Будущее под ключ

Виталий Сараев
27 октября 2012, 10:13

России нужны крупные НИОКР-проекты. А для их осуществления необходимы организации, обладающие соответствующими кадровыми и инфраструктурными ресурсами. У нас таких осталось немного.

Фото: Юлия Лисняк / Grinberg Agency
Нынешний директор ЛФТИ Андрей Забродский сохраняет принципы, заложенные его основателем — Абрамом Федоровичем Иоффе

Длинный тускло освещенный коридор старого советского НИИ, с обеих сторон бесконечная череда встроенных стенных шкафов. Мой провожатый открывает несколько из них, не с первой попытки угадывая нужную дверцу. За ней оказывается короткий темный буфер и глухая дверь. Он подносит электронный пропуск, и мы из сумрака коридора попадаем в ярко освещенную суперсовременную лабораторию. Приветствуя нас, со своего места подпрыгивает вышколенный охранник. Это не декорации фантастического фильма, а настоящий научно-технический центр в Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе. В нем сейчас заканчивается монтаж технологической линии по полному циклу производства солнечных модулей — уменьшенной копии завода. Производство непростое: оно включает в себя и чистые помещения, и обеспечение безопасности при работе с боевыми отравляющими веществами. НТЦ обошелся почти в 2 млрд рублей. А возник он благодаря готовности Физтеха доводить свои фундаментальные разработки до внедрения в производство.

Физтех — огромный институт: две тысячи сотрудников. Он занимает второе место в России по цитированию научных работ после МГУ. Почти вся российская физика ХХ века вышла отсюда: Капица, Ландау, Харитон, Курчатов, Александров. Около 20 учреждений физико-технического профиля было создано учеными Физтеха из его лабораторий и филиалов в разных городах страны. Среди них такие гиганты, как Курчатовский институт — бывшая лаборатория №2, Санкт-Петербургский институт ядерной физики, Харьковский физтех. Последнее детище института — Санкт-Петербургский академический университет — это научно-образовательный центр нанотехнологий, которым руководит Жорес Алферов.

Нашу беседу с директором Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе член-корреспондентом РАН Андреем Забродским мы начали с вопроса о том, насколько богатая история института влияет на его настоящее.

— В основание Физтеха его создатель Абрам Федорович Иоффе заложил три принципа. Первый — глубокая и самая передовая фундаментальная наука, с которой Иоффе знакомился, работая в начале двадцатого века в Германии у великого Рентгена — лауреата первой Нобелевской премии по физике. Поэтому институт быстро выдвинулся в число ведущих исследовательских центров мира в области квантово-механических исследований твердого тела, а потом и в области ядерной физики. Второй — стараться доводить исследования института до масштабных прикладных разработок, которые были бы востребованы экономикой и оборонно-промышленным комплексом. И третий — решение проблемы подготовки квалифицированных кадров для науки путем создания базового факультета в Ленинградском политехническом институте. Такое сочетание: передовые фундаментальные исследования, плюс масштабные прикладные разработки, плюс подготовка квалифицированных научных кадров — это и есть наш Физико-технический институт.

История института — это история крупных проектов, оказавших огромное влияние на развитие индустрии и оборонно-промышленного комплекса страны. Например, создание импульсной отечественной радиолокации. Эти работы начались в институте в середине тридцатых годов силами специально созданной лаборатории. Накануне Великой Отечественной войны была принята на вооружение радиолокационная станция «Редут» с дальностью обнаружения 150 километров. Это давало полчаса для приведения в боевую готовность зенитной артиллерии флота и армии, чтобы встретить армады бомбардировщиков, шедшие на блокированный Ленинград. И это одна из причин, почему Ленинград так мало пострадал от бомбежек. Позднее по курсам, проложенным операторами РЛС, уже наша авиация летала бомбить их аэродромы базирования.

