ЛАНТАН

 

Сетевое издание

 

Номер 1

 

 

 

Оглавление

 

1.Доклад Римского клуба (в сокращении) ………………………………….. 1

2.Программа фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (в сокращении) ………………….. 46

 

 

_______

 

 

 

ДОКЛАД РИМСКОГО КЛУБА:

Come On! Капитализм, скоротечность жизни, перенаселённость и разрушение планеты (в сокращении)

 

Ernst Ulrichvon Weizsäcker, Anders Wijkman:

Come On! Capitalism, Short-termism, Population

and the Destruction of the Planet – A Report to the Club of Rome

 

Предисловие

 

Начиная с основания Римского клуба в 1968 г. для него было подготовлено более 40 докладов. Первый доклад «Пределы роста» привлек к Римскому клубу международное внимание. Книга вызвала шок в мире, ранее не обращавшем внимание на долгосрочные перспективы продолжающегося роста населения, которые сегодня принято называть человеческим следом в экологии. Основатель и позже президент Римского Клуба Аурелио Печчеи (Aurelio Peccei) понимал необходимость обсуждения проблем, перед которыми стоит мир, вызовов человечеству, но и для него было неожиданностью узнать из упомянутого доклада, что все они связаны с человеческим стремлением к бесконечному росту на конечной территории нашей планеты. То послание молодой смелой команды Массачусетского технологического института заключалось в том, что если рост продолжится в том же неослабевающем темпе, то сокращающиеся ресурсы и серьезное загрязнение неизбежно приведут к коллапсу существующего миропорядка.

Конечно, сегодняшние компьютерные модели намного более продвинутые, чем модель World3, подготовленная командой в 1972 году. Некоторые аспекты экономического роста последних пятидесяти лет не были полностью учтены, например, инновации. Но основная мысль «Пределов» актуальна сегодня так же, как и в 1972 году. Сегодня мир стоит перед лицом многих трудностей, о которых предупреждали в 1970-х гг.: изменение климата, дефицит плодородных земель и массовое исчезновение видов. Более того, социальная обстановка в мире остается крайне неудовлетворительной: около 4 млрд. человек живет в очень скудных экономических условиях, им грозят тяготы природных бедствий или войн. По последним оценкам более 50 млн. людей каждый год вынуждены покидать свои дома и эмигрировать. Куда им деваться? В 2017 г. беженцев в мире насчитывалось уже 60 млн. человек!

И при этом современные общества все же достигли такого уровня экономического благосостояния, научной базы и технологического потенциала, который позволяет обеспечить выполнение большей части тех преобразований, которые в «Пределах роста» обозначены первостепенными для достижения мирового устойчивого развития.

Мы, Исполнительный комитет Римского клуба, с благодарностью признаем достоинства и идеи доклада «Пределы роста», как и других очень ценных докладов, которые были подготовлены для нашей организации. Кроме того, мы помним о том смелом шаге, который сделал в 1991 г. Александр Кинг, преемник АурелиоПеччеи на посту президента Римского клуба, опубликовав в соавторстве с генеральным секретарем клуба Бертраном Шнайдером книгу «Первая глобальная революция». В отличие от других данный доклад был представлен как доклад от имени Совета Римского клуба (эквивалент сегодняшнего Исполнительного комитета Римского клуба). Кинг и Шнайдер представляли, что окончание Холодной войны открывало новые широкие возможности для достижения общего мира и процветания. Эта оптимистичная книга снова привлекла внимание мировой общественности к Римскому клубу, хотя и в меньшей степени, чем в свое время «Пределы роста».

Мир, мир снова в критическом положении. Мы чувствуем необходимость в новом смелом начинании. Однако на этот раз мы считаем особенно важным обратить внимание на сущность тех философских убеждений, которые лежат в основе текущего положения в мире. Мы должны подвергнуть сомнению легитимность духа материалистического эгоизма, который сегодня является, наверно, самой мощной движущей силой в мире, и здесь мы разделяем обеспокоенность Папы Франциска существующим глубоким кризисом ценностей – эту проблему Римский клуб определил как наиболее серьезную еще много лет назад. Мы верим, что пришло время для новой эпохи Просвещения или какой-либо другой парадигмы, которая придет на смену привычной сегодня близорукости мыслей и действий. Мы приветствуем серьезный подход ООН, который был обозначен в подготовленной в 2015 г. Повестке дня в области устойчивого развития на период до 2030 г., где обозначены 17 Целей в области устойчивого развития, которые следует достичь в следующие 15 лет. Но без укрощения движущей силы экономического роста – деструктивного чистого материализма – страх оказаться через 15 лет в мире с еще более худшими экологическими условиями, чем сегодня, отнюдь не безоснователен.

Учитывая сказанное, Комитет искренне поддерживает инициативу действующих президентов по составлению и координации подготовки нового и амбициозного доклада, целью которого является предостережение человечества о грядущих трудностях, обусловленных положением дел в настоящий момент.

А теперь пару слов о необычном названии. Английское выражение «Comeon» имеет несколько значений. В разговорном языке оно часто пишется «C’mon» и означает «не пытайся обмануть меня». В этом ключе написаны Главы 1 и 2 книги. Мы не желаем быть обманутыми привычным описанием действительности и привычными же советами, которые не способны сделать мир лучше. Или устаревшими доктринами. Другое значение заглавия очень оптимистично: «Comeon, присоединяйся к нам!». Это значение больше подходит для Главы 3, которая вызывает наше восхищение своими реальными решениями. Таким образом, структура книги отражает оба значения в указанном порядке (конечно, у этого выражения есть и другие значения, подчас даже грубые, но мы к ним не причастны!).

Июнь 2017 года. Исполнительный комитет Римского клуба. Сюзана Чакон (SusanaChacón), ЭнрикоДжиованнини (EnricoGiovannini), Александр Ликоталь (AlexanderLikhotal), Хантер Л. Ловинс (Hunter L. Lovins), ГраэмМакстон (GraemeMaxton), ШейлаМюррей (SheilaMurray), Роберто Печчи (RobertoPeccei), ЙоргенРэндерс (JørgenRanders), РетоРингер (RetoRingger), Джоан РосасКсикота (JoanRosàsXicota), Эрнст фон Вайзайкер (ErnstvonWeizsäcker), Андерс Викман (AndersWijkman) и РикардоДиэсХоклайтнер (Почетный член).

 

Краткое описание к докладу Римского клуба — 2018

 

Мир с человеком во главе все еще может достичь общего светлого будущего. Чтобы оно наступило, нам следует перестать подвергать нашу планету деградации. Мы твердо уверены в достижимости этого, хотя чем дольше мы медлим, тем сложнее становится эта задача. Современные тенденции далеки от целей устойчивого развития. Продолжающийся общепринятый рост приведет к тяжелым конфликтам при столкновении с естественными границами планеты. Экономика, жестко управляемая финансовой системой с присущими ей спекулятивными операциями, будет способствовать увеличению разницы в благосостоянии и доходах людей.

Процесс увеличения населения планеты необходимо в ближайшем будущем стабилизировать, не только по экологическим, но и по социально-экономическим причинам. В жизни слишком многих людей сегодня царят смятение, хаос и неопределенность. Глубокое социальное неравенство, рухнувшие государства, боевые конфликты и гражданские войны, безработица и массовая миграция обрекают сотни миллионов человек на жизнь в страхе и отчаянии.

ООН единогласно приняли Повестку 2030, которая направлена на преодоление этих вызовов. Однако успешное выполнение 11 социально-экономических целей повестки с большой вероятностью сделает невозможным достижения 3 экологических целей, а именно стабилизации изменения климата, восстановления океанов и прекращения деградации биоразнообразия. Единственным способом не допустить подобное развитие событий является использование интегрированного подхода при определении курса, оставив в прошлом сегодняшние закостеневшие структуры.

В Части 1 данной книги представлен анализ сегодняшних контр-устойчивых тенденций развития, тех, которые принято называть общим словом «Антропоцен» — век человеческого главенства во всех планетарных аспектах, в том числе и в отношении биогеохимического состава. «Процветающее будущее для каждого» требует того, чтобы экономическое благосостояние достигалось не за счет ухудшения природных ресурсов, особенно в сфере сельского хозяйства, и не приводило бы к загрязнению атмосферы. Книга предлагает поставить под вопрос легитимность абсолютного суверенитета государств с учетом глобального масштаба последствий тех или иных действий.

Глава 2 предлагает более глубокий анализ с описанием фундаментального кризиса философской мысли, учитывая такую сложную обстановку. Начинается глава с окружного послания «LaudatoSí» Папы Франциска. Основа современных религий и распространенных убеждений, так же, как и наша система экономики, формировалась во времена «пустого мира» (Эрман Дали (HermanDaly) и не соответствует сегодняшнему «полному миру». Капитализм, каким мы его знаем, нацелен на максимизацию краткосрочной выгоды, из-за него мы двигаемся в неправильном направлении – в сторону все более дестабилизированного климата и деградирующих экосистем. И, несмотря на все те знания, которые нам доступны сегодня, мы не способны изменить этот курс, буквально подводя планету Земля к разрушению. В конце Главы 2 делается вывод о необходимости новой эпохи Просвещения, соответствующей «полному миру» и устойчивому развитию. В новой эпохе будут главенствовать добродетели баланса, а не догмы. Мы особенно отмечаем важность баланса между людьми и природой, между краткосрочной и долгосрочной перспективами, между общественными и частными интересами. Часть 2 можно считать самой революционной частью книги.

Могут ли проблемы природных систем планеты подождать, пока все человечество разделит ценности новой эпохи Просвещения? Нет, говорится в Части 3, мы должны действовать сейчас. Это полностью выполнимо. Мы предлагаем оптимистичную, хотя и немного бессистемную, подборку тех возможностей, которые уже доступны сейчас: децентрализованная чистая энергия, рабочие места в тренде устойчивого развития в каждой стране и повсеместное устранение зависимости человеческого благосостояния от горючего топлива, основных ресурсов и редких минералов. Отмечены прагматичные политические решения, в том числе в области финансовой системы. Рамочные условия должны способствовать тому, чтобы технологии, способствующие устойчивому развитию, были по-настоящему выгодными, чтобы побуждали инвесторов вкладывать деньги в долгосрочные проекты и решения.

Книга заканчивается приглашением читателей и критиков принять участие в устойчивом развитии мирового общества любым из множества способов.

 

Часть 1. Да ладно! Не говорите мне, что текущие тенденции имеют отношение к устойчивому развитию!

 

Глава 1.1. Введение: Беспорядок в мире

 

Все мы знаем, что мир находится в кризисе. Ученые говорят нам, что на Земле за последние 150 лет истощилась почти половина плодородных земель, около 90% рыбных ресурсов подвергается чрезмерному вылову и происходит массивное сокращение популяций многих видов рыб (FAO, 2016). Устойчивость климата находится в серьезной опасности, и Земля сейчас проходит шестой период массового вымирания за свою историю.

Наверно, наиболее точное описание экологической ситуации сделано в 2012 г. в «Императиве к действию», сделанным всеми 18 лауреатами (до 2012 г.) премии «Голубая планета», включая Гро Харлем Брундланда (GroHarlemBrundtland), Джеймса Хансена (JamesHansen), ЭймориЛовинс (AmoryLovins), Джеймса Ловстока (JamesLovelock) и Сьюзан Соломон (SusanSolomon). Его основное послание заключается в следующем: «Способность человека действовать часто опережает его способность анализировать. В результате цивилизация сталкивается лицом к лицу с идеальным штормом проблем, происходящих из-за роста населения, роста потребления богатыми, использованием пагубных для окружающей среды технологий и роста неравенства. Быстро ухудшающаяся биофизическая ситуация едва ли замечается мировым сообществом, которое одурманено мыслью, что физически экономика может расти вечно».

 

1.1.1. Различные типы кризисов и чувство беспомощности

 

Кризис не цикличен, но он растет. И он не ограничен природой вокруг нас. Есть также социальный кризис, политический и культурный, моральный кризис, также как и кризис демократии, идеологий и капитализма. Кризис также выражается в углубляющейся бедности во многих странах и в потере работы значительной частью населения во всем мире. Миллиарды людей подвержены недоверию к собственным правительствам, в «TheEdelmanTrustBarometer» (2017) говорится, что 53% населения в 28 странах верят, что управляющие ими системы не справляются с задачей; и лишь 15% считают наоборот.

С географической точки зрения симптомы кризиса присутствуют почти везде. «Арабская весна» повлекла за собой серию военных конфликтов и гражданских войн, серьезное нарушение человеческих прав и появление многих миллионов беженцев. Не очень хорошая внутренняя обстановка в Эритрее, Южном Судане, Самали или Гондурасе. Венесуэла и Аргентина, бывшие когда-то богатейшими странами, сталкиваются сегодня с серьезными экономическими вызовами, а соседняя Бразилия прошла через годы рецессий и политической турбулентности. Россия и несколько стран Восточной Европы борются с серьезными экономическими и политическими пост-коммунистическими проблемами. Япония с трудом преодолевает десятилетнюю стагнацию, а также последствия цунами 2011 г. и ядерной катастрофы. А временный экономический рост нескольких африканских стран закончился после падения цен на минеральные ресурсы, а также после нескольких аномальных засух. В Африке сильно распространено отчуждение земли, как и в некоторых других частях света, что приводит к тому, что миллионы людей вынуждены менять место жительства и становиться беженцами внутри своей страны или в других странах.

В худшем случае правительства реагируют на сложившуюся ситуацию попытками улучшить свой имидж, в лучшем – стараются исправить симптомы кризиса, а не причину. Проблема заключается в том, что политическая элита во всем мире сильно зависит от инвесторов и могучих частных компаний.

Это говорит о том, что текущий кризис является также кризисом капиталистической системы. С 1980-х годов капитализм перешел от дальнейшего экономического роста стран, регионов и всего мира к максимизации прибылей и к крупным добавочным доходам от спекуляций. В дополнение капитализм, отпущенный на свободу в 1980-х гг. в англо-саксонском мире, а в 1990-х и во всем остальном мире, по большей своей части является финансовым. Эта тенденция была поддержана массовой дерегуляцией и либерализацией экономики. Термин «акционерная стоимость» вошел в обиход деловых средств массовой информации по всему миру, словно это новое «слово божье» для всей экономической активности. На самом же деле, оно лишь сузило перспективы бизнеса до краткосрочных целей, зачастую за счет социальных и экологических ценностей. Миф «акционерной стоимости» был успешно развенчан в недавней книге ЛиннСтаут (Stout, 2012)…

В то время как более половины населения мира наслаждается 60-ти процентным увеличением доходов, средний класс в странах ОЭСР терпит убытки, в основном из-за того, что происходил процесс деиндустриализации и сокращения рабочих мест в США, Великобритании и других странах. В США средний доход вырос на скромные 1,2% с 1979 года.

Впечатляющий рост дохода в левой части кривой, «спина слона», когда около двух миллиардов человек преодолели черту бедности, объясняется в основном экономическими успехами Китая и некоторых других стран… Только 8 человек владеет тем же, что половина мира. ДанныевзятыизCreditSuisseGlobalWealthDatabook, 2016.

Оксфордская инициатива по борьбе с бедностью и по развитию человеческого потенциала (OxfordPovertyandHumanDevelopmentInitiative (OPHI) предложила использовать Многоаспектный индекс бедности (MultidimensionalPovertyIndex, MPI), который бы учитывал не только доход, но и еще 10 показателей, касающихся здоровья, образования и уровня жизни. Используя его, OPHI насчитало 1,6 млрд. человек, живущих в «многоаспектной бедности» в 2016 г. – в два раза больше людей, чем если учитывать только уровень дохода (OPHI, 2017).

В-третьих, для верной интерпретации кривой необходим анализ групп людей в каждой процентной группе. Вообще-то они сдвигаются. И кривая не позволяет отделить людей в России и Восточной Европе, которые потеряли большую часть доходов в 90-е годы, от людей в Детройте или Средней Англии, которые тоже пострадали, но совсем по другим причинам (Для более подробно информации см. Corlett, 2016).

Другой факт – массивный переход денег и доходов из сфер производства и торговли в финансовый сектор (Greenwood и Scharfstein, 2013). Авторы говорят, что в 1980 г. люди, работающие в финансовом секторе, получали столько же, сколько люди в других отраслях. В 2006 г. они получали на 70% больше.

Дэвид Стокман, рейгановский директор Департамента управления и финансов, описывает текущую ситуацию как «коррозийная финансиализация, которая превратила экономику в одно большое казино еще в 1970-х годах» (Stockman, 2013).

Политики-популисты в странах ОЭСР считают себя голосом забытых «обычных» людей и патриотов, но они борются и противопоставляют себя людям, представляющим демократические институты – какая ирония!

Распространению популизма в Европейском Союзе сильно способствовал приток миллионов беженцев, которые приехали или хотели бы приехать в Европу с Ближнего Востока, из Афганистана и из Африки. Даже самые щедрые европейские страны достигли своих пределов по приему этих масс беженцев. Институты ЕС были слишком слабы (недостаточно мощны, как считают новые националисты), чтобы справиться с этим «кризисом беженцев», который перерос в кризис самоопределения в ЕС. Раньше ЕС был успешным примером единства, которое обеспечило мир и экономическое процветание, сегодня же тема единства стала менее привлекательной…

Поднимая вопрос о глобальном кризисе демократии, организация GermanBertelsmannFoundation опубликовала эмпирический доклад на 3-х тысячах страницах о прогрессе (или скорее о его отсутствии) демократии и социальной экономики, который отражает индекс BTI (BertelsmannTransformationIndex) (BertelsmannStiftung, 2016. (Главныйавтор: SabineDonner) PolitischeundsozialeSpannungennehmenweltweitzu). Согласно докладу, в последние годы наблюдается постоянный спад по таким параметрам, как гражданские права, честные и свободные выборы, свобода слова, свобода сосредоточения и разделения власти. В то же время число стран, в которых авторитарные, крайне религиозные догмы управляют политической мыслью, увеличилось с 22% до 33 процентов. Этот доклад был опубликован до нападок на демократию и гражданские права в Турции летом 2016 г. или на Филиппинах. Симптомы тирании распространяются даже в странах с традиционно сильными позициями свободы и демократии (Snyder, 2017).

Давайте ненадолго обратимся к другому типу кризиса. Даже и не кризиса, а скорее неприятной черте такого эффективного инструмента коммуникации, как «социальные медиа». Будучи практичным и полезным удобным средством для ежедневного обмена новостями, разумными мнениями, социальные медиа в то же время превратились в силу, разжигающую конфликты и очерняющую невинных, и распространяют пост-правдивую чушь. Большая часть политической полемики в социальных медиа является самоподдерживающейся политической ерундой, при которой СМИ выступают в роли эхокамеры для сообществ удрученных единомышленников (Quattrociocchietal, 2016). В Китае было проведено эмпирическое исследование, по итогам которого было выявлено, что среди прочих эмоций гнев и возмущение вирусно распространяются в социальных медиа быстрее всего (Fanetal, 2014).

В Интернете и социальных медиа также активно распространяются «боты» (сокращение от «роботы»), которые могут искажать или уничтожать сообщения, плодить чепуху и всевозможную ложную информацию. Существуют десятки типов вредоносных ботов (и сетей ботов), которые подбирают списки эл. почт, собирают контент с сайтов и используют все это без разрешения, распространяют вирусы и трояны, чтобы покупать хорошие места на развлекательных мероприятиях, увеличивать количество просмотров на Youtube и траффик для получения больше денег от рекламодателей.

Но более всего устрашает неразбериха, которая связана с терроризмом. В ранние времена человеческая жестокость выливалась в военные конфликты между странами. Но в последнее время системные и частично религиозные конфликты преобладают, при которых используется террористические атаки с целью запугать население. В течение большей части 20 века религии оставались спокойными, не агрессивными и придерживались своих географических границ. Теперь все не так. Частично из-за того, что в глобализированном мире население передвигается или вынуждено покидать свои родные края, некоторые исламские фракции расширили географию своего присутствия и оказывают сильное влияние на государства, например, атакую такие страны как Францию с ее традициями лаицизма, которые не дают религии влиять на политику.

А вот что в СМИ мало представлено, так это положительная роль религий. В христианской Европе либеральная и толерантная религия стала частью европейского самоопределения уже через сто лет после дискредитации в эпоху Просвещения предшествующий доктринерской, авторитарной и колониальной манифестации веры. В течение Холодной войны христианские цели социальной сплоченности способствовали выстраиванию системы «западных ценностей», часто определяемых как «государство всеобщего благосостояния» или «социальная рыночная экономика» …

Некоторые могут сказать, что перечисленные выше проблемные ситуации всего лишь обзор заголовков популярных СМИ и они являются только вершиной айсберга «беспорядка» в мире. Более глубокой и системной проблемой является оглушающая скорость технологического развития, которое легко может выйти из-под контроля. Например, цифровизация потенциально несет угрозу миллионам рабочих мест. Или возьмем, к примеру, биологические науки и технологии. Огромное ускорение развития генетической инженерии с технологией CRISPR-Cas9 (E.g. Hsuetal, 2014) пугает возможностью появления монстров или исчезновения видов, не представляющих практической пользы для человека. В общем, многие испытывают чувство, что у «прогресса» есть страшные стороны и что джин, может быть, уже выпущен из бутылки…

 

1.1.2. Финансификация: Феномен беспорядка

 

Важным элементом потери ориентации относится к финансовым рынкам. Историки оглядываются на последние 30 лет с беспокойством, глядя на взрыв в банковских балансах, подкрепленный снижением уровня собственного капитала и массовых заимствований. Одним из результатов был временный бум, возглавляемый частным сектором. Другим, было значительное увеличение мирового финансового сектора (финансы, страхование, недвижимость — ФСН), часто называемое финансиализация.

Чрезмерная рискованность превратилась в кризис, который был близок к остановке всей финансовой системы. Когда пузырь лопнул, многие правительства были вынуждены участвовать в широких программах поддержки.

Правительства, охваченные новым мышлением, были глубоко вовлечены во все это. Правда, есть много примеров серьезных злоупотреблений в частном финансовом секторе. Но если бы не систематическое дерегулирование банков правительствами с целью стимулирования экономического роста путем выпуска большего долга, ситуация была бы радикально иной. Причины кризиса были многочисленными и разнообразными:

• Чрезмерное кредитование банковской отраслью
• Отсутствие действий со стороны регулирующих органов и центральных банков, чтобы остановить (i) чрезмерное кредитование, (ii) распространение экзотических финансовых инструментов (синтетические активы и облигации, обеспеченные ипотечные обязательства / CMOs, вопросы структурированного долга и т. Д.) И (iii) чистые спекулятивные транзакции
• Непрозрачные налоговые убежища и отсутствие обязательной правовой базы, которая принимается и реализуется международным сообществом в целом, а также основными юрисдикциями и финансовыми центрами;
• Секьюритизация и распределение инвестиционными банками и другими финансовыми субъектами активов, связанных с ипотекой, и инвестиционных средств, передающих кредитный риск от первоначального кредитора до конечных держателей облигаций
• Неспособность некоторых рейтинговых агентств и аудиторских фирм правильно оценивать и сообщать о неотъемлемых рисках, связанных со многими финансовыми продуктами.

Более глубокий анализ о главных причинах финансового кризиса представлен экономистом Анатом Адмати и Мартином Хеллвигом. Западные банки слишком много заимствовали слишком мало средств в своих балансах, чтобы действовать в качестве буфера, если в их бизнесе все пошло не так — от торговли на мультитрилионных долларовых рынках до часто недобросовестных кредитов для недвижимости. В течение десятилетий после Второй мировой войны банки оперировали от 20% до 30% своих обязательств в качестве капитала. К 2008 году это сократилось до 3%. Банки, очевидно, полагали, что они изобрели инструменты, которые устранили риск, позволяя им управлять своими банками с десятой частью буфера, который у них был до этого. Это оказалось очень нереалистичным. Но они рассчитывали на то, что государство покроет их риски.

