ДОКЛАД ОБЩЕСТВЕННОГО СОВЕТА ПРЕДСЕДАТЕЛЯ ВОЕННО-ПРОМЫШЛЕННОЙ КОМИССИИ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РФ "Фонд перспективных исследований в системе оборонных инноваций"Основные направления исследований, на которые обращалось внимание при создании ФПИ
1. Биоинженерия органов человекаЦель программы – создание технологий экстренного спасения жизней в ситуациях, когда существующие биомедицинские технологии уже бессильны: в случаях потери жизненно важных органов в результате ранений, инфекций или развития злокачественных новообразований.
Научная задача – выращивание органов и тканей из собственных клеток человека методом воссоздания натурального органа: нанесения клеточного покрытия на децеллюляризованный белковый или синтетический каркас с использованием ростовых факторов для управляемой дифференцировки стволовых клеток.
Критические технологии:- разработка механизмов дифференцировки и трансдифференцировки клеток, в том числе методами генной инженерии;
- моделирование тканей и органов вне организма (тканевая инженерия), включая разработку методов трехмерного культивирования клеток с целью выращивания тканей и органов для трансплантации;
- разработка технологий трансплантации стволовых и направленно дифференцированных клеток с искусственным внеклеточным матриксом.
Результаты программы.
Результатом программы станет технология выращивания сложных органов человека из собственных клеток.
2. Производство человеческой кровиЦель программы — создание технологии производства безопасной и нетоксичной искусственной крови, идентичной донорской.
Научная задача – создание технологий получения клеточных продуктов человека в нужном месте и необходимом количестве вне организма.
Критические технологии:- создание персональных клеточных препаратов на основе индуцированных плюрипотентных стволовых клеток;
- разработка технологий выделения и выращивания культур клеток с заданными свойствами, в том числе стволовых и прогениторных клеток;
- разработка технологий культивации гемопоэтических стволовых клеток с последующей направленной дифференцировкой в различные типы клеток крови.
Результат программы.
Результат реализации программы – создание технологии производства человеческой крови путем размножения и дифференцировки клеток в биореакторе в автоматическом режиме.
3. КриоконсервацияЦель программы – сохранение донорских органов в течение нескольких месяцев при низкой температуре для последующей пересадки по необходимости.
Научная задача – создание технологии длительного низкотемпературного хранения и последующего восстановления человеческих органов, предназначенных для последующей трансплантации.
Критические технологии:- создание техники поддержания необходимого температурного режима с минимальным градиентом;
- разработка методов предотвращения рисков повреждения тканей при криоконсервации;
- создание новых типов тканеспецифичных криопротекторов;
- создание технологий тканевой инженерии для восстановления прошедших криоконсервацию органов.
Результат программы.Создание технологии подготовки и длительной криоконсервации органов человека (сердце, печень, почки), технологии функционального восстановления для пересадки реципиенту, создание прототипа линии подготовки и установки организации длительного хранения органов.
4. Реанимационный роботЦель программы – создание робототехнического средства спасения раненых или пострадавших в катастрофах, способного не только остановить кровотечения, непрерывно проводить необходимый мониторинг здоровья, зафиксировать шейный отдел в случае переломов, но также ввести человека в состояние искусственной комы, либо «гибернации», специальной газовой смесью, растянув таким образом «золотой час».
Критические технологии:- технологии малоинвазивной диагностики – анализ основных показателей жизнедеятельности;
- разработка аппаратно-технического обеспечения оперативных вмешательств;
- создание адаптивных манипуляторов с обратной связью, в том числе из функциональных и интеллектуальных активируемых материалов;
- разработка средств реанимационной поддержки и систем мониторинга функционального состояния организма;
- химические средства замедления метаболизма, введения в искусственную кому.
Результат программы.Создание роботехнического аппарата-паука для оснащения либо военно-полевых медицинских групп, либо использования как составной части роботизированного эвакуационного комплекса.
5. Промышленная технология производства материалов и компонентов топлив «по требованию»Цель программы – производство средствами биотехнологии необходимых материалов – топлива, продуктов, конструкционных материалов, из имеющегося сырья и в нужном количестве.
Научная задача - разработка технологий промышленного биологического синтеза сложных химических соединений в генетически модифицированных микроорганизмах за счет унифицированной системы компонентов генома, технологий ферментации и промышленной очистки.
Критические технологии:- совершенствование технологий получения биоконструкционных материалов и поиск новых микроорганизмов, обладающих необходимыми свойствами;
- изучение возможности и отработка методов совместного культивирования прокариот для обеспечения замкнутого цикла получения функциональных материалов и компонентов топлив;
- создание комплексов автоматизированного проектирования биологических систем – интегрированных программных средств синтеза ДНК и РНК элементов;
- создание технологий измерения параметров единичной клетки;
- создание технологий проектирование низкоуровневой архитектуры функциональных бактериальных культур (E.coli) с использованием специализированной САПР.