В 1936 году ФТИ был привлечен к решению задачи размагничивания военных кораблей. В Физтехе это дело поручили Анатолию Александрову — будущему президенту Академии наук. За три года силами руководимой им лаборатории и приданных подразделений ВМФ была разработана система, которая получила названия «Система ЛФТИ». Приказом по флоту без разрешения Александрова ни один корабль не мог выйти в море. Еще пример — обеспечение работы Дороги жизни, связавшей блокированный Ленинград с Большой землей по льду Ладожского озера. Сразу после начала ее функционирования начались странные аварии: тяжелые машины с Большой земли беспрепятственно преодолевали трассу, а значительно более легкие, которые шли назад, часто проваливались под лед. Диверсантов не нашли и обратились к ученым ЛФТИ. Те разработали и собрали специальный прибор, который назвали прогибографом для исследования колебаний льда. На дно бросался якорь, соединенный тросом с рамой на льду, на которой располагался самописец. Его перо регистрировало колебания льда. Сделали полсотни этих прогибографов, расставили по Дороге. В результате оказалось, что причина разрушения льда кроется в резонансе, который происходит, если машина едет со скоростью распространения волны подо льдом, равной 35 километрам в час. Влияют еще и интерференция с колебаниями, создаваемыми другими машинами, колоннами машин, с отраженной от берега волной. Выполненное в кратчайший срок исследование позволило эксплуатировать трассу до поздней весны, пока толщина льда не достигла 10 сантиметров.

К началу войны в ФТИ работало около 300 человек. Примерно треть были призваны в армию в первые месяцы войны. 103 человека остались работать в блокадном Физтехе, которым руководил профессор Павел Кобеко — «блокадный директор». Здесь была разработана противогангренная сыворотка, которая спасла сотни и тысячи раненых от смерти и ампутаций. Другие сотрудники во главе с Иоффе были эвакуированы в Казань, где вели работы не менее важные, чем те, что делались в Ленинграде. Именно тогда была создана лаборатория № 2 во главе с Игорем Курчатовым для реализации советского атомного проекта. Позднее она превратилась в Курчатовский институт.

После войны Физтех создавал отечественную полупроводниковую электронику и микроэлектронику. Сергей Королев привлек институт к решению задачи аэродинамики и тепловой изоляции спускаемой головной части космического корабля для первых полетов человека в космос. А создание отечественной гетероструктурной оптоэлектроники привело к Нобелевской премии Жореса Алферова.

Какой вам видится стратегия института?

— Институт всю свою историю занимался крупными проектами, из которых рождались совершенно новые отрасли и подотрасли — то, чего раньше не было. Всего этого в принципе не могла сделать отраслевая наука. А сейчас она и многократно ослабла. С другой стороны, перед страной возникли новые вызовы, ответить на которые нельзя без ускоренного развития сферы НИОКР: реиндустриализация, перевооружение армии, вступление в ВТО. Поэтому мы стараемся делать то же самое, но в условиях рыночной экономики, когда нет ни ГКНТ, ни Гос­плана, ранее бывших локомотивами развития сферы НИОКР в стране. Пытаемся мотивировать бизнес на участие в крупных проектах. Используем федеральные целевые программы, возможности «Роснано» и другие инструменты.

В 2007 году ученый совет института принял программу развития, заложив в нее 11 направлений фундаментальных исследований и 13 направлений поисковых исследований и прикладных разработок, включая проведение крупных НИОКР по ряду направлений. И более того, доведение их до стадии производства.

