Здесь рождаются ученые

От инновационных материалов до электромобилей

Уфимский университет науки и технологий занимает второй и третий этажи IQ-парка – именно там расположены научные лаборатории вуза технологического и генетического профилей.
Лаборатория многофункциональных материалов создана в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Ее руководителем является кандидат технических наук Григорий Дьяконов. Сотрудники разрабатывают технологии получения многофункциональных металлических и других материалов с повышенными эксплуатационными свойствами для авиационной и нефтегазовой промышленности, энергетики, машиностроения, биомедицины. Проводят фундаментальные исследования, выполняют научно-прикладные работы. Созданные экспериментальные образцы и технологии в дальнейшем применяются в реальном секторе экономики.
Кроме того, лаборатория занимается прогнозированием остаточного ресурса деталей газотурбинных двигателей из титановых и никелевых сплавов, в том числе элементов конструкции нефтегазовых скважин, а также разработкой технологий их реновации для продления ресурса работы. По заказу индустриальных партнеров в лаборатории модернизируют технологии и разрабатывают новые виды продукции, обеспечивают их экспертное сопровождение. Изделия для авиационной промышленности и энергетики создаются в рамках программы импортозамещения. Опробована опытная технология изготовления лопаток компрессора с повышенной прочностью и ресурсом для авиационного и вертолетного двигателей, она реализуется на ОДК УМПО при производстве компрессора газотурбинных двигателей.
Еще одна область применения технологий лаборатории – медицина. Новейшие материалы на основе титановых сплавов, используемые в ортопедии и имплантологии, обладают улучшенными функциональными свойствами, говорят специалисты лаборатории. Инновационные биорезорбируемые, то есть рассасывающиеся в организме человека, материалы позволяют избежать дополнительного оперативного вмешательства. Область их применения – травматология. А миниатюрные изделия используются в стоматологии, остеосинтезе, онкоортопедии, детской челюстно-лицевой хирургии.
В коллективе много молодых исследователей. Старший научный сотрудник, кандидат технических наук Юлия Модина рассказала о возможностях лаборатории: «У нас есть уникальное оборудование, которым мы можем гордиться, многие специалисты хотели бы воспользоваться его возможностями. Недавно получили новый дифрактометр – прибор для измерения структуры материалов, ожидается еще один. Современный сканирующий электронный микроскоп позволяет получать высокоточные изображения и проводить анализ химического состава в реальном времени, а это значительно упрощает получение данных как о морфологии поверхности образца, так и о его элементном составе».
К научным исследованиям привлекают студентов, магистрантов, аспирантов. Так они получают возможность выполнять свои курсовые работы на современном оборудовании, кроме того, участие в проектах дает им бесценный практический опыт.
Новейшим оборудованием оснащены и помещения лаборатории органической наноэлектроники и дизайна новых материалов – это тоже результат реализации программы «Приоритет-2030». Ее предшественница – лаборатория дизайна новых материалов – была создана на базе Физико-технического института БашГУ в 2021 году. Заведующий лабораторией – молодой доктор физико-математических наук, профессор, директор Физико-технического института УУНиТ Ильдус Шарафуллин. Значительную часть коллектива, около 90 процентов, составляют молодые ученые – в основном представители научной школы Мухамета Хадисовича Харрасова, доктора физико-математических наук, профессора, члена-корреспондента Академии наук Башкортостана, ректора Башгосуниверситета в 2000–2010 годах.
Главная цель исследователей лаборатории – получение совершенно новых модифицированных материалов, необходимых для развития органической наноэлектроники и спинтроники. Их разработки применяются в современных энерго­сберегающих технологиях, сенсорике, индустрии хранения и обработки данных и т.д. Разработка новых технологий и физических принципов работы современных устройств сенсорики и вычислительной техники поможет решить задачи, связанные с обработкой больших данных, переходом к передовым цифровым системам, развитием искусственного интеллекта, говорят физики. Они работают над созданием лабораторных образцов новых наноэлектронных компонентов и устройств в виде органических полевых транзисторов, химических сенсоров, фототранзисторов. Например, им удалось создать органические полевые транзисторы, выходные и передаточные характеристики которых в десять раз превосходят показатели аналогичных устройств на основе других материалов. Занимаются разработкой электронных сенсоров газов, электромагнитных полей на основе нанокомпозиционных тонкопленочных структур, а также синтезированием сверхтонких магнитных нанопленок с особым типом упорядочения – скирмионной решеткой.
