Результаты работы

Результаты деятельности

Научные исследования

Получены результаты мирового уровня во всех основных областях современной математики. Ключевые результаты опубликованы в 23 статьях в самых престижных международных журналах, 4 исследователя центра – в числе докладчиков от России на Европейском и Международном конгрессе математиков (МКМ) в 2021–22 гг. Среди результатов отметим следующие:

В области алгебраической геометрии А. Кузнецовым совершен прорыв в описании тонких свойств геометрических объектов – алгебраических многообразий – при помощи методов теории производных категорий когерентных пучков. Путем развития открытого им понятия гомологической проективной двойственности доказана гипотеза двойственности для многообразий Гушеля-Мукаи, построены первые контрпримеры к бирациональной проблеме Торелли для многообразий Калаби-Яу в размерностях 3 и 5. (Результаты опубликованы в JAMS – 2-ом журнале в области математики по рейтингу WoS,
А. Кузнецов – в числе двух приглашенных пленарных докладчиков МКМ 2022, работающих в России).

В области теоретической физики И. Арефьевой с соавторами при помощи мощного современного метода – голографического подхода – получены принципиально важные результаты о кварк-глюонной плазме. Исследование плазмы как специального состояния вещества особенно актуально в связи с ожидающимся в 2022 г. запуском ускорительного комплекса NICA (проект Мегасайенс) на базе ОИЯИ (г. Дубна) и планируемом на нем изучении свойств кварк-глюонной плазмы. Путем описания вращающейся кварк-глюонной плазмы с помощью 5-мерной вращающайся черной дыры в пространстве Kerr-AdS и изучения динамики струны в черной дыре И. Арефьевой с соавторами удалось рассчитать потери энергии в плазме.

Научно-образовательная программа

Реализована крупная научно-образовательная программа, включающая 32 специальных курса и 9 исследовательских семинаров, в качестве лекторов/руководителей которых выступили высококлассные ученые, являющиеся специалистами мирового уровня в соответствующих областях научных знаний. В программе приняли участие более 450 молодых исследователей и обучающихся.

Мероприятия и тематические программы

Проведены 36 международных конференций и школ, 7 международных семинаров, включая один из наиболее популярных в мире семинаров в области физики высоких энергий – семинар "Quantum Gravity and All of That", в числе докладчиков которого в
2021 г. два Нобелевских лауреата, а среди участников более 350 иностранных ученых. Проведены 2 масштабные международные тематические программы "Logical Perspectives 2021" и "Contemporary Mechanics" с числом участников 250–300 человек. Всего в мероприятиях центра приняли участие более 2500 исследователей, в т.ч. более 1200 зарубежных исследователей из 74 стран.

Программа популяризации и пропаганды математики

По материалам программы прочитано более 70 научно-популярных лекций, циклов лекций и мастер-классов для школьников, студентов и учителей. Очные лекции прошли в 13 городах различных регионов России и охватили более 2500 обучающихся и 1500 учителей, онлайн-лекции – более 100000 слушателей (просмотров). Состоялось 18 выступлений на федеральных телевизионных каналах и передачах федеральных радиостанций. Проведен цикл мероприятий в честь 200-летия великого русского ученого
П.Л. Чебышёва. Создан новый современный сайт интернет-музея "Механизмы П.Л. Чебышёва". В уникальном интернет-проекте "Математические этюды" представлено 5 новых фильмов в раздел "Этюды" и 29 новых сюжетов в раздел "Модели", рассказывающих с помощью современной 3D-графики о математических задачах и приложениях математики. 

Результаты деятельности

В области некоммутативной алгебраической геометрии решены две гипотезы лауреата Филдсовской премии Максима Концевича: о вырождении некоммутативного аналога спектральной последовательности Ходжа-де Рама и о гомотопической конечности производной категории когерентных пучков на отделимой схеме конечного типа над полем характеристики нуль. На первую гипотезу, мотивированную теорией струн, Александром Ефимовым дан отрицательный ответ, на вторую - положительный. За свои результаты Александр Ефимов удостоен премии Европейского математического общества 2020 года - наиболее престижной европейской премии молодым математикам.

В области квантовой теории информации - теории, находящейся на передовом рубеже исследований в связи с проблемой создания квантовых компьютеров и развития всего комплекса квантовых технологий - в серии работ лауреата премии Шеннона Александра Холево, посвященных проблеме передачи информации по квантовым многомодовым гауссовским измерительным каналам связи, установлено фундаментальное свойство "гауссовского максимизатора", на основе которого вычислены важнейшие информационные характеристики таких каналов. В 2020 г. Александром Холево была найдена достижимая информация калибровочно¬инвариантного гауссовского ансамбля состояний, что закрыло вопрос, поставленный еще в начале 1970-х гг.