Банкиры очень обогатились в этом процессе. Они считали себя «слишком большими, чтобы потерпеть неудачу» — и слишком большими, чтобы оказаться в тюрьме. Однако в 2009 году банкиры не только избежали уголовного преследования, но и получали сотни миллиардов долларов в виде правительственных выплат, но некоторые из них по-прежнему выплачивали себе рекордные бонусы. В то же время почти девять миллионов домохозяйств в Соединенных Штатах должны были покинуть свои дома, когда стоимость их домов резко упала, и они больше не могли обслуживать ипотечные кредиты с регулируемым курсом — так называемый кризис неплатежей.

Финансилизация относится к доминированию финансового сектора в мировой экономике и склонности к накопленной прибыли (и рычагу) к вливанию в недвижимость и другим спекулятивным инвестициям. Долг является неотъемлемым элементом этого процесса. Например, в Соединенных Штатах, как задолженность домохозяйств, так и задолженность частного сектора более чем удвоились по сравнению с ВВП в период с 1980 по 2007 год. То же самое касается большинства стран ОЭСР. В то же время, «стоимость финансовых активов выросла с четырех раз ВВП в 1980 году до десяти раз ВВП в 2007 году, а доля финансового сектора в корпоративной прибыли выросла с примерно 10% в начале 1980-х годов до почти 40% от 2006′. Адэр Тернер, председатель Управления по финансовым услугам Великобритании считал, что в годы, последовавшие за кризисом 2007-2008 годов, неконтролируемое создание частных кредитов рассматривалось как ключевой системный недостаток, который привел к этому кризису с его разрушительными последствиями. Поэтому следует, что финансовый сектор представляет собой значительный и растущий фактор риска в экономике.

Степень финансилизации варьируется от страны к стране, но увеличение могущества финансов является общим для всех. Нынешний финансовый сектор развивался в контексте дерегулирования, которое набирало обороты с конца 1970-х годов и с 1999 года значительно расширилось за счет устранения разделения между коммерческим и инвестиционным банковским обслуживанием в Соединенных Штатах. Этот барьер был введен в действие в 1933 году администрацией Рузвельта в ответ на крах Уолл-стрит 1929 года, когда период безудержного создания кредита и финансовых спекуляций рухнул. Подобная спекуляция предшествовала кризису 2007-2008 годов: номинальная стоимость финансовых продуктов в сентябре 2008 года достигла 640 триллионов долларов США, в 14 раз больше ВВП всех стран на Земле.

И другое, сравните спекуляции с обычными денежными переводами, оплачивающими товары и услуги: В 2010 году объем операций с иностранной валютой достиг 4 триллионов долларов в день, что даже не включает деривативы. Для сравнения: один день экспорта или импорта всех товаров и услуг в мире составляет около 2% от этих 4 триллионов долларов. Сделки, не оплачивающие товары и услуги, по определению, являются спекулятивными. Такие финансовые продукты и операции, продолжают авторы, регулярно приводят к денежно-кредитным кризисам, кризисам суверенного долга и системным сбоям, в среднем более десяти стран в условиях каждый год.

Одним из последствий этого развития является то, что значительная часть экономического роста была распределена среди богатых, как упоминалось в новых цифрах Oxfam в предыдущем подразделе.

Практика в финансовом секторе демонстрирует пренебрежение их воздействием как на людей, так и на планету. Которое включает в себя краткосрочное, отношение резервов банков к их кредитам, отношение банковских кредитов, поддерживающих реальную экономику, к спекуляциям в собственности и деривативах, неконтролируемое создание кредита — фактически создание денег — и неспособность учитывать для долгосрочных климатических и экологических рисков. По словам Отто Шармер из Массачусетского технологического института, «У нас есть система, которая накапливает избыток денег в областях, которые генерируют высокую финансовую и низкую экологическую и социальную отдачу, и в то же время недополучают деньги в областях, которые удовлетворяют потребности значительных социальных инвестиций».

Неспособность учитывать экологические риски означает, что давление на уже дефицитные природные ресурсы ускоряется: деревья вырублены, загрязнены водные ресурсы, осушены водно-болотные угодья и ускоренная эксплуатация нефти, газа и угля при условии наличия спроса. Это также означает, что огромные сбережения, в том числе пенсионные фонды, заложены в инвестиции в ископаемые активы. Такие активы часто рассматриваются как активы с высоким уровнем риска.

 

Глава 1.1.3. Пустой Мир Против Полного Мира

 

Римский клуб всегда осознавал философские корни человеческой истории. Среди ценных сценариев Кеннета Болдинга Смысл двадцатого века, является управление «Космическим кораблем «Земля». Его книга была названа «одной из пяти классических пророчеств, которые впервые сделали устойчивость общественным вопросом».

Но тогда многие мыслители увидели, что управление было трудным в условиях полного мира. Это стало главным посланием Римского клуба в его ранние годы, записанным в «Границы роста». Люди не могут стать успешными управляющими «Космическим кораблем «Земля» с идеалами развития, научными моделями и наборами ценностей, которые были сформированы во время пустого мира, когда население было маленьким, а щедрость природных ресурсов на этой земле казалась бесконечной, то есть в то время, когда разрасталось Европейское Просвещение и Америка выглядела как место, где поселенцы и предприниматели могли бесконечно найти новое пространство.

Сегодня, на самом деле с середины двадцатого века, человечество живет в полном мире. Пределы ощутимы, ощутимы почти во всем, что люди делают. И все же, спустя 45 лет после того, как «Границы роста» стали публичной проблемой, мир по-прежнему отслеживает «стандартный пробег» Модели Роста 1972 года, представляя бизнес как обычное развитие, происходящее из пустого мира. Недавние исследования действительно поддерживают прогностическую значимость Роста. Новый термин, иллюстрирующий феномен роста, — это понятие границ планеты.

Когда были опубликованы «Границы роста», многие люди, особенно в политической области, опасались, что идея заключается в том, что человечество должно отказаться от процветания и приемлемого образа жизни. Но это никогда не было идеей Римского клуба. Нашей главной заботой был растущий след человечества и то, что хозяйственная деятельность должна принимать кардинально разные формы.

Почему так сложно изменить старые тенденции? Хорошо, изменение тенденций зависит от изменения мышления. Это был опыт Европейского Просвещения. Этот смелый процесс занял примерно два столетия, семнадцатый и восемнадцатый века, и послужил великим освобождением от авторитарных правил и повествований, определенных Короной и Церковью. Просвещенное преобразование было успешным, потому что оно отстаивало человеческие рассуждения и рациональные изменения посредством применения научного метода…

История продолжается. Мировое население выросло с одного миллиарда в восемнадцатом веке до 7,6 миллиардов на сегодня. Параллельно растет и потребление энергии, воды, пространства и полезных ископаемых на душу населения. Это двойное развитие катапультировало нас в «полный мир». Глядя на экологические и экономические реалии, пришло время требовать какого-то нового Просвещения, которое подходит для всего мира. Рост больше не может быть автоматически связан с лучшей жизнью, но на самом деле может быть пагубным. Это простое, но фундаментальное различие между восемнадцатым и двадцать первым веками меняет нашу оценку и оценку технологий, стимулов и правил, регулирующих все ценности, привычки, правила и институты общества.

Поэтому, Экономическая теория должна быть обновлена, чтобы адаптироваться к условиям всего мира. Недостаточно учитывать экологические и социальные проблемы, переводя их в денежное выражение капитала. Недостаточно также просто ссылаться на различные формы загрязнения и деградации экосистем как на «внешние факторы», поскольку речь идет о некотором незначительном нарушении. Переход человечества в полноценный мир также должен изменить установки, приоритеты и системы стимулов всех цивилизаций на этой маленькой планете.

К счастью, некоторые (редкие) исторические свидетельства подтверждают, что на зрелых стадиях развития человеческое счастье может улучшаться и сохраняться, в то время как потребление энергии, воды или минералов остается стабильным или даже снижается. Экономический рост и технический прогресс могут сопровождаться, если не ускоряться, повышением утонченности и эффективности использования ресурсов, возможно, «от колыбели до колыбели». Например, от свечей восемнадцатого века до светодиодов, выход света на вход энергии вырос примерно в сто миллионов раз, 37 позволяя гораздо больше удобства освещения при гораздо меньшем потреблении энергии даже в полном мире.

Однако в настоящее время почти все тенденции потребления ресурсов, изменения климата, утраты биоразнообразия и деградации почв отражают неадекватность и неправильное направление государственной политики, бизнес-стратегий и лежащих в их основе социальных ценностей. На более базовом уровне эти преобладающие тенденции также отражают неадекватность системы образования. Совокупные последствия этих тенденций заставляют нас резко изменить направление прогресса и упорно трудиться над созданием нового Просвещения. Это новое Просвещение должно оживить дух исследования и смелого видения, а также своего рода гуманизм, который не является примитивным антропоцентрическим образом, но позволяет также проявлять сострадание к другим живым существам, уделяя при этом гораздо больше внимания долгосрочному будущему .

Тем не менее, это ComeOn! Эту ситуацию следует рассматривать как приглашение читателей и участникам к дискуссии «вперед» и присоединиться к увлекательному путешествию по разработке и тестированию новых подходов к созданию устойчивого и процветающего мира.

 

Глава 1.5. Климатический вызов

 

21-я конференция сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата, прошедшая в Париже в декабре 2015 года, была объявлена весьма успешной. Все 195 стран, присутствовавших в Париже, действительно согласились с необходимостью «ослабить общемировые выбросы загрязняющих вещества как можно скорее» и «предпринять их быстрое сокращение впоследствии». Призыв к сдерживанию повышения мировой средней температуры «существенно ниже 2°C и приложению усилия для ограничения её увеличения до 1.5°C сверх доиндустриального уровня» является, без сомнения, весьма амбициозным.

Несмотря на формальную похвалу, было и достаточно много критических замечаний. Ведущий учёный по климату Джим Хансен назвал соглашение мошенничеством. «Это всего лишь ничего не значащие слова. Нет действий, лишь обещания… Пока ископаемое топливо остаётся самым дешёвым топливом на планете, его и далее будут сжигать… Принятое решение бессмысленно без обязательства облагать налогом выбросы парниковых газов» – таковы его слова в «Гардиан».  Хансен убеждён, что только значимый ценовой фактор – единственный способ достаточно быстро сократить выбросы.

Джордж Монбио резюмирует своё мнение тому же «Гардиан» иначе: «Принятое соглашение – чудо по сравнению с тем, что могло бы быть, и катастрофа по сравнению с тем, что должно было быть.» – И добавляет: «Действительный исход этого, вероятно, приведёт нас к климатической аварии такого уровня, который будет опасен для всех и смертелен для некоторых.»

Слова Монбио должны быть приняты всерьёз. Действительно, было достижением, что удалось договориться не только об удержании повышения температуры «существенно ниже 2°C», но также о намерении «удержать её повышение в пределах 1.5°C». Однако, едва ли что-то было сказано о мерах по достижению этих целей. Не было достигнуто договорённости о необходимости всеобщего углеродного налога, ни о постепенном прекращении субсидирования ископаемого топлива. Более того, предвидится, что скорость, с которой выбросы будут сокращаться в последующие годы вплоть до 2030-го (критической точки во избежание накопления избыточного количества CO2 в атмосфере), в лучшем случае является скромной. Между предпринимаемыми и необходимыми действиями и планами в действительности наблюдается серьёзное расхождение.

Если страны большей частью будут придерживаться своих Парижских обязательств – так называемых предполагаемых определяемых на национальном уровне вкладов, – то существует небольшой шанс удержать среднюю мировую температуру минимум от достижения порога в 3°C сверх доиндустриального уровня уже ко второй половине века. Подобное потепление может стать катастрофическим. Климатическая система является нелинейной по своей природе и может достигнуть неблагоприятных переломных моментов уже при потеплении в 1.5°C или 2°C. Вот почему так важно начать действовать в самом ближайшем будущем.

1.5.1. Нам нужен «аварийный план»

 

Давайте посмотрим правде в глаза. Чтобы иметь шанс выполнить Парижские соглашения, мир должен пройти через быстрое и основательное преобразование своих систем производства и потребления. Во избежание превышения цели в 2°C углеродная мощность мировой экономики должна снижаться по крайней мере до 6.2% ежегодно. Для выполнения цели в 1.5°C потребовалось бы снизить тот же показатель до 10% в год. Для сравнения, общемировая углеродная мощность снижалась в среднем на 0.9% между 2000 и 2013 годами!

Позитивный момент заключается в том, что многие более мелкие, но всё же ключевые участники – страны, города, компании, финансовые учреждения, общественные и гражданские организации, представители конфессий и общества – выступили в поддержку Парижского соглашения. Более 1000 городов по всему миру обязались достичь 100% использования возобновляемой энергии, и то же применимо более чем к 100 крупнейшим компаниям в мире.

Однако это колоссальный вызов, не только для открытой и рыночной экономики. Человечество и правда нуждается в «аварийном плане». Одна вещь кажется очевидной: рынок в одиночку не справится с проблемой. Предотвращение изменения климата потребует настолько широкомасштабных и быстрый действий, где какая-либо единичная технология, новая или возникающая, не может служить решением. Таким образом, вызов состоит в быстром, преобразующем развёртывании целого набора зарождающихся и устоявшихся технологий, как в сфере энергетики, так и вне её. Чтобы это произошло, правительства – не краткосрочно нацеленные рынки – должны находиться у руля.

Могут быть высказаны доводы, что общество обладает знаниями, финансовыми ресурсами и технологиями для своевременного перехода к низкоуглеродному обществу, чтобы предотвратить бедствие. Учитывая невероятно позитивную тенденцию внедрения солнечных и ветряных технологий, а в последнее время и технологий хранения энергии, более нет оправданий не предпринимать значимых действий.

Но лишь низкая технологическая стоимость не позволит достичь желаемого. Всевозможные невозвратимые издержки, связанные с тем, что электростанции, транспортные средства и производственное оборудование были спроектированы для работы на ископаемом топливе, являются действенной преградой для перемен. Должностные лица, без сомнения, будут делать всё возможное для противодействия или по крайней мере замедления необходимых преобразований. А до сих пор отсутствующий всеобщий налог на углероды и цена на нефть в районе $50 за баррель не сделают задачу проще.

Лишь некоторые готовы обсуждать эту тему. Но правда состоит в том, что в случае, если человечество не сумеет осуществить «аварийный план», требуемый для декарбонизации экономики, останется лишь две альтернативы, обе весьма сомнительные в плане своей действенности и влекущие неизвестные эффекты для экосистемы: геоинженерия и широкомасштабное внедрение «технологий отрицательных выбросов».

1.5.2. Как справиться с превышением предела

 

Диоксид углерода долго удерживается в атмосфере, а остаток углеродного бюджета весьма скуден. Вот почему вполне допустимо предположить, что выбросы CO2 превысят предел. Вопрос лишь: насколько?

Парижское соглашение послужило обещанием выйти к нейтральному уровню парниковых газов к 2050 году. Используемые в нём трактовки можно рассматривать как стимул к использованию «геоинженерии» — начиная с относительно безвредных, но дорогостоящих технологий улавливания и удержания углерода (включая биогенные), заканчивая дикими фантазиями об трансформации атмосферы, стратосферы или поверхности океана с намерением изменить характер глобального облучения и таким образом снизить среднюю температуру.

Внутри Римского клуба всерьёз обсуждаются мнения за применение технологий улавливания и удержания углерода, где аргумент состоит в том, что это единственный способ, у которого есть шанс остановить неуправляемое изменение климата. С другой стороны, чтобы добиться эффекта – и технические, и биогенные технологий улавливания и удержания углерода потребуют невероятных масштабов внедрения. Профессор Кевин Андерсон, приглашённый профессор Уппсальского университета и заместитель директора Тиндалльского центра, комментирует перспективы использования биогенных технологий:

Широкий масштаб допущений относительно биогенных технологий улавливания и удержания углерода, подкрепляющих Парижское соглашение, захватывает дух: десятилетия непрерывной высадки и сбора энергетических культур на территории, сопоставимой по площади с одной – тремя Индиями. В то же время авиационная индустрия намеревается заправлять свои самолёты биотопливом, судоходная промышленность всерьёз рассматривает биомассу как источник энергии для судов, а химический сектор также видит в биомассе потенциальное сырьё. И ещё нужно прокормить 9 миллиардов или около того людских ртов. Безусловно, это важное допущение требует к себе особого внимания в рамках соглашения.

Добавьте к этому вопросы в плане одобрения с логистической, юридической и общественной сторон. Объёмы CO2, которые необходимо запасти, чтобы компенсировать превышение углеродного предела, – неимоверно велики, среди всех возможных траекторий, предложенных Межправительственной группой экспертов по изменению климата. К сожалению, были предприняты ограниченные попытки к критическому анализу того, возможно ли в принципе удержать такие объёмы. Без сомнения, значительные усилия должны быть сделаны для дальнейшей разработки технологий улавливания и удержания, т.к. они потребуются в качестве отступательной стратегии по устранению углеродных выбросов. Невозможно игнорировать продолжающееся использование угля во многих частях мира в обозримом будущем, как и производство стали и цемента.

 

1.5.3. Почему не план Маршала?

 

Это весьма вероятно, что отрицательные выбросы найдут применение, и поэтому биогенные технологии стоит рассматривать как вариант. И при этом всё возможное должно быть сделано, дабы ограничить масштаб их применения, поскольку большая зависимость от «технологий отрицательных выбросов» весьма опасна. Это может дать людям ложное ощущение безопасности, что общество найдёт инженерный подход к решению климатической проблемы.

Взамен договорённости о применении своего рода плана Маршала – массово инвестировать в низкоуглеродные технологии (что возможно как с технологической, так и экономической точек зрения), Парижское соглашение предполагает, что сдерживающие меры в период вплоть до 2030 года могли бы лишь обеспечить ежегодное снижение в районе 2%. Если изменение климата является серьёзной угрозой – и Парижское соглашение подтверждает это, – осмотрительность вынудила бы нас принять более серьёзные действия в ближайшем будущем и не оставлять их на потом. Без подобных действий уверенность в действенности отрицательных выбросов была бы слишком сильна.

Основная надежда на после-Парижскую повестку заключается в том, что различные участники (правительства, города, компании, финансовые рынки и гражданские общественные организации) примут вызов всерьёз и сделают всё возможное, чтобы прямо сейчас своей поддержкой помочь всем вместе в усилении смягчающих мер. Решительные действия со стороны отдельных правительств, стран или городов имеют значение. Мир отчаянно нуждается в хороших примерах, включая ваш собственный район.

 

1.5.4. Упустило ли уже человечество шанс достичь климатических целей?

 

Почти 2 года прошло с Парижской конференции. Один лишь 2016 год принёс огромное количество случаев изменения климата, вызванного человеческой деятельностью, – некоторые из них хорошие, другие плохие и часть совершенно ужасные.

Позитивный момент заключается в том, что Парижское соглашение было ратифицировано намного быстрее, чем многие полагали. Стороны климатической конвенции собрались вновь в ноябре 2016 года в Марракеше. Многие наблюдатели опасались, что некоторое число государств использует победу Трампа (что случилось в ходе конференции) как предлог к снижению своих амбиций по уменьшению выбросов. Отнюдь, большая часть государств, включая США (с президентом Обамой всё ещё у руля) и Китай, подтвердили свои обязательства из Рамочной конвенции и призвали мировое сообщество усилить свои попытки по соблюдению целей Парижского соглашения.

Более того, на встрече в Кигали, Руанда, примерно за месяц до конференции в Марракеше, в октябре 2016 года, около 200 стран заключили сделку о сокращении выбросов одного из самых сильных парниковых газов – гидрофторуглерода. Данный шаг может позволить исключить вплоть до 0.5°C от глобального потепления к концу столетия.

Пожалуй, наилучшая новость из всех – быстрое удешевление и распространение чистой энергии (в основном солнечной и ветровой) по всему миру. «Мировая энергетика достигла кульминационного момента» – гласил заголовок в «Блумберг». «Солнечная энергия впервые становится наиболее дешёвой формой электричества» – восторгалось издание.

Но есть и плохие новости, даже в свете отмеченного выше прогресса: глобальное потепление продолжается. 2016 год смёл предыдущий рекорд максимума температур, установленный в 2015-м, который в свою очередь превзошёл рекорд 2014-го. Джо Ромм из ClimateProgress отмечает: «Подобный трёхлетний период прежде ни разу не фиксировался на протяжение 136 лет наблюдений за температурой. Это лишь последнее из лавины свидетельств 2016 года, что глобальное потепление будет либо настолько же плохим, как предсказывали климатологи на протяжении десятилетий, либо намного хуже.»

Если факт регистрации таких температур не является для людей достаточным доказательством тенденции к потеплению, то несколько исследований, сделанных в 2016 году, предоставляют новые свидетельства масштабов потепления океанов. Океан содержит огромный излишек энергии, что означает: большая часть лишней энергии суши будет оставаться в ней в течение веков.

2016 год был безумным в плане погодных катаклизмов, вызванных изменением климата. Были и суровые засухи в одних частях света, и сильные наводнения в других. Наблюдался невероятный период сильной жары в Арктике, что привело к наименьшему за всё время наблюдений уровню льда в зимний период. Ураганы и тайфуны становились сильнее вследствие глобального потепления. Согласно эксперту Джеффу Мастерсу, сильнейшие из зарегистрированных штормов произошли в двух регионах в 2016-м, наряду с семью штормами 5-й категории, – огромное число для одного года. Тенденция продолжилась и в 2017 году, когда случились крупные тропические штормы в Азии и Северной и Южной Америках – «Харви» и «Ирма» серьёзно опустошили Техас и Флориду…

Изменение климата – тема, где международные обязательства необходимы. Чтобы достичь такой договорённости, для подписания Рамочной конвенции миру потребовалось 23 года после Саммита Земли в 1992-м. США в период правления Обамы сыграли важную роль в достижении этого соглашения…

Как уже было отмечено, скорость сокращения выбросов в ближайшие годы должна быть намного повышена по сравнению с изначальными оценками Парижского соглашения. Иначе не будет никакой возможности достичь целей, закреплённых в Соглашении. А без активного участия со стороны США этот вызов видится просто грандиозным.

В заключение, наш взгляд на Парижское соглашение и возможности удержать повышение мировой температуры «существенно ниже 2°C» стал значительно более пессимистичным сегодня, чем годом ранее…Лишь немногие государства начали действовать решительно в отношение вызовов, которые поставили перед ними амбициозные цели Парижского соглашения, и пересмотрели свои «предполагаемые определяемые на национальном уровне вклады». Мир всё ещё находится на пути к потеплению на 3°C минимум.

Чтобы иметь шанс соблюсти Парижское соглашение и предотвратить угрозу изменения климата, игроки вроде Европейского Союза, Китая и Индии должны с этого момента играть более активную роль в принятии климатических решений. ЕС и правда лидировал в этом вопросе на протяжении последних двух десятилетий, не в последнюю очередь во время президентства Джорджа Буша младшего. Теперь мир находится в схожей, если не в худшей, ситуации.

Для Европейского Союза, вновь претендующего на лидирующую роль, поставленные им к 2030 году цели (сокращение выбросов парниковых газов на 40% по отношению к 1990 году) выглядят недостаточными. Даже Китай и Индия должны пересмотреть свои цели и выработать взамен более амбициозные. Одновременно, рассматриваемые действия должны соизмеряться с мерами по установлению таможенных пошлин, чтобы компенсировать преимущество, которое будет предоставляться производимой в США продукции по сравнению с регионами, в которых компании подвержены углеродному налогу или торговле квотами на выбросы.

