Справка о Перечне технологических платформ, предлагаемых для утверждения
Правительственной комиссией по высоким технологиям и инновациям
Медицинские и био- технологии
Технологические направления 2
Краткое описание предполагаемых задач и основных результатов создания технологической платформы 2
Краткое описание рынков и секторов экономики, на которые предполагается воздействие технологий, развиваемых в рамках технологической платформы 5
2. БИОИНДУСТРИЯ И БИОРЕСУРСЫ – БИОТЕХ 2030 7
Технологические направления 7
Краткое описание предполагаемых задач и основных результатов создания технологической платформы 7
Ключевая цель технологической платформы 7
Ближайшие цели и задачи технологической платформы 7
Разработка концепции развития отечественной биоиндустрии и биоресурсной базы и ее взаимодействия с другими отраслями экономики. 7
Создание новых и развитие традиционных для российской экономики рынков сбыта. 7
Разработка, обсуждение и принятие документов, определяющих основные научно-технические приоритеты развития в области компетенции ТП: 7
прогноз развития биоиндустрии и биоресурсов; 8
стратегическая программа исследований, СПИ; 8
дорожная карта, план реализации СПИ. 8
Реализация принципов ГЧП, учет точек зрения, интеграция мнений и мобилизация ресурсов всех заинтересованных сторон: государства, промышленности, научного сообщества, контролирующих органов, пользователей и потребителей. 8
Помощь в проведении экспертизы государственных и отраслевых решений в области компетенций ТП. 8
Интеграция биотехнологических знаний и приложений в различных секторах экономики. 8
Взаимодействие с аналогичными зарубежными структурами в ЕС и мире, региональными и национальными структурами (ETP Sustainable Chemistry, ETP Forestry, CLIB2021, EuropaBio и т.п.). 8
Создание коммуникативных инструментов и информационное сопровождение по областям компетенций ТП. 8
Совершенствование образования и развитие кадрового потенциала в области биотехнологий в Российской Федерации. 8
Новые продукты и технологии 8
Социально-экономические результаты деятельности ТП: 8
Краткое описание рынков и секторов экономики, на которые предполагается воздействие технологий, развиваемых в рамках технологической платформы 9
Аграрный сектор (биологические препараты для стимуляции роста и защиты растений, компоненты кормов, ферменты, аминокислоты, ветеринарные препараты и др.) 9
Сектор «Пищевая промышленность» (пищевые ингредиенты, закваски, продукты функционального и лечебного питания и др.) 9
Промышленная химия (широкий класс продуктов биологического синтеза, способных функционально замещать химические продукты, в том числе биопластики или биополимеры) 9
Добыча и переработка полезных ископаемых, охрана окружающей среды (биопрепараты для добычи и транспортировки нефти и нефтепродуктов, биогеотехнологии и технологии биогидрометаллургии, биодеструкторы поллютантов, биосенсоры для контроля загрязнений и мониторинга окружающей среды) 10
Лесной сектор (системы мониторинга лесных ресурсов; услуги, связанные с охраной, защитой и воспроизводством лесов, использованием недревесных ресурсов; услуги лесозаготовительных предприятий; целлюлоза, волокнистые полуфабрикаты, бумага и картон, композиты, пищевые волокна и новые производные целлюлозы для пищевой промышленности, санитарно- гигиенические продукты; конструкционные системы для строительства) 10
Отдельно следует отметить огромное значение, которое имеют биопрепараты для переработки и утилизации отходов, как агропромышленного сектора (отходы животноводства, отдельных отраслей пищевой промышленности) так и для переработки различных видов промышленных, лесных и бытовых отходов. 10
3. БИОЭНЕРГЕТИКА 11
Технологические направления 11
технологии получения пищевых добавок для промышленного сельского хозяйства (животноводство, птицеводство, рыбоводство) в рамках комплексного использования биомассы. 11
Краткое описание предполагаемых задач и основных результатов создания технологической платформы 12
разработка концепции развития и Дорожной карты (прогноза) реализации концепции отечественной биоэнергетики, ее интеграции с другими отраслями отечественной и зарубежной экономики, координация и долгосрочное планирование принципов и методов взаимодействия; 12
разработка стратегии и программы исследований в области биоэнергетики, структурированной по цепочке – научно-исследовательские работы – опытно-конструкторские – коммерциализация – пилотные проекты; 12
создание механизмов государственной, частной и международной поддержки научных программ (государственные программы, ФЦП, программы НИОКР компаний, 7-ая рамочная программа ЕС, программы международного научно-технического сотрудничества); 12
объединение усилий представителей бизнеса, науки, государства и гражданского общества в определении стратегических потребностей бизнеса и общества по созданию перспективных коммерческих технологий и оборудования, новых продуктов и услуг в области биоэнергетики и других смежных областях; 12
стимулирование инноваций, расширение научно-производственной кооперации и формирования новых партнерств, поддержка научно-технической деятельности и процессов технологической модернизации предприятий биоэнергетической и смежных отраслей, существенное повышение на этой основе конкурентоспособности энергетического, химического и сельскохозяйственного секторов экономики; 12
