«Наши локальные успехи не носят масштабного характера»

Институт металлургии и материаловедения (ИМЕТ) РАН создает материалы для космоса, авиации, медицины и даже выращивает зелень без почвы. Разработанные ИМЕТ высокотехнологичные продукты используются в различных областях реального сектора экономики, в том числе в металлургии, авиастроении, медицине и оборонно-промышленном комплексе. Наука в нашей стране вполне конкурентоспособна, полагает руководитель института, член-корреспондент РАН Владимир Комлев.

Однако путь от научной идеи до внедрения в производство в России занимает годы, а в Китае — месяцы. Почему так происходит? Об этом и о разорванной цепочке внедрения инноваций в промышленность Владимир Комлев рассказал в интервью «Моноклю».

— Какой вы видите роль Института металлургии сейчас и как она менялась со временем?

— Наша задача — фундаментальные и прикладные исследования в части создания новых материалов. В прошлом веке система научных разработок складывалась из четырех основных ступеней. Первая — образование, которое готовит кадры, вторая — научный блок, к которому мы относимся, он создает научные основы и передовые технологии. Дальше эти разработки передаются в многочисленные отраслевые институты, которые готовят технические условия, ГОСТы, всю документацию для внедрения на заводы, занимаются промышленным дизайном. На четвертой ступени инновации внедряются в промышленность.

Сейчас эти цепочки нарушены. Допустим, вузы часто занимаются научными исследованиями, хотя их основной профиль — образование. Отраслевые организации, подведомственные различным федеральным органам исполнительной власти, например Минсельхозу России или Минпромторгу России, должны внедрять новые научные знания и технологии в производство. Но на этом этапе и возникает главный разрыв. Здесь должна подтягиваться экономика, нужен серьезный спрос. А если его нет, то какой смысл во всей этой работе? Вся цепочка останавливается, когда не слышит встречного сигнала от реального сектора экономики.

— А кто должен формировать этот спрос?

— Еще десять-пятнадцать лет назад инновации были не так востребованы, бытовала идея, что мы все купим. Ввиду разных причин, отсутствия финансирования в том числе, научные кадры уходили в другие отрасли, в коммерцию, а архитектура инноваций понемногу деградировала. Сейчас государство старается восстановить эти цепочки. Разработаны серьезные меры поддержки для малого и среднего предпринимательства, промышленных предприятий. Но наш «капитализм», как броуновское движение, долго находился в неупорядоченном состоянии, когда конечную продукцию определяет рынок. Для того чтобы его организовать, должно сложиться множество факторов. В Европе или США рынок складывался столетиями, а мы хотим создать его за очень короткий промежуток времени. Рыночные механизмы — это такой долгоиграющий инструмент.

А для того, чтобы сформировать спрос быстро, нужна плановая экономика. Как в Китайской Народной Республике. Они, как пылесос, сегрегируют все передовые разработки в мире, выделяют основные направления, потом финансируют. Промышленные предприятия это быстро подхватывают, процесс внедрения происходит очень быстро. От научной разработки до реального сектора экономики дистанция — полгода-год. Цепочка полностью выстроена.

— Нужен Госплан?

— Создавать под эту задачу новую структуру — сомнительная идея. Как правило, создание одной влечет за собой формирование следующей — для контроля. Получится раздувание бюрократического аппарата, процесс ради процесса, а не ради результата. Этого я опасаюсь.

Нужна принципиально новая государственная система управления инновациями, похожая на китайскую, где есть единая воля, координация и реальные рычаги воздействия на всю цепочку — от академической лаборатории до конвейера. Наши локальные успехи не носят масштабного характера. Проблемы тянут друг друга: недостаток финансирования, с одной стороны, и отсутствие рыночного спроса — с другой. Хотя китайские товарищи говорят, что проблем нет, есть только задачи. И сейчас стоит задача трансформировать научные знания в технологии, а следующая итерация подразумевает их внедрение в промышленность при определенной конъюнктуре в реальном секторе экономики в сжатые сроки.