 

Глава 1.6. Технологические дикие карты

 

1.6.1. Технологические дикие карты и знакомые угрозы

 

Основанный в Кембридже (Великобритания) Центр изучения экзистенциальных рисков (CSER), в 2012 году, быстро приобрел всемирную известность, представив ряд угроз, которые могут даже привести к исчезновению человечества. Конечно, это могут быть астрономические катастрофы, такие как столкновение Земли с гигантским метеоритом или появление смертельно опасного и крайне заразного микроорганизма, против которого быстро не может быть найдено никакого средства. Но на самом деле, группа, возглавляемая Seán Ó hÉigeartaigh, также исследует технологическое развитие, полностью разработанное людьми. HÉigeartaigh называет их технологические дикие карты. К ним относятся следующие:

• Синтетическая биология, создающая вирусные и бактериальные организмы с новыми и смертоносными характеристиками и способностями, которые могут заразить людей и распространяться по всему миру; особенно противоречивой областью исследований является исследование «вирусологии», которое приводит к вирусам с совершенно неизвестными способностями. Более обычным является непреднамеренное распространение многорезистентных микроорганизмов, вызванное профилактическим злоупотреблением на сельскохозяйственных животных антибиотиками, или высокими концентрациями антибиотиков в плохо очищенных сточных водах из отраслей, производящих антибиотики.
• Геоинженерия: комплекс предлагаемых крупномасштабных технологических мероприятий, направленных на «проектирование» нашего климата в целях замедления или даже обращения вспять наиболее серьезных последствий изменения климата. По-видимому, президент Трамп намерен потратить много денег на геоинженерию.
• Достижения в области искусственного интеллекта, способные соответствовать или превосходить интеллектуальные способности человека в широком спектре областей и задач.

Очевидно, человечество должно реагировать на такие абсолютно страшные перспективы. Оценка технологий — это самое меньшее, что необходимо сделать. Следует также рассмотреть вопрос о запрещении исследований, которые могут привести к исчезновению человеческой расы.

Совсем другие потенциальные бедствия, которые в некотором смысле знакомы. Веб-поиск для «экономический коллапс» найдет почти 35 миллионов источников информации. Широко доступна подавляющая литература. Проблемы не ограничиваются серьезными нарушениями атмосферы и биосферы.

В начале 2016 года главный геолог Британской геологической службы заявил, что антропогенные изменения на Земле больше, чем изменения, которые ознаменовали конец последнего ледникового периода. В настоящее время в тканях белых медведей и всех людей на земле обнаружен проблемный химикат-перфтороктановая кислота. Пластмассы найдены в кишках 90% морских птиц, и микрочастицы, разложение миллионов тонн пластиковых отходов произведенных каждый год, теперь вездесущи. Девяносто процентов всей нефти, потребляемой человечеством случилось с 1958 года и 50% в 1984; и это оставило постоянный след черного углерода во льду.

В довольно экстремальном прогнозе Уолтер и Вайцман описывают экономические потрясения, которые могут возникнуть в результате изменения климата. Они ожидают массовых сбоев в сельском хозяйстве и, следовательно, в питании, что может разрушить большую часть надежд, содержащихся в второй ЦУР.

Гораздо менее конкретно, но потенциально столь же катастрофическими являются массовые потери биоразнообразия. Уже сегодня Земля находится в разгаре «6-го события вымирания». Первые пять были вызваны тектоническими и вулканическими событиями в геологическом масштабе времени; в случае динозавров астрономическая катастрофа также, как полагают, сыграла ключевую роль. Но шестое, разворачивающееся очень стремительно за последнее столетие, вызвано исключительно человеком. В течение этого периода, взрывной рост населения плюс постоянно растущее землепользование  уничтожили или полностью изменили большинство мест обитания диких видов растений и животных. Неудивительно, что ежедневно погибает около ста видов животных и растений, большинство из которых даже не были научно идентифицированы до их исчезновения. Последствия этой трагедии для людей, скорее всего, будут очень опасными, но детали трудно предсказать. В своей последней книге Э.О.Уилсон предполагает, что половина поверхности земли должна быть зарезервирована для охраны природы — не совсем реалистично в условиях дальнейшего роста населения Земли.

Эрозия почв, деградация почв, засухи, наводнения и инвазивные виды могут в значительной степени усугубить опасности, с которыми сталкиваются будущие поколения. Промышленное сельское хозяйство, использующее «системные пестициды», такие как неоникотиноиды, представляет смертельную угрозу для пчел и других опылителей. Кроме того, появляется все больше данных об остатках пестицидов в различных пищевых продуктах. Невозможно избежать вопроса: как долго биологические системы могут управляться так же, как и промышленное производство? Долгосрочное воздействие на почвы десятилетиями распространяемых на них пестицидов является серьезной проблемой и до сих пор мало изучено. Если теряются и бактерии, и грибы, почва деградирует. «Каждый раз, когда почва нарушается, или искусственные удобрения и пестициды применяются, жизнь почвы убивают и структура почвы поставлена под угрозу», говорит почвовед Элейн Ингхэм.

Еще один тревожный и сложный вопрос связан с производством биотоплива. Когда биотопливо производится из остаточных материалов лесного и сельскохозяйственного производства, выгоды очевидны. Однако, когда плодородные почвы, как в США, или девственные леса, как в Индонезии, превращаются в крупномасштабные монокультуры кукурузы или пальмового масла, негативные социальные или экологические последствия могут значительно перевесить положительные.

Другой новой и тревожащей технической проблемой являются «генные драйв», разработанные человеком. Успешный генный драйв способен преднамеренно или случайно изменить вид или вызвать его исчезновение. До сих пор эти искусственные генные драйвы разрабатывались с использованием новой системы редактирования генов, известной как CRISPR-Cas9. Генный драйвы могут быть преднамеренно введены в инвазивные виды для искоренения их из дикой природы в целях сохранения или в сорняки, чтобы удалить их с полей фермеров: вот все желательные планы на первый взгляд. Но генные драйвы могут быть так же легко использованы в военных целях, как и биологическое оружие, или для подавления урожаев продовольствия. Существуют и непреднамеренные последствия; «поскольку модифицированные организмы, вызываемые генными драйверами, предназначены для распространения в окружающей среде, среди исследователей и комментаторов широко распространено мнение о том, что они могут оказывать вредное воздействие на другие виды или экосистемы». Не существует согласованного на международном уровне процесса эффективного управления трансграничным воздействием, возникающим в результате высвобождения генов. В результате более 160 НПО, в основном из развивающихся стран, присутствовавших в Канкуне на 13-й Конвенции сторон UNCBD (Конвенция о биологическом разнообразии) в декабре 2016 года, потребовали введения моратория на прикладные исследования, разработку и выпуск инженерных генов-драйвов…

Политические катастрофы часто связаны с природой. Изменение климата является частичной причиной конфликтов из-за воды и плодородных почв. И тогда не будем игнорировать тот факт, что войны, как правило, происходят в регионах с наибольшим приростом населения. Конечно, так было и в «Пустом мире», но в «полном мире» нет легкого выхода, тем самым усиливая конфликты по ресурсам. Кроме того, в прежние времена даже бедные были частью в основном доброкачественной, прочной и плодородной планеты. Это уже не тот случай.

 

1.6.2. Ядерное оружие: забытая угроза

 

Почти забытой угрозой является призрак ядерного оружия. Ядерное оружие является самым смертоносным из всех средств массового уничтожения. Они подвергают цивилизацию, человеческое будущее и будущее жизни на планете серьезной опасности. Это незаконные, безнравственные и ненужные ресурсы, которые в противном случае могли бы использоваться для удовлетворения человеческих потребностей. Человечеству необходимо найти путь к отмене ядерного оружия до того, как это оружие уничтожит нас.

И все же, с момента окончания «холодной войны», ядерное оружие, как правило, с самодовольством воспринимается мировыми обществами Это оружие, находящееся в арсеналах девяти стран, по большей части находится вне поля зрения и не принимается во внимание. В той степени, в которой обладание и угроза применения ядерной силы вносит ее в общественное сознание и дискурс, они оправданы на основании ядерного сдерживания, то есть угрозы ядерного возмездия. Но это остается недоказанной гипотезой о человеческом поведении и потенциально дестабилизирующей.

Общество начинает забывать о том, что полная ядерная война может привести к ядерной зиме, потенциально переведя температуру на самый низкий уровень за 18 000 лет, вызвав ледниковый период и разрушив большую часть жизни на Земле.

Договор о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО) 1970 года разделил мир на ядерные «имеющие» и «не имеющие». В соответствии с ДНЯО ядерные — это те страны, которые изготовили и взорвали ядерное оружие до 1 января 1967 года. Франция и Китай были добавлены к ядерным «имеющим», когда они позже присоединились к договору. Три страны никогда не присоединялись к договору — Израиль, Индия и Пакистан — и продолжали развивать ядерные арсеналы; и одна страна, Северная Корея, вышла из договора в 2003 году и играет в злую игру в покер, создавая арсенал ядерных вооружений.

Все девять стран, обладающих ядерным оружием, теперь занимаются модернизацией своих ядерных арсеналов. Соединенные Штаты планируют потратить 1 трлн долларов на это в течение следующих трех десятилетий. Другие государства, обладающие ядерным оружием, также имеют амбициозные планы модернизации. Растут трата ресурсов и упущенные возможности. Однако, кроме того, модернизация ядерных арсеналов делает оружие более компактным, точным и эффективным. Все это приводит к тому, что оружие становится более полезным для военных командиров и, следовательно, более вероятно, будет использовано. Модернизация ядерных арсеналов является явным нарушением ДНЯО.

Джонатан Гранофф из Института глобальной безопасности добавляет: Если менее 1% из 14 000 ядерных вооружений, находящихся в арсеналах девяти государств-обладателей в мире, взорвутся, тонны мусора попадут в стратосферу, понизят температуру Земли, разрушат стабильность озонового слоя, вызовут распространение раковых заболеваний и других ужасных болезней и прекратят сельское хозяйство, как мы его знаем. В целом, ядерный обмен арсеналами только двух ядерных держав, скажем, Индии и Пакистана, может положить конец цивилизации во всем мире, как и мощный первый удар из арсеналов России или Соединенных Штатов.

Спустя четверть века после окончания «Холодной войны» около 2000 единиц ядерного оружия по-прежнему находятся в состоянии повышенной боеготовности и готовы к стрельбе в течение нескольких минут после соответствующего приказа, что означает, что цивилизация может быть уничтожена за один день ядерного обмена. В июле 2016 года в Сиднее, Австралия, состоялся Международный народный трибунал по ядерному оружию и уничтожению человеческой цивилизации, который осудил политиков и ядерную оружейную промышленность за нарушение прав человека, все еще «модернизируя» ядерные арсеналы и серьезно рассматривая применение этого оружия.

Угроза носит глобальный характер, и решение также должно быть глобальным. Для этого потребуются переговоры с целью подлинного запрещения и ликвидации ядерного оружия. Это будет нелегко, поскольку за столом переговоров будет много интересов. Для этого потребуется новый правовой инструмент поэтапной, поддающейся проверке и необратимой ликвидации ядерного оружия. Она должна привести к заключению договора, который обеспечит ликвидацию ядерного оружия, не оставляя мир под контролем обычных вооруженных сил. В конце концов, это должен быть договор, который изменяет динамику планеты от безумия взаимного гарантированного уничтожения (MAD) к необходимой новой реальности планетарной гарантированной безопасности и выживания (PASS).

 

Глава 1.7. Неустойчивый рост населения и урбанизация

 

1.7.1. Динамика населения

 

В XIX веке индустриальные страны пережили крутой рост населения, но решили свои национальные проблемы перенаселения путём завоевания других частей света, в особенности Америки, Африки и Австралии, позволив большому числу людей мигрировать туда. Таким образом, для этих стран вопрос убеждения развивающихся стран остановить свой рост является политически неосуществимой затеей.

Однако, для самих развивающихся стран разумно и продуктивно задуматься над способами и мерами выхода на курс устойчивости численности населения. Фонд ООН в области народонаселения опубликовал результаты нового исследования, которые подтверждают положительную корреляцию между успехами в экономике и сдерживанием роста населения. Регионы с быстрым ростом населения ассоциируются со слабым развитием, хотя, разумеется, причина и следствие в этой корреляции могут меняться местами. Тем не менее, является установленным фактом, что в большинстве культур достижение высокого уровня развития (т.е. достаточного образования, уровня занятости и самоопределения женщин, а также доступа к обильной энергии) ведёт к стабилизации численности населения в этой группе. И наоборот, высокопоставленные политики и религиозные лидеры должны осознавать, что сильный рост населения склонен ослаблять экономическое развитие их стран.

На имеющей предел планете рост населения должен быть сокращён до того, как природа примет меры. Римский клуб одобряет действия тех стран, в которых нашли способ стремительно сократить уровень воспроизводства населения, а также поздравляет их в активном продвижении программ, которые доказали свою эффективность в достижении таких мер (здравоохранения новорожденных и детей до 5 лет; таких услуг, как планирование семьи, образование и эмансипация женщин), а также за целенаправленное увеличение благосостояния на душу населения и предоставление определённого социального страхования для пожилых — всё это помогает искоренить стремление к тому, чтобы иметь большие семьи.

Недавнее исследование К.С. и Лутца содержит оценки, что лучшее образование может привести к снижению мирового населения на 1 миллиард к 2050 году по сравнению с текущими ожиданиями. Многие развивающиеся страны для поиска пути устойчивого развития уже поручились оказывать поддержку женщинам в получении ими образования и включении их в экономику. Для взаимодействия в области развития обязательным условием является фокусирование на достижении желаемых результатов в этой области.

Недавний век “великого ускорения” ясно показывает, что одна лишь численность населения не объясняет массивного увеличение влияния человека: хотя количество людей выросло в пять раз, оборот мировой экономики возрос в 40 раз, а использование ископаемого топлива в 16; вылов рыбы увеличился в 35 раз, а использование воды человеком в 9.

Пока численность населения остаётся одним из факторов, объясняющим рост влияния человечества, критически важно по всему миру (не только в Африке) увеличить меры по стимулированию семей к сокращению количества рождений. Справиться с изменением климата и разрушением экосистемы будет более реалистично, если население Земли установится в районе 9 миллиардов (что ещё возможно), чем между 10 и 11 миллиардами или более.

1.7.2. Урбанизация

Человечество превращается из вида, ведущего сельский образ жизни, в городской вид. Мировую урбанизацию, по-видимому, нельзя остановить. В развитых и развивающихся странах города по сравнению с сельской местностью позволяют легче получить доступ к ресурсам, предоставляют больше возможностей для трудоустройства, а также обладают выгодами в области культуры, образования и медицины. Эти центры экономической силы и социального взаимодействия, производства и потребления имеют магнетическую привлекательность.

В 1800 году существовал лишь один город с населением больше миллиона жителей — Лондон. Далее с этого момента мировая урбанизация, тесно связанная с достижениями промышленной революции, шла полным ходом. С 1900 по 2011 год мировая численность населения выросла в 4,5 раза — с 1,5 до 7 миллиардов. За это время мировая численность городского населения расширилась в 16 раз — с 225 миллионов до 3,6 миллиарда (до примерно 52% от общей численности населения). Ожидается, что к 2030 году 60% населения Земли (4,9 миллиарда человек) будут проживать в городах — примерно в 3 раза больше, чем в 1900 году составляла вся мировая популяция. Сегодня на планете более 300 городов с населением в миллион человек и более, 22 мегагорода с 10-миллионным населением — 16 из них приходится на развивающиеся страны.

Современные города с миллионным населением — несомненно, изумительное достижение. Они являются пространством, в котором человечество осуществляет кучу социальных, экономических и культурных дел. Они — центры глобальных коммуникационных и транспортных систем. Они привлекают инвесторов, т.к. предлагают большое разнообразие сервисов по сравнительно низкой удельной стоимости. Один из аспектов городской жизни, связанный с улучшением устойчивого развития, состоит в том, что урбанизация весьма позитивно коррелирует с сокращением уровня рождаемости, и это уже является эмпирически установленным фактом.

Но существуют и некоторых экологические недостатки: потребность в ресурсах и производство отходов в городах составляет большую часть экологического следа человечества. Нам нужно быть готовыми столкнуться с основным противоречием: хотя города становятся нашим основным местом обитания, урбанизация в своём текущем виде способствует скорому увеличению доли экологического следа человечества. Исследования в Китае и Индии показали, что перемещение людей из сёл в города обычно приводит к четырёхкратному увеличению потребления ими ресурсов. Совокупное влияние человечества на экологию уже чрезвычайно превысило биоёмкость Земли.

Достаточность материалов и беспорядочная городская застройка идут рука об руку. И это связано с желанием человека иметь больше жилой площади, использовать автомобиль для перемещения и возможности скрыться от городского шума, загрязнений и преступности. Рост городов и транспортной инфраструктуры, соединяющей города, по всему миру поглощает как никогда плодородные земли. Так что феномен ускоряющейся урбанизации представляет также проблему из-за сокращения сельскохозяйственных площадей, а также пространства для дикой природы. Всё это означает, что, хотя города занимают лишь небольшую долю земной поверхности, их экологический след затрагивает большую часть производительной земли и поверхности морей на планете.

Один из соавторов данной книги, ГербиЖирарде, установил, что экологический след Лондона превышает площадь самого города в 125 раз, а это приблизительно эквивалентно площади плодородной земли всей Англии. Типичный североамериканский город с населением в 650 тыс. человек для удовлетворения своих бытовых нужд потребовал бы 30 тыс. квадратных км земли — примерная площадь о-ва Ванкувер в Канаде. Для сравнения, схожий по размерам город в Индии (где уровень жизни существенно ниже, к тому же преобладает вегетарианская диета) потребовал бы лишь 2,8 тыс. квадратных км.

Весьма интересна ситуация в Китае, наиболее густонаселённой стране в мире: Китай показывает наибольший показатель роста урбанизации среди всех страх — ожидается увеличение этого показателя с 54% в 2016 году до 60% в 2020-м. Сотни миллионов людей уже переместились из деревень в города, и зачастую — мегагорода. В последнее время часто придавалось огласке стремление Китая создать экологическую цивилизацию. Конечно, такова официальная политика правительств в отношении урбанизации — достичь соответствующего уровня процветания. “Национальный план нового типа по урбанизации на период 2014-2020 годов” по существу отмечает: “Национальные потребности являются главной движущей силой для развития Китая, и главный потенциал для расширения национальных потребностей заложен в урбанизации”. И национальные потребности, и урбанизация в том числе предназначены для сокращения нездорового (позитивного) торгового баланса Китая. Но ещё предстоит показать, как всё это не пойдёт вразрез с целями Китая в достижении устойчивой окружающей среды.

Глава 1.10 Повестка 2030: Дьявол кроется в реализации

 

За три месяца до принятия Парижского климатического соглашения ООН надзирала за принятием другого единодушного соглашения — Повесткой 2030, главным образом состоящей из 17 Целей в области устойчивого развития и 169 определяющих их задач.

Декларация, сопровождающая Цели, в изложении своего видения содержит следующее утверждение: “… мы представляем себе мир, в котором развитие и применение технологий являются климатически-чувствительными, считаются с биологическим разнообразием и устойчивы. Такой мир, в котором человечество живёт в гармонии с природой и в котором дикая природа и прочие живые существа защищены.”

В то время как Римский клуб всецело поддерживает данное “в высшей степени амбициозное и преобразующее видение”, существует потребность в проверке целостности Целей и модальностей, по которым эти Цели будут выполнены. И вот в чём истинный смысл приведённой цитаты. Смысл без сомнения относится к трём Целям, связанным с окружающей средой, и утверждает о следующем: о срочных действиях, которые необходимы в битве с изменением климата (Цель № 13); о важности сохранения и устойчивого использования океанов, морей и морских ресурсов для устойчивого развития (Цель № 14); о защите, восстановлении и продвижении устойчивого использования земных экосистем, об устойчивом управлении лесами, противодействии опустыниванию, приостановлении и направлении вспять деградации земель, приостановлении потери биоразнообразия (Цель № 15).

Однако нигде в Повестке 2030 не подтверждается, что успехи в достижении 11 социальных и экономических Целей (№ 1-11), в случае использования традиционных политик роста, сделают практически невозможным даже снижение темпов глобального потепления, прекращение переылова рыбы в океанах или остановки деградации земель, не говоря уже о прекращении потери биоразнообразия. Другими словами, если предполагать, что не будут определены и предприняты значительные изменения в способах достижения экономического роста, человечество столкнётся со значительными компромиссами между социально-экономическими Целями и Целями, связанными с окружающей средой.

Если опираться на судьбу схожих целей, упомянутых в Повестке дня на XXI век, дефицит в социально-экономическом направлении будет решаться путём ускорения роста и торговли, что приведёт к волнообразной эрозии окружающей среды, будь то климат, океаны или наземные системы. И несмотря на социально-экономический прогресс, который был достигнут этой тактикой в течение последних 25 лет, его нельзя считать достаточным — явно не таким, какой на самом деле необходим. Для достижения этого потребуется радикально новый синтез.

Такой синтез должен учесть, что для развивающихся стран конфликт между социальными Целями и Целями, связанными с окружающей средой, зачастую приглушён. Развивающийся мир часто ссылается на мощный слоган покойного премьер-министра Индии Индиры Ганди, изречённый ею во время первого саммита ООН по защите окружающей среды в Стокгольме в 1972 году. Её слоган звучал так: “Бедность — самый большой источник загрязнений”. В то время данное утверждение содержало большую часть правды. Сложности, связанные с окружающей средой, сводились в основном к местным проблемам из-за загрязнений. В такой ситуации очевидным решением был контроль над загрязнениями, что стоило определённых денег, которые могли себе позволить лишь богатые.

Проблема в том, что в наши дни более точным слоганом будет “Достаток — самый большой источник загрязнений”. Всё из-за того, что выделение парниковых газов, расходывание ресурсов, а также эксплуатация земель, ухудшающие качество почв и биологически-богатых сред обитания, являются спутниками достатка. Такая реальность ясно видится в недавнем отчёте Шанселя и Пикетти, где прослежена общемировая неравномерность в углеродных выбросах в период 1998-2013 годов. Авторы отмечают, что 3 миллиона богатейших американцев (первые 1%) в среднем ответственны за выбросы CO2 в размере ошеломляющих 318 тонн на душу населения в год, в то время как среднее значение на человека в мире около 6 тонн! Получается, что на богатого человека приходится более чем в 50 раз больше загрязнений и потребления, чем на среднестатистического жителя, что уж говорить про беднейших людей на планете.

Часто ссылаются на то, что бесполезно рассматривать бросающийся в глаза образ жизни богатых — ведь их число невелико. Однако данные, предоставленные Пикетти, рисуют иную картину. Факт состоит в том, что 1% самых богатых американцев ответственны примерно за 2,5% (!) от общемировых выбросов парниковых газов. Если рассмотреть 10% богатейших семей в мире, их вклад в выбросы парниковых газов составляет уже 45% от всеобщего уровня. Так что прежде всего стоит нацеливаться на изменение привычек богатых, а не бедных.

Это означает, что развивающиеся страны правы, заявляя, что основная ноша изменения курса должна лечь на богатые страны. Очевидно, что развивающиеся страны видят в своих приоритетах достижение Целей устойчивого развития в социально-экономическом направлении, вроде ликвидации нищеты (Цель № 1), обеспечения продовольственной безопасности (Цель № 2), здравоохранения (Цель № 3), образования (Цель № 4) и занятости для всех (Цель № 8). В конечном счёте, эти цели имеют значение для каждого человека на планете — 7,6 миллиарда на сегодняшний день, 9 миллиардов менее чем через 20 лет и, возможно, 11,2 миллиарда к концу текущего столетия. [98] Это ужасающее число показывает, что мир не желает или не способен изменить свои демографические привычки.