мониторинг состояния биоэнергетики, анализ рыночного потенциала биоэнергетических технологий, создание системы информационного обмена с использованием всего набора современных информационных технологий; 12
развитие кадрового потенциала биоэнергетической отрасли, взаимодействие и поддержка научно-образовательных центров, ВУЗов, академической и отраслевой науки, бизнеса; 12
совершенствование нормативно-правового регулирования в области биоэнергетики; внесение проектов технологических регламентов, экологических стандартов и т.п.; 12
переход на новый уровень экологических стандартов и нормативно-правовой базы в области биоэнергетики в Российской Федерации; 12
создание новой сырьевой базы (возобновляемая непищевая биомасса) для химической и смежных отраслей промышленности, альтернативной ископаемым углеводородам; 12
создание необходимых технологических, правовых и финансово-экономических условий для развития национальной промышленности по производству энергогенерирующих систем, использующих непищевую биомассу и отходы сельского хозяйства; широкого класса экологически чистых моторных топлив; широкого спектра химических, фармацевтических, пищевых и других продуктов; 12
организация новых производств и высокотехнологичных компаний в области биоэнергетики, в том числе в сельских и отдаленных районах России, повышение трудовой занятости населения; 13
приближение российских экологических стандартов к мировым и резкое улучшение экологической ситуации в крупных городах Российской Федерации за счет снижения эмиссии вредных транспортных выхлопов; 13
разработка учебных планов и образовательных программ, подготовка и переподготовка кадров, привлечение и закрепление на предприятиях и организациях отрасли талантливой молодежи. 13
Краткое описание рынков и секторов экономики, на которые предполагается воздействие технологий, развиваемых в рамках технологической платформы 13
4. НАЦИОНАЛЬНАЯ ПРОГРАММНАЯ ПЛАТФОРМА 14
Технологические направления 14
Краткое описание предполагаемых задач и основных результатов создания технологической платформы 17
Классификация результатов по срокам 18
Краткое описание рынков и секторов экономики, на которые предполагается воздействие технологий, развиваемых в рамках технологической платформы 19
Группы технологий, которые предполагается развивать в рамках технологической платформы 20
1В рамках платформы предполагается развивать следующие группы технологий: 20
5. НАЦИОНАЛЬНАЯ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА 24
Технологические направления 24
2В долгосрочной перспективе должны быть получены следующие результаты: качественный скачок в развитии СТ, обеспечивающий их массовое внедрение во все сферы жизнедеятельности государства - включение СТ в качестве неотъемлемого звена в технологической цепочке предприятий; ликвидация технологической зависимости России в стратегически важных направлениях развития СТ, экзафлопсный уровнь российских суперкомпьютерных систем будет достигнут не позднее стран-лидеров мировой экономики; активная деятельность открытого экспертного сообщества с прозрачными механизмами деятельности, способствующего созданию инноваций в сфере СТ; компьютерное образование нового поколения. 25
3В среднесрочном плане запланированы следующие результаты: начало работы эффективных механизмов внедрения СТ в экономику; выход на международный рынок в области суперкомпьютерных систем и их компонентов; появление развитых секторов наукоемкого ПО для суперкомпьютерных систем и сред, для инженерного и естественнонаучного анализа, для проектирования промышленных изделий и поддержки технологического цикла на предприятиях; предметно-ориентированное функционирование грид-систем и сред облачных вычислений национального масштаба; появление механизмов защиты российских правообладателей в области математических моделей и вычислительных алгоритмов; предложение стеков прикладных суперкомпьютерных сервисов в различных прикладных областях. 25
4Первый этап работы Платформы должен обеспечить получение следующих результатов: внедрение стартовых механизмов кооперации науки, бизнеса, образования и государства в области развития СТ; отчеты по экспертизе и оценке текущего состояния научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок в области СТ, анализа существующих кадровых ресурсов; перечень стратегических приоритетов в области создания и внедрения суперкомпьютерных технологий; прогноз развития суперкомпьютерной отрасли, появления новых задач и вызовов на ближайшие 15 лет, дорожная карта на ближайшие 10 лет, программа развития СТ в России на ближайшие 5 лет; предложения по изменениям в отраслевых нормах и правилах и/или в законодательстве, стимулирующих промышленность на активное внедрение СТ; проект федеральной целевой научно-технологической программы «Суперкомпьютерные технологии»; система информационного и коммуникационного сопровождения функционирования и развития Платформы. 25