— Какой процент ваших разработок доходит до промышленного внедрения? Есть какой-то KPI?

— Как такового KPI по внедрению у нас нет. Конечно, это приветствуется и поддерживается учредителем (Минобрнауки России). Наша прямая задача — научные исследования, а коммерциализация происходит через специальные механизмы. Какой процент, сказать трудно, в год мы проводим чуть меньше 200 научно-исследовательских работ. Но мы пытаемся доводить научные разработки до конечного высокотехнологичного продукта. Это сложно, долго, трудозатратно, но они реализуются. Есть два основных пути: заключение договоров непосредственно с индустриальным партнером на передачу прав на результаты работ, например лицензионный договор, или создание малых инновационных предприятий (МИП) при институте. У нас пять МИПов, последние пять лет мы выпускаем 11 готовых продуктов. Это те разработки, что дошли до реального производства.

Если перечислять, то это 3D-углепластик, медицинские изделия, редкоземельные магниты, производство биоактивных добавок и даже выращивание зелени с использованием гидропонных технологий.

— Как организовано их производство?

— По-разному. Некоторые изделия мы производим сами, другие — в сотрудничестве с контрактным производством. У нас есть коммерческий отдел, который организует продажи.

Допустим, 12 тонн различных салатов в год, которые МИП «Зеленый элемент» выращивает прямо на территории института на вертикальных фермах методом гидропоники без ядохимикатов и пестицидов. Раньше эту зелень реализовывали через посредника, а сейчас продают сами напрямую в рестораны Москвы. Они также создают весьма эффективные биологически активные добавки на основе чистого железа, синтезированного в водородной среде.

Есть линейка медицинских материалов. МИП «БиоНова» разрабатывает остеопластические материалы для стоматологии и травматологии на основе фосфатов кальция, которые применяются для замещения костной ткани. Мы создали достаточно широкий их спектр, наиболее эффективные внедрены в малотоннажное производство. При операции синус-лифтинга, когда нужно нарастить кость для установки имплантата, часто используются именно наши материалы. Более 50 тысяч успешных операций сделано по всей стране. Выпустили даже инновационную зубную пасту на основе октакальций фосфата, способную восстанавливать зубную эмаль.

Совсем недавно создали уникальный 3D-принтер для печати крупногабаритных керамических изделий, не имеющий аналогов в мире. У керамических материалов широкий спектр применения в различных отраслях, в том числе в строительстве, медицине, авиастроении. На 3D-принтере мы уже печатаем экспериментальные имплантаты, которые проходят доклинические исследования.

Углепластик и компоненты для различного применения реализуются с использованием технологии 3D-ткачества, таков, например, 3D-ткацкий комплекс КТ-6250. Сейчас производственный участок дооснащается оборудованием для формования композитных изделий методом вакуумной инфузии и RTM и завершается монтаж специализированной пултрузионной машины.

— Кто финансирует все эти разработки?

— Мы занимаемся фундаментальными и практическими исследованиями в пропорции примерно 50 на 50, и это прямо коррелирует с бюджетом института. Половину формирует государственное финансирование. Прикладные изыскания оплачиваются благодаря взаимодействию с промышленными производствами, госкорпорациями. Скажем, с ГК «Росатом» мы за восемь лет реализовали 29 проектов.

Есть и другие инструменты, например национальные проекты «Новые материалы и химия», «Наука и университеты», благодаря которым мы проводили модернизацию приборной базы. Хотя получение финансирования по конкурсам в рамках нацпроекта — процесс небыстрый: согласования, уточнения, заседания комиссий и так далее.