Пока “достаток является самым большим источником загрязнений”, упомянутые компромиссы между Целями в социально-экономическом направлении и Целями, связанными с окружающей средой, будут преобладать и будут в корне затмевать и подрывать успехи в социально-экономической области. С другой стороны, каждый должен согласиться с заявлением ООН, что “17 Целей устойчивого развития — универсальные цели и задачи, которые должны вовлекать весь мир, в равной степени развитые и развивающиеся страны. Эти цели являются цельными и неделимыми и они соблюдают баланс между тремя измерениями устойчивого развития”.

Последние исследования, пожалуй, подтверждают, что компромиссы между Целями в социально-экономическом направлении и Целями, связанными с окружающей средой, — действительно огромны. В исследовании о потреблении воды, выполненном АрьеномХукстрой, отмечается, что достижение продовольственной безопасности (Цель № 2) может запросто конфликтовать с достатком воды для каждого (Цель № 6); влияние на биологическое разнообразие (Цель № 15), хотя это ещё не объяснено, но является сильным и почти всегда негативным. Международная группа по ресурсам выполнила предварительную оценку взаимосвязей и компромиссов между различными Целями устойчивого развития и установила, что большая часть Целей, затрагивающих благополучие (11 из 17 Целей), “основаны на рассудительном использовании природных ресурсов”. Это — весьма дипломатический способ сказать, что достижение социально-экономических Целей одновременно с преобладанием неблагоразумного использования природных ресурсов — просто невозможно. Одновременно, Михаэль Оберстейнер с коллегами обнаружил многочисленные компромиссы между курсом на снижение стоимости продовольствия и установкой на продвижение Целей № 13, 14 и 15.

Безусловно, было бы нечестно и однобоко критиковать социально-экономические Цели (используя формулировки, нападающие в основном на развивающиеся страны) и не обращать внимание и не критиковать чрезмерное потребление со стороны богатых представителей Земли. Даже когда экологические разрушения происходят в развивающемся мире, они зачастую случаются по причине сбора урожая или производства товаров для целей конечного экспорта в пользу богатых. Развитый мир отдаёт на “аутсорсинг” большую часть экологического ущерба, возникающего вследствие потребительских привычек: например, около 30% всех угроз для видов животных возникает из-за международной торговли. Римский клуб всегда настаивал на принципах справедливой и честной торговли. Это значит, что, рассматривая компромиссы между экономическими и экологическими Целями, нам постоянно следует искать решения, которые предполагают справедливость в отношениях между Северов и Югом.

В своём последнем исследовании Джеффри Сакс и коллеги предлагают некоторые количественные оценки исполнения, а также вызовы в достижении Целей устойчивого развития, имеющихся в настоящий момент. Используя имеющиеся показатели, предоставленные Всемирным банком и другими организациями, страны были оценены по достижению каждой Цели и проранжированы в соответствии с общим коэффициентом исполнения всех 17 Целей.

Поразительно, что первые 10 позиций занимают процветающие страны Европы, а последние 10 позиций с наименьшем рейтингом— беднейшие страны, преимущественно из Африки. Рейтинг этих 10 последних стран выглядит следующим образом.

На первый взгляд, эти числа не должны вызывать удивления. Повестка 2030 предполагает намеренное повышение рейтинга бедных стран. Однако при повторном рассмотрении исследования беспокойство вызывает следующий факт: высокое исполнение Целей устойчивого развития сильно коррелирует с традиционным путём развития, основанном на росте, включая чрезмерного использование природных ресурсов, что отражено в экологическом следе на душу населения…

Экологический след страны, ежегодно оцениваемый и обновляемый Глобальной сетью изучения воздействий человека, измеряется площадью, которая требуется для обеспечения населения этой страны товарами и услугами. Не удивительно, что более высокая оценка обычно приходится на страны с высоким социально-экономическим показателем и достатком.

Сакс и коллеги открыли скрытый парадокс: если бы 11 или 12 социально-экономических Целей были достигнуты всеми странами, стоило ожидать, что средний след достиг бы значения в 4-10 гектар на человека. Для населения в 7,6 миллиарда людей это бы значило, что нам необходимо от двух до пяти планет размером с Землю!

Если посмотреть на другую впечатляющую диаграмму, то экологический след позволяет оценить “день превышения предела”, т.е. день, после которого мир начинает потреблять ресурсы, которые невозможно восполнить в течение остатка этого года. Тогда как в 1970-м этот день приходился на окончание декабря, в 2017-м он уже переместился на 2 августа; и ожидается, что к 2030 году это будет происходить не позднее июня.

Сакс и коллеги отмечают, что даже страны-лидеры в достижении Целей находятся далеко от того, чтобы считаться экологически устойчивыми.

В итоге, из обсуждения Целей устойчивого развития ООН стоило бы сделать вывод, что мир скорее всего не может позволить себе преследовать эти 17 Целей раздельно. Потребуется согласованная политика для проработки Целей в социально-экономическом направлении и Целей в области окружающей среды как целого. Однако это побудит мир в корне перестроить технологические, экономические и политические подходы к своему развитию, которые применялись на протяжении десятилетий…

 

Глава 1.12. От пустого мира до полного мира

 

Среди экономистов и высокопоставленных чиновников в правительстве часто слышно утверждение «нет конфликта между экономикой и экологией. Мы можем и должны одновременно развивать экономику и защищать окружающую среду». Это правда? Это возможно? Хотя это и утешительная идея, но она не более чем наполовину верна.

С учетом рассматривавшихся до сих пор вопросов вполне естественно, что римский клуб завершает работу над главой 1 книги с обсуждением экономики, в первую очередь путем выделения огромной разницы между пустым и полным миром. Принципы, которыми руководствуются наши экономики в полном мире, должны быть другими, чем в пустом мире.

1.12.1. Влияние физического роста

 

Экономика человека — открытая подсистема большей экосферы, которая является конечной, нерастущей и материально замкнутой, хотя и открытой для постоянной пропускной способности солнечной энергии. Когда экономика растет в физических измерениях, она включает в себя материю и энергию из остальной экосистемы.

Это означает, что так называемая «экономика» должна по закону сохранения материи и энергии (Первый закон термодинамики) посягать на экосистему, отвлекая материю и энергию от предыдущих естественных видов использования. Большая человеческая экономика (больше людей, товаров и свалок отходов) означает меньшую естественную экосферу. Налицо явное физическое противоречие между ростом экономики и сохранением окружающей среды.

То, что экономика является подсистемой экосферы, кажется, слишком очевидным, чтобы подчеркнуть. Тем не менее, противоположная точка зрения распространена в наших правительствах. Например, председатель Комитета по природному капиталу Великобритании говорит, что «как справедливо подчеркивается в Белой книге, окружающая среда является частью экономики и должна быть должным образом интегрирована в нее, чтобы возможности роста не были упущены».

Но насколько важен этот конфликт между тем, как физики понимают законы, по которым существует планета, и во что верят экономисты и правительства? Некоторые думают совсем не так. Некоторые считают, что мы все еще живем в Пустом мире, где экономика была мала по отношению к содержащей экосфере (относительно пустой от людей и наших вещей), где наши технологии добычи и сбора урожая были не очень мощными, а наши цифры были маленькими. Рыба размножалась быстрее, чем мы могли поймать ее, деревья росли быстрее, чем мы могли собрать их, минералы в земной коре были сконцентрированы и обильны, а природные ресурсы не были действительно скудны. В Пустом мире нежелательные побочные эффекты наших производственных систем, которые экономисты называют «негативными внешними эффектами», были рассеяны по обширным природным ландшафтам и часто поглощались с небольшим воздействием.

В полном мире, однако, нет огромного природного поглотителя отходов. Накопление углекислого газа в атмосфере сегодня является ярким примером. Во всем мире «внешние эффекты» не являются внешними, но воздействуют на людей и планету одинаково. По определению, они не включаются в себестоимость продукции как расходы, которыми они являются.

Как неоклассическая, так и кейнсианская экономические теории развивались на основе концепции пустого мира и до сих пор воплощают многие предположения той эпохи. Но помните на рис. 1.6: за одну жизнь население Земли увеличилось более чем в три раза – с двух миллиардов до семи миллиардов. А популяции крупного рогатого скота, куры, свиней, сои и кукурузы выросли еще быстрее, а также неживые популяции автомобилей, зданий, холодильников и сотовых телефонов.

Все эти популяции, как живые, так и неживые, — это то, что физики называют «диссипативными структурами». То есть их поддержание и размножение требуют метаболического потока, пропускная способность, которая начинается с истощения ресурсов с низкой энтропией (высокой структурой) из экосистемы и заканчивается возвратом загрязняющих отходов с высокой энтропией (высоким беспорядком) прямо в экосферу. На обоих концах эта метаболическая пропускная способность накладывает затраты, необходимые для производства, обслуживания и воспроизводства запасов как людей, так и богатства. До недавнего времени концепция метаболической пропускной способности отсутствовала в стандартной экономической теории, и даже сейчас ее важность сильно преуменьшена, несмотря на важный вклад Николаса Джорджеску-Роэгена124 и Кеннета Боулдинга…

Общее благосостояние (сумма экономических и экологических услуг) максимизируется, когда предельные выгоды от добавленных экономических услуг равны предельным издержкам принесенных в жертву экосистемных услуг. В первом приближении это дает оптимальный масштаб экономики по отношению к экосфере. Помимо этого, физические затраты на рост больше, чем есть, и, таким образом, становятся неэкономичным ростом. Эмпирическая трудность точного измерения выгод и затрат (особенно затрат) не должна затмевать логическую ясность экономического предела роста – или впечатляющие эмпирические доказательства GlobalFootprintNetwork и исследования планетарных границ.

Признание концепции метаболической пропускной способности в экономике приводит в действие законы термодинамики, что неудобно для «идеологии роста». Первый закон термодинамики, как отмечалось выше, накладывает количественный компромисс между веществом и энергией между окружающей средой и экономикой. Второй закон термодинамики накладывает качественную деградацию окружающей среды — путем извлечения ресурсов с низкой энтропией и возвращения высокоэнтропийных отходов. Второй закон, таким образом, налагает дополнительный конфликт между расширением экономики и сохранением окружающей среды, а именно тем, что порядок и структура экономики оплачиваются путем наложения беспорядков и разрушений в поддерживающей экосистеме.

1.12.2. Ошибка ВВП: физические последствия игнорируются

 

Другим общим отрицанием конфликта между ростом и окружающей средой является утверждение, что, поскольку ВВП измеряется в единицах стоимости, он не оказывает физического воздействия на окружающую среду. Хотя ВВП измеряется в единицах стоимости, нужно помнить, что стоимость бензина в долларах — это физическое количество — в последнее время около четверти галлона в странах ЕС. ВВП является совокупностью всех таких «стоимостей доллара», которые покупаются для окончательного использования, и, следовательно, представляет собой взвешенный по стоимости индекс физических величин. ВВП, безусловно, не совсем соотносится с пропускной способностью ресурсов, но для материально-зависимых существ, подобных нам, положительная корреляция довольно высока. Перспективы абсолютного «отделения» объема ресурсов от ВВП представляются ограниченными, хотя и весьма желательными и обсуждаемыми.

Конечно, возможности для развязки следует активно искать с помощью технологий. Тем не менее, JevonsParadox описывает тенденцию человека потреблять больше того, что стало более эффективным, перевешивая значительную часть экономии ресурсов от эффективности и потенциально приводя к еще более высокому уровню потребления ресурсов в экономике роста. Это не отрицание реальных возможностей «зеленого роста».

Экономисты-экологи отличают рост (количественное увеличение размера путем аккреции или ассимиляции вещества) от развития (качественное улучшение дизайна, технологии или этических приоритетов) и выступают за развитие без роста-качественное улучшение без количественного увеличения объема ресурсов за пределами экологически устойчивого масштаба. Известен пример светодиода, обеспечивающий больше света с гораздо меньшей энергией. Следовательно, можно действительно сказать, что между качественным развитием и окружающей средой не существует необходимого конфликта. Но, безусловно, существует конфликт между количественным ростом и окружающей средой. Учет ВВП сочетает в себе рост и развитие, а также затраты и выгоды. Это число, которое путает столько, сколько уточняет.

Экономическая логика подсказывает нам инвестировать в ограничивающий фактор. Ограничивает ли производство количество бензопил, рыболовных сетей или разбрызгивателей или размер лесов, рыбных запасов или пресной воды? Экономическая логика не изменилась, но личность ограничивающего фактора. Старая экономическая политика производства большего количества бензопил, рыболовных сетей или разбрызгивателей в настоящее время в основном неэкономична. Инвестиции должны перейти к природному капиталу, который сейчас является ограничивающим фактором. В случае рыболовства это означает сокращение улова, чтобы население могло увеличить свои прежние уровни.

Традиционные экономисты отреагировали на это изменение ограничивающего фактора двумя способами: во-первых, игнорируя его — продолжая верить, что мы живем в пустом мире; во-вторых, утверждая, что человеческий и природный капитал являются субститутами. Даже если естественный капитал сейчас меньше, чем раньше, неоклассические экономисты утверждают, что это не проблема, потому что человеческий капитал является «почти идеальной» заменой природных ресурсов. Однако в реальном мире то, что они называют «производством», на самом деле является трансформацией. Природные ресурсы трансформируются (не увеличиваются) капиталом и трудом в полезные продукты и отходы.

Хотя усовершенствованные технологии, безусловно, могут уменьшить потери в использовании ресурсов, а также облегчить их переработку, трудно представить, как фонд агентов трансформации (капитала или рабочей силы) может заменить или заменить поток того, что трансформируется (природные ресурсы). Можем ли мы изготовить десятифунтовый торт с одним фунтом ингредиентов, просто используя больше поваров и печей?

Хотя капиталовложения в гидролокатор могут помочь найти оставшуюся рыбу в море, вряд ли это жизнеспособная замена того, что на самом деле существует больше рыбы. В то же время капитальная стоимость рыболовных судов, включая их гидролокатор, рушится, как только рыба исчезает. Таким образом, во всем мире определенные типы роста становятся нерентабельными…

 

 

Часть 2. Да ладно! Не придерживайтесь устаревших философий!

 

Глава 2.10. «Быть может, нам нужна новая эпоха Просвещения»

Фактически это стало модным, требовать нового Просвещения, но мотивы и содержание сильно различаются. Во многих случаях этим словом обозначают возрождение или модернизацию старых концепций Просвещения о рационализме, свободе, антирекламатическом, антирегуляторном, антигосударственном доминировании. Один из многих примеров — британский либертарианский альянс. Еще один — «Марш за науку» апреля 2017 года, в котором участвовало более миллиона протестующих против вопиющего неуважения президента Трампа к фактам. Участники марша подчеркивали, что наука поддерживает общее благо и призывает к доказательной политике в интересах общества.

Причины, представленные в разделе 2 данной книги, подразумевают другой подход. Конечно, рационализм необходим для разоблачения «фейковых новостей» и других неприятных тенденций, но также очевидно, что его нельзя использовать для подавления сакральных и устойчивых традиций и системных ценностей, которые не подвержены анатомическому анализу.

Новая эпоха Просвещения должна работать над равновесием:

• Между людьми и природой:Это одно из ключевых сообщений данной книги. В «пустом мире» равновесие было создано. В «полном мире» это огромная проблема. Использование оставшихся природных ландшафтов, водоемов и минералов главным образом в качестве ресурсов для постоянно растущего населения и удовлетворения постоянно растущего потребления — это не равновесие, а разрушение.
• Между краткосрочным и долгосрочным:Люди ценят быстрое удовлетворение потребностей, например, выпить воды, если испытываешь жажду, или ежеквартальные финансовые отчеты биржевых компаний. Но существует потребность в обратном, для обеспечения долгосрочных действий, таких как политика по стабилизации климата Земли. Помимо долгосрочной этики, требуются краткосрочные стимулы в качестве вознаграждения долгосрочных действий.
• Между скоростью и стабильностью:Технологический и культурный прогресс выигрывает от конкуренции за временный приоритет. Это самый важный критерий как для науки, так и для коммерческого успеха. «Революционные» нововведения высоко ценятся. Но скорость сама по себе может оказаться ужасом для медлительных людей, для большинства пожилых людей, для младенцев и для деревни (подумайте о племенах хопи!). Хуже всего то, что нынешняя зависимость цивилизации от скорости разрушает структуры, привычки и культуры, которые возникли в соответствии с критерием устойчивости. В конце концов, устойчивость в основном означает стабильность.
• Между частным и общим:Открытие человеческих ценностей индивидуализма, частной собственности и защиты от государственного вторжения было одним из самых ценных достижений европейской эпохи Просвещения. Но в наше время общественные блага гораздо более подвержены опасности, чем частные блага. Существуют опасности для общественных благ, инфраструктур, системы правосудия и порядка. При международной конкуренции за низкие налоги (привлечение инвесторов) общественными благами, как правило, пренебрегают и недофинансируют. Государство (общественность) должно устанавливать правила для рынка (частность), а не наоборот. Поль Де Грауве и Анна Асбери ясно описали, как история породила маятниковые колебания между частным господством и господством государства. Но история не принесла ничего похожего на равновесие между ними.
• Между женщинами и мужчинами:Многие ранние культуры развивались в результате войн, в ходе которых женщинам в первую очередь доверяли заботу о семье и мужчинах для защиты (или нападения). Эта модель общества устарела. РианАйслер в книге «Кубок и клинок» предложила археологическую информацию о культурах, процветающих в партнерских моделях, а также утверждает в книге «Реальное богатство наций», что обычное «богатство наций» (с мужским доминированием) представляет собой почти карикатуру на реальное благополучие. Равновесие не может быть достигнуто путем привлечения как можно большего числа женщин на должности, которые были типичны для мужчин. Но равновесие можно достичь, изменив типологию должностных функций.
• Между справедливостью и наградами за достижения:Без награды за достижения общества могут спать и проигрывать в конкуренции с другими обществами. Но должна создаваться гарантированная государством система правосудия и справедливости. Несправедливость, согласно Уилкинсону и Пикетт, как правило, коррелирует с нежелательными социальными параметрами (см. рисунок 2.8), плохим образованием, высокой преступностью, младенческой смертностью и т.д.
• Между государством и религией:Большим достижением Европейской эпохи Просвещения было отделение общественности от религиозного руководства, при полном уважении религиозных ценностей и общин. Необходимо поддерживать равновесие в этом аспекте. Религии, доминирующие в государственном секторе, подвержены большой опасности уничтожения прав человека и великих достижений цивилизации, независимой правовой системы с независимыми высшими судами. Доминирование религии, как правило, нетерпимо к людям, работающим вне религиозной общины. С другой стороны, государства, которые нетерпимы к религиозным общинам, склонны терять связь с этическими (и долгосрочными) потребностями.

 

Часть 3. Ну же! Присоединяйтесь к нам в увлекательном путешествии: Путь устойчивому миру!

 

Глава 3.1. Регенеративная экономика

3.1.2. Естественный капитализм: Линия перехода

 

Создание устойчивой цивилизации потребует разумных политических мер. Они должны осуществляться в сообществах некоммерческими организациями и заинтересованным руководством, особенно в городах. Также, оно невозможно без участия бизнес-сектора. Во многих случаях правила должны определяться государством или международным сообществом.

К счастью, существуют веские бизнес аргументы в пользу процветания компаний, если те будут заниматься сокращением своих отходов за счет эффективности, перепланировкой того, как они производят и предоставляют все свои услуги, а также начнут использовать такие концепции как экономика замкнутого цикла и биомимикрия. Все это позволит им управлять так, чтобы восстановить как человеческий, так и природный капитал.

Эта линия перехода к тому, что называют естественным капитализмом начинает реализовываться все большим числом корпораций. Исследование ООН 2016 года «GlobalCompactAccenture» среди более чем 1000 руководителей компаний показало, что 97% считают, что устойчивость важна для будущего успеха их бизнеса. Открытость стала критическим фактором, а 79% движущей силы действий по обеспечению устойчивости заняли видение бренда, доверие и репутация.

Компании начинают реализовывать первый принцип естественного капитализма: кардинальное использование всех ресурсов является более продуктивным. Неоклассические экономисты скажут вам, что рынки превращают компании в насколько эффективные, насколько те могут быть экономически эффективными. По большей части это миф. Каждая компания в мире может значительно повысить производительность своих ресурсов и тем самым сократить расходы, если используемые ею ресурсы не продаются по очень низким, часто субсидируемым ценам. Предприниматель и финансист Джигар Шах предполагает, что около 50% выбросов парниковых газов будет выгодно ликвидировать за счет постоянных технологических инноваций. Однако, такие заявление нельзя применять неверно, чтобы объявить цены на углерод необоснованными!

3.1.3. Перепланируйте все

 

Для того чтобы экономика, работающая на благо жизни, стала реальностью, потребуются значительные структурные преобразования, которые во многих случаях уже осуществляются. Второй принцип естественного капитализма звучит так: перепланируйте то, как мы поставляем энергию, питаемся, производим и предоставляем желанные услуги, используя такие подходы, как биомимикрия и экономика замкнутого цикла.

Дисциплина биомимикрии, созданная ДжанинБениус, установила принципы, на которых держится бизнес. Они отличаются от наших современных опытов. Многие корпорации сейчас работают с такими организациями как BiomimicryGuild для того, чтобы перепланировать то, как они создают и доставляют продукцию и услуги, используя принципы природы. Природа создает ряд продуктов и услуг, используя только солнечный свет без многолетних токсинов на температуре окружающей среды, используя химию на водной основе без ненужных потерь. Компании, которые внедряют эти подходы, вновь обнаруживают, что это экономит деньги и обеспечивает превосходное обслуживание.

Вспомогательный подход, изложенный в разделе 3.12.3, предполагает и требует действий со стороны государства: прекратить субсидирование потребления ресурсов и вместо этого поднять цену ресурсов. Чтобы не навредить экономике, это возможно сделать маленькими шагами и нейтральным по отношению к доходам образом, сохраняя уровень налогов на таком же низком уровне, чтобы уменьшить фискальную нагрузку на вещи, которые мы хотим видеть в прекрасном будущем.

Глава 3.3. Синяя экономика

 

В апреле 2009 года Гюнтер Паули представил некоторые основные исследования и концепции местного экономического развития как возможный отчет Римскому клубу под названием «Синяя экономика: 100 инноваций, 10 лет, 100 миллионов рабочих мест». Он рисовал смелое видение, вдохновленное немецкой пословицей SchaffenistauchWissenschaft (Создание также является наукой). Это видение было основано на понимании того, что природа в целом (как и широкий спектр экосистем в частности) преодолела почти все мыслимые проблемы на протяжении тысячелетий. Природа, таким образом, вдохновляет на то, как человеческое общество может наметить путь к будущему. Путь может быть получен из изобретательности экосистем, которые продолжают предоставлять множество продуктов и услуг, от которых зависит вся жизнь.

Эта новая «Синяя экономика» укрепит все социальные системы, которые создают культуру, традицию и социальный капитал, поскольку они обеспечивают устойчивость в неблагоприятные времена и радость в хорошие времена. Это также позволило бы нам научиться жить в очевидных пределах, поскольку мы эволюционируем от дефицита до изобилия. Исполнительный комитет Римского клуба с энтузиазмом поощрял Паули продолжать эту линию мышления, писать и представлять книгу. Она приобрела огромный успех и с тех пор была переведена на 41 язык.

