Директор Физико-технического института Фарход Шокир рассказал, как развивалась отечественная наука в годы независимости

ДУШАНБЕ, 07.09.2022 /НИАТ «Ховар»/. «В настоящее время благодаря мирной политике руководства страны и усилиям Главы государства Таджикистан находится на пути стабильного развития науки», — рассказал корреспонденту НИАТ «Ховар» директор Физико-технического института имени С. Умарова Национальной академии наук Таджикистана Фарход Шокир, статью которого НИАТ «Ховар» предлагает своим читателям ниже.

Учёный рассказывает, как развивалась отечественная наука, в том числе физика, за 31 год, какие были проделаны шаги, имеет ли страна необходимые возможности, ресурсы и инфраструктуру для этого?

Мир XXI века переживает глубокие, сложные и фундаментальные изменения, связанные с беспрецедентным ускорением научно-технического развития. Сегодня интенсивное и ускоряющее научно-техническое развитие является объективной реальностью, природа которого естественным образом ставит человечество перед

фактом доминирования научного мышления. То есть, реальным и центральным потенциалом являются уже не площадь государства, численность населения или природные богатства. Новейшая история развития мировых молодых брендов показывает и доказывает, что научная организация труда и научное мышление — наиболее устойчивые категории, на которые в век науки и технологий следует обратить неотложное и должное внимание. Другими словами, XXI век всё более ясно обнажает истинную силу и потенциал науки.

Следуя правилам точных, естественных и математических наук, докажем вышесказанное утверждение ясными и однозначными фактами. Согласно анализу одного из наиболее авторитетных и известных экономических печатных изданий в мире — американского финансово-экономического журнала «Форбс», уже несколько лет рейтинг самых дорогих брендов мира возглавляет пятерка компаний с наукоёмкой продукцией, а именно Apple (с капитализацией более 2.5 трлн $), Microsoft (2.0$), Google (1.4$), Amazon (1.3$). «Эти компании основаны исключительно на интеллектуальном труде и не занимаются, например, продажей нефти, газа или других природных ресурсов. В этом контексте одна из компаний, чей капитал, согласно прогнозам, к 2023 году превысит отметку 3 трлн $ (Apple), узнаваема в мире, в частности, своей брендовой продукцией – iPhone. Официальная стоимость одного экземпляра этой продукции иногда составляет тысячу долларов (iPhone 13 Pro: $999) и более. Однако если мы взглянем с точки зрения физики, то становится ясно, что один экземпляр iPhone, который имеет массу в пределе 140-240 г, состоит обычно на 40% из железа и алюминия, на 15-20% из углепластика, на 15-17% из композитных материалов (никель, медь, хром, кобальт и др.), на 6% из кремния и других элементов в меньших пропорциях. В общем, если посчитать стоимость 140-240 г составляющих материалов, в лучшем случае получим сумму, эквивалентную менее 2 долларов США. То есть, ценность продукции определяется исключительно интеллектуальной, научной составляющей (более 99.8%), а не материальной. Далее работает уже в основном классическая схема абсолютного преимущества автоматизированного копирования интеллектуальной продукции.

Можно привести множество аналогичных примеров, которые при объективном подходе наглядно показывают огромный созидающий потенциал научного развития, так как результаты вышеуказанного примера невозможно достичь никаким другим путем, кроме науки. С другой стороны, наука как область человеческой деятельности может существовать и развиваться только в мирных условиях. Анализ истории успешных мировых брендов показывает, что только в странах, обладающих мирным устройством и категорически не допускающих нарушение правопорядка, может быть развита научная инфраструктура, которая при должном подходе является самой эффективной инвестицией не только в экономическом, но и в стратегическом смысле.

Сегодня мы находимся на пороге 31-летия Государственной независимости, в течение которого таджикская наука, в начале преодолевая определенные и неизбежные трудности, связанные с распадом Союза, в настоящее время благодаря мирной политике руководства страны и Главы государства находится на пути стабильного развития.