На отдельные фундаментальные исследования гранты выделяет Российский научный фонд. К некоторым инструментам, как, например, Фонд содействия инновациям, Фонд поддержки промышленности, мы, как научная организация, обращаться не можем. Зато наши МИПы имеют право за счет средств поддержки таких фондов закупать оборудование, нанимать сотрудников, организовывать производство, заниматься продвижением продукта и его продажами. За последние пару лет фондами было выделено МИПам при ИМЕТ РАН около 50 миллионов рублей на различные проекты.

Широкий спектр применения

— Сотрудничество с «Росатомом» касалось редкоземельных металлов. Вокруг них в последнее время столько шумихи… Почему?

— Ажиотаж не случаен, потому что без редкоземельных металлов невозможно создать целый ряд ключевых материалов. В первую очередь это постоянные магниты неодим-железо-бор, которые используются везде — от электроники до беспилотников.

РЗМ незаменимы в металлургии для производства, например, высокопрочных сталей и сплавов с особыми свойствами, которые используются в оборонно-промышленном комплексе. Это напрямую касается безопасности страны.

Еще одна большая сфера — медицина. Тот же томограф работает на мощных магнитах, а в контрастных веществах используется гадолиний.

Если еще привести примеры, церий применяют как абразивный материал. Если говорить об автомобилестроении, то каждый электромобиль содержит около четырех килограммов РЗМ: два с половиной килограмма лантана, полтора килограмма неодима.

Поэтому, когда говорят о РЗМ, речь идет о трех вещах: технологическом лидерстве, потому что без них не сделать прорывные вещи; об экономике, особенно в свете зеленого перехода и развития электротранспорта; и самое главное — об обороноспособности и о безопасности государства. Без РЗМ создание некоторых новых материалов специального назначения просто невозможно. Вместе с тем многие, говоря о редкоземельных элементах, часто объединяют их с редкими металлами: молибденом, титаном, литием и прочими. А это немного другая история, экономика редких металлов в целом гораздо больше, рынок оценивается в сотни миллиардов долларов.

— Какие технологии вы разрабатывали для «Росатома»?

— Проект по созданию магнитов системы неодим-железо-бор. Стояла задача заменить дорогой неодим на более дешевые лантан или церий без потери магнитных свойств. (Для сравнения: тонна церия стоит около 4000 долларов США, неодима — почти 100 тыс. долларов. — «Монокль»). Проблема в том, что неодим у нас на 99 процентов закупается в Китае, а в России производство практически отсутствует.

Работа шла три года и успешно завершилась в конце 2023-го. Нам удалось частично заменить неодим на лантан и церий, при этом, используя тяжелые тербий и диспрозий, мы повысили температуру работы магнитных систем. Результаты НИОКР были переданы компании «Росатом МеталлТех». Что они будут с этим делать дальше — уже не наша компетенция.

— Для БПЛА такие магниты подходят?

— В беспилотных летательных аппаратах используется другой тип магнитов — не спеченные, а магнитопласты. Это тоже неодим-железо-бор, но на полимерной основе.

— Что вы думаете о планах «Росатома» запустить в 2028 году производство редкоземельных магнитов в Глазове?

— Главный вопрос упирается не в технологии, а в спрос. Они анонсируют, что к 2030 году должны выйти на производство 3000 тонн магнитов в год. Но наш внутренний рынок сегодня составляет всего около 2000 тонн. Для такого крупного производства нужны гарантированные потребители. А внутренних заказчиков пока немного. Потенциально подтянуть отрасль может как раз бурный рост производства беспилотников и развитие ветроэнергетики. С технологической точки зрения фундаментальных проблем для организации производства нет.

Мы сами в рамках нацпроекта создали у себя в институте технологическую линию для малотоннажного производства магнитов. Масштабировать нашу модель можно, поэтому мы предложили помощь в создании полной технологической цепочки на отечественном оборудовании «Росатому». Они взяли это на заметку, но обратной связи пока не было. Нужно комплексное решение: строительство завода должно идти параллельно с формированием рынка сбыта для его продукции.