Паули десятилетиями наблюдал за экологическими и социальными системами, что позволило ему постулировать несколько основных принципов, которые могли бы ориентировать стремление к миру, где природа восстанавливает свой эволюционный путь, а общество укрепляет свою социальную сеть. Эта цель повысит качество жизни для всех, предоставив им возможность узнать, как удовлетворить основные потребности с помощью того, что доступно на местном уровне. Книга была опубликована в 2010 году, и с годами Паули познал много новых уроков. Первоначальное видение и 100 предлагаемых инноваций были проверены на практичность. Он адаптировал руководящие принципы как попытку объяснить, как быстро могут быть достигнуты перемены благодаря современной философии бизнеса, основанной на логике глобализации, чтобы перейти от сокращения затрат и все большей экономии за счет масштаба, до Синей экономики, которая лучше работает и трансформирует отрасли быстрее, чем все, что часто считается жизнеспособным. Все это должно начинаться с нашей способности реагировать на основные потребности всех людей.

Стремление к продовольственной безопасности идет рука об руку с необходимостью производить и использовать товары внутри наших планетарных границ. Необходимо быстро реагировать на основные потребности всех людей на Земле, в то время как существует равная необходимость перехода к более здоровому питанию. Сочетание продовольственной безопасности, устойчивого сельского хозяйства и проблем со здоровьем заставляет мир принимать инновации. Эта инновация будет социальной, технологической и организационной. Понятно, что одна технология не предложит полного решения. Любой ответ на задачи, с которыми сталкиваются сегодня, потребует ряд ответов, которые будут развиваться с течением времени. Большая их часть редко будет давать лучшие результаты. Но некоторые основные принципы могут помочь нам в поиске прорывов.

Глава 3.4. Децентрализованная энергия

 

Эмори Ловинс и его команда в Институте Роки-Маунтин в книге ReinventingFire (Заново изобретаем огонь) разработали большое видение: «Представьте себе топливо без страха. Без изменения климата. Никаких аварийных разливов нефти, мертвых шахтеров, грязного воздуха, опустошенных земель, потерянной дикой природы. Нет энергетической нищеты. Никаких войн, тираний или террористов из-за топлива. Нечему заканчиваться. Нечего урезать. Не о чем беспокоиться. Просто энергетическое изобилие, доброкачественное и доступное, для всех, навсегда ».

Ну, это замечательный мечтательный язык новаторов, таких как Эмори Ловинс. Конечно, отсутствие изменений климата вряд ли станет реальностью в ближайшее время. Не потерянная дикая природа тоже является эвфемизмом: многие из текущих тенденций, связанных с расширением возобновляемых источников энергии, поглощают большое количество земли, которую в противном случае можно было бы оставить для дикой природы. И термин энергетическое изобилие звучит как призыв к расточительному использованию — что противоречит идеи книги. Однако ценность ReinventingFire заключается не в её незначительных языковых преувеличениях, а в её значительной правоте.

На момент написания книги, 6 лет назад, лишь очень немногие люди предвидели глубокие изменения, которые вскоре произойдут в энергетической отрасли. Теперь они у всех на уме. Целые страны испытывают значительные изменения, в основном в сторону более устойчивого энергетического будущего, которое в общем смысле движется по видению Эмори Ловинса. Классические централизованные энергосистемы подвергаются сильному стрессу со стороны конкурирующих возобновляемых источников энергии. В настоящее время энергетическая промышленность претерпевает значительные изменения, и большинство из них продвигается к более устойчивому будущему.

Дания и Германия были законодателями моды. Дания в 1985 году приняла закон, запрещающий установку атомных энергетических компаний вместо этого способствуя развитию ветровой энергии. Это произошло за год до Чернобыльской ядерной катастрофы! Германия начала говорить о поэтапном отказе от ядерной энергии сразу после Чернобыля и приняла закон о постепенном прекращении использования ядерной энергии в 1999 году. Почти в то же время Германия ввела щедрый закон о тарифах на электроэнергию (FIT) для возобновляемых источников энергии, что привело к потрясающим прорывам в этой области. После ядерной трагедии на Фукусиме Германия ускорила поэтапный отказ, добившись быстрого прогресса в области возобновляемых источников энергии.

Китай (и около 60 других стран) более или менее скопировали схемы FIT в Германии, что привело к быстрому развитию технических инноваций и экономии за счет масштаба.

В глобальном масштабе возобновляемые источники энергии резко возрастают. Недавно в Чили было произведено столько солнечной энергии, что энергетические компании предоставили ее бесплатно. Германия обязалась быть возобновляемой на 100% к 2050 году, Шотландия к 2020 году. Согласно Указанию по выработке чистой энергии в Азии и Европе (AECEA), Китай установил 34,2 ГВт солнечной энергии только в 2016 году.

Некоторые аналитики пророчили переломный момент к 2014 году, когда возобновляемая энергия начала то, что сейчас все чаще рассматривается как неизбежный триумф ветра и солнца. В апреле 2015 года Майкл Либрейх из BloombergNewEnergy объявил: «Ископаемое топливо просто проиграло гонку с возобновляемыми источниками энергии… Мир теперь вкладывает больше усилий в развитие возобновляемых источников энергии каждый год нежели в добычу угля, природного газа и нефти ».

В конечном итоге ясно, что мировая экономика вместо того, чтобы быть снабженной ископаемым и ядерным топливом, будет основана на возобновляемых источниках энергии.

Исторический кроссовер — солнечные фотоэлектрические затраты снижаются по мере роста новых ядерных затрат.

Важнейшей проблемой будущего планеты являются сроки необходимые для того, чтобы этот переход был полностью реализован. Истощение ископаемых и урановых / ториевых ресурсов не является главной причиной. Проблема заключается в политических, экологических и технологических расплатах за неспособность реагировать на глобальное потепление и на увеличение расходов всего ядерного цикла.

Это звучит так, будто переход к миру возобновляемых источников энергии не только необходим, но и неизбежен в ближайшее время. Однако, оставляя большие запасы ископаемого топлива в земле, мы получим естественный результат. У нас будут «выброшенные углеродные активы», а это значит, что бывшие экономические активы станут бесполезными или даже станут препятствием и помехой. Недавнее исследование оценивает, что эти «выброшенные активы» составляют около 6 трлн. долл. США, предполагая, что только 20% идентифицированных запасов ископаемого топлива могут быть сожжены к 2050 году ». Другие догадки даже достигают 20 триллионов долларов, что связано с ограничением выбросов углекислого газа, предназначенным для ограничения потепления до 2 ° C. Эти «выброшенные активы» можно рассматривать как часть затрат на переход к постепенному отказу от ископаемого топлива.

Несколько параллельное рассмотрение относится к поэтапному отказу от ядерной энергии. Здесь это политически более сложно, потому что несколько стран с тех пор десятилетиями разрывали синергетическую экономику между военной и гражданской ядерной энергетикой, другими словами, молчаливо субсидировали гражданскую ядерную энергетику.

Учитывая проблему многопрофильных активов, интересно узнать, как быстро мир может добиться перехода к экономике, основанной только на возобновляемых энергетических ресурсах. Этот вопрос недавно изучали Марк З. Якобсен и его коллеги из Стэнфорда и Калифорнийского университета в Беркли. Они утверждают, что к 2050 году можно достичь полного отказа мира от ископаемого топлива…

Также необходимо обрабатывать и финансировать вопросы управления пиковым потреблением и скачками мощности, но и то, и другое является решаемым и не требующим больших затрат по сравнению с побочными эффектами ископаемого топлива.

Давайте на минуту обратимся к политической стороне. В принципе, два шага необходимы для ускорения перехода от экономики, основанной на ископаемом топливе, к той экономике, в которой используется возобновляемая энергия:

1. 1.Все финансовые стимулы для отрасли ископаемого топлива (как в частной собственности, так и в государственной собственности) должны быть устранены. Недавний документ МВФ38 оценивает эти так называемые дотационные субсидии в глобальном масштабе для отрасли ископаемого топлива, чтобы находиться в диапазоне около 600 миллиардов долларов в год.
2. Ввести международно согласованный налог на выбросы углерода, который будет на национальном уровне. Для большинства развивающихся стран эти тенденции в направлении растущей зависимости от возобновляемых источников энергии станут благом. Децентрализованное использование энергии технически осуществимо и может значительно помочь созданию рабочих мест там, где они наиболее необходимы, в сельских районах развивающихся стран.

Крупнейший пользователь энергии, Китай, становится мировым возобновляемым источником энергии. Он увеличили производство солнечной энергии в 20 раз всего за 4 года, Китай перешел от мощности 0,3 ГВт в 2009 году до 13 ГВт к 2013 году, добавив 30,5 ГВт возобновляемых источников энергии в 2015 году, 16,5 ГВт из которой принадлежат солнечной энергии. Китай по-прежнему сжигает много угля, но его программа «Зеленые горизонты» обязалась очистить воздух в своих городах и сократить интенсивность углерода на 40-45% по сравнению с 2005 годом в течение следующих 5 лет. В 2016 году общий объем зарегистрированных выбросов CO2 был сокращен на 5%, несмотря на увеличение экономического роста на 7%. И к 2050 году Китай намерен получить 80% своего спроса на энергию от возобновляемых источников энергии.

Китай объявил, что намерен стать «Экологической цивилизацией», концепцией, которую он вписал в свою конституцию в 2012 году. 13-й пятилетний план Китая впечатляюще отражает это новое настроение.

Удачным побочным эффектом является то, что глобальный переход к возобновляемым источникам энергии — и, в действительности, энергоэффективность — сопровождается увеличением рабочих мест. Международное агентство по возобновляемым источникам энергии, IRENA, недавно отметило, что возобновляемые рабочие места растут на уровне 5% в год, а сейчас превышают восемь миллионов рабочих мест во всем мире. Эти рабочие места в основном выделены на производства и, как правило, обеспечивают более высокий гендерный паритет.

Существуют оценки того, что весь переход может пройти еще быстрее. Стэнфордский профессор Тони Себа прогнозирует, что к 2030 году весь мир будет использовать возобновляемые источники энергии — не только электричество, но и все виды энергии. Книга Себы «Чистый прорыв», объясняет, почему он считает, что трансформация произойдет так быстро. Он кредитует четыре фактора: падение стоимости солнечной энергии, падение стоимости хранения (батареи), электромобили и автомобили с полным автоматизированным управлением. С учетом того, что транспортные средства ответственны за 30% выбросов углерода, вытеснение транспорта на основе бензина будет таким же большим прорывом, как и обесценивание угля.

Глава 3.6. Регенеративная урбанистика: Экополис

Города должны отойти от своего теперь по существу линейного метаболизма, с ресурсами, протекающими через городскую систему без особого беспокойства об их происхождении или о назначении отходов. Входы и выходы до сих пор рассматриваются как в основном несвязанные. Это один из недостатков урбанизации, который, тем не менее, имеет непреднамеренный, но очень приветствующий эффект быстрого снижения рождаемости, в то же время делая семьи более счастливыми и более преуспевающими.

Разумеется, городам необходимо двигаться в направлении кругового метаболизма, давая питательные вещества для растений — азот, фосфаты и калий — обратно на сельскохозяйственные угодья, сохраняя углерод в почвах и лесах, возрождая городское сельское хозяйство, эффективно управляя населенными пунктами за счет возобновляемых источников энергии, вновь соединяя города с регионами, Эти меры являются основой для создания жизнеспособных новых городских экономик.

Задача нашего времени — превратить сильно неустойчивую модель сегодняшних городов в то, что ГербиЖирарде называет «Экополисом», восстаналивающимся городом. Города, являющиеся нашим основным домом, должны соблюдать основные законы экологии.

Модель «Экополис» очень похожа на то, что Агни ВлавианосАрванитис, также соавтор этого доклада, ранее упоминал с «Биополисом» – экологически устойчивым городом с нулевым загрязнением, в котором люди и природные популяции живут в гармоничном балансе. В нем подчеркивается этический аспект новой формы городской жизни, которая восстанавливает природу и культуру города: поскольку люди несут коллективную ответственность, они будут нести этическую ответственность за ущерб и проблемы, делегированные будущим поколениям.

Недавняя публикация WBGU (Ученый совет по глобальным экологическим изменениям) подробно освещает эти вопросы. В своем докладе о «трансформационной силе городов» в 2016 году, написанном в качестве вклада в Хабитат III (Конференция ООН по жилью и устойчивому городскому развитию), говорится, что урбанизация не просто создает проблемы устойчивости на местном уровне, но и глобальные. Проблема не только в том, что города часто растут на самых продуктивных сельскохозяйственных угодьях страны, что делает их бесплодными, но они также предъявляют огромные требования к широкому спектру глобальных ресурсов: среди них заметно распространены топливо, продукты питания, древесина и металлы.

Вопросы, поднятые WBGU, были впервые концептуально рассмотрены американским урбанистом Абелем Вольманом в его работе 1965 года «Метаболизм городов». Он разработал модель, позволяющую количественно оценить приток и отток ресурсов из гипотетического американского города с населением в один миллион человек. Преимущества этого подхода в настоящее время широко поняты. Они позволяют четко понимать границы городской «системы», что помогает объяснить, как города взаимодействуют с природным миром. Интегрируя биофизические и социальные науки, Вольман помог прояснить варианты политики и технологии.

Этот тезис был дополнительно разработан ГербиЖирарде. Он описывает, по существу, линейный метаболизм, как указано выше. Питательные вещества и углерод удаляются с сельскохозяйственных угодий, поскольку урожай производится, а затем обрабатывается и употребляется. Образующиеся в результате этого сточные воды с очисткой или без нее попадают в реки и прибрежные воды ниже населенных пунктов, и содержащиеся в них питательные вещества растений обычно не возвращаются на сельскохозяйственные угодья. Реки и прибрежные воды во всем мире загрязнены смесью городских сточных вод и токсичных стоков. Конечно, это должно измениться. Растительные питательные вещества — азот, фосфаты и калий — должны вернуться на сельскохозяйственные угодья, питающие города, хранящие углерод в почвах и лесах (см. Раздел 3.1), возрождение городского сельского хозяйства, эффективное использование населенных пунктов с помощью возобновляемых источников энергии, повторное подключение городов к их региональным экосистемам. Но с учетом масштабов урбанизации, происходящих сейчас во всем мире, перспективы как для людей, так и для природы все еще едва поняты, а тем более применяются.

Как представляется, необходима новая комплексная наука о городском планировании и управлении. Традиционная урбанистическая наука, технология и планирование в основном сосредоточены на перспективах гигантских инвестиций в инфраструктуру, обещающих выгодные контракты для фирм и славные карьеры для муниципальных властей. Не хватает понимания взаимоотношений между городами и живым миром за их пределами.

В последние годы в обветшалых городах промышленно развитых стран осуществлялось большое число проектов по восстановлению городов. Они значительно помогли людям. Но концепция восстанавливающихся городов идет дальше: она фокусируется на связях между городским населением и природой, между городскими системами и экосистемами.

Шаг в правильном направлении был сделан в ходе Хабитат III (третья конференция Организации Объединенных Наций по жилью и устойчивому развитию, Кито, Эквадор, 2016 год), на которой была принята Новая Повестка дня в области городов (NUA). Она состоит из широкого круга тем по устойчивому городскому развитию, составленных в одном документе, принятом международным сообществом. Впервые муниципалитеты и города были официально признаны ключевыми субъектами устойчивого развития.

До сих пор инициативы, направленные на эффективное использование ресурсов, восстанавливающие градостроительства сосредоточены, прежде всего, на ЭКО-районов в городах Европы и США. Примеры включают Solarsiedlung во Фрайбурге, Германия; развитие нулевой энергии Беддингтона в Саттоне, Южный Лондон; экорайоны в Нанси, Франция; HammarbySjöstad в Стокгольме; и Экорайонную инициативу Портленда. В большинстве случаев это стало возможным благодаря принятию соответствующего национального законодательства.

 

 

Приложение 2

 

ПРОГРАММА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ

НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ НА ДОЛГОСРОЧНЫЙ ПЕРИОД

 

(в сокращении)

 

 

1.1. Математические науки

 

К основным научным задачам развития математических наук, решение которых откроет принципиально новые возможности для получения ожидаемых прорывных научных результатов, относятся следующие.

В области математической логики выделяется теория множеств, теория моделей, теория алгоритмов (в том числе одна из семи проблем третьего тысячелетия) и вычислительной сложности, а также теория доказательств. Актуальным является новое направление — гомотопическая теория типов и структурная теория доказательств, тесно связанная с теорией вычислимости и функциональными языками программирования, которая найдет применение в биологии и физике, в том числе в квантовых вычислениях и ДНК-вычислениях. Перспективным приложением логики к информатике является модальная логика.

Теория баз данных представит значительную область приложений существующих методов математической логики.

Основными научными задачами математических наук в области теории чисел, направленными на развитие криптографии и теории кодирования, являются теория диофантовых уравнений, а также аналитическая и алгебраическая теория чисел.

Развитие алгебры остается важнейшей научной задачей современной математики. Среди основных разделов алгебры следует отметить теорию групп, теорию колец и алгебр, теорию категорий и гомологическую алгебру, а также вычислительную алгебру. Самостоятельную область представляет теория групп и алгебр Ли, а также их представлений и инвариантов. Понятия и методы этой теории возникают при описании сильных и слабых взаимодействий, в стандартной модели физики элементарных частиц, в квантовой механике и теории поля, теории струн, в общей теории относительности. Перспективу применения в различных областях математики и физики имеют методы алгебраической геометрии.

Важнейшими задачами современной геометрии являются дифференциальная геометрия, риманова, метрическая и симплектическая геометрии, отдельно выделяется топология и теория узлов. Все эти области находят различные применения в физике.

Математический анализ охватывает разделы дифференциального и интегрального исчислений, теории функций и функциональный анализ, анализ на многообразиях. Современной задачей в разделе математического анализа является теория приближений, вызванная потребностями биологии, медицины и техники, проблемами обработки и хранения больших массивов данных. Методы функционального анализа и выпуклой геометрии будут востребованными в прикладных задачах оптимизации различных поисковых и обучающих процессов, связанных с информационно-телекоммуникационной сетью «Интернет». Востребованы перспективные приложения бесконечномерного анализа к вопросам экономики, задачам оптимального распределения ресурсов и управления транспортными потоками.

Дифференциальные уравнения необходимы в моделировании всех физических, технических или биологических процессов от небесных движений до проектирования мостов и взаимодействия между нейронами. Центральной проблемой данной области остается задача глобального существования гладких решений трехмерной системы Навье — Стокса, которая описывает движение вязкой ньютоновской жидкости и является основой гидродинамики. Она также является одной из семи проблем тысячелетия.

Важнейшими в математической физике являются задачи теоретической механики, динамики жидкости, газа и плазмы (в том числе гиперзвуковые течения), а также математические задачи теории упругости и электродинамики.

Фундаментальным направлением является динамика классических и квантовых сложных систем. Центральные проблемы в этой области связаны с построением и исследованием решений уравнений Ньютона или Шредингера для системы многих частиц, развитием теории геометрического квантования классических фазовых многообразий и динамических систем, исследованием свойств квантово-полевых моделей, а также задачами теории гравитации. Перспективным направлением является развитие математических методов, ориентированных на создание квантовых технологий. Математические методы квантовых технологий представляют высокий теоретический и прикладной интерес. Важным направлением является развитие теории Янга — Миллса.

Актуальными научными задачами вычислительной математики являются обратные и некорректно поставленные задачи, развитие методов тензорных и разреженных аппроксимаций, методов статистического моделирования и анализа данных, методов оптимизации и управления, численных методов и гибридных технологий для широкого круга задач математического моделирования, где необходимо решать дифференциальные, интегральные, функциональные и другие уравнения. К новым задачам и развитию данного направления относятся применение алгоритмов на высокопроизводительных вычислительных системах, внедрение современных методов анализа данных, методов машинного обучения и искусственного интеллекта.

Перспективным в развитии математического моделирования является моделирование сложных явлений и процессов в физике, химии, биологии (в том числе в физике элементарных частиц, физике плазмы, квантовой химии, при прямом расчете турбулентных течений, процессов горения, молекулярной динамики). Применение математического моделирования актуально в медицине и сельском хозяйстве, при изучении экономических и социальных процессов, задач государственного и корпоративного управления, разработке новых промышленных технологий, в аэрокосмической индустрии, энергетике (в том числе атомной, а также при добыче и разведке природных ресурсов), робототехники. К сверхактуальным задачам математического моделирования относится изучение среды обитания, включая районы Крайнего Севера, моделирование атмосферы и океана, изучение климата.

Применение высокопроизводительных вычислений окажет большое влияние на развитие фундаментальных наук (физики, химии, биологии, медицины и др.), аэрокосмической индустрии, энергетики, промышленности и многих других сфер деятельности. Создание вычислительных алгоритмов и прикладного математического обеспечения, позволяющего эффективно использовать вычислительные системы с производительностью выше 10 экзафлопс, — основная задача этого направления. Вычислительные системы субэкзафлопсной производительности найдут применение в области предсказательного моделирования во всех сферах хозяйственной деятельности.

Важнейшими задачами теоретической информатики и дискретной математики являются исследования в области искусственного интеллекта, а также создание и внедрение новых методов и алгоритмов для обработки и анализа больших данных. К перспективным направлениям относятся анализ временных рядов, сигналов, изображений и видеоданных, а также текстов и символьных последовательностей. Актуальными остаются исследования в области дискретного анализа, комбинаторики, теории графов, дискретной оптимизации, теории сложности кодирования, сжатия, защиты и передачи информации.

Задачами мирового уровня в области системного программирования являются создание и развитие методов и соответствующих технологий для разработки, сопровождения и анализа программ и информационно-коммуникационных систем, а также совершенствование существующих и создание новых видов системного и инфраструктурного программного обеспечения. Возникающие новые виды приложений (облачные среды, искусственный интеллект, интернет вещей и др.), существенное усложнение аппаратуры предъявляют возрастающие требования к системному программному обеспечению.

В ближайшие десятилетия в связи с переходом к цифровой экономике ставятся задачи в области информационно-вычислительных систем и сред. Необходимо развитие математических методов для эффективного управления распределенными вычислительными средами на основе технологий распределенного реестра (блокчейн и смарт-контрактов).

 

1.2. Компьютерные и информационные науки

 

К основным научным задачам в области компьютерных, информационных наук относятся исследования от создания теоретико-методологических основ, методов, модельного инструментария и информационных технологий системного анализа для исследования и оценки предпосылок, хода и последствий социально-экономических процессов до комплексов математических методов, алгоритмов и программ выявления и нейтрализации вредоносного кода и скрытых каналов. Используя только эмпирический подход, невозможно создавать такие высокотехнологичные технические средства, как подобные ядерные реакторы, лазеры, компьютеры, роботы. Условием их создания является изучение физических, химических и иных явлений и процессов, лежащих в основе принципа их действия, создание математических моделей этих устройств, изучение взаимодействия их с человеком и развитие биоинформатики.

Важнейшими направлениями являются создание систем искусственного интеллекта, извлечения и анализа текстов, развития методов и информационных технологий системного анализа и управления в условиях неопределенности и риска, разработки методов поиска областей с хаотической динамикой, методов анализа, стабилизации и управления для семейств систем, описываемых как непрерывными, так и дискретными уравнениями.

Перспективным направлением является создание и развитие новой аналитико-компьютерной технологии исследования, анализа и управления хаотической динамикой решений сложных нелинейных систем дифференциальных уравнений, описывающих многочисленные естественно-научные и социально-экономические процессы и явления.

 

1.3. Физические науки

 

В области астрономии и астрофизики фундаментальные задачи будущего десятилетия связаны с вопросами происхождения и эволюции Вселенной, синтеза химических элементов, возникновения и развития жизни в космосе, природы и эволюции темной материи и темной энергии, появления первых объектов во Вселенной и формирования химических элементов. К важным задачам относится изучение планетных систем вокруг других звезд нашей Галактики и поиск иных форм жизни.