В области приложений математической логики Степаном Кузнецовым решена проблема, поставленная в 2007 г. известным логиком Войцехом Бушковским. Исчисление Ламбека широко известно в математической лингвистике и используется как инструмент синтаксического анализа текстов. Выразительные возможности исчисления Ламбека существенно расширяются при добавлении к нему дополнительных операций, в частности операции итерации Клини. Степан Кузнецов доказал алгоритмическую неразрешимость проблемы выводимости в исчислении Ламбека с итерацией, причем указал в точности ее класс алгоритмической сложности.

В области математической физики в настоящее время идет активное изучение аномальных волн (волны-убийцы, rogue waves) в нелинейных средах. На поверхности океана волны-убийцы проявляются как отдельные гигантские волны, при этом они появляются без видимых предвестников и исчезают как бы в никуда. Аномальные волны также экспериментально наблюдаются в таких нелинейных средах как фоторефрактивные кристаллы, оптические волокна, бозе-конденсат. В работах Петра Гриневича развита теория специальных конечнозонных решений соответствующих дифференциальных уравнений, что позволило впервые исследовать аналитически влияние малой диссипации на повторяемость аномальных волн в системе с одной неустойчивой модой, получить явные приближенные формулы, описывающие эволюцию спектральной кривой за счет потери энергии, а также найти теоретическое объяснение экспериментов Чабчоуба, Ахмедиева и других в волновом бассейне, в которых каждая последующая волна появлялась в противофазе к предыдущей

Результаты деятельности

Фундаментальные исследования

- Математический анализ (Изучено распределение нулей дзета-функции Хелсона, в т.ч., при использовании мер, отличных от меры Лебега - проблематика, родственная знаменитой теории Римана, Исследованы спектральные и динамические свойства усеченных операторов Теплица, то есть сужения оператора Теплица на инвариантные подпространства обратного сдвига)
- Алгебра , спектральная теория (Изучены гомологии алгебр Ли, Даны оценки спектра дифференциальных и псевдодифференциальных операторов, содержащих сингулярные меры, Изучены свойства мотивной стабильной когомологической категории)
- Квантовая теория поля (Математическое решение проблемы Фейнмана 1965 года об асимптотическом поведении модели «шашки Фейнмана», Исследована двумерная квантовая гравитация Джакива-Тетельбойма)
- Теория вероятностей (Точная формула для ковариации топологических событий, Теория марковских цепей: исследование тривиальности или нетривиальности хвостовой подалгебры )
- Комбинаторика и теория графов (Точные эффективные алгоритмы для задачи о надстроке и задачи о минимальном разбиении, Быстрый и эффективный по памяти алгоритм подсчета количества бесквадратных слов фиксированной длины )
- Математическая физика (Теорема об индексе для границы домена - связь с операторами Дирака, Сведение Мардсена-Вейнера-Мейера

Прикладные исследования

- Машинное обучение (Имитация трафика на дорогах, Классификация тем по графу цитирований)
- Динамические системы (Моделирование смешивающегося вытеснения в пористой среде для получения оценок скорости зоны роста смешивания при закачке химических оторочек)
- Гидродинамика (Модель ПАВ-полимерного заводнения методом конечных объемов для учета неограниченного количества химических трассеров)
- Нейронные сети (Графовые нейронные сети для обработки больших данных в рекомендательных системах и других приложениях с использованием автокодировщиков)

Мероприятия

- 14 Конференций (суммарное количество участников 1243, в том числе 650 молодых ученых)
- 5 Научных школ (суммарное количество участников 2126, в том числе 403 молодых ученых и 755 иностранных исследователей)
- 18 Миникурсов и семинаров
- 4 Миниворкшопа

Конкурсы

- Конкурс поддержки аспирантов Санкт-Петербурга, занимающихся исследованиями в области математики, математической и теоретической физики, теоретической информатики (27 заявок, 18 победителей)
- Всероссийский открытый конкурс математических проектов, выполняемых молодыми исследователями (16 заявок, 11 групп – победителей)
- Конкурс поддержки начинающих исследователей Санкт-Петербурга (39 заявок, 17 победителей)
- Международный конкурс молодых научных сотрудников со степенью (постдоков), занимающихся исследованиями в области математики, математической и теоретической физики, теоретической информатики (176 заявок из Европы, Северной Америки, Индии, Африки, Австралии, 12 победителей)