— Институт также разработал уникальную технологию рециклинга постоянных магнитов…

— Перспективная технология называется «магнит в магнит». Смысл в том, что мы берем размагниченный магнит и делаем его рециклинг по нашей технологии, перенасыщая его неодимом. На выходе после различных обработок получаем снова намагниченный магнит с определенным содержанием неодима и с теми же самыми характеристиками и габаритами, что и был изначально. То есть возвращается такой же магнит. Эта технология находится в стадии научно-исследовательской работы. Сделать это сложно, потому что магнит состоит из зерен в несколько микрон, и все эти зерна должны быть покрыты оболочкой, чтобы они не взаимодействовали друг с другом. Это очень сложная конструкция на микроуровне. Пока мы это направление в промышленных масштабах не прорабатываем, но его, наверное, можно реализовать.

— В России также проблемы с другим редким металлом — титаном. Вы поэтому взялись за изучение его минерально-сырьевой базы?

— Поиск месторождений и разработка технологий для переработки руд неотделимы от металлургии. Металлургия, собственно, начинается с минерально-сырьевой базы. А сырья для титана в России в самом деле немного. Раньше его возили из Днепропетровской области, но сейчас этот путь закрыт. Есть Туганский ГОК, но объем добычи невелик для потребностей нашей промышленности. Без титана не обойтись в авиационной, лакокрасочной и других областях промышленности.

Мы провели полный обзор всех титановых месторождений России — это единственный такой свежий анализ в этом веке, где мы оценили проблемы, рассмотрели методы переработки руд. В частности, разработали технологию магнитной сепарации для получения рутила на Пижемском месторождении в Республике Коми.

Пижемское — месторождение мирового уровня, крупнейшее в России. Его запасы составляют 345 миллионов тонн руды. При планируемой добыче в пять миллионов тонн в год выход годного сырья составляет около 25 процентов — это очень большой объем.

Это проект группы компаний «Руститан». Они планируют к 2030 году построить горно-обогатительный комбинат, в основном ориентированный на добычу рутила, который является сырьем для производства титана. Проект сложный и дорогой. Основная трудность — инфраструктурные вопросы: месторождение расположено в Арктике, там нужно строить порты, дороги, железнодорожные ветки.

Сейчас мы находимся на стадии научного сопровождения опытно-конструкторских работ. Уже смогли переработать 100 килограммов руды в лаборатории и показали выход. Теперь в Санкт-Петербурге делается опытная установка, чтобы переработать несколько тонн.

— Оборудование, на котором работает сам институт, импортное в основном?

— Есть и отечественное. У нас есть опытный участок — это полноценное малотоннажное производство, полностью оснащенное отечественным оборудованием. Вся цепочка — печи, прессы, центрифуги — российского производства. В частности, мы производим шпангоуты, которые являются основными силовыми элементами в конструкции ракет. Наша работа там часто заключается в оптимизации существующих сплавов, таких как широко применяемый в авиации АМГ6. К нам поступают заказы улучшить его характеристики — вес, текучесть, прочность — на 20‒30 процентов, что дает высокую эффективность. Создать новый сплав — это долго, а главное, потом почти невозможно изменить всю утвержденную документацию производителя конечного производства. Поэтому мы идем по пути улучшения тех сплавов, которые уже используются в промышленности.

— Машиностроительные проекты в институте есть?

— В этом году к нашему институту присоединили Всероссийский научно-исследовательский институт тугоплавких металлов и твердых сплавов. Он как раз занимался проблемами машиностроения, курировал целую отрасль сверхтвердых материалов для производства инструментов и материалов для ВВСТ (вооружение, военная и специальная техника. — «Монокль») — вольфрама, молибдена. Около двух десятков предприятий, которые сейчас никто не курирует. Вся техническая документация устарела, а это труд тысяч сотрудников за десятки лет. Они до сих пор работают по старым ГОСТам и ТУ, строго зарегулированы, вынуждены постоянно обращаться к нам, чтобы внести любое изменение в производство. Наша задача — отрегулировать всю отрасль заново: структурировать, изучить и переработать всю эту документацию, чтобы создать работающую логистическую цепочку от науки до реального производства. Вот готовим свои предложения в Минпромторг, чтобы официально закрепить за нами научно-методическое руководство отраслью.

