Эксперт № 02 (2013) - Эксперт Эксперт

Применение этого нового метода менеджмента больших научных программ и проектов, ставящего во главу угла предварительную оценку их социально-экономической эффективности, фактически стало обязательным элементом государственной научно-технической политики. Наконец, дополнительным мощным стимулом, благодаря которому в последние два десятилетия данный тренд приобрел всеобщий характер, стало четкое осознание идеологами дальнейшего развития «большой науки» фатальной ограниченности финансовых ресурсов, имеющихся даже у самых экономически сильных государств, для успешного автономного осуществления новых исследовательских мегапроектов.

Новая идеологема megascience обязана своим возникновением Организации по экономическому сотрудничеству и развитию (ОЭСР), под эгидой которой в 1992 году была создана межгосударственная структура Megascience Forum.

На специальной конференции, проведенной ОЭСР в 1995 году во Франции и посвященной меганаучной проблематике, ее участники предприняли попытку дать более четкую расшифровку этого понятия: к megascience было предложено относить крупномасштабные исследовательские проекты, преимущественно осуществляемые на базе международной кооперации, которые, как правило, практически невозможно продублировать из-за их значительных размеров и затрат на строительство, требующие предварительного создания формальных управленческих структур и нацеленные на «производство нового знания при помощи передовых технологических решений».

Таким образом, новый термин «меганаука» был использован идеологами ОЭСР прежде всего для того, чтобы подчеркнуть комплексный межгосударственный характер стратегических альянсов, которые должны формироваться при создании новых исследовательских проектов и установок.

Еще одной важной чертой современной меганауки, отличающей ее от проектов «большой науки» прошлого столетия, следует признать устойчивое увеличение значимости частно-государственного партнерства, то есть рост вовлеченности хайтек-индустрии (прежде всего крупных международных корпораций) как в процесс планирования и финансового участия в строительстве, так и в последующую эксплуатацию новых научно-исследовательских инсталляций.

Как отметил заместитель директора Национального исследовательского центра (НИЦ) «Курчатовский институт» и специальный представитель НИЦ в европейских исследовательских организациях Михаил Рычев , «значительная часть новых megascience-установок XXI века уже на самых ранних этапах их работы (и даже проектирования) начинают ориентироваться на решение прикладных, “реальных” задач. Иными словами, нисколько не снижая уровень традиционных исследовательских работ на подобных установках, их создатели весьма быстро эволюционируют в сторону чистой прагматики, то есть активного поиска возможностей прямого использования новых научных результатов в сегодняшней промышленности. Это сильно меняет не только общую атмосферу вокруг этих мегаустановок, но и, на мой взгляд, весь окружающий научный ландшафт. Фактически сегодня в крупнейших научных центрах помимо увлеченных исследователей, коих мы привыкли видеть на мегаустановках, в большом количестве появились люди, у которых есть частные деньги на заказ тех или иных исследовательских работ, а также на то, чтобы следующее поколение этих установок возникало сразу вслед за предыдущим».

Другая ключевая особенность меганауки XXI века — растущая синергия, междисциплинарность научных экспериментов, осуществляемых на современных исследовательских установках. Еще лет пятнадцать назад практически все эти установки обслуживали потребности чистой физики. Это могло быть и материаловедение, и физика твердого тела, поверхностей и проч., но, так или иначе, все это имело отношение к решению сугубо физических задач. Сегодня же на крупнейших научных ускорителях (синхротронах, коллайдерах и т. д.) значительная часть экспериментальных задач уже носит нефизический характер. По словам Михаила Рычева, во многом это произошло благодаря тому, что «мы уже опустились на атомарный (нано-) уровень и теперь хотим конструировать материалы из отдельных атомов, в том числе те, которых до этого в природе не существовало, то есть ученые, по сути, снова превращаются в естествоиспытателей-многостаночников. И в этом смысле сама экспериментальная установка становится неким скелетом, объединяющим представителей очень многих отраслей знания — физиков, химиков, инженеров, многочисленных айтишников и, наконец, биологов, которые в последнее время становятся главными инициаторами постановки новых задач, которые должны решаться с помощью всей этой сложной конфигурации».