В том числе, как один из представителей физико-технической области, являюсь свидетелем становления этой области в новом постсоюзном формате и перехода в устойчивое развитие в годы независимости. На конкретном примере истории развития Физико-технического института имени С. Умарова НАНТ в годы Государственной независимости Республики Таджикистан мы можем увидеть, как возрождались и перешли на путь развития несколько ключевых отраслей таджикской физики, начиная с известного во всем мире выдающимися научными результатами эксперимента «Памир» до организации современных инновационных лабораторий.

Эксперимент «Памир»

Как известно, начиная с 70 годов, ФТИ НАНТ совместно с Физическим институтом Академии наук СССР на Памире в урочище Ак-Архар на высоте 4360 м над уровнем моря проводил исследования по изучению взаимодействия элементарных частиц и нуклонов с нуклонами и ядрами при энергиях выше 10¹² эВ. В то время в эксперименте «Памир» наблюдался ряд уникальных и редких явлений, таких как суперсемейство «Ситора», образованное частицей с энергией порядка 10 эВ. А энергия взаимодействия частиц первичного космического излучения суперсемейства «Таджикистан» составляла 10¹⁸ эВ, которая является наибольшей энергией взаимодействия частиц из всех, зарегистрированных в мировой практике. В годы независимости таджикские физики неустанно работали над возрождением этой области, при поддержке руководства страны, начиная с 2008 года, подписанием Соглашения между Таджикистаном и Российской Федерацией эта область перешла на путь развития. В наши дни проведены ремонтные работы на высокогорных станциях Памира, проводятся непрерывные научные исследования и ежегодные экспедиции. Возрождение исследований космических лучей на высокогорных станциях Памира обладает огромным потенциалом мирового значения. На данный момент ФТИ НАНТ совместно с представителями Международного научно-исследовательского центра «Памир-Чакалтай» при поддержке Национальной академии наук Таджикистана и Правительства Республики Таджикистан проводят расчеты и обсуждения с научными учреждениями стран мира по оснащению станций современными средствами регистрации космических лучей.

Ядерная физика – исследовательский реактор «Аргус-ФТИ»

В начале 80-х годов Академией наук СССР было принято решение о создании в ФТИ НАНТ ядерно-аналитического центра на основе мощного источника излучения – реактора «Аргус-ФТИ», которое было обусловлено с обеспечением большого объёма аналитических исследований, необходимых для различных отраслей науки и народного хозяйства Республики Таджикистан. Но в связи с последующим распадом Союза работы по оснащению и запуску реактора были приостановлены.

С первых годов Государственной независимости руководство страны предпринимает все шаги для развития науки и образования. Благодаря поддержке Правительства страны и Главы государства в 2015 году была принята Государственная программа по восстановлению и дальнейшему использованию ядерного исследовательского реактора «Аргус-ФТИ». Реактор «Аргус-ФТИ» отличается безопасностью, простотой, относительно низкой стоимостью и компактностью, при этом имеет высокую научную и технологическую ценность. Реактор «Аргус-ФТИ» позволяет получить радионуклиды, которые предназначены для проведения ранней диагностики онкологических заболеваний, а также для терапии онкологических заболеваний, применение которых позволяет диагностировать рак на ранних стадиях (на 1 год раньше, чем традиционными методами). Они позволяют локализовать опухоль, предотвратить метастазирование, а также обладают болеутоляющими свойствами. Реактор позволяет, кроме наработки изотопов и определения элементов геологических образцов посредством активационного анализа, также провести неразрушающий контроль качества препаратов посредством радиографического анализа.