Лабораторией полимерных композиционных материалов руководит кандидат химических наук Елена Захарова. Химики изучают свойства существующих полимеров и полимерных композитов, востребованных в последнее время, а также создавают новые материалы. Для этого есть специализированное оборудование, позволяющее выполнять полный комплекс исследований.
Работы ведутся по нескольким направлениям: разработка новых материалов для медицины, биоразлагаемых полимерных композиционных материалов бытового и биомедицинского назначения, негорючих полимерных композитов для автомобилестроения. Биосовместимые материалы, не вызывающие побочных эффектов при контакте с организмом, используются для лечения ожоговых и послеоперационных ран, для доставки лекарств в организм человека, а также в новом направлении медицинского материаловедения, связанного с реконструктивной хирургией – в клеточной и тканевой инженерии. Исследования для получения уникальных саморазрушающихся материалов для одноразовых изделий на основе вторичных полиолефинов и наполнителей природного происхождения, связанные с рациональным использованием пластиковых отходов, зеленой химией, другими природоподобными технологиями, актуальны во всем мире.
Передовая инженерная школа «Моторы будущего» – это современная площадка для обучения студентов, подготовки высококвалифицированных инженеров, для работы талантливых преподавателей и исследователей. Команда под началом еще одного молодого профессора УУНиТ, доктора технических наук Вячеслава Вавилова создает высокоэффективные электрические и гибридные силовые установки, агрегаты и их системы для отечественной боевой и гражданской авиации. Инженерная школа реализует такие научные разработки, как создание гибридных силовых установок, систем БПЛА и электромобилей, в перспективе у инженеров – создание аэротакси. Молодые ученые университета занимаются проектированием, изготовлением, испытаниями и полным циклом создания перспективных электротехнических комплексов и систем для авиационной и транспортной промышленности. Школа работает во взаимодействии с индустриальными партнерами – государственными корпорациями и крупными компаниями.
Проект по созданию передовых инженерных школ по подготовке специалистов для высокотехнологичных отраслей экономики, развития приоритетных отраслей промышленности разработан Министерством науки и высшего образования России в рамках государственной программы «Научно-технологическое развитие Российской Федерации». ПИШ «Моторы будущего» УУНиТ три года назад стала одной из первых 30 школ, открытых на базе ведущих вузов страны.
Здесь работает Международная студенческая инженерно-исследовательская лаборатория «EVoltX Lab», которая занимается изучением и разработкой универсальных зарядных станций для электромобилей и беспилотных летательных аппаратов. Возглавляет ее молодой ученый из Бангладеш Мухаммад Нафиз Рахман. В 2015 году он окончил Американский международный университет в Бангладеш, получив степень бакалавра в области электротехники и электронной инженерии, изучал солнечную энергетику на уровне магистра в Швеции, работал на родине в глобальной энергетической консалтинговой компании. Все это время активно занимался исследованиями, писал для международных платформ. В магистратуру УУНиТ поступил в 2022 году, изучив и высоко оценив работы профессоров университета. Считает, что Россия – лучшее место для изучения авиации. Молодой руководитель ставит большие задачи по исследованию технологий получения электроэнергии из различных источников, ее хранения и потребления.

Генетика – важнейшая из наук

На встрече с участниками III Конгресса молодых ученых в прошлом году Президент России Владимир Путин назвал генетику перспективным, чрезвычайно важным направлением исследований. «Кто будет преуспевать в генетике, тот получит принципиально качественные конкурентные преимущества поколенческого характера, судьбоносные», – отметил он.
В Башкортостане генетическая наука – одна из высокоразвитых. Биомедицина и генетика – приоритетные направления Евразийского научно-образовательного центра. Скоро откроется Геномный центр Межвузовского кампуса, где будут проводиться фундаментальные и прикладные исследования. Объединяет башкирских генетиков большая научная школа Эльзы Камилевны Хуснутдиновой, доктора биологических наук, профессора, академика, одного из ведущих специалистов страны в области популяционной и медицинской генетики.