Фокус сместился

— Актуальна ли сейчас тема международного сотрудничества? Продолжается ли обмен опытом?

— Раньше мы активно сотрудничали с Европой — с Польшей, Италией, Чехией, Германией, Францией. Проводили совместные фундаментальные исследования, конференции, взаимодействовали по многим направлениям, в том числе и по медицинским проектам. Но сейчас, уже несколько лет, этого сотрудничества нет как класса. Весь наш фокус сместился в сторону Азии, в основном на Китай. С Поднебесной у нас налажены прочные связи — например, мы регулярно проводим российско-китайский симпозиум, где обмениваемся самыми передовыми научными докладами и даже договорились о нескольких совместных работах.

Могу сказать, что наши научные доклады не уступали китайским, хотя наука в КНР развивается семимильными шагами и находится на очень высоком уровне, это видно по их докладам и по тому, какой процент от ВВП они вкладывают в научные исследования. У нас серьезных пробелов в знаниях нет. Основное отличие не в уровне ученых, а в скорости внедрения. У них срок от научной разработки до реального сектора экономики — условно полгода-год. А у нас пока сделаешь, это уже никому не нужно будет, рынок может быть занят.

Параллельно есть попытки наладить взаимодействие и с другими странами — ведем переговоры с Ираном и Индией в области медицины, с Азербайджаном и Узбекистаном по металлургии. У нас также есть дорожная карта научно-технического сотрудничества с КНДР по плазмохимическому синтезу, где наш институт является ответственным исполнителем с российской стороны.

— В начале разговора вы называли образование первой ступенькой в архитектуре внедрения инноваций. Вы довольны качеством подготовки сегодняшних выпускников?

— Мы сотрудничаем со многими вузами: МИСИС, Московский политех, Бауманка, МГУ… Со всего потока технических вузов к нам приходит молодежь. Много сотрудников из МГУ, с факультета наук о материалах и химического. Они амбициозные, некоторые остаются в аспирантуре, в лабораториях. Конечно, не в таком количестве, как хотелось бы, но люди есть. Уровень подготовки разный — есть очень талантливые и активные, а есть слабые. Нельзя сказать, что «температура по больнице» одинаковая. Многое зависит от самого человека. В любом случае фактически мы их доучиваем уже у себя. Чтобы вырастить научного сотрудника, объективно нужно лет десять. Студентов учат общим базовым знаниям, а у нас все иначе. Теория сильно отличается от практики, и на их адаптацию уходит очень много времени.

— Многие высокотехнологичные компании сегодня жалуются на кадровый голод. У вас есть такая проблема?

— У нас с кадрами проблем нет. В институте 44 процента молодежи, почти половина сотрудников — это молодые ученые, до 35 лет. (Общая численность сотрудников ИМЕТ РАН — 517 человек, 351 из них — научные сотрудники.) Мы постарались обеспечить им социальные гарантии, включая субсидию на покупку квартиры в размере пяти миллионов рублей, реализующиеся через Минобрнауки России, — это серьезный стимул. За последние пять лет более двадцати молодых сотрудников получили жилищную поддержку.

Сейчас основная задача, которая ставится перед вузами и научными организациями — повышение экономической эффективности. Если два-три года назад публикационная активность была одним из главных показателей их работы, то сейчас все смещается в практическую плоскость.

У нас в части науки проблем нет. Потенциал сохранен, школы существуют, много молодежи идет в науку. Любую задачу в нашей компетенции мы решим. Наука сохранена, вот в чем дело. Но одного этого недостаточно.

Источник: https://monocle.ru