Физтеховские ученые не страдают комплексом неполноценности и еще со студенческой скамьи мотивированы браться за то, чего до нас не делал никто в мире или в России. У нас работает термоядерная установка, единственная, которая сделана в стране за тридцать лет. Ученые отделения физики плазмы, атомной физики и астрофизики ФТИ лет тридцать пять тому назад мучительно размышляли, по какому пути будет развиваться термоядерная техника. Пришли к выводу, что будет востребовано направление компактных, маленьких, сравнительно недорогих сферических токамаков. Тогда почти одновременно стали строиться три такие установки: в США, в Англии и у нас. Наша оказалась раз в семь-десять дешевле, а по некоторым параметрам даже лучше. Она нам обошлась в семь миллионов долларов. Сейчас мы планируем модернизацию этой установки. Она задействована в программе международного термоядерного реактора ИТЭР. Затем займемся совершенно новым в мире направлением — проектом компактного источника термоядерных нейтронов для гибридных схем ядерных реакторов с ориентировочным объемом затрат два с половиной миллиарда рублей. В ФТИ есть мощное астрофизическое направление. Для него вынашиваем новый проект уникального телескопа. В результате замедления высокоэнергетичных космических лучей в верхних слоях атмосферы образуется черенковское излучение в оптическом диапазоне, которое можно зарегистрировать на Земле. Правда, чтобы исключить атмосферные помехи, стоять он должен на высоте пяти километров, но такие места на Земле есть.

А какие проекты вы довели до прикладных исследований, внедрений?

Сейчас мы создаем в стране солнечную энергетику. Взяли на себя ниокровское сопровождение двух крупных проектов. Хронологически первый проект — строительство в Ставрополе завода по производству солнечных энергетических установок на основе отрабатываемой в ФТИ в течение уже сорока лет технологии концентраторной фотовольтаики. Такие установки обладают рекордно высоким коэффициентом полезного действия. В проекте было заложено три уровня коммерциализации: сам чип — размером несколько миллиметров, модуль, собранный на основе чипов, и готовая установка — такая, как та, что стоит на нашей крыше.

Насколько я знаю, проект по концентраторной фотовольтаике не задался?

Поначалу все было хорошо. Это был один из первых проектов, принятых «Роснано», с объемом затрат 5,7 миллиарда рублей. Вложенная институтом интеллектуальная собственность в составе 32 патентов и 48 ноу-хау была оценена в 400 миллионов рублей. К сожалению, инвестор оказался слабоват для такого проекта. И проект сейчас действительно практически заглох. А жаль, тем более что конкуренты не дремлют: похожий проект начали реализовывать в Калифорнии. Будем искать других инвесторов. Кстати, если этот проект реализовывать в технико-внедренческой зоне в Санкт-Петербурге, можно сэкономить от его сметы миллиард-полтора.

Быстрее стал реализовываться другой наш проект. По предложению Виктора Вексельберга мы взялись за ниокровское сопровождение для завода по тонкопленочным кремниевым солнечным энергетическим установкам. Он будет строиться в Новочебоксарске. Для этого на территории института был создан и прекрасно оборудован Научно-технический центр тонкопленочных технологий. Объем инвестиций составил 1,8 миллиарда рублей. Там современные технологические зоны и рабочие места. Приличная зарплата: она начинается от двух тысяч евро в месяц. Российские ученые вернулись сюда работать из научных центров Европы. Сейчас через НТЦ мы ведем крупные проекты в рамках Федеральной целевой программы, по сути, создаем в стране солнечную энергетику. Кстати, мы уменьшаем риски наших бизнес-партнеров тем, что берем на себя сопровождение наших разработок на производстве, дальнейшее их развитие для поддержания конкурентоспособности и подготовку кадров на наших базовых кафедрах в ведущих университетах Санкт-Петербурга.

А есть еще примеры?

— Разработки в области солнечной и водородной энергетики, которые ведутся в институте, потянули за собой и создание эффективных электронакопителей: суперконденсаторов и аккумуляторов. Мы ведем крупные НИОКР по литий-ионным аккумуляторам, а также НИР-проекты по суперконденсаторам в рамках ФЦП при участии частных инвесторов.

Сейчас готовимся вывести в производство проект по мощным полупроводниковым лазерам. Это для национальной программы по лазерному термояду. Наши лазеры обладают высокой эффективностью. Могут с успехом использоваться для систем накачки мощных лазеров, импульсами которых будет создаваться нагрев вещества до температур протекания термоядерной реакции.