В кооперации с международными институтами будут продолжены работы по регистрации гравитационно-волновых сигналов от сливающихся черных дыр и нейтронных звезд, в том числе в электромагнитном диапазоне длин волн. Принципиальную роль в решении проблем эволюции Вселенной сыграет рентгеновская космическая обсерватория «Спектр-РГ». Значительное продвижение в понимании природы объектов со сверхвысокими плотностями будут иметь проводимые совместно с мировым сообществом исследования в области нейтринной астрономии и физики космических лучей сверхвысоких энергий, при использовании астрономических методов в совокупности с методами ядерной физики. Российские ученые будут принимать участие в исследовании планет Солнечной системы, в первую очередь Венеры и Марса. Значительные усилия будут направлены на развитие технических средств для изучения Луны. Российским ученым и инженерам предстоит решить задачи освоения инфракрасного и миллиметрового диапазонов длин волн, которые позволят изучать физические свойства холодной материи во Вселенной. Для решения наиболее важных задач естествознания потребуется вступление России в крупнейшие международные организации, такие как Европейская южная обсерватория, консорциум Сети радиотелескопов площадью квадратный километр, консорциум по программе гравитационной астрономии, консорциум детекторов нейтрино и других.

Проблемы астрономии и астрофизики тесно переплетаются с современными задачами ядерной физики, в том числе поиском границы нашего мира и определением возможного количества химических элементов. Наряду с космическими исследованиями поиски новых типов материи будут продолжены на Большом адронном коллайдере.

Будут продолжены фундаментальные исследования колебательных и волновых систем и процессов, используемых для создания новых систем генерации, преобразования и регистрации электромагнитных волн, а также использование новых систем для диагностики окружающей среды. Развиваются такие традиционные области как радиофизика, акустика и акустоэлектроника. Особое внимание уделяется фундаментальным проблемам распространения радиоволн, методам и средствам генерации, усиления, преобразования и приема электромагнитных волн (в первую очередь в терагерцевом диапазоне), разработке когерентных источников микроволнового излучения.

Отдельный междисциплинарный интерес вызывают фундаментальные исследования в области современной оптики, фотоники и лазерной физики, в том числе вопросы создания новых лазерных генераторов и исследования взаимодействия лазерного излучения с веществом. Во всем мире в перечень приоритетных направлений входят исследования в области физики экстремальных световых полей и экстремального состояния вещества, в первую очередь по проблемам создания рекордно мощных источников излучения с уникальными параметрами (в том числе рентгеновского и терагерцевого, аттосекундных импульсов, с использованием пучков заряженных частиц) и их приложений. Технологический прорыв ожидается в интегральной, волоконной и адаптивной оптике, где особой задачей является миниатюризация оптических элементов и совмещение их с электронными компонентами. Новые инструменты фотоники станут основой методов оптической диагностики веществ со сверхвысоким пространственным, временным и энергетическим разрешением. Достижения фотоники стимулируют развитие новых научных направлений, обеспечат революционное развитие современного материаловедения, электроники, энергетики, робототехники, информатики, медицины.

В план исследований включены мероприятия по созданию новых источников энергии, в том числе на основе управляемого ядерного синтеза, а также по разработке новых методов генерации интенсивных потоков ускоренных частиц и электромагнитного излучения. Российской Федерации принадлежит приоритет в области создания гиротронов — источников излучения, используемых для нагрева плазмы и генерации постоянных токов, обеспечивающих стабильность работы установок по получению управляемого термоядерного синтеза. В центре внимания фундаментальных исследований в области физики плазмы будут оставаться крупные международные проекты по освоению энергии управляемого термоядерного синтеза (в их числе международный экспериментальный термоядерный реактор ИТЭР). Другим направлением физики экстремальных состояний вещества являются исследования в области физики низких и сверхнизких температур, где проявляются такие эффекты, как сверхпроводимость, сверхтекучесть и низкотемпературный магнетизм.

Новым прорывным направлением являются квантовые технологии, развитие которых позволяет вести поиск и исследование новых эффектов, интересных с точки зрения понимания квантовой механики, а также обеспечивает создание принципиально новых устройств, например, с элементами нанофотоники и наноплазмоники, имеющих потенциальное применение в области квантовой информатики, криптографии, сенсорики, телекоммуникаций.

Актуальными остаются исследования физических и технологических основ создания элементов квантовых симуляторов, квантовых компьютеров и квантовой связи, в том числе с использованием сверхпроводящих структур, лазерно-охлажденных атомов в вакуумных ловушках, атомов примесей в изотопически чистых полупроводниках, квантовых точек, фотонных чипов. Высокая прикладная значимость таких исследований определяется необходимостью разработки новых стандартов времени и частоты, совершенствования метрологических и навигационных систем, создания новых сенсорных инструментов.

Указанные исследования непосредственно связаны с основными задачами физики конденсированных сред, физическими и технологическими основами создания новых типов функциональных материалов и устройств с заданными характеристиками. Значительный междисциплинарный интерес представляет создание новых типов функциональных материалов и структур: полупроводников и наногетероструктур (включая соединения со структурой перовскитов), высокотемпературных сверхпроводников, конструкционных материалов и композитов, структур и покрытий с заданными характеристиками (например, жаропрочные, с заданными трибологическими свойствами, «умные» материалы, эффективные фотовольтаические материалы). В области физики конденсированного состояния также будут продолжены поиск и исследования различных физических эффектов, в том числе таких, как нелинейные эффекты, поляритоны (гибридные состояния «свет — вещество»), электронные эффекты, связанные с сильным спин-орбитальным взаимодействием, спиновые волны и другие возбуждения, процессы их генерации, детектирования, распространения, Бозе-конденсация.

Будет развиваться медицинская физика в части глубоких фундаментальных исследований на стыке физики, химии и биологии и в части разработки новых методов и инструментов диагностики и лечения различных заболеваний.

В рамках сформулированных основных задач будут разработаны фундаментальные основы технологий, имеющих высокое прикладное значение, в том числе ядерных, лазерно-оптических (фотонных), квантовых, координатно-навигационных и метрологических, медицинских, технологий физического материаловедения. Все это в полной мере соответствует приоритетам Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 1 января 2016 г. N 642 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации» (далее — Стратегия).

 

1.4. Химические науки

 

Первостепенной задачей современных фундаментальных исследований в области химии остается поиск методов контроля химических реакций на уровне отдельных реагирующих молекул, который является основой всех практических приложений современного химического знания от биохимического медицинского анализа до разработки крупнотоннажных химических производств.

Другая ключевая задача химии будущего — это установление химических механизмов появления жизни и процессов в живых системах. Изучение химии мышления и памяти живых систем, тесно связанное с разработкой искусственного интеллекта и развитием бионических технологий, будет иметь приоритетное значение. Развитие комплекса химических и междисциплинарных подходов к описанию сложности живых систем обеспечит переход к комплексному управлению процессами жизни на молекулярном уровне. Фундаментальное изучение химической природы живых организмов — основа разработки лекарственных средств и методов лечения от неизлечимых и социально значимых заболеваний в рамках направления фундаментальных физико-химических исследований механизмов физиологических процессов и создание на их основе фармакологических веществ и лекарственных форм для лечения и профилактики социально значимых заболеваний. Важное значение будут иметь задачи создания новых лекарств для ранней диагностики и лечения онкологических и тяжелых вирусных заболеваний, аутоимунных и орфанных заболеваний. Большим вызовом для химии является антибиотикорезистентность и поиск альтернативных, принципиально новых антибактериальных средств.

В связи с глобальными климатическими изменениями возрастающую роль в развитии химической науки будут играть исследования, нацеленные на охрану окружающей среды и снижение антропогенной нагрузки на экосистемы. Понимание химических взаимосвязей планетарного комплекса, включающих землю, море, атмосферу и биосферу, позволит эффективно поддерживать сложный экологический баланс и жизнеспособность биосферы нашей планеты. Решение этой фундаментальной проблемы имеет принципиальное значение для разработки государственной политики, нацеленной на предотвращение деградации окружающей среды. Одно из ключевых направлений «зеленой химии» будущего — это создание биоподобных химических технологий с использованием самособирающихся сложных систем и материалов. Динамическая самоорганизация смесей химических компонентов в сложные системы от наноразмерных до макроскопических по аналогии с биологической сборкой станет основой технической революции в химическом производстве. Новые принципы химического преобразования вещества, основанные на переходе от синтеза соединений, нуждающихся в выделении и очистке, к «самооптимизирующемуся» целевому синтезу готового продукта, поднимут эффективность химического производства на принципиально новый уровень и одновременно снизят нагрузку на окружающую среду.

Важными задачами остаются социально ориентированная разработка новых материалов и технологий их производства, создание эффективных систем защиты граждан от терроризма, несчастных случаев, преступлений и болезней, минимизации урона в случае техногенных катастроф. Исследования в этой области будут нацелены на создание высокоселективных сенсоров и тест-систем для идентификации опасных веществ и организмов, быстрого и надежного обнаружения токсичных и опасных химических веществ, а также взрывчатых веществ.

К прорывным направлениям будет относиться разработка соединений и материалов с заданными свойствами, инновационных материалов для обеспечения материальной основы информационных технологий, которые определяют успехи инновационной промышленности. «Биоподобная» стратегия химического синтеза в сочетании с методами хемоинформатики и быстрого скрининга открывает возможность для получения принципиально новых, адаптивных, самовосстанавливающихся умных «материалов — устройств», «материалов — гибридов», сочетающих в себе органические и неорганические соединения, и молекулярных машин, интегрированных с нейронными сетями и системами машинного обучения. Следствием развития химии самосборки станет создание компактных, программируемых, универсальных синтезаторов материалов, способных производить функционально различные материалы из одного и того же набора стартовых компонентов и адаптировать конечный продукт под конкретную задачу.

Одним из ключевых направлений фундаментальных исследований в химии станут химические проблемы получения и преобразования энергии, использования альтернативных и возобновляемых источников энергии. В условиях растущей конкуренции за энергетические ресурсы и уменьшения глобальной ресурсной базы актуальным будет развитие «зеленой» энергетики на основе возобновляемой дешевой энергии с новыми способами ее производства, хранения и транспортировки. Современные способы производства и использования энергии, основанные на потреблении конечных ресурсов и природных ископаемых планеты, создают экологическое давление на окружающую среду и человечество. Эффективной альтернативой ископаемому топливу, наряду с атомной энергетикой, станет использование топливных элементов различных типов на основе водорода, использование неисчерпаемой энергии солнечного света и применение сверхпроводников, которые позволят существенно снизить потери при передаче и повысить эффективность распределения энергии.

 

1.5. Науки о Земле

 

Новые фундаментальные знания постоянно формируют базис для развития наук о Земле и одновременно способствуют решению важнейших задач, среди которых развитие минерально-сырьевой базы, поиск и разработка нетрадиционных запасов энергоресурсов, безопасная и ресурсосберегающая разработка недр, прогноз и предупреждение опасных катастрофических природных и техногенных явлений, адаптация к изменениям окружающей среды и климата.

Геофизика, геоэкология, геодинамика, геохимия и химико-аналитическая наука играют огромную роль в выполнении задач, поставленных в Стратегии, в области экологии и охраны окружающей среды.

В Арктике расположены огромные запасы природных богатств, от использования которых зависит настоящее и будущее нашей страны. В связи с этим необходим поиск новых эффективных, экологически безопасных технологий поиска, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений, в том числе в условиях Арктики. Для экономики Российской Федерации остается актуальным развитие фундаментальных основ теории нефтегазообразования как базиса для разработки рекомендаций для осуществления прогноза и поиска месторождений нефти и газа различных типов. Особое значение приобретает интенсификация разработки теоретико-методических основ и технологий повышения нефтеотдачи, включая многостадийные гидроразрывы пластов-коллекторов, что будет способствовать развитию новых стратегий извлечения трудно добываемых запасов.

Сохраняется актуальность фундаментальных исследований в области изучения закономерностей формирования химического состава и строения Земли, происхождения жизни, эволюции биосферы Земли, миграции и фазовых переходов химических элементов и соединений в магматических, метаморфических, седиментационных и рудообразующих системах. Важные фундаментальные результаты ожидается получить в области петрологии, геохимии и изотопии метеоритов, лунных пород и микрометеоритов, реконструкции химического строения и условий формирования Луны, планет и их спутников, составления и анализа геологических и геохимических карт Венеры, Марса и Луны. Необходимо принимать активное участие в исследовании Луны при помощи космических аппаратов, разработке предложений по освоению Луны и созданию лунной инфраструктуры.

Приобретают все большую практическую актуальность фундаментальные комплексные исследования процессов, протекающих в глубинах мантии, взаимодействия коры и мантии, мантии и ядра. Одной из основных задач является изучение глубинного вещества Земли, поступающего на поверхность, — алмазов и включений в них, ксенолитов мантийных пород и минералов, расплавных и флюидных включений в магматических породах. Эти исследования требуют использования тонких инструментальных методов элементного, изотопного и изотопно-молекулярного состава на микроскопическом уровне.

Для развития фундаментальных основ прогноза и раннего предупреждения о природных катастрофах крайне важна задача разработки и применения методов наземного и спутникового мониторинга активных геодинамических процессов (землетрясения, вулканизм, оползни, карст, цунами, лавины и др.), совершенствование методов изучения и моделирования этих процессов. Ожидаемый прорыв в этой области может быть достигнут путем разработки фундаментальных основ, методов и технологий анализа больших массивов наземных и спутниковых геолого-геофизических, географических и геодезических данных с применением системного анализа, математического моделирования, цифрового картографирования, машинного обучения и искусственного интеллекта.

 

 

1.6. Биологические науки

 

Современная биология рассматривает организацию живых систем на двух уровнях. Общая биология исследует процессы на уровне организмов, популяций, видов, сообществ и экосистем в их взаимодействии с окружающей средой. Физико-химическая биология изучает молекулярные основы жизни, состав и строение клеток и лежащие в основе их жизнедеятельности молекулярные процессы.

Исследования в области биологии развития и эволюции живых систем направлены на решение важнейших проблем биологии — понимание эволюции живых организмов, механизмов формирования биологического разнообразия и роли в этом процессе онтогенетических преобразований. Знание этих механизмов позволяет понять ход эволюционного процесса в органическом мире в прошлом и прогнозировать его перемены в будущем.

Исследования экологии организмов и сообществ направлены на получение новых знаний о структуре и функциях живых систем на уровне организмов, популяций, сообществ и экосистем, на выявление факторов, механизмов и закономерностей их функционирования и динамики в связи с глобальными изменениями на Земле (включая изменение климата и антропогенное воздействие). Анализ этих процессов позволит понять и оценить влияние глобальных изменений на естественное биоразнообразие за счет угнетения аборигенных и вселения чужеродных видов из других климатических зон и более устойчивых к антропогенным воздействиям.

Исследования биологического разнообразия и биоресурсов направлены на получение новых результатов по оценке их современного состояния и динамики. Большое значение имеет изучение еще малоисследованных групп организмов, сообществ и биоценозов. Эти работы необходимы для создания новых биологических коллекций и разработки новых биотехнологий (для сельского, лесного и рыбного хозяйства, фармацевтики, сохранения окружающей среды и др.). Такие исследования позволят разработать новые технологии устойчивого и неистощительного использования природных биологических ресурсов.

Исследования в области общей генетики направлены на выяснение молекулярно-генетических механизмов генотипической и фенотипической изменчивости и адаптаций организмов, разработку основ управления генофондами организмов. Будут выполнены актуальные исследования по выявлению генов и генных сетей, контролирующих развитие ценных признаков растений и животных, разработке молекулярных маркеров для селекции, а также изучению механизмов взаимодействия «паразит — хозяин» с использованием омиксных технологий (на геномном, транскриптомном и протеомном уровнях). Также актуальны и исключительно важны исследования по структуре генофонда и истории формирования народов России.

Исследования почв как компонента биосферы имеют исключительную важность, поскольку их плодородие является важнейшим фактором обеспечения продовольствием населения нашей планеты. В связи с этим большое значение имеет изучение влияния глобальных климатических изменений и хозяйственной деятельности на экологические функции почв, понимание направленности и скорости элементарных почвенных процессов в ходе естественной и антропогенной эволюции почв вследствие экзогенных поступлений (удобрения, гербициды, пестициды). Это позволит разработать биогеохимические стандарты, связанные с воздействием на окружающую среду и здоровье человека. Особую актуальность имеют вопросы регулирования циклов биофильных элементов в наземных экосистемах, включая исследование особой роли почвы в круговоротах углерода и азота и оценку роли почв и почвенного покрова в эмиссии и стоке парниковых газов.

Исследования в области функциональной микробиологии включают анализ микробных сообществ различных экологических ниш, разработку методов анализа их метагеномов, поиск продуцентов новых антибиотиков и биокатализаторов. Актуальным в экспериментальной биологии растений является изучение детальных механизмов фотосинтетических процессов с перспективой создания в будущем эффективных искусственных фотосинтетических систем, что позволит получить неисчерпаемый источник пищевых ресурсов непосредственно из атмосферы. Важнейшими задачами этого направления являются создание методологии управляемого онтогенеза и продуктивности растений; исследование стратегии и механизмов их адаптации к стрессовым факторам среды; конструирование биологически безопасных линий растений с заданными свойствами при помощи генетического редактирования.

Исследования в области биохимии, биофизики и структурной биологии направлены на идентификацию и установление состава и пространственной структуры биомолекул; понимание того, как структура биомолекул определяет их функцию. Изучение совокупности химических реакций клетки и закономерностей их катализа позволит выявить новые точки приложения для создания новых лекарств и иных биорегуляторов клеточных процессов. На основе полученных данных будет разрабатываться дизайн (в первую очередь компьютерный) и синтез биомолекул любого класса и их неприродных аналогов, в том числе посредством методов органического синтеза, а также белковой, клеточной и генной инженерии.

Молекулярная биология, молекулярная генетика и геномные исследования направлены на изучение механизмов хранения, передачи и реализации генетической информации. Особое значение имеют установление молекулярных механизмов взаимодействия белков и низкомолекулярных биорегуляторов с ДНК и РНК, а также раскрытие регуляторных механизмов координированного функционирования генов, приводящего к появлению определенных признаков, и изучение посттранскрипционных этапов экспрессии генетической информации. Полногеномные исследования позволят создать новые методы диагностики и терапии наиболее распространенных наследственных заболеваний. Большие перспективы открываются в связи с развитием геномного редактирования, посредством которого будет широко развито получение видоизмененных организмов.

Важнейшими задачами являются выявление генетических программ старения, смерти и механизмов нарушения нормального развития клеток, разработка методов повышения эффективности иммунной системы организма. Особое значение имеет получение стабильных линий стволовых клеток человека, способных к тканеспецифической дифференцировке и применению при создании искусственных органов.

Исследования в области системной биологии и биоинформатики направлены на решение актуальных задач биологии с использованием современных математических и вычислительных методов. Особую актуальность имеет разработка алгоритмов и программ для высокоэффективной функциональной аннотации геномов, транскриптомов, протеомов, метаболомов микроорганизмов, растений, животных и человека, создание теоретических основ и методических подходов к изучению сетевых динамических взаимодействий биомолекул.

Работы в области биотехнологии позволят создать новые эффективные технологии для промышленности, сельского хозяйства, медицины, рационального природопользования и сохранения природных экосистем.

Исследования в области синтетической биологии направлены на создание технологий и инструментов целенаправленного изменения и конструирования геномов с целью создания организмов и их компонентов, содержащих не встречающиеся в природе биосинтетические пути. В результате этих работ в дальнейшем предполагается разработка подходов к разработке технологий создания полностью искусственных живых организмов.

 

 

2.1. Строительство и архитектура

 

Архитектура, градостроительство и строительные науки являются областью, в которой переплетаются технические, технологические, эстетические и другие сферы деятельности человека, опирающиеся на достижения фундаментальных наук.

Основные научные задачи, требующие проведения фундаментальных научных исследований в области архитектуры, включают обеспечение единства и многообразия архитектурно-пространственной среды, содействие возрождению и сохранению архитектурно-исторического наследия городов и иных поселений, созданию культурных и художественно-эстетических ценностей, пространственной среды, разработку архитектурно-строительных систем нового поколения, взаимодействие архитектуры с другими областями художественной культуры, переход к цифровым технологиям в архитектуре, противодействие социокультурным угрозам.

Основные научные задачи, требующие проведения фундаментальных научных исследований в области градостроительства, включают содействие устойчивому развитию и связанности территории Российской Федерации, создание безопасной, благоприятной и стимулирующей развитие человека и экономики материально-пространственной среды, достижение высоких стандартов качества среды для жизнедеятельности на территории страны при условии сохранения исторического самобытного облика городов и поселений, определения актуальных и перспективных градообразующих факторов, обеспечивающих гармонизацию урбанизированной среды, сбалансированность размещения жилищного фонда, мест приложения труда, объектов социальной, инженерной и транспортной инфраструктуры, формирование нового комплекса методов планирования — стратегическое пространственное планирование развития территорий, определяющее параметры объектов, исходя из принципа формирования (проектирования) развития национальной системы расселения, включающей иерархию систем расселения Российской Федерации, переход к цифровым технологиям в градостроительстве.

Основные научные задачи, требующие проведения фундаментальных научных исследований в области строительных наук, включают создание новых технологий в строительстве и производстве строительных материалов, разработку новых конструктивных систем зданий и сооружений, а также методов их расчета, разработку новых инженерных систем, обеспечение надежности, безопасности, долговечности, функциональной и эстетической комфортности и эксплуатационной экономичности, снижение материалоемкости, энергоемкости и себестоимости строительства, разработку и совершенствование новых автоматизированных методов расчета и проектирования строительных объектов, развитие ресурсо- и энергосберегающих строительных технологий, разработку новых безопасных систем и технологий водоснабжения и водоотведения, переход к цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования в строительстве, обеспечение возможности эффективного ответа российского общества на большие вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологий, социальных институтов на современном этапе глобального развития и применением методов гуманитарных и социальных наук.

 

2.2. Электротехника, электронная техника, информационные технологии; 2.3. Механика и машиностроение; 2.4. Медицинские технологии; 2.5. Энергетика и рациональное природопользование;

2.6. Нанотехнологии

 

Основные научные задачи энергетики нацелены на получение результатов в области эффективного развития и функционирования энергетических систем на новой технологической основе, современной электротехнике, импульсной и возобновляемой энергетике, атомной, термоядерной, водородной, космической и нетрадиционной энергетике, переходе к экологически чистой, ресурсосберегающей и конкурентоспособной энергетике, изучении воздействия энергетических объектов на окружающую среду и живые системы.

Основные научные задачи машиностроения и процессов управления, в том числе создания машин и аппаратов с повышенными параметрами рабочих процессов, теории и технологий управления сложными системами будут направлены на создание и исследование машин, машинных комплексов и сложных систем «человек — машина — среда», анализ динамики машин, волновых и вибрационных процессов в технике, повышение ресурса, живучести и безопасности машин и сложных технических систем, снижение техногенных и технологических рисков для всех объектов народного хозяйства, анализ и синтез сложных машинных комплексов, эргономики и биомеханики человеко-машинных систем, перспективных материалов и технологий машиностроения, кибернетики, методов оптимизации, исследования операций и искусственного интеллекта, теории принятия решений, охватывающей проблемы управления системами различной природы, масштаба и назначения, робототехники.

Основные научные задачи механики, в частности общей механики, навигационных систем, динамики космических тел, транспортных средств и управляемых аппаратов, механики живых систем направлены на изучение динамики космических тел и управляемых аппаратов, мехатроники, разработку принципов движения мобильных роботов для перемещения в различных средах, поведения сплошных сред с учетом структурных превращений, внутренней и внешней аэродинамики больших скоростей, химических реакций и фазовых переходов, технологий формообразования, включая аддитивные технологии, механики конструкций, геомеханики и технологий добычи, транспортировки и переработки углеводородного сырья, прорывных технологий получения полупроводниковых материалов и гетероструктур для нано- и микроэлектроники, взаимодействия деформируемых тел и разработки теоретических основ управления трением и повышения износостойкости машин и механизмов, моделей процессов в живых системах.