Генетические технологии в мире ускоренно развиваются, и время требует развития научных исследований и системы подготовки специалистов в этой области. В этой связи весьма эффективной стала программа по созданию молодежных лабораторий в организациях-участниках научно-образовательных центров в рамках Нацпроекта «Наука и университеты». Одна из таких лабораторий – «Популяционная и медицинская генетика» – расположена на 3 этаже IQ-парка вместе с другими тремя лабораториями УУНиТ генетического направления. Руководят научными группами в основном преподаватели кафедры генетики и фундаментальной медицины Института природы и человека университета.
Молодые ученые лаборатории ведут исследования в рамках стратегического проекта «Здоровое долголетие» программы «Приоритет-2030». Научный коллектив изучает генетическую структуру населения Северной Евразии, занимается анализом генов предрасположенности к ряду онкологических заболеваний, отбором и исследованием выявленных генетических маркеров.
«Изучение генетической структуры поможет выявить особенности ряда онкологических заболеваний среди населения этой территории, в том числе новые молекулярно-генетические маркеры рака яичников и рака желудка. А это может быть использовано для ранней диагностики рака и выбора оптимального лечения», – говорит руководитель подразделения, кандидат биологических наук Дарья Прокофьева.
Перечень направлений для изучения в лаборатории широк. Участники научной группы по изучению древней ДНК под руководством кандидата биологических наук Натальи Екомасовой совместно с археологами и антропологами раскрывают тайны происхождения и расселения человека, процессов сложения современных этносов.
Младший научный сотрудник лаборатории Лилия Габидуллина увлечена изучением древних геномов представителей археологических культур территории Северного Кавказа бронзового и железного веков.
«Археогенетика – молодое направление науки на стыке археологии, генетики, порой и лингвистики – начала развиваться всего около 10–15 лет тому назад. В 2022 году шведский ученый Сванте Паабо, один из основателей палеогенетики, получил Нобелевскую премию за изучение генома неандертальца, – рассказывает исследователь. – Мы пытаемся выявить преемственность различных археологических культур. В целом, это большое исследование, оно покрывает временной промежуток около шести тысяч лет, с IV тысячелетия до нашей эры и до Средневековья».
Молодой исследователь Салих Мустафин, окончив в этом году Институт природы и человека УУНиТ, планирует поступить в аспирантуру. Исследуемая им тема связана с онкоурологией. «Достаточно интересная и актуальная, малоизученная у нас в республике, – говорит он. – С бакалавриата занимался исследованием рака желудка. Изучение ведется среди трех основных этнических групп: башкир, русских и татар. Я в своей работе рассматривал конкретный ген, который, как предполагалось, и будет маркером предрасположенности к раку желудка. Выяснилось, что генотипы и аллели этого гена в некоторых популяциях все-таки повышают риск развития рака желудка».
Лаборатория нейрокогнитивной геномики создана в рамках выполнения мегагранта Правительства Республики Башкортостан на 2021–2023 годы «Исследование молекулярно-генетических основ когнитивных и психоневрологических особенностей и последствий пандемии COVID-19». Руководитель – главный научный сотрудник Института трансляционной биомедицины Санкт-Петербургского государственного университета Александр Канапин. Научный коллектив занят поиском и анализом основных молекулярно-генетических и социально-демографических факторов, являющихся причиной формирования у человека когнитивных и психоневрологических изменений во время пандемии коронавирусной инфекции. При этом учитывается и этническая принадлежность исследуемых. Учеными лаборатории впервые обнаружены генетические маркеры, связанные с нейрокогнитивными нарушениями вследствие перенесенной острой коронавирусной инфекции, а также с крайне тяжелым течением этого заболевания. Выяснили, что COVID-19 тоже может повлиять на когнитивные функции мозга, на психоэмоциональную сферу человека – вызвать ухудшение памяти и внимания, усилить тревожность и т.д. Оказалось, что это зависит от ряда генов, от особенностей нашей ДНК.
Также ученые-генетики лаборатории обнаружили генетический профиль, связанный с предрасположенностью к формированию особенностей психоэмоциональной и нейрокогнитивной сферы. Анализируются причины индивидуальных различий в ряде психоэмоциональных и когнитивных показателей, а также ментальных заболеваний.