Результат программы.Создание современных информационных технологий проектирования функциональных биологических систем в инструментарии синтетической биологии и программных средствах на основе постгеномных технологий – от высокоуровневого описания до реализации в синтезированных функциональных участках генома (программное обеспечение); разработка и производство специальных сред для промышленного роста культур (биохимия); создание промышленных ферментеров объемом до 100 000 литров и систем очистки продуктов, в том числе построенных по модульному принципу.
6. Интегрированные сетевые технологии и разумные сети управления.Цель программы – создание технологий оперирования совокупностью объектов, средств и систем, как единым управляемым пространством, в частности сведением информации (технологии C4ISR+), развитием технических средств связи, тактической разведки и обработки информации, а также методов сведения результатов разнородных средств мониторинга и наблюдения, прогнозов и моделирования.
Научная задача – построение математических моделей «system-of-systems» (система систем, суперсистема) и реализация в виде информационных комплексов, представляющих собой совокупность проблемно-ориентированных или специализированных систем, объединенных воедино своими ресурсами и возможностями, для создания новой, более сложной системы, которая сможет предложить большую функциональность и производительность, чем просто сумма составляющих компонент.
Критические технологии:- многоспектральные системы формирования карты обстановки и составляющих объектов;
- технологии интерфейсов контроля, управления и коррекции действия сил и средств;
72 - технологий радио- и радиотехнической разведки и радиолокационных средств наблюдения детальной и обзорной радиолокационной разведки;
- технологии межвидовой информационно-управляющей системы оперативного и тактического звеньев с интеграцией функций разведки, РЭБ, опознавания, топогеодезического обеспечения и интегрированной системы спутниковой связи;
- технологии программно-аппаратных средств, функционирующих в реальном масштабе времени на основе гибридных микропроцессоров и коммутируемых каналов.
Результат программы.Преимущественное использование разработанных комплексов и систем для управления разведывательно-ударными и разведывательно-огневыми комплексами в составе наземных роботехнических средств и беспилотных летательных аппаратов, при наличии функционального интерфейса с Единой системой управления войсками тактического звена (ЕСУ ТЗ).
7. Скоростные транспортные системыЦель программы (
в редакции ВПК.name) - уравнять Россию и страны Европы по скорости внутренних перемещений: качественное увеличение скорости перемещения наземным и воздушным сообщениями в гражданском секторе.
Критические технологии:- Гиперзвуковой пассажирский самолет (суборбитальный аппарат)
- Вакуумный поезд
- Поезд на магнитной подушке (Маглев)
- Экранолет
- Скоростной вертолет
Результат программы.Стратегическая цель – создание сети «новых железных дорог» и межконтинентальных авиаперевозок, которые позволят на порядок сократить затраты времени на транспортное сообщение.
8. Коммерческое использование космосаЦель программы - Создание космического лифта – т.е. тросовой транспортной системы основанной на действии центробежной силы, стало возможным с открытием углеродных нанонтрубок, структур, позволяющих, теоретически, получать нити бесконечной длины.
Критические технологии:- Космический лифт
- Орбитальный порт
- Межпланетный корабль
Результат программы.Разработка проекта и создание инфраструктуры космического лифта, обеспечивающей постоянную связь Земли с геостационарной орбитой.
9. Новые решения в энергетике: расширение ресурсной базы, накопление энергии, повышение КПДЦель проекта — получить возможность быстрой зарядки батарей любых размеров.
Критические технологии:- Органический цикл Ренкина (ОЦР или ОРЦ в различных источниках)
- Линейный электроагрегат
- Редокс-аккумуляторы
Результат программы.Синергитический эффект от внедрения новых батарей в сочетании с линейными электроагрегатами и другими инновациями обеспечит скачкообразный рост эффективности энергосистем, с трудноподсчитываемыми на сегодня экономическими последствиями.
10. Военная робототехникаЦель программы – насыщение всех видов Вооруженных сил дистанционно управляемыми и автономными аппаратами различного назначения в тех частях и подразделениях где это необходимо.
Критические технологии- Глубоководный автономный робот
- Высотный БПЛА
- Наземный патрульный робот
- Экзоскелет/силовой доспех
Результат программыСоздание нескольких семейств дистанционно управляемых и автономных аппаратов (подводных, наземных, летающих), и роботизированного доспеха/экзоскелета, обеспечивающих рост эффективности имеющихся и перспективных систем вооружения, а также отдельных бойцов.