5Предсказательное компьютерное моделирование, заменяющее эмпирические методы проектирования, позволяет многократно ускорить и удешевить разработку промышленных изделий. Так, 75% крупнейших промышленных компаний США, опрошенных Советом по Конкурентоспособности при Президенте США, заявили, что не смогли бы конкурировать на рынке без суперкомпьютерных вычислений. Boeing 787 стал первым самолетом, полностью сконструированным на компьютере. Моделирование и расчеты на высокопроизводительных системах позволили сократить количество реальных испытаний опытных образцов в семь раз, сэкономив компании год разработки и 2 миллиарда долларов США. Ведущий разработчик авиадвигателей ФГУП «ММПП «САЛЮТ» до момента внедрения суперкомпьютеров был вынужден изготавливать более 50 экземпляров опытных образцов новых двигателей стоимостью в несколько десятков млн. рублей каждый. Вычислительные системы позволили сократить количество опытных образцов до 7 раз. 26
6Разработка американской подводной лодки нового поколения Virginia было проведено средствами численного моделирования, практически без проведения натурных экспериментов, что сэкономило десятки млн. долларов и уменьшило срок разработки на 20 месяцев. Благодаря суперкомпьютерам General Motors сократила расходы на инжиниринг на 40%, а сроки разработки новой модели автомобиля – с 5 до 2-х лет. Компания получила грант на 15 млн. процессорных часов одного из самых мощных компьютеров мира для разработки новых термоэлектрических нано-материалов для автомобильных двигателей, которые сэкономят несколько сотен миллионов галлонов бензина в год. Модель Toyota CAMRY была спроектирована без проведения натурных CRASH-тестов, основываясь на результатах численного моделирования, что сократило срок разработки с 30 до 8 месяцев. По оценкам ОАО КАМАЗ, внедрение высокопроизводительных вычислений позволит сократить срок от начала проекта до серийного производства автомобильной техники КАМАЗ в 2–2,5 раза, а затраты на создание опытных образцов – до 10 раз. 26
7Вычислительные мощности каждой из таких нефтедобывающих компаний как Petrobras, Saudi Aramco, Total, Statoil и других превышают 1 Пфлопс. Благодаря внедрению нового суперкомпьютера Chevron смогла обработать рекордное количество сейсмо-данных и обнаружить под огромным слоем соли новое месторождение в Мексиканском заливе, которое потенциально содержит до 15 миллиардов баррелей нефти. Использование суперкомпьютеров позволяет сократить количество «сухих» скважин при разведке новых месторождений на 70%, экономя на каждой от 1 млн. долл. на суше до 50 млн. долл. на шельфе. Развитие альтернативной энергетики, в частности, атомной, невозможно без суперкомпьютеров вследствие невозможности натурных экспериментов. Так, General Atomics использует суперкомпьютеры Министерства энергетики США для моделирования процессов горения плазмы в рамках проекта строительства Международного Термоядерного Экспериментального Реактора. 26
8Металлургические концерны применяют суперкомпьютерное моделирование для разработки новых сталей, сплавов и покрытий, промышленных электролизеров, новых методов ковки, штамповки и обработки металлов. Транспортные компании, такие как DHL, используют мощные суперкомпьютеры для оптимизации логистических цепочек; финансовые компании – для автоматизации биржевых операций, анализа рисков и прогнозов стоимости ценных бумаг. Фармацевтические компании сокращают время и стоимость разработки новых лекарств в десятки раз благодаря молекулярному моделированию, заменяющему химический синтез веществ-кандидатов. 27
9Суперкомпьютерное моделирование незаменимо при разработке современных систем вооружений, таких как ракетные комплексы и реактивные системы залпового огня. Численное моделирование процессов запуска ракеты «Протон» и пуска реактивного снаряда РСЗО «Смерч» позволило специалистам «Конструкторского бюро приборостроения» принять обоснованные и оптимальные конструкторские решения, сэкономив значительные средства. Без использования суперкомпьютеров сегодня невозможно эффективно решать такие задачи, как обеспечение безопасности ядерного резерва, разработка и контроль боеготовности ядерных вооружений, радиоэлектронная разведка и криптоанализ, разработка стелс-технологий, средств противоракетной обороны и защиты космических объектов, управление группировками войск и оптимальное ведение боевых операций с использованием воздушных и космических средств наблюдения. Возможности компьютерного моделирования позволяют предсказывать землетрясения, контролировать распространение вредных примесей в воздухе и воде, управлять развитием и предотвращать критические ситуации, такие как теракты, эпидемии и катастрофы. 27
6. ИННОВАЦИОННЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ, ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - ФОТОНИКА 28
Технологические направления 28
Краткое описание рынков и секторов экономики, на которые предлагается воздействие технологий, развиваемых в рамках технологической платформы 30
7. РАЗВИТИЕ РОССИЙСКИХ СВЕТОДИОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 33
Технологические направления 33
8. АВИАЦИОННАЯ МОБИЛЬНОСТЬ И АВИАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 37
Технологические направления 37
Краткое описание предполагаемых целей, задач и основных результатов создания технологической платформы 38
Краткое описание рынков и секторов экономики, на которые предполагается воздействие технологий, развиваемых в рамках технологической платформы 39
Перечень комплексных проблемно-ориентированных проектов первой очереди 41
|