Результаты деятельности

• Н. К. Никольский. Сформулированы и доказаны аналоги классической теоремы Сегё для мультипликативных тёплицевых матриц. Асимптотические утверждения из теории тёплицевых операторов распространены на случай произвольных абелевых групп.
• А. Нордскова (победитель конкурса Мёбиуса 2020). Доказана точность действия групп Артина, порожденных сферическими твистами, и разработана комбинаторно топологическая модель силтинг мутаций. Получено полное описание производных групп Пикара симметрических алгебр конечного представления.
• Р. Бессонов, П. Губкин. Показано, что решение вещественной системы Крейна со спектральной мерой из класса Сегё сходится в ср едн ем на полуплоскости. Доказан аналог известной теоремы Мате, Невая и Тотика для решений системы Крейна.
• С помощью методов, совмещающих идеи машинного обучения и геостатистики, был разработан эффективный алгоритм для получения траекторий гауссовских случайных полей, обусловленных большим количеством данных. Доклад результатов на 37 й Международной конференции по машинному обучению (ICML) был отмечен призом за выдающуюся работу. Ядра Матерна были распространены на контекст компактных римановых многообразий и выражены через спектр оператора Лапласа Бельтрами. Это позволит развить методы гауссовских случайных полей, моделирующих функции на многообразиях, которые широко используются в роботике с подкреплением.

Результаты деятельности

Научные исследования

По основным направлениям (Теоретическая математика, Вычислительная математика, Математическое моделирование, Теоретическая информатика и дискретная математика, Высокопроизводительные вычисления) коллективы МГУ имени М.В. Ломоносова, ИВМ РАН, ИПМ РАН получили результаты мирового уровня, например:
- С помощью докинга, квантовой химии и суперкомпьютера проведен поиск ингибиторов терапевтического белка мишени SARS-CoV-2 – папаин-подобной протеазы PLpro. Такие ингибиторы блокируют размножение коронавируса, и на их основе можно сделать лекарство;
- Предложенный подход к реализации страницы классификации алгоритмов открытой энциклопедии свойств алгоритмов AlgoWiki позволяет использовать все преимущества иерархического представления структуры предметной области в виде цепочек понятий «задача–метод–алгоритм–реализация»;
- Разработаны новые математические модели и вычислительные алгоритмы математического моделирования динамики развития канала электрического пробоя в неоднородных средах;
- Для модели ионосферы Земли ИВМ РАН (100-500 км) разработана и реализована параметризация расчета скоростей дрейфа плазмы в полярных областях (за счет формирования полей магнитосферной конвекцией и др.) с учетом различного уровня геомагнитной активности;
- Разработан новый инструмент для анализа регуляторных внутриклеточных сетей, позволяющий идентифицировать и количественно оценивать внутриклеточные взаимодействие.

Образовательная деятельность

Разработано и реализовано 37 образовательных программ. Слушатели – более 3000 учащихся программ бакалавриата, магистратуры механико-математического факультета, факультета вычислительной математики и кибернетики, в том числе, в филиалах МГУ имени М.В.Ломоносова, а также в Университете МГУ-ППИ в г. Шэньчжэнь.

Профессорско-преподавательский состав – ведущие ученые, заслуженные профессоры МГУ имени М.В. Ломоносова, являющиеся специалистами мирового уровня и осуществляющие образовательную деятельность за рубежом, а также молодые и перспективные исследователи, участвующие в научно-исследовательской деятельности МЦФПМ.

Внешнее взаимодействие

Проведено 45 мероприятий, из них:
- 30 международных конференций с привлечением ведущих и молодых иностранных ученых;
- 10 школ-конференций.

Впервые проведена Конференция международных математических центров мирового уровня (9-13 августа 2021, Федеральная территория «Сириус», г. Сочи). Докладчиками выступили ведущие исследователи МЦФПМ. Молодые исследователи стали лауреатами Премий для молодых математиков России

Результаты деятельности

• Завершена разработка эффективных алгоритмов децентрализованного управления роем наноспутников

• Разработан метод моделирования процессов фильтрации и переноса в трещиноватых пористых средах, не требующий модификации расчетной сетки

• Подробно исследовано влияние асимметрии геометрии слоев резонатора ПН, на интенсивность ближнего поля и сечение поглощения (детальный анализ позволил установить, что неоднородность толщины плазмонного слоя, в рамках модели ОНО сравнительно мало меняет интегральный коэффициент усиления интенсивности, где то в пределах 5 6%, при небольшом смещении максимума в область длинных волн)

• Получено разложение числа RSA 232 (данный результат может быть использован в криптографии и других областях математики)

• Проведен поиск ингибиторов главной протеазы Mpro коронавируса SARS CoV 2 в базах данных существующих лекарственных соединений (отобранные лекарственные соединения переданы в ГНЦ ВБ «Вектор» для дальнейшей экспериментальной проверки их ингибирующей активности)