Физика атмосферы, климатология

Вопрос изменения климата является также особенно актуальным в последние десятилетия. В ФТИ НАНТ направление «Физика атмосферы» включает исследование состояния атмосферы, параметров, влияющих на состояние климата и озонового слоя, а также изучение процессов образования атмосферного аэрозоля в результате пылевых бурь и мониторинг состояния техногенного загрязнения атмосферы: регулярно проводятся измерения общего содержания озона в вертикальном столбе атмосферы в разные периоды года. ФТИ НАНТ в этом направлении сотрудничает с рядом научно-исследовательских институтов зарубежных стран, в том числе с Институтом тропосферных исследований имени Г. Лейбница в Германии (TROPOS), Колледжем атмосферных наук университета Ланчжоу в Китае. В частности, с 26 июня 2019 года в ФТИ НАНТ в рамках грантовых соглашений была доставлена и установлена новая инновационная лаборатория – шестая в мире измерительная станция глобальной сети атмосферы для исследований климата «PollyNet». Новая станция является первой в Центральной Азии и находится в пределах глобального пылевого пояса, простирающегося от Марокко до Китая. В рамках сотрудничества также проводится обмен таджикскими и немецкими молодыми учеными в целях подготовки высококвалифицированных кадров в области метеорологии и климатологии. На данный момент идут подготовительные работы по доставке и установке аналогичной инновационной лаборатории в рамках сотрудничества с Колледжем атмосферных наук университета Ланчжоу в Китае.

Исследование свойств новых инновационных материалов посредством

Одним из эффективных природных источников и альтернативным подходом выработки энергии является синтез и оптимизация свойств новых наноразмерных материалов для создания преобразователей солнечной и тепловой энергии в электричество, которая является эффективной и экологически безопасной по сравнению со многими другими методами. Большой потенциал роста этой ветви альтернативной энергетики обусловлен такими глобальными факторами, как необходимость обеспечения национальной энергобезопасности и повышение стоимости ископаемых источников энергии. Альтернативная энергетика имеет и другие уникальные преимущества: например, энергия Солнца доступна всем, бесплатна, практически неисчерпаема, а процесс ее преобразования в электрическую энергию не оказывает негативного влияния на окружающую среду.

На основе сотрудничества ФТИ НАНТ с Департаментом фундаментальных наук и инженерии Университета Васэда в Токио в институте проводится изучение геометрических и электронных свойств инновационных материалов с использованием метода теории функционала плотности. Далее на основе грантовых соглашений получены вычислительные микропроцессоры, на которых проводятся квантово-механические расчёты по определению закономерностей зависимости оптических параметров новых материалов от электронно-геометрических свойств, которые позволяют прогнозировать и находить новые эффективные и стабильные системы. Целью расчётов является необходимость разработки технологии создания высокоэффективных фотоэлектрических систем, преобразующих солнечное излучение в электричество. Доступность, дешевое производство, регулируемые свойства, относительно низкая стоимость и меньшая токсикология являются ключевыми факторами для исследований в этой области. На данный момент в ФТИ НАНТ разрабатывается проект создания инновационной лаборатории по синтезу нанопленок, удовлетворяющих современным требованиям, завершение и запуск запланированы на ближайшие годы. В рамках проекта молодые сотрудники ФТИ НАНТ проходят стажировку в университете Балеарских островов Испании и в университете Нова Португалии.

Исследования и практическое применение результатов в области физики низких температур

В ФТИ НАНТ совместно с научно-исследовательским гастроэнтерологическим институтом изобретен аппарат, с помощью которого можно использовать жидкий азот для уничтожения невидимых зараженных клеток на месте. Только в первый год изобретения (2016) уже 50 больным с туберкулёзом и циррозом печени, другими заболеваниями были сделаны операции по новой технологии (доктором медицинских наук, профессором С. Ахмедовым), и люди пошли на поправку. До настоящего времени проведено более 300 успешных криохирургических операций. До этого технологией пользовались в онкологическом центре Москвы, также она применялась в Нидерландах, Италии и Японии, для нашей страны разработанный способ лечения был недоступен.

Можно и дальше продолжить описание достижений физико-технических наук в стране, которые были реализованы благодаря мирной политике Правительства страны и обретению Государственной независимости, при которой у нас появилась возможность наладить широкое сотрудничество с научными центрами развитых стран мира.

Пользуясь случаем, поздравляю коллег и дорогих сограждан с наступающим Днем независимости Таджикистана, желаю здоровья и успехов.

ФОТО: Физико-технический институт имени С. Умарова Национальной академии наук Таджикистана