Большая европейская стройка

В последние годы глобальное первенство в сфере планирования и создания новых меганаучных установок и научно-исследовательской инфраструктуры у былого безоговорочного лидера, Соединенных Штатов, постепенно перехватывает «старая» Европа. Так, в текущей версии дорожной карты Европейского стратегического форума по исследовательским инфраструктурам (ESFRI), ведущего органа ЕС, осуществляющего предварительный отбор и последующую координацию проектов категории megascience, к настоящему времени представлено порядка 50 крупномасштабных панъевропейских проектов и программ, находящихся на различных стадиях разработки и практической реализации.

Не у всех из них судьба безоблачна. В частности, нобелевский лауреат американский физик Стивен Вайнберг предполагает, что руководящие органы Еврокомиссии могут в скором времени сократить представленный в последней версии дорожной карты ESFRI обширный список новых исследовательских инсталляций. Однако пока серьезных поводов для беспокойства ученого сообщества на сей счет нет — практически все заявленные проекты пусть и медленно, но развиваются.

Пожалуй, наиболее болезненной темой в научных кругах до сих пор остается оценка перспектив успешного завершения самой долгоиграющей меганаучной стройки в современной истории человечества — первого в мире экспериментального термоядерного реактора ИТЭР, сооружение которого в настоящее время ведется во французском Кадараше. Однако этот проект выходит на финишную прямую: уже заключены контракты более чем на 80% комплектующих, получение первой плазмы планируется на 2020 год.

Интересно также отметить, что в ходе весьма неспешной работы над созданием ИТЭР у этого проекта постепенно образовался целый шлейф сопутствующих исследовательских подпроектов и инсталляций. В непосредственной близости от главной стройплощадки ИТЭР в Кадараше планируется соорудить исследовательский реактор JHR (Jules Horowitz Reactor), предназначенный для экспериментальной проверки возможности создания гибридной ядерно-термоядерной установки нового поколения. Одним из непосредственных «бенефициаров» этого реактора, стоимость строительства которого пока оценивается в 750 млн евро, должна также стать ядерная медицина: после запуска на нем планируется нарабатывать различные короткоживущие радиоизотопы, которые будут поставляться медицинским учреждениям для последующего использования в диагностических и терапевтических целях.

Еще одна «производная» ИТЭР — установка IFMIF (International Fusion Materials Irradiation Facility), совместный проект Евратома (Европейского сообщества по атомной энергии) и Японии, специально создаваемая для стандартизации результатов испытаний различных материалов.

Другой важнейший панъевропейский проект — XFEL, рентгеновский лазер на свободных электронах в немецком Гамбурге. Его строительство было начато в 2009 году, в июне 2012-го закончена двухлетняя постройка шестикилометровой системы туннелей, а первые эксперименты намечены на 2016 год. Задача XFEL — увидеть структуру вещества. Излучение рентгеновского диапазона позволит «сфотографировать» отдельные молекулы и протекание химических реакций. Яркость будущего рентгеновского лазера будет превосходить существующие источники синхротронного излучения более чем в 100 млн раз, а длительность импульса на нем будет составлять около 100 квадриллионных долей секунды. Изначальная стоимость — 1,082 млрд евро — уже подросла на 150 млн, причем доля активно участвующей в проекте России составляет чуть меньше четверти.

Сопоставимый по финансовым затратам с XFEL международный проект, реализуемый в Центре по изучению тяжелых ионов имени Гельмгольца в немецком Дармштадте (FAIR, Facility for Antiprotons and Ions Research), — комплекс ускорителей и детекторов, включающий в себя тяжелоионные синхротроны, накопители вторичных пучков и электрон-ионный коллайдер. Его стоимость чуть более миллиарда евро. Основную часть профинансировала Германия, остаток — партнерство из девяти стран, опять-таки включая Россию. На FAIR около трех тысяч исследователей со всего мира будут выполнять эксперименты для понимания фундаментальной структуры материи и механизмов эволюции Вселенной, в том числе исследование структуры ядра, реакций с пучками редких изотопов, антипротонную аннигиляцию и сжатую барионную материю. Предусмотрена также отдельная установка по облучению при высоких энергиях для биофизических и материаловедческих исследований.