Основные научные задачи в изучении наноматериалов и нанопроцессов обеспечат создание элементной базы микроэлектроники, наноэлектроники и квантовых компьютеров до уровня нескольких нанометров, приведут к возможности трехмерной интеграции и совмещения в одном чипе различных функциональных устройств, в том числе с использованием кремния и полупроводниковых гетероструктур, одномерных и двумерных кристаллов, метаматериалов и биотехнологий.

Для расширения функциональности различных сенсоров, улучшения их параметров, упрощения технологических процессов при их изготовлении необходимо проводить фундаментальные и поисковые исследования в области квантовой информатики, создания гибридных устройств, основанных на нескольких физических принципах, нейроморфных систем, в том числе работающих на новых физических принципах, использующих заряд электрона и его спин, и направленных на интеграцию электронных и фотонных технологий. Необходимо проводить исследования, направленные на реализацию многоэлементных структур на основе когерентных систем (сверхпроводящих квантовых битов-кубитов) для создания связанных цепочек и массивов кубитов, моделирующих молекулярные структуры, спиновую динамику, другие динамические процессы в сильно коррелированных электронных системах. Эти работы будут проводиться в отношении квантовой макрофизики, мезоскопии, физики наноструктур, спинтроники, фотоники, плазмоники, сверхпроводимости, акустоэлектроники, релятивистской СВЧ-электроники больших мощностей, физики мощных пучков заряженных частиц, рентгеновской оптики для источников синхротронного излучения, лазеров на свободных электронах и нейтронной оптики.

Требуется проводить фундаментальные исследования в области архитектуры, системных решений, программного обеспечения, стандартизации и информационной безопасности информационно-вычислительных комплексов и сетей новых поколений, системного программирования для создания новых принципов программных средств следующего поколения и методологии автоматизированного проектирования для перспективной элементной базы, включая квантовые вычисления, элементы с оптической передачей информации.

Предполагается проведение фундаментальных исследований в области автоматизированных систем управления, в частности разработки систем искусственного интеллекта, извлечения и анализа текстов, развития методов и информационных технологий системного анализа, методов исследования сложных управляющих систем и процессов в условиях неопределенности и риска. Предлагаются разработки методов поиска областей с хаотической динамикой, методов анализа, стабилизации и управления для семейств систем, описываемых как непрерывными, так и дискретными уравнениями, создание и развитие новой аналитико-компьютерной технологии исследования, анализа и управления хаотической динамикой решений сложных нелинейных систем дифференциальных уравнений, описывающих многочисленные естественно-научные и социально-экономические процессы и явления.

К важнейшим задачам относятся исследования в области компьютерных, информационных наук и биоинформатики от создания теоретико-методологических основ, методов, модельного инструментария и информационных технологий системного анализа для исследования и оценки предпосылок, хода и последствий социально-экономических процессов до комплексов математических методов, алгоритмов и программ выявления и нейтрализации вредоносного кода и скрытых каналов.

В современный период эмпирическим путем невозможно создавать высокотехнологичные технические средства, подобные ядерным реакторам, лазерам, компьютерам, роботам. Предварительным условием их создания является глубокое изучение и познание физических, химических и иных явлений и процессов, лежащих в основе принципа их действия, создание математических моделей этих устройств, изучение взаимодействия их с человеком. Технический уровень производства обусловливает степень использования науки, определяет готовность технической базы производства к реализации новых научных идей. Вместе с тем материально-техническая база производства создает также материальную базу самих научных исследований, оказывает решающее влияние на качественный уровень научных экспериментов, на степень индустриализации науки.

Междисциплинарность современной науки определяет технические науки как «потребителя» результатов исследований других отраслей науки (математики, химии, физики, информатики), но технические науки также являются инициаторами новых фундаментальных задач и для этих наук. Результаты исследований в области технических наук могут использоваться в физико-математических науках, химических науках, сельскохозяйственных науках, медицинских науках, науках о Земле. Этот вклад заключается в создании перспективных машин, аппаратов и систем, которые могут применяться в исследованиях, проводимых в этих областях наук.

 

4. Сельскохозяйственные науки

 

К научным задачам относятся оптимизация сельскохозяйственного природопользования, агроэкологическая оценка земель, создание адаптивных к изменяющимся условиям климата систем земледелия на основе цифровых систем. Результаты исследований ориентированы на разработку систем проектирования различных сельскохозяйственных ландшафтов, систем земледелия, новых методов биоиндикации и биотестирования агроэкосистем, обеспечивающих производство растениеводческой продукции заданного количества и качества.

Проблемами являются вопросы изучения депозитарных, биоценотических и экологических функций почв, оценка почвенных ресурсов и оптимизация сельскохозяйственного землепользования с применением цифровых систем и дистанционного зондирования. Путями решения является оптимизация сельскохозяйственного землепользования, сохранение и восстановление плодородия почв на основе использования новейших научных методов. Перспективной научной задачей является создание базовой основы для восстановления и сохранения агроэкосистем.

Научно обоснованное применение мелиорации позволяет рационально использовать природные ресурсы и увеличивать урожайность и качество продукции. Изучение мелиоративных и водных комплексов, гидротехнических сооружений нового поколения, оптимизация и управление водными ресурсами, создание природоподобных технологий восстановления плодородия мелиорированных земель позволит увеличить площади мелиорированных земель в Российской Федерации и обеспечит стабильную продуктивность отрасли растениеводства при наблюдающихся изменениях климата.

Актуальными задачами является обеспечение гарантированного сохранения генетических ресурсов культурных растений и их диких родичей для создания конкурентоспособных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур. Поиск, сохранение, изучение генетических ресурсов растений и использование их в селекционном процессе откроет новые возможности для получения новых форм, сортов и гибридов сельскохозяйственных, лекарственных и ароматических культур.

Научной задачей в области молекулярной генетики является использование ее в селекции высокопродуктивных форм, сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, лекарственных и ароматических растений. В результате будут получены генетические карты с использованием маркеров, разработаны технологии оздоровления, культивирования и клонального микроразмножения сельскохозяйственных культур, технологии идентификации и паспортизации сортов и гибридов, технологии контроля за переносом целевых генов в селекции, технологии регенерации растений из тканей и клеток.

Перспективным направлением является развитие семеноведения и системы семеноводства сельскохозяйственных культур, включающих инновационные технологии производства высококачественных семян с учетом почвенно-климатических условий субъектов Российской Федерации. Результаты создания научно обоснованных систем семеноводства с учетом специфики культуры и региона возделывания позволят снизить риски импортозависимости в посевном и посадочном материале в условиях массового импорта отдельных культур зарубежной селекции.

Кормопроизводство является необходимым условием развития животноводства. К задачам развития кормопроизводства относится создание новых экономически значимых технологий заготовки, консервирования и хранения кормов с использованием естественных, полевых и луговых кормовых угодий.

Изучение природоподобных, биологических и химических средств защиты растений, систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений с использованием цифровых технологий откроет новые возможности для получения ожидаемых прорывных научных результатов по разработке и совершенствованию ассортимента фитосанитарных средств для защиты и лечения сельскохозяйственных культур.

Научными задачами являются метагеномная и биоинформационная характеристика микробиомов, биоресурсные коллекции, банки данных хозяйственно ценных генов микроорганизмов и метагеномные базы данных основных типов почв Российской Федерации. Создание новых систем оценки качества почв необходимо для снижения риска деградационных изменений почвенных ресурсов и возврата земель в сельскохозяйственное использование.

Проблемы рационального энергообеспечения сельскохозяйственных предприятий, обеспечения электрической энергией труднодоступных территорий сельской местности, создания роботизированной техники и беспилотных летательных аппаратов сельскохозяйственного назначения и использования при этом возобновляемых источников энергии решаются путем разработки рациональных систем энергоснабжения и энергосберегающего оборудования с использованием децентрализованных источников энергоснабжения, созданием цифровых систем управления энергоснабжающим оборудованием и электротехнологическими процессами.

Изучение, сохранение и управление генетическими ресурсами сельскохозяйственных и промысловых животных, птиц, насекомых и рыб в аквакультуре сельскохозяйственного и промыслового назначения в целях улучшения существующих и создания новых конкурентоспособных пород, типов, линий и кроссов с применением технологий высокопроизводительного генотипирования, точного фенотипирования, биоинформационных и цифровых технологий остаются актуальными задачами и предусматривают расширение работ с биоколлекциями и производственными массивами животных для получения новых знаний о состоянии аллелофонда животных на базе оценки полных геномов, разработку эффективных способов и цифровых методов мониторинга и управления генетическим полиморфизмом, высокоточных методов создания конкурентоспособных пород, типов, линий и кроссов сельскохозяйственных животных, птиц, рыб, пушных зверей, насекомых с высокими хозяйственно-полезными признаками.

Перспективными направлениями являются создание методологических платформ и разработка технологий повышения уровня реализации генетического потенциала селекционных форм животных, птиц, насекомых и рыб.

Одной из важнейших научных задач современной науки является геномное редактирование для использования в селекционном процессе с целью создания новых форм животных, птиц, насекомых и рыб для аквакультуры с улучшенными параметрами хозяйственно-полезных признаков. Прорывным результатом станет разработка технологии геномного редактирования для использования в селекционном процессе создания новых форм животных с заданными параметрами хозяйственно-полезных признаков.

Персонализированное питание, новые подходы в организации здорового образа жизни ставят задачи получения и использования знаний о процессах прижизненного формирования пищевого сырья с целью создания продукции заданного нутриентного состава, способах прижизненного обогащения животноводческого сырья эссенциальными нутриентами для повышения качества и биологической полноценности продукции.

Одной из важнейших задач обеспечения национальной безопасности является создание национальной системы качественного обеспечения эпизоотического и эпидемического благополучия, диагностики и профилактики особо опасных, социально значимых болезней животных. В результате проведения фундаментальных исследований будут созданы более эффективные методология и методы оценки рисков возникновения и возможных масштабов поражения массивов животных особо опасными инфекционными болезнями и антропозоонозными гельминтозами, система управления и критерии комплексной оценки границ биологической опасности, степени надежности предотвращения актов биотерроризма и порогов эффективности проводимых противоэпидемических мероприятий.

Формирование государственной коллекции микроорганизмов, цифровой информационной системы баз данных патогенов, состояния и рисков обострения эпидемической ситуации по особо опасным инфекционным и паразитарным болезням животных позволит своевременно реагировать на изменяющиеся условия и проводить опережающие исследования.

Одной из важнейших научных задач является трансформация сельскохозяйственного сырья на основе новых процессовых решений, цифровых технологий для создания пищевых продуктов и функциональных ингредиентов с заданными свойствами.

Ее решение связано с геномикой, протеомикой и метаболомикой пищевых продуктов, приготовленных на растительном и животном сырье с использованием биоинформатики, нейросетевых технологий, структурно-параметрического моделирования.

Цифровая трансформация в области сельского хозяйства требует постановки задач, направленных на решение проблем контроля качества и безопасности продуктов питания. Развитие и продвижение науки о пищевых системах непосредственно связаны с распространением информационных технологий, необходимостью расширения области оценочных критериев наукоемкими точными аналитическими методами (ДНК-технологии, изотопная масс-спектрометрия и другие).

В связи с необходимостью обеспечения продовольственной безопасности необходима разработка комплексной наукоемкой и непрерывно развивающейся модульной системы сохранения сельскохозяйственного сырья и продуктов питания, ориентированной на повышение сохранности продуктов.

 

 

ВАЖНЕЙШИЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ,

ПОЛУЧЕННЫЕ ГОСУДАРСТВЕННЫМИ АКАДЕМИЯМИ НАУК, ГОТОВЫЕ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ

 

(на основе материалов ИАЦ «Наука» РАН, в сокращении)

 

 

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

 

Инструмент проведения фаззинг тестирования ИСП «Фаззер»

Краткое описание.

ИСП Фаззер – инструмент проведения фаззинг тестирования. Позволяет осуществлять динамический анализ ПО. Обнаруживает ошибки или закладки как при наличии, так и при отсутствии исходного кода. Способен проводить фаззинг тестирование встроенных устройств (контроллеры, устройства интернета вещей), а также сервисов и COM-объектов ОС Windows.

Основные характеристики и возможности:

– осуществление фаззинг тестирования через различные источники внешних данных (файл, аргументы командной строки, стандартный поток ввода, аргументы переменных окружений, сеть);

– возможность добавления пользовательских мутационных преобразований (для генерации новых входных данных и увеличения эффективности тестирования);

– наличие модулей пред- и постобработки входных данных для осуществления константных преобразований над данными перед их отправкой в анализируемое ПО;

– поддержка многопоточного анализа как на одной машине, так и на распределённых.

Область возможного использования.

Инструмент фаззинг тестирования необходим на всех этапах разработки, тестирования и эксплуатации ПО. Подходит компаниям, которые нацелены на разработку ПО с высокой степенью надёжности и безопасности.

Разработчик – ИСП РАН.

 

Инструмент для анализа свойств бинарного кода «Трал»

Краткое описание.

Трал − уникальный промышленный инструмент для анализа свойств бинарного кода. Позволяет работать с кодом различных целевых процессорных архитектур. Не требует наличия отладочной информации и исходных кодов. Применим для анализа всего программного стека от загрузчика до прикладного ПО.

Способен работать с ОС семейства Windows и Linux; кроме того, поддерживается возможность работы с неопознанной ОС и с кодом, работающим вне ОС.

Основные характеристики и возможности:

– модульная архитектура среды (позволяет расширять набор поддерживаемых целевых платформ и развивать функциональное наполнение среды);

– поддержка автоматизации анализа с помощью сценариев и открытого API (предоставляет возможность интегрировать среду с другими инструментами: IDAPro и Wireshark);

– глубокий анализ. В частности, для анализа достаточно наличия лишь исполняемого бинарного кода. В основе подхода − динамический анализ по трассам выполнения, при необходимости дополняемый статическим анализом снимков памяти. Подход, реализованный в среде, невосприимчив к большинству известных приёмов противодействия. Инструмент осуществляет точный анализ потоков данных, учитывающих особенности аппаратуры (конвейер команд, прерывания, трансляция виртуальных адресов, DMA), а также интерактивное восстановление блок-схемы алгоритма, основанное на построении срезов информационных потоков.

Область возможного использования.

Инструмент может использоваться в лабораториях, проводящих анализ вредоносного кода, в компаниях-разработчиках встраиваемого ПО и компонентов ОС, а также в сертификационных лабораториях.

Возможный технический и/или экономический эффект от внедрения:

– инструмент позволяет проводить анализ всего программного стека в целях повышения уровня безопасности ПО, таким образом, предотвращая ущерб, вызванный работой небезопасных систем.

Разработчик – ИСП РАН.

 

Облачная среда «Asperitas» на базе открытых технологий, предназначенная для кратковременных вычислений с большими доступными ресурсами

Краткая характеристика основных технических параметров.

Asperitas – облачная среда на базе OpenStack, Kubernetes и Ceph. Предназначена для кратковременных вычислений с большими доступными ресурсами.

Подход к развёртыванию облачной среды из локальных источников реализован в виде заранее подготовленной виртуальной машины, обладающей всеми необходимыми инструментами для запуска процесса развёртывания.

Asperitas входит в комплекс решений, разработанных в ИСП РАН для создания сервис-ориентированных ЦОД. Комплекс предоставляет возможность хранения данных и совершения сложных ресурсоёмких вычислений с использованием как контейнеров, так и виртуальных машин (в частности, предназначен для развёртывания облачных сред).

Область возможного использования.

Облачная среда Asperitas может использоваться при решении самых различных классов задач, в том числе задач механики сплошных сред, а также при анализе больших данных и анализе программ на уязвимость.

Возможный технический и/или экономический эффект от внедрения:

– позволяет проводить сложные ресурсоёмкие вычисления в надёжной и безопасной среде, тем самым повышая эффективность работы пользователей.

Разработчик – ИСП РАН.

 

Программа для идентификации источников в нестационарных моделях адвекции-диффузии-реакции на основе операторов чувствительности по данным измерений типа изображений функции состояния модели

Краткая характеристика основных технических параметров.

В основе программы лежит алгоритм решения обратных задач с использованием операторов чувствительности. Оператор чувствительности строится на основе ансамбля решений сопряжённых уравнений модели. Программа позволяет, не решая обратную задачу, оценить вероятную эффективность её решения. Программа реализована на С++ и использует библиотеки Eigen, GNU GSL и NetCDF.

Область возможного использования.

Программа предназначена для обработки данных мониторинга качества (загрязнения) атмосферы и анализа данных микроскопии в контексте теории морфогенов в биологии. Программа позволяет по изображениям полей концентраций заданных химических веществ в финальный момент рассматриваемого отрезка времени, а также по временным рядам концентраций в заданных пространственных точках области оценить стационарную функцию источников для нестационарной двумерной по пространству модели адвекции-диффузииреакции.

Разработчик: ИВМиМГ СО РАН

 

ФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИ

 

Высокопроизводительная запись термохимических лазерно-индуцированных периодических поверхностных структур на плёнках металлов

Впервые продемонстрировано формирование высокоупорядоченных термохимических лазерно-индуцированных периодических структур (ЛИППС) при воздействии сфокусированного астигматического гауссова пучка. Период структур в зависимости от условий облучения изменяется с 680 нм до 950 нм при использовании длины волны 1026 нм. Ориентация структур определяется направлением поляризации падающего линейно-поляризованного излучения. Максимальная скорость записи зависит от свойств металла, и в случае гафния составляет 3 мм/с, что при размере пучка 150 мкм даёт производительность 0,5 мм2/с. Показана возможность практического применения структур для создания элементов защитных голограмм. Исследованный метод формирования ЛИППС может быть применён для экономически эффективного синтеза амплитудных масок периодических структур, дифракционных решёток с большим периодом, для изменения оптических и физических свойств поверхностей (смачиваемость, коэффициент трения, электропроводность).

Разработчик – Институт автоматики и электрометрии СО РАН.

 

Тулиевый волоконный лазер с управляемым самосканированием длины волны для задач спектроскопии атмосферы

Разработан импульсный тулиевый лазер с генерацией линейно-поляризованного излучения в области 1,92 мкм, в котором управление динамикой спектра осуществляется изменением уровня мощности накачки без использования специальных спектрально-селективных элементов. При малых и больших уровнях происходит сканирование с уменьшением (ширина линии 30 МГц) и увеличением (ширина линии 150 кГц) длины волны соответственно, а при некотором среднем уровне мощности сканирование останавливается.

Разработчик – Институт автоматики и электрометрии СО РАН.

 

Сверхтвёрдые композиты на основе высших боридов вольфрама и хрома

Путём термобарической обработки порошковых смесей хрома, вольфрама и бора с алмазом и активирующими добавками синтезирован новый класс сверхтвёрдых материалов на основе высших боридов WB5-x и CrB4. Стехиометрия и структура пентаборида вольфрама уточнена по рентгеновским данным. Композиты имеют модуль упругости около 500 ГПа и отличаются высокой термической устойчивостью на воздухе. Они могут применяться в качестве самостоятельного материала для резцов или рабочих элементов бурового инструмента, а также использоваться в сочетании с алмазным слоем и твёрдым сплавом. Лабораторные тесты подтвердили высокую износостойкость композитов на основе CrB4 с алмазным слоем при точении гранита.

Разработчик: ИФВД РАН совместно со Сколковским институтом науки и технологий и ООО «Газпромнефть НТЦ»

 

Источник неравновесной аргоновой плазмы на основе объёмного тлеющего разряда атмосферного давления

Краткая характеристика основных технических параметров.

Разработан эффективный газоразрядный источник пространственно-однородной неравновесной аргоновой плазмы. Плазма инициируется в неоднородном электрическом поле объёмного тлеющего разряда атмосферного давления. Источник содержит электродную систему из штыревых катодов и плоского анода с протоком газа в разрядном промежутке, высоковольтный источник питания и систему нагнетания газа.

Разработчик: ИФМ СО РАН

 

Разработка компактного линейного ускорителя протонов прикладного назначения

Завершена разработка физико-технического обоснования – эскизного проекта – начальной части компактного линейного ускорителя протонов прикладного назначения. Ускоритель в целом разрабатывается для ускорения протонов до максимальной энергии ~230 МэВ со средним током пучка до 50 наноампер и возможностью быстрого, за время 20 миллисекунд, изменения энергии выходного «карандашного» пучка в диапазоне от 70 МэВ до 230 МэВ. Задачей начальной части является формирование сгустков протонов с малым фазовым объемом и их ускорение до энергии перевода в основную часть ускорителя, использующую компактную ускоряющую структуру СВЧ- диапазона с высоким темпом ускорения.

Разработчик: ИЯИ РАН.

 

Сверхпроводящие 54-полюсные вигглеры на основе косвенного охлаждения с полем 3.5 Тл и периодом 48 мм

Разработаны, изготовлены и прошли полный цикл приёмочных испытаний два сверхпроводящих 54-полюсных вигглера с полем 3.5 Тл и периодом 48 мм, работающих на принципе косвенного охлаждения.

В конструкции впервые был применён алюминиевый сплав для улучшения

режима охлаждения магнита. Для повышения технологичности и механической точности вакуумная камера была изготовлена также из алюминиевого сплава методом экструзии. Был впервые использован метод повышения эффективности охлаждения магнита до рабочей температуры с помощью азотных тепловых трубок в режиме управляемого автоматического отключения компрессоров холодильных машин для предотвращения преждевре менного замерзания азота.

 

Разработка методики нанесения отражающих покрытий на крупногабаритные оптические изделия различного назначения

Представлены результаты методики нанесения отражающих покрытий на крупногабаритные оптические изделия различного назначения. Методика разработана применительно к вакуумной камере ВУАЗ-6. С целью достижения воспроизводимости результата проведена глубокая модернизация испарительной системы камеры.

Разработчик: Специальная астрофизическая обсерватория РАН

 

Генерация ЭДС в тонкоплёночном термопреобразователе на базе SmS

Термоэлектрическая генерация является одним из перспективных способов прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Актуальность, новизна и практическая значимость разработки основана на возможности создания альтернативного автономного возобновляемого источника энергии наоснове высокоэффективного тонкоплёночного термоэлектрического генератора на базе SmS. Тонкоплёночный термоэлектрический генератор (ТЭГ) на основе SmS может обеспечивать высокоэффективную генерацию электрического тока с КПД более 30% при его нагреве без принудительного создания градиента температуры в отличие от КПД (9–4) % у существующих в настоящее время теплоэлектрогенераторов, работа которых основана на эффекте Зеебека.

Предполагается, что теплоэлектрогенераторы (ТЭГ) на основе сульфидов редкоземельных металлов будут обладать такими уникальными свойствами, как полная автономность, высокая надёжность, отсутствие необходимости создания внешних градиентов температуры, высокий КПД, простота эксплуатации и конструкции, долговечность, малогабаритность, высокие энергетические характеристики, технологичность в производстве. Разрабатываемые ТЭГи могут найти применение в объектах аэрокосмической, автомобильной, судостроительной, нефтяной промышленности и других областях.

Разработчик: ИК РАН ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН; авторы

 

Лазерные аддитивные технологии для интегрально-оптических схем на подложках ниобата лития

Современные области применения интегрально-оптических схем, такие, как квантовые информационные технологии и прецизионные оптические измерения, выдвигают особенно жёсткие требования к их техническим характеристикам, которые не всегда могут быть выполнены с использованием стандартных технологий, совместимых с массовым производством. В лаборатории квантовой электроники были предложены новые аддитивные технологии для улучшения характеристик интегрально-оптических схем на подложках ниобата лития, использующие присущий ниобату лития фоторефрактивный эффект и лазерное окисление нанометровой пленки титана. Была разработана оригинальная экспериментальная оптическая зондовая установка для прецизионной подстройки оптических волноводных элементов. Продемонстрирована возможность управления коэффициентом деления волноводных разветвителей различной конфигурации, а также коэффициентом потерь в канальных оптических волноводах.