– Если сказать просто, мы изучаем, почему одни люди более успешны в каких-то дисциплинах, другие – менее. Главное, мы пытаемся понять, что нужно сделать, чтобы каждый человек смог заниматься чем захочет. Область наших исследований – различные психопатологии, например, аутизм. Планируем исследовать возрастные нарушения, связанные с головным мозгом – деменцию, – рассказывает о планах старший научный сотрудник, кандидат биологических наук Рената Еникеева.
Изучив особенности психоэмоциональной и когнитивной сферы у студентов, здесь разработали модель для прогнозирования повышенного риска развития у них депрессивности.
Лаборатория геномных и постгеномных технологий под руководством доктора биологических наук, профессора Александры Карунас занимается прогнозированием рисков развития наследственных заболеваний. Для этого проводятся исследовательские работы по молекулярной генетике наследственных и многофакторных заболеваний человека, а также поисково-прикладные исследования с использованием различных методов. Студенты, работая на уникальном оборудовании лаборатории, получат возможность освоить современные геномные технологии и стать квалифицированными специалистами в этой области.
Относительно новую для нашей республики область науки – геномику сельскохозяйственных и лекарственных растений – развивают в лаборатории молекулярной биоинженерии. Сферой исследований ученых является одно из важных направлений современной биологии – биоинженерия растений, которая позволяет в короткие сроки создавать новые формы и сорта ценных культурных растений с уникальными ценными признаками. В лаборатории работают над созданием генетически трансформированных форм растений для увеличения их урожайности и стрессоустойчивости. Кроме этого, создают культуры трансгенных волосовидных корней лекарственных растений для получения продуцентов (организмов, способных производить органические вещества из неорганических), ценных биологически активных соединений. Работают над получением волосовидных корней родиолы иремельской, цикория обыкновенного, рапонтикума серпуховидного.
Руководитель лаборатории, доктор биологических наук, профессор Булат Кулуев уверен, что новая лаборатории в современном IQ-парке будет способствовать развитию биоинженерии в республике и привлечет в науку талантливую молодежь.

Креативные пространства объединяют

В IQ-парке студенческого кампуса расположился Центр трансфера технологий УУНиТ. В прошлом году вуз прошел конкурсный отбор и получил грант Минобрнауки РФ в рамках Нацпроекта «Наука и университеты» на его создание. Новое креативное пространство будет развивать комплексную систему трансфера технологий и коммерциализировать разработки молодых ученых.
Центр трансфера технологий определил для себя основные задачи. Их озвучил директор подразделения Руслан Хайретдинов: привлечение студентов в программы студенческого технологического предпринимательства, просветительская работа в области интеллектуальной деятельности, поддержка субъектов малого и среднего предпринимательства, разработка собственных цифровых платформ, увеличение числа стартапов и инновационных предприятий.
Центр трансфера технологий планирует активно сотрудничать с инфраструктурными партнерами, участвовать в реализации федеральных проектов, работать в новых междисциплинарных направлениях, таких как гибридное и электродвижение, дизайн функциональных материалов, геномные и биоинформационные технологии для персонализированной медицины и т.д.
Ожидается, что новое креативное пространство позволит университету эффективно выстраивать долгосрочное сотрудничество с предприятиями.
Уфимский университет науки и технологий реализует уникальный стратегический проект «ESG-модели роста новых экотерриторий» в рамках программы «Приоритет-2030». ESG расшифровывается как «экология, социальная политика и корпоративное управление». Созданный Евразийский центр ESG и устойчивого развития УУНиТ также обрелновый дом в кампусе. Центр ведет работу в двух направлениях: взаимодействие с такими экотерриториями, как геопарки, природные парки, особо охраняемые природные территории, а также с предприятиями. Исследователи внедряют свои разработки на территориях Глобального геопарка ЮНЕСКО «Янган-Тау» и стремящегося геопарка «Торатау».
