Открытия российских учёных за последние 5 лет

Профессор, руководитель студенческого научного клуба Андрей Петрович Преображенский составил подборку самых ярких открытий российских учёных за последние 5 лет.

1. Сотрудники Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН и Новосибирского государственного университета адаптировали методику, сформированную 50 лет назад, для уничтожения раковых клеток у крупных животных. Экспериментальным путём они вызвали регресс опухоли у 15 кошек и собак на основе бор-нейтронозахватной терапии. В отличие от уже созданной методики лечения рака протонами, которая широко распространена в российских клиниках, новосибирцы использовали нейтроны. Животным, которые имели спонтанные опухоли, вводили препарат с изотопом бор-10 и делали облучение при помощи пучка нейтронов. Поглощение нейтрона бором обуславливает ядерную реакцию, которая ведёт к уничтожению раковых клеток и не затрагивает здоровые. Это первое в мире исследование лечебного действия нейтронов на крупных млекопитающих стало серьёзным шагом к клиническим испытаниям на людях.

2. Команда учёных из Москвы и Новосибирска совместно с зарубежными коллегами создала первый в мире органический 2D-светотранзистор. Эти 2D монокристаллы сочетают в себе высокую подвижность носителей заряда и люминесценцию. На их основе можно получить органические светотранзисторы – устройства, способные управлять электрическим током и излучать свет. Двумерные (2D) полупроводники дают возможности для изготовления сверхтонких прозрачных электронных устройств, необходимых для развития интернета вещей и сенсорики. Свойства этих материалов открывают возможности для того, чтобы создавать гибкую, сверхтонкую, прозрачную и бюджетную электронику. 

3. Впервые в мире была представлена квантовая нейронная сеть, которая может распределять картинки по разным классам изображений: рукописные цифры, предметы одежды и обуви. Её создали физики из Российского квантового центра, НИТУ МИСИС и МГУ им. М. В. Ломоносова. Учёные разработали оригинальный подход к обучению нейронной сети. Они взяли уже существующие квантовые свёрточные нейронные сети и провели изменение их основы – модель квантового персептрона, то есть модель восприятия информации мозгом в виде логической схемы. После этого физики обучили модифицированную сеть для распознавания и распределения картинок по категориям. Точность распознавания была более 90%.

Мощность классических компьютеров перестаёт расти. Быстрее и качественнее справляться со сложными задачами людям позволят квантовые нейросети. Их улучшение приблизит нас к созданию более совершенного компьютерного зрения.

4. Отечественные учёные представили первые российские прототипы натрий-ионных аккумуляторов. Они рассматриваются в перспективе как альтернатива для более дорогих литий-ионных аккумуляторов, а также свинец-кислотным аккумуляторам из-за большей энергоёмкости. Если российские разработчики внедрят эту технологию, им не придётся покупать за рубежом аккумуляторы для электротранспорта, промышленных роботов и систем хранения энергии. Натрий находится на шестом месте по распространению в земной коре. Его легче добывать, чем литий. А ещё стоимость солей натрия примерно в сто раз меньше литиевых. Хотя первые работы в области натрий-ионных аккумуляторов появились приблизительно тогда же, когда и литиевые, последние отличались более высокой ёмкостью и мощностью, поэтому учёные и производители сосредоточились на них. Однако исследования, которые проводились в последние годы, показали возможности для получения характеристик натрий-ионных аккумуляторов, почти не уступающих литиевым «конкурентам».

5. С самого начала пандемии COVID-19 российские учёные активно разрабатывали вакцину, антивирусные препараты и тест-системы. Прорывным стал 2020 год, а в 2021 исследования продолжились. В феврале в журнале The Lancet были опубликованы промежуточные результаты фазы III клинических испытаний вакцины «Спутник V», которая была создана Национальным исследовательским центром эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи. Её общая эффективность – 91,6 %, а против средней и тяжёлой формы COVID-19 – 100%.

«Спутник V» – одна из трёх вакцин в мире, чья степень защиты более 90 %. Препарат зарегистрировали в 71 стране. Отдельно была доказана его эффективность против вариантов коронавируса, отнесённых Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) к группе вызывающих обеспокоенность, включая штаммы «альфа» и «дельта».