В силовой электронике есть интересная концептуальная разработка: базовое переключающее устройство — аналог интегрального полевого транзистора, IGBT. Это силовая интегральная схема, которая состоит из биполярного и полевого транзистора — ячейка размером микрон пять. Несколько сотен тысяч таких ячеек в устройстве работают параллельно. Объем импорта в Россию приборов на основе IGBT составляет около двух миллиардов долларов в год. Для применения в оборонно-промышленном комплексе, однако, важна стратегическая зависимость от импорта. Непреодолимый для отечественной промышленности недостаток − необходимы технологические линии с субмикронным разрешением, которых у нас в стране практически нет.

Под руководством академика Игоря Грехова в отделении твердотельной электроники ФТИ был разработан и изготовлен прибор, который по параметрам близок к IGBT, но его можно серийно выпускать на отечественных технологических линиях. Его элементарная ячейка существенно проще: не два довольно сложных транзистора, а один тиристор. Управление осуществляется одним внешним полевым транзистором. Разработка внедрена на заводе «Микрон» в Воронеже. Продажную цену планируют сделать процентов на тридцать ниже, чем у зарубежных аналогов.

Что для вас является основным препятствием для развития?

— Сейчас бич и сферы производства, и сферы разработок — устаревшая инфраструктура. Устаревшая настолько, что проще во многих случаях не модернизировать, а утилизировать ее и взамен строить новые лабораторные и заводские корпуса. Будет дешевле.

В институте износ основных фондов составляет 82 процента, притом что губительным для предприятия считается порог 50 процентов. Из 29,5 тысячи единиц основного оборудования 27,5 тысячи имеют износ 100 процентов. Это следствие того, что в Российской академии наук на протяжении двух десятилетий фактически одна статья бюджета — зарплата. Ее заметно, до приличного уровня, подняли в 2008 году, но с тех пор только индексировали. Средняя зарплата научного сотрудника в институте за прошлый год была около 36 тысяч рублей. И это с учетом средств, которые мы привлекаем по грантам и контрактам. Если взять чисто академическую зарплату, то она раза в полтора меньше. Сравните: молодой лейтенант в армии получает среднее жалование около 50 тысяч. А средний ученый — это уже не молодой человек, это пятьдесят с небольшим лет.

Наличие крупных проектов позволяет нам часть средств тратить на приобретение оборудования, по мелким это практически невозможно. Я уже приводил в качестве примера НТЦ тонкопленочных технологий. Он является для нас технологической базой для НИОКР. Таким способом мы решили задачу техперевооружения одного из своих прикладных направлений. Но, подчеркиваю, только одного.

Самая современная термоядерная установка в России — сферический токамак «Глобус-М» expert_825_058.jpg Фото: East News
Самая современная термоядерная установка в России — сферический токамак «Глобус-М»
Фото: East News

Как же вы планируете привлечь инвестиции, необходимые для техперевооружения по остальным направлениям?

— За последние лет восемь государство создало несколько эффективных программ техперевооружения для университетов. И многие из них очень прилично сейчас выглядят. К сожалению, там не везде есть необходимые научные школы. И для их создания нужно двадцать-тридцать лет. А у нас, напротив, есть научные школы, признанные в мире, но, к сожалению, нет современного оборудования. А ведь, чтобы браться за НИОКР, нужно разрабатывать технологии на оборудовании, аналогичном тому, которое будет стоять на заводе. Иначе какой смысл? Ты сделал на своем лабораторном оборудовании технологию, подтвердил параметры, которые тебе задали, но попробуй воспроизвести это все на другом оборудовании.

Вся годовая программа Российской академии наук по приобретению научного и технологического оборудования — это около трех миллиардов рублей на 500 институтов. С ее помощью, конечно, можно решить задачу технического перевооружения такого крупного института, как наш Физтех… Если все деньги давать ему одному в течение нескольких лет. Но это же утопия. Поэтому для техперевооружения надо искать другие пути.

