологічних і генетичних основ, механізмів розвитку основних видів онкологічних захворювань» та «Розробки засобів для пролонгованої дії і адресної доставки лікарських препаратів з антивірусною та протипухлинною діями» інвесторів, на думку більшості експертів, немає. Зазначена оцінка характеризує ці напрями досліджень як фундаментальну основу для створення сучасного інноваційного продукту та, безумовно, потребує аналізу причин такої позиції експертів.

У цій статті надано лише узагальнені результати для кількох тематичних напрямів, аби показати, що комплексне прогнозно-аналітичне дослідження з метою формування пропозицій щодо тематики найбільш актуальних напрямів фундаментальних і прикладних досліджень уже проведено. З повним текстом офіційного звіту про його результати може ознайомитись кожен охочий на сайті ІДНТПІН ім. Г.М. Доброва НАН України [5]. післявоєнний політика експерт відродження

Сподіваємось, що керівники узагальнюючих робочих груп підготують і опублікують у журналі «Наука та наукознавство» професійний аналіз тих можливостей для розвитку країни, які дасть розвиток досліджень у напрямах, визнаних експертами найбільш актуальними.

Ми переконані, що для формування політики, спрямованої на відродження післявоєнної України, перетворення її на передову високотехнологічну державу конче потрібні систематичні та масштабні прогнозно-аналітичні дослідження. В процесі їх організації можна і потрібно використовувати досвід проведення дослідження 2021 року і його результати. Такі дослідження потребують не тільки належного фінансування, а й державної підтримки в організаційному плані.