– Цель этого комплексного проекта – создание международно-признанной модели устойчивого развития территорий с уникальным природным и туристским потенциалом, этнокультурным наследием. Устойчивое развитие – это концепция управления развитием человечества, основанная на достижении баланса трех элементов: экономического роста, социальной интеграции и защиты окружающей среды, – поясняет директор центра, руководитель стратегического проекта, исполнительный директор Комитета РБ по делам ЮНЕСКО, кандидат филологических наук Рената Лукманова. – В нашу междисциплинарную команду входят специалисты разных направлений: геологи, биологи, экологи, климатологи, историки, археологи, лингвисты, экономисты, социологи и демографы, специалисты по информационным технологиям и техносферной безопасности. Такой комплексный подход, когда люди из разных отраслей работают вместе, помогает развиваться эффективно. Вместе с российскими и зарубежными партнерами мы ведем научно-исследовательскую, инновационную и образовательную деятельность. На территориях геопарков внедряем свои разработки. Эти территории рассматриваются не только с точки зрения геологии, но и экономического, социального развития, билингвизма. Оказываем помощь в проектировании территорий. В этом году на территории геопарка «Янгантау» создан научно-исследовательский полигон, где работают наши исследователи, а студенты проходят практику. А еще в этом году научная группа университета разработала досье на включение шиханов Торатау, Юрактау и Куштау в основной Список Всемирного природного наследия ЮНЕСКО. Это большая, комплексная научно-исследовательская работа. В содружестве с коллегами из других вузов мы разработали и запустили шесть маршрутов научно-популярного туризма для Евразийского научно-образовательного центра мирового уровня по Уфе и Башкортостану. Надеемся, наш опыт поможет развить эту новую туристическую отрасль в республике.

Киберспорт – игры будущего

Недавно видеоигры официально стали олимпийским видом спорта, а Международный олимпийский комитет объявил, что в 2025 году в Саудовской Аравии пройдут первые киберспортивные игры.
В России киберспорт признан официальным видом спорта еще в 2001 году, а Федерация компьютерного спорта России имеет почти четвертьвековую историю. В нашей стране проводятся соревнования различного уровня. Масштабным событием на стыке спорта и технологий стали «Игры будущего», которые прошли в Казани в начале этого года.
В Башкортостане второй год проводится Универсиада по киберспорту на Кубок Главы РБ. В прошлом году команда Уфимского университета науки и технологий стала чемпионом Республики Башкортостан по компьютерному спорту. Более того, киберспортивная команда УУНиТ входит в число сильнейших в России.
В Уфимском университете киберспорт преподается наравне с физическими видами спорта – эта дисциплина включена в образовательную программу кафедры физвоспитания. С открытием первой очереди межвузовского кампуса Центр спортивного программирования и киберспорта университета получил там просторное помещение. Новое пространство спроектировано полностью под запросы киберспортсменов – новейшие компьютеры, хорошее студийное оборудование, профессиональная акустика, звукоизолированные помещения для команд и трансляций, зона для консольного киберспорта, зона виртуальной реальности.
О возможностях площадки рассказал директор Центра киберспорта Святослав Пегов:
– Наш центр – уникальное место, где киберспорт и программирование будут не только параллельно развиваться, но и усиливать друг друга и генерировать новые совместные направления. Здесь можно проводить крупные, в том числе международные, турниры. Сейчас самые консервативные области, как, к примеру, медицина, подвергаются цифровизации и требуют от врача в какой то мере быть и айтишником. Например, очень перспективное направление в медицине – рентгенология с помощью искусственного интеллекта, когда искусственный интеллект может определять ранние стадии рака не хуже, а может, и лучше, чем врач-рентгенолог. Технологии сегодня очень плотно входят в нашу жизнь, постепенно всем нужно становиться немного айтишниками.
В вузе развивается и женский киберспорт. Если в прошлом компьютерные игры считались уделом только мужским, а девушек, интересующихся киберспортом, было считанные единицы, то сейчас в университете имеется своя женская сборная команда по этой дисциплине. Девушки уже принимают участие во всероссийских соревнованиях.
На базе Центра спортивного программирования и киберспорта УУНиТ планируют реализовывать программы дополнительного образования в сфере киберспорта и смежных профессий. Здесь будут обучать и киберспортивному менеджменту, организации турниров и трансляций, дизайну и SMM. Пространство станет и точкой профориентации будущих абитуриентов, и местом раскрытия потенциала студентов.
«Мы закладываем здесь принципы эталонного пространства для научно-образовательной деятельности и студенческого творчества», – сказал Глава Башкортостана Радий Хабиров во время встречи в новом кампусе с научным сообществом республики. Межвузовский кампус Евразийского научно-образовательного центра мирового уровня создан, чтобы объединить научный и творческий потенциал активной, перспективной молодежи из разных вузов. И сегодня мы наблюдаем стремительное и успешное движение к этой цели.