Сейчас мы вынуждены нагружать заказчика или инвестора дополнительными затратами на оборудование. Поэтому проекты тяжелеют, ведь под каждое направление нужно вложить порядка миллиарда рублей в перевооружение технологической базы.

Постепенно мы в Физтехе пришли к проекту создания НИОКР-центра. Он задуман в виде «островка» отраслевой науки внутри крупного академического института. В нем будут технологические зоны, где собрано родственное оборудование, в том числе — чистые комнаты для работы по полупроводниковым технологиям. Здесь же конструкторское бюро, центр испытаний и сертификаций. Все это, будучи собранным в одном месте, позволяет в три-четыре раза снизить суммарные затраты на создание и эксплуатацию. Мы планируем, что затраты на подобный центр должны составить около пяти миллиардов рублей: полтора на инфраструктуру и три с половиной на оборудование. При этом будет создано шестьсот современных рабочих мест для исследователей, технологов и разработчиков. Есть надежда, что со следующего года этот проект начнет реализовываться.

Минобрнауки на протяжении последних лет пытается перенести фокус прикладных исследований на университеты. На ваш взгляд, университеты смогут занять место отраслевой науки?

— Везде нужен профессионализм. Наша вузовская наука более академично настроена, оторвана от сферы НИОКР по сравнению с западной. И сейчас происходит правильная вещь — сближение наших вузовских программ с зарубежными, дрейф в сторону исследовательской деятельности. Только надо понять, до какого уровня она может и должна развиться в университетах и что для профессора университета все же главнее: образовательная деятельность, научная или разработки. Согласитесь, нельзя усидеть сразу на трех стульях. Специфика любого вуза, и в США, кстати, тоже, состоит в том, что исследовательская деятельность ведется маленькими группами, по несколько человек. А у нас, скажем, в ФТИ есть термоядерная установка «Глобус», на которой работает более ста человек. И я не могу себе представить, чтобы какой-нибудь наш университет бросил такие же силы на что-то подобное.

Насколько успешны попытки коммерциализации ваших изобретений?

— При ФТИ за двадцать лет возникло около сорока малых предприятий. Мы им помогаем, иногда практически безвозмездно. У нас для этого есть патентно-лицензионная, юридическая служба, отдел внешнеэкономической деятельности, центр трансфера технологий, которые не только работают на институт, но и помогают этим компаниям.

Лет двадцать назад нашими учеными были организованы первые предприятия. Несколько из них сейчас крепко стоят на ногах — в них работает по нескольку сотен человек. Позднее «Роснано» поддержало несколько других предприятий, созданных нашими сотрудниками, вернувшимися из-за рубежа. Сколково подхлестнуло последнюю волну. Наконец, по Федеральному закону № 217 мы создали несколько предприятий уже с участием института. Среди них есть хорошие проекты по светодиодам, по вертикально-излучающим лазерам. Но это всего лишь малые, в лучшем случае средние предприятия, не связанные с реализацией крупных проектов института, мало влияющие на его бюджет и развитие. Что касается серьезных вызовов, стоящих перед страной по части НИОКР, то здесь их влияние незначительно.

Поэтому у меня за последние годы сильно изменилось представление об оптимальной организации прикладной деятельности. И в интересах страны, и в интересах развития института следовало бы перенести центр тяжести с этих малых инновационных предприятий внутрь институтов.