Разработчик: ФТИ им.А.Ф. Иоффе.

 

Новый сверхтвёрдый композит на основе высшего борида вольфрама

Разработан новый способ синтеза сверхтвёрдых композитов на основе боридов вольфрама при использовании высоких давлений в интервале 1– ГПа. Данные композиты являются перспективными для применения в буровом и режущем инструменте. Впервые получен сверхтвёрдый композиционный материал на основе высшего борида WB5-x, который по твёрдости, износостойкости и термической устойчивости на воздухе значительно превосходит промышленные твёрдые сплавы на основе карбида вольфрама. Определены оптимальные варианты синтеза, позволяющие масштабировать лабораторные исследования и получать конкурентные композиты при давлениях 1– Гпа (ИФВД РАН, Сколковский институт науки и технологий, ООО «Газпромнефть НТЦ»).

 

Электропроводящий композиционный материал на основе полимеров и углеродных нанотрубок

Разработаны физико-химические основы технологии получения функционализированных углеродных нанотрубок и полимерных композиционных материалов на их основе. Разработанная методика позволяет получать композиционные материалы с заданной величиной электропроводности путём варьирования концентрации углеродных нанотрубок в полимерной матрице. В зависимости от концентрации углеродных нанотрубок в полимере могут быть получены электропроводящие, антистатические и экранирующие материалы и покрытия с величиной электропроводности 10––0– см/м. Данный материал может быть использован в химической промышленности, авиа-, судо-, приборо- и машиностроении.

КФТИ им Е.К. Завойского ФИЦ Казанский научный центр РАН

 

Метод генерации интенсивного рентгеновского излучения К-серии цезия при электронном возбуждении Мо-мишени, термически обработанной в парах Сs и О2

Генерация интенсивного монохроматического рентгеновского излучения в области энергий 33 > E > 40 кэВ является одной из наиболее актуальных задач рентгеновской диагностики. Интерес к указанному диапазону обусловлен тем, что для контрастирования сосудистых систем и внутренних полостей биологических объектов в большинстве случаев используются соединения йода и инертный газ ксенон, для которых пики K-скачков фотопоглощения находятся в указанном диапазоне энергий.

В предложенной работе впервые показана возможность устойчивой генерации интенсивного характеристического излучения Cs при электронном возбуждении анодной Mo-мишени, термически обработанной в парах Cs и O2. Источником излучения являлась микрофокусная рентгеновская трубка с мультищелочным фотокатодом типа S20.

 

НАНОТЕХНОЛОГИИ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

 

Модели, методы и алгоритмы проектирования схем на базе отечественных гетерогенных ПЛИС и реконфигурируемых систем на кристалле специального назначения, реализованные в виде комплекса инструментальных средств САПР

Комплекс инструментальных средств обеспечивает автоматизированное проектирование цифровых микросхем на базе гетерогенных программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) и реконфигурируемых систем на кристалле (РСнК), содержащих до 50 тыс. логических блоков, а также реконфигурируемую память, блоки цифровой обработки сигналов и фазовой автоподстройки частоты. В составе схем могут быть использованы логические блоки, содержащие разные сочетания логических таблиц и триггерных элементов. Завершена разработка первой версии комплекса.

Комплекс применяется для программного прототипирования (анализа вариантов использования различных вариантов логических блоков и других элементов) и программирования отечественных гетерогенных ПЛИС и реконфигурируемых СнК.

ИППМ РАН

 

Исследование машиностроительных и междисциплинарных технологий микронного и субмикронного диапазона и нанотехнологий

С использованием технологий микронного и субмикронного (нанометрического) диапазона разработан ряд многослойно-композиционных износостойких покрытий, наносимых на рабочие поверхности металлорежущего инструмента и включающие адгезионный подслой, переходный и износостойкий слои. Покрытия выполнены в виде чередующихся слоёв тугоплавких соединений (нитридов, карбидов и карбонитридов), легированных алюминием, молибденом и иттрием. Чередующиеся слои, составляющие износостойкий слой, сформированы в виде наноразмерной пространственной решетчатой структуры с толщиной слоя от 0,5 нм до 8,0 нм на основе многокомпонентных тугоплавких соединений, включающих не менее четырёх нитридообразующих металлов, а адгезионный подслой дополнительно содержит металлы, являющиеся нитридообразующими для износостойкого слоя, и выполнен с толщиной от 20 нм до 40 нм. Разработки могут быть использованы в различных областях машиностроения, медицине и пр.

ФГУП ЦАГИ им. Жуковского, АО «Резьбовые Технологии», ОАО НПО «Сатурн» и др.).

 

Устройство секвенирования ДНК

Принцип действия устройства основан на эффекте разделения молекул ДНК в тонких капиллярах, заполненных гелем, под воздействием высокого напряжения. Устройство выполняет следующие функции: определение нуклеотидной последовательности (секвенирование) ДНК, фрагментный анализ ДНК и идентификация генетических полиморфизмов. Устройство обеспечивает: автоматическое заполнение капилляра раствором разделяющего полимера; электрокинетический ввод пробы в капилляр из заданной позиции 96-луночного планшета; электрофоретическое разделение фрагментов ДНК при контролируемых значениях силы тока, напряжения и температуры; детектирование сигнала флуоресценции в четырёх каналах –520, 550, 580 и 607 нм; анализ до 96 образцов без помощи оператора по заданной программе.

ИАП РАН, Общество с ограниченной ответственностью «НПФ Синтол» и ФГУП Экспериментальный завод научного приборостроения РАН (г. Черноголовка).

 

Акустооптический модулятор рентгеновского излучения для источников синхротронного излучения и лазеров на свободных электронах

Впервые в сагиттальной геометрии дифракции (волновые вектора рентгеновских фотонов и акустической волны взаимно перпендикулярны) реализован высокочастотный акустооптический модулятор рентгеновского излучения для источников синхротронного излучения и лазера на свободных электронах. Принцип модуляции основан на процессе дифракции рентгеновского излучения на импульсах поверхностной акустической волны. Модулятор состоит из пьезоэлектрической подложки, двух преобразователей высокочастотного электрического сигнала в ультразвуковую волну, держателя для крепления устройства по месту использования, снабжённого контактными площадками для подключения источника высокочастотного электрического сигнала. Преобразователи сформированы так, что ультразвуковые волны могут быть запущены во встречных направлениях и расположены на расстоянии, обеспечивающем достижение максимальной амплитуды ультразвуковой волны в промежутке между преобразователями. Пьезоэлектрическая подложка выполнена из материала, обеспечивающего максимальную эффективность Брэгговской дифракции рентгеновского излучения,

Большой потенциал применения данного прибора связан с возможностью реализации рентгеновского канала передачи информации. (ИПТМ РАН)

 

Полупроводниковые фотопроводящие устройства для генерации и детектирования электромагнитного излучения терагерцового диапазона

Спроектированы, оптимизированы и созданы фотопроводящие полупроводниковые устройства с повышенной конверсией для генерации и детектирования широкополосного терагерцового излучения. Динамический диапазон фотопроводящих устройств: 90 дБ, ширина полосы генерации 10 ГГц –4,5 ТГц, полупроводниковый материал –LT GaAs, InGaAs и сверхрешёточные гетероструктуры InAlAs/InGaAs, максимальный ток утечки от 10 нА до 10 мкА (в зависимости от выбора фотопроводящего материала).

Область возможного использования полученной разработки связана с созданием электронно-компонентной базы устройств, оптоэлектроника и фотоника терагерцового диапазона частот (0,1–,0 ТГц), импульсные ТГц спектрометры, ТГц фотомиксеры, лазерная оптотехника.

Возможный технический и/или экономический эффект от внедрения связан с созданием первых отечественных систем терагерцовой спектроскопии и визуализации (имиджинга) на основе полностью отечественной оптоэлектронной компонентной базы.

ИСВЧПЭ РАН

 

Приёмопередающий канал связи сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн на основе HEMT (highelectronmobilitytransistor –полевой транзистор с высокой подвижностью электронов) гетероструктур GaN на подложках сапфира

Создан приёмопередающий канал связи сантиметрового диапазона длин волн, который реализован в виде двух микросхем: МИС ГУН (генератор, управляемый напряжением) и МИС преобразователь сигнала, состоящий из интегрированных на один кристалл малошумящего усилителя, усилителя мощности и смесителя.

Область возможного использования полученной разработки связана с созданием электронной компонентной базы устройств, используемых в аппаратуре радиолокационных систем, систем и комплексов навигации и связи.

Возможный технический и/или экономический эффект от внедрения связан с созданием первых приёмопередающих каналов связи отечественного производства сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн на основе гетероструктур GaN для систем навигации и связи.

ИСВЧПЭ РАН

 

Методы фемтосекундной лазерной печати мультиплексированными лазерными пучками функциональных элементов ИК фотоники

Разработаны методы, технические решения и экспериментальные образцы дифракционных оптических элементов для реализации сверхбыстрой лазерной печати в тонких плёнках различных материалов упорядоченных массивов микроструктур и наноструктур. При использовании стандартных коммерческих фемтосекундных лазерных систем с частотой следования импульсов до 1 МГц разработанные подходы за счёт использования мультиплексирующих лазерных пучков дифракционных элементов позволяют печатать микроструктуры со скоростью до 107 элементов в секунду при периоде их расположения в массивах до 1 мкм. Разработанные для реализации скоростной лазерной печати дифракционные оптические элементы, помимо стандартных пучков с Гауссовым профилем интенсивности, позволяют также мультиплексировать пучки с комплексным профилем распределения в фокусе, обеспечивая возможность фабрикации массивов элементов сложной формы (например, микроотверстий коаксиальной формы).

Разработанные технологии могут найти применение для высокопроизводительной и малозатратной фабрикации полосовых фильтров для ближнего и среднего ИК- диапазонов спектра

Разработанные научно-технические решения в области прецизионных и высокопроизводительных лазерных технологий имеют высокий потенциал практического внедрения, так как могут быть легко интегрированы в коммерческие системы импульсной лазерной литографии отечественного и зарубежного производства.

Разработчик: ИАПУ ДВО РАН.

 

Альтернативные технологические процессы прецизионного глубокого плазмохимического травления кремния

Разработка предназначена для плазменного анизотропного травления кремниевых структур микро- и наноэлектроники, 3D интеграции СБИС, устройств микросистемной техники там, где требуется низкая шероховатость боковых стенок структуры, отсутствие остаточных загрязнений поверхностей травления.

Развиты два альтернативных подхода к глубокому анизотропному травлению кремния: 1) Разработаны криогенные плазменно-технологические процессы для формирования высокоаспектных структур кремния с минимальной шероховатостью Peak/Peak < 20 нм для микроэлектроники и < 10 нм для структур преломляющей рентгеновской оптики.

Разработанные технологии глубокого анизотропного травления кремния могут быть применены в микроэлектронике, в том числе для создания TSV-отверстий 3D-интеграции СБИС, структур МЭМС, суперконденсаторов высокой ёмкости. Представляется перспективным применение глубокого анизотропного травления с вертикальными стенками и низкой шероховатостью поверхностей травления для формирования элементов преломляющей рентгеновской оптики, требующей нанометровой точности размеров на преломляющих поверхностях.

Разработчик: ФТИАН им. К.А. Валиева РАН.

 

Устройство для проведения полимеразной цепной реакции в реальном времени АНК (АНК-32) и АНК-М (АНК-48)

Устройства АНК (Анализаторы Нуклеиновых Кислот) предназначены для групповой идентификации микроорганизмов методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ), для качественного и количественного определения фрагментов нуклеиновых кислот, а также для определения температуры плавления фрагментов ДНК.

Разработчик: ИАП РАН.

 

ЭНЕРГЕТИКА, МАШИНОСТРОЕНИЕ,

МЕХАНИКА И ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ

 

Новая производственная технология формообразования металлических материалов, основанная на сверхпластической формовке и сварке давлением

Описание результата. Разработана новая производственная технология изготовления сложных ячеистых конструкций ответственного назначения для авиационной, космической техники и энергетики, основанная на формообразовании изделий с помощью комбинации сверхпластической формовки (СПФ) и сварки давлением (СД) листовых металлических полуфабрикатов – интегрального метода СПФ/СД. Целенаправленное формирование ультрамелкозернистой структуры в листовых полуфабрикатах позволяет существенно снизить температуру процессов СПФ/СД, их энергоёмкость, повысить коэффициент использования материала за счёт уменьшения количества конструктивных элементов и эксплуатационные характеристики ячеистых конструкций, а также изготавливать изделия, которые невозможно получать другими способами.

Применение. Способ изготовления сложных ячеистых конструкций на основе интегрального метода СПФ/СД был реализован на практике в технологии изготовления ключевого элемента отечественного авиационного двигателя нового поколения ПД-14 для самолёта МС-21 – полой широкохордной лопатки вентилятора из титанового сплава ВТ6.

ИПСМ РАН

 

Разработана технология повышения продуктивности скважин и нефтеотдачи пластов методом направленной разгрузки

Описание результата. Разработана и успешно опробована на нефтяных месторождениях новая технология повышения продуктивности скважин и нефтеотдачи пластов – метод направленной разгрузки пласта. Значительное повышение проницаемости призабойной зоны скважины достигается путём создания в ней напряжённого состояния, вызывающего растрескивание породы с образованием системы микро- и макротрещин, обеспечивающих хорошую гидродинамическую связь продуктивного пласта и скважины. Необходимые напряжения создаются понижением давления в скважине до необходимого уровня и выбором определённой геометрии забоя: перфорации определённого вида и плотности, снятия части обсадки, нарезания ориентированных щелей.

ИПМех РАН

 

Нано-SiC на кремнии – новый материал для микро, нано- и оптоэлектроники

Описание результата. ИПМаш РАН разработан метод твёрдофазной эпитаксии низкодефектных плёнок широкозонных полупроводников, полупроводников на кремниевых подложках для микро- и оптоэлектроники. Была разработана, экспериментально апробирована и защищена патентами принципиально новая, дешёвая технология получения нового материала нанокарбида кремния на кремнии. Технология основана на замещении части атомов в кремнии на атомы углерода без разрушения кремниевой основы. Впервые в мировой практике реализован метод последовательной замены атомов одного сорта другими прямо внутри исходного кристалла без разрушения его кристаллической структуры, который напоминает «генетический синтез» белковых структур в биологии.

Проведённые исследования не только формируют новое научное направление, но и являются основой создания высокотехнологичного производства монокристаллических слоёв карбида кремния на кремниевых подложках.

ИПМаш РАН

 

ХИМИЯ И НАУКИ О МАТЕРИАЛАХ

 

Эффективный и безопасный метод получения базовых компонентов высокоэнергетических материалов

Разработан эффективный и безопасный метод получения нитроглицерина, этиленгликоль динитрата и других базовых компонентов высокоэнергетических материалов путём нитрования соответствующих спиртов пятиокисью азота в потоке сжиженного газа (тетрафторэтана). Процессы флюидного нитрования никогда раньше не проводили в проточном режиме. Созданная для этого уникальная установка на два порядка превосходит по производительности соответствующие периодические процессы.

Разработчик: ИОХ РАН.

 

Полиимидные нетканые материалы

Методом электроформования впервые получены полиимидные (ПИ) нетканые материалы (рис. 40) из водного раствора соли полиамидокислоты (ПАК) на основе пиромеллитового диангидрида, 4,4ʹ-диаминодифенилового эфира и триэтиламина. Разработанный нетканый материал термически стабилен до ~ 600 °С (температура потери образцом 5% массы). Температура стеклования ПИ нетканого образца составляет ~ 380 °С. Полученные электроформованием из спиртоводных растворов ПАК с последующей термической обработкой ПИ нетканые материалы благодаря экологичности метода, высоким термическим и механическим свойствам могут применяться в качестве фильтра высокотемпературных продуктов переработки или носителей (матриц) клеточных культур для их хранения при температуре жидкого азота.

Разработчик: ИВС РАН.

 

Каталитические теплофикационные установки (КТУ)

Разработана технология сжигания различных видов топлив (твёрдых, жидких, газообразных) в кипящем слое катализатора.

Одной из важнейших разработок в области использования и переработки топлив является разработанная в ФИЦ ИК СО РАН технология сжигания в кипящем слое катализатора глубокого окисления. Данная технология принципиально отличается от горения в традиционном понимании, так как органические вещества окисляются на поверхности твёрдых катализаторов без образования пламени. Такой подход обладает рядом существенных преимуществ:

– снижение температуры горения органического топлива до 700 °С;

– повышение коэффициента полезного использования теплоты топлива до более чем 90%;

– возможность проведения процесса в автотермическом режиме;

– обеспечение экологической безопасности процесса;

– отсутствие значительного избытка воздуха;

– совмещение тепловыделения и теплоотвода в едином псевдоожиженном

слое;

– уменьшение размеров и металлоемкости конструкций.

Ещё одним достоинством данной технологии является возможность использования в качестве топлива как твёрдого, так и жидкого и газообразного сырья, в том числе с низкой калорийностью и высокой зольностью (отходы углеобогащения, нефтепереработки, деревопереработки и сельского хозяйства, торф и др.).

Разработчик: ФИЦ ИК СО РАН.

 

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

 

Разработана система экспрессии в растениях кандидатной противогриппозной вакцины широкого спектра действия, предназначенной для интраназального введения. В качестве основы для вакцины использован внеклеточный домен высококонсервативного М2 белка (М2е) вируса гриппа.

ФИЦ Биотехнологии РАН)

 

Создан искусственный репрессор протеасомных генов, состоящий из ДНК-связывающего домена, представленного нуклеотид-специфичными TAL-доменами, репрессорного домена фактора Ume6 и сигнала ядерной локализации вируса SV40. Способность фактора подавлять экспрессию протеасомных генов показана на примере дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

ИМБ РАН

 

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

 

Скважинный дебалансный виброисточник для нагнетательных скважин

Область возможного использования: разработанный виброисточник может использоваться для объёмного воздействия на продуктивные пласты с целью интенсификации добычи и увеличения приёмистости нагнетательных скважин, в том числе для разжижения вязких нефтей совместно с химической обработкой скважины.

Разработчик: ИГД СО РАН.

 

Нелинейный монокристалл литиевых халькогенидов общей формулы LiGaхIn1-хTe2 и способ его получения

Область возможного использования: LiGaхIn1-хTe2 относится к монокристаллам литиевых халькогенидов (рис. 69), предназначенных к применению в нелинейной оптике для реализации перестройки лазерного излучения видимого и ближнего инфракрасного диапазона в средний инфракрасный диапазон.

Возможный технический и (или) экономический эффект от внедрения: технический результат заключается в обеспечении возможности сдвига края поглощения в более коротковолновую область (по мере увеличения X), в сочетании с увеличением эффективности преобразования за счёт достижения некритичного фазового синхронизма. При варьировании значения (X) можно добиться такого согласования групповых и фазовых скоростей лазерного излучения, при котором увеличивается эффективная длина взаимодействия, что очень важно для фемтосекундного режима генерации, и это даст дополнительный эффект порядка 10–0% КПД. Кроме того, соединение LiGaхIn1-хTe2 имеет меньшую температуру плавления, чем LiGaTe2, и является более технологичным.

Разработчик: ИГМ СО РАН.

 

Способ эксплуатации газовой скважины

В рамках научной работы: «Обоснование инновационных экологически чистых технологий разработки месторождений УВ в сложных горно-геологических условиях на основе 3D-компьютерного моделирования, лабораторных экспериментов и опытно-промысловых исследований» получен ряд РИД1 по способам решения некоторых актуальных задач эксплуатации газового месторождения и контроля его разработки.

Одной из проблем разработки газовых месторождений Крайнего Севера и Сибири является процесс гидратообразования в стволах и в призабойной зоне скважин. Для решения этой проблемы используются подача ингибиторов гидратообразования или электронагревательные устройства.

Предлагается способ эксплуатации газовой скважины, включающий спуск колонны насосно-компрессорных труб с пакером и ингибиторным клапаном и подачу ингибитора гидратообразования по затрубному пространству через ингибиторный клапан в колонну насосно-компрессорных труб в процессе эксплуатации скважины. Таким образом, предотвращается возможное гидратообразование в призабойной зоне газовых скважин и обеспечивается их стабильная работа без периодической остановки скважин.

Области возможного применения.

Изобретение относится к области добычи природного газа и может быть использовано при разработке низкотемпературных газовых залежей, в призабойной зоне скважин которых может происходить гидратообразование.

Эффект от внедрения предлагаемой разработки достигается за счёт повышения производительности газовых скважин.

Разработчик: ИПНГ РАН.

 

Способ раздельного определения содержания нефти и газового конденсата в продукции нефтегазоконденсатных скважин

В рамках научной работы: «Обоснование инновационных экологически чистых технологий разработки месторождений углеводородов в сложных горно-геологических условиях на основе 3D-компьютерного моделирования, лабораторных экспериментов и опытно-промысловых исследований» получен ряд РИД по разработке недорогих и надёжных методик и оборудования для оперативного исследования проб нефти методом ИК –спектрометрии.

Разработчик: ИПНГ РАН.

 

Способ и установка для получения алмаза

Изобретение позволяет сократить время синтеза алмазов микронного и

субмикронного размера с использованием двухкомпонентной смеси железа и углерода, близкой к эвтектическому составу.

Получен патент на изобретение.

Разработчик: ИЭМ РАН

 

Новые виды строительных материалов на основе магнийсодержащих отходов горнодобывающей промышленности

В БИП СО РАН разработаны ресурсосберегающие экологобезопасные технологии переработки магнийсодержащих вскрышных пород (дуниты, базальты, серпентиниты) и некондиционного нефритсодержащего сырья гипербазитовых массивов с получением новых видов строительных материалов. Установлены закономерности интенсификации процессов гидратации и твердения композиционных материалов в зависимости от рецептурно-технологических параметров их получения.

Разработчик: БИП СО РАН.

 

Геолого-гидрогеологические модели площадок проектирования и строительства зарубежных АЭС ГК «Росатом»

Созданы геолого-гидрогеологические модели площадок проектирования и строительства зарубежных АЭС ГК «Росатом». Проведена интерпретация большого объёма инженерных изысканий и данных мониторинга, на основе которых осуществлены схематизация природных условий районов строительства АЭС, калибрация и верификация моделей.

Разработчик: ИГЭ РАН.

 

Технология флотационного обогащения руд и нерудного минерального сырья c тонковкрапленными ценными компонентами

Краткая характеристика основных технических параметров. Основные особенности предложенной технологии состоят в использовании для процесса флотации вводимых в перерабатываемую водно-минеральную суспензию (пульпу) газоводных эмульсий, содержащих тонко диспергированные пузырьки водорода и кислорода.

Технический эффект: повышение степени извлечения меди и сопутствующих благородных металлов из упорных руд с размером содержащих их минералов от 20 мкм на 10–5 % и более.

 

Способ разработки месторождений твёрдых полезных ископаемых

Область возможного использования. Способ может быть использован при открытой разработке сложноструктурных месторождений, сложенных прочными горными породами, характеризующихся природным обогащением полезными компонентами мелких классов взорванной руды, в частности руд с вкрапленной сульфидной минерализацией, ассоциирующей с кварцем.

Разработана конструкция усовершенствованного карьерного экскаватора для выемки руд, содержащих обогащённые мелкие классы. Способ заключается в совмещении выемочно-погрузочного процесса рудной массы с процессом отделения непосредственно в ковше обогащённой полезным компонентом рудной мелочи через специальные просеивающие поверхности в стенке и днище ковша с последующим перемещением рудной мелочи системой пневмотранспортирования в накопительный бункер отдельного транспортного средства.

Разработчик: ИГД ДВО РАН.