Нужно не стремиться изо всех сил идти в бизнес, а ограничиться участием института в сфере НИОКР. Тогда не нужно создавать малые предприятия. Институт выступает исполнителем, все его службы работают в интересах его проектов, коллектив собирается моментально из разных лабораторий и групп. И мы готовы браться за любые проекты, сложные и важные, вплоть до создания новых отраслей. Если своих сил не хватает, то мы можем рассчитывать на участие других научных организаций и университетов. Все это легкоуправляемо на основе учета интересов всех участников. Но при этом, подчеркиваю, мы не лезем в бизнес — мы продаем результаты научно-исследовательской, опытно-конструкторской работы, сами разработки. И это комфортно для ученых и разработчиков: им не надо уходить из лабораторий института, у них сохраняется статус сотрудника, а дополнительное финансирование идет на зарплату, материалы и новое оборудование.

Малые предприятия нужны, чтобы пробудить и развить инициативу. Но нельзя весь Физтех превратить в них. Некоторые из отраслевых институтов потому и умерли, что стали набором малых предприятий, и сейчас многие из них не могут взяться за крупные проблемы.

В чем специфика работы с различными заказчиками? Кто больше всего расстраивает?

Промышленность нас ничем не расстраивает, кроме того, что никак не может стать серьезным заказчиком в сфере НИОКР. У нас есть ряд вопросов к организации федеральных целевых программ. Например, по части задержки финансирования работ при их начале или в первый квартал. Я не понимаю, кого мы этим обманываем? Слышал, что таким образом якобы Минфин экономит часть бюджета. Послушайте, если радикально экономить бюджет, лучше вообще не давать денег. Но если уже мы финансируем работу, то зачем сокращать? Мы же губим этим производительность труда в России. Почитайте «Капитал»: надо стараться ускорять цикл Д—Т—Д, а не замедлять.

Достало уже засилье бумажной бюрократии. Маленькие по деньгам проекты сопровождаются огромным количеством всяких бумаг и бессмысленной документации. И этот поток постоянно нарастает и делает нерентабельными дешевые проекты. Много неприятностей доставил нам 94-ФЗ на конкурсах различных ФЦП.

Есть и системная проблема с экспертизой заявок в ФЦП и приемкой работ. Например, в текущем году через ФЦП двух министерств прошли крупные лоты по разработке систем солнечной энергетики с коэффициентом полезного действия, заметно превышающим мировой рекорд. По мнению специалистов из ФТИ, это мыльные пузыри на ниве НИОКР. Они провоцируются низким уровнем экспертизы заявок и приемки работ. Неужели трудно поднять требования, хотя бы в случаях, когда предполагается установление мирового рекорда?! Мы, со своей стороны, готовы участвовать в таких экспертизах и приемках.

Вы раньше высказывали идею о расчленении Минобрнауки на два отдельных ведомства. Вы все еще ее придерживаетесь?

Не согласен со словом «расчленение». Более подошло бы «преобразование». Да, я только укрепился в этой мысли и даже написал письмо Владимиру Путину по этому поводу в виде отклика на его программную статью в газете «Ведомости» от 31 мая 2012 года. Ответа, правда, не получил. Мы гордимся тем, что входим в группу стран БРИКС, где мы как раз не быстрые. Но все «быстрые» имеют свои министерства науки и технологии, отдельные от образовательных ведомств.

Поясню. Кто у нас отвечает за сферу НИОКР? Все министерства понемногу. Но более других — Минобрнауки, которое в основном сосредоточило интеллектуальные и финансовые ресурсы на другой масштабной задаче — развитии системы образования. Если вы смотрите телевизор, то знаете, за что может влететь министру образования и науки: за проблемы в университетах, школах, даже в детских садах. И никогда — за сферу НИОКР.

Задача реиндустриализации страны имеет межотраслевой характер, гигантский объем и сложность. Она требует создания специального министерства науки и технологий и возложения на него ответственности за весь комплекс вопросов разработки и реализации научно-технической политики в стране, за развитие сферы исследований и разработок. В состав МНТ целесообразно включить научную часть из Минобрнауки, что позволило бы развивать науку не только как часть системы образования, но и как производительную силу общества. Пока в России не будет единого штаба организации и проведения НИОКР, спросить за неудачи будет не с кого.