• Создана модель костно мышечного аппарата верхнего плечевого пояса в программном пакете OpenSim (полученные результаты позволяют оценивать биомеханику человека, что в дальнейшем даст возможность решать такие проблемы как повышение производительности труда и безопасности рабочего места, снижения рисков заболеваний, связанных с нарушениями опорно двигательного аппарата, их лечения и профилактики)

Результаты деятельности

Фундаментальные исследования

Научная деятельность ведется в рамках 3 программ, включающих 14 проектов. 66 статей вышло в высокорейтинговых журналах (Q1-Q2) в 2021

Разработана новая математическая модель многофазной пористой деформируемой среды, насыщенной смесью жидкостей и газов. Определяющие дифференциальные уравнения модели являются гиперболическими и удовлетворяют законам термодинамики (сохранение энергии и возрастание энтропии). На основе предложенной модели сформулированы дифференциальные уравнения распространения волн малой амплитуды в упругой пористой среде, насыщенной многофазной смесью жидкостей и газов, а также в упругой пористой среде, насыщенной вязкой жидкостью.

Среди результатов, имеющих важное приложение внутри математики, можно отметить результат, который описывает достаточные условия, при которых аксиальная алгебра A йорданова типа 1/2 содержит единицу, является полупростой и конечномерной. Этот результат позволяет сделать первый шаг в направлении решения вопроса о том, когда 4-порожденная аксиальная алгебра йорданова типа является конечномерной или содержит единицу.

Мероприятия и конкурсы

— Международный конкурс молодых ученых со степенью (постдоков) в области математики, математической физики, компьютерных наук или смежных областях: 8 постдоков из стран Европы и Азии были отобраны для работы в МЦА; 

— Совместно с Сибирским математическим обществом проведен Лаврентьевский конкурс студенческих и аспирантских работ по математике и механике среди студентов и аспирантов вузов и научных учреждений Сибирского и Дальневосточного федеральных округов;
— 35 научных мероприятий организовано в 2021 году. Общее число участников 3435, в том числе 2423 молодых.

Прикладные исследования

36 млн рублей привлечено в качестве внебюджетных средств в 2021 году. Результаты прикладных исследований применяются в решении задач компаний

В рамках работы группой исследователей Центра разработана параметризация форм тороидальной и круглой отсасывающих труб (ОТ) гидротурбины для генерации множества допустимых форм при решении задачи оптимизации. Форма тороидальной отсасывающей трубы полностью описывается значениями 19 геометрических параметров, круглой трубы – 9 параметрами. Геометрические параметры совпадают или близки по смыслу тем, что заложены в отраслевой стандарт проектирования отсасывающих труб, применяемый в СКБ «Гидротурбомаш» АО «Силовые машины».

Образование

656 человек прошли обучение по образовательным программам МЦА:

— Большая математическая мастерская (29 проектов, 110 участников из 15 образовательных и исследовательских организаций)
— Программа бакалавриата «Искусственный интеллект и прикладной инжиниринг»
— Программа бакалавриата «Исследовательская группа фундаментальной математики»
— 5 программ магистратуры
— 1 программа ДПО
— 3 программы для школьников

Результаты деятельности

В рамках работы исследовательской группы «Обратные задачи естествознания» была исследована модель распространения коронавирусной инфекции SEIR HCD. Согласно этой модели, население делится на семь популяционных групп:

• восприимчивые,
• бессимптомные больные,
• инфицированные,
• госпитализированные,
• критические,
• умершие,
• вылечившиеся.

Модель SEIR-HCD является системой из семи дифференциальных уравнений, описывающих переходы из одной группы в другую. Переходы из одной популяционной группы в другую в рамках модели SEIR HCD можно описать в
виде следующей диаграммы.

HCD описывает также динамику переходов из одной группы в другую. Эта динамика зависит от многих параметров.

Один из основных результатов МЦА за 2020 год состоит в построении качественных обоснованных параметров, которые отражают реальную ситуация с высокой точностью.

Как следствие, с помощью системы уравнений SEIR HCD в начале мая 2020 года были получены уточненные сценарии развития COVID 19 в г. Москве с учетом индекса самоизоляции и процента тестирований выявленных случаев.

Ключевой результат состоит в предсказании ежедневного прироста числа зараженных инфекцией COVID 19 в г. Москва. График, сопоставляющий реальные данные по количеству зараженных (пунктирная линия) с результатами моделирования (сплошная линия), приведен на рисунке ниже.

Пик заболеваемости был предсказан с ошибкой лишь в 2 дня и количеством зараженных, отличающимся на 174 человека от реального числа.

Результаты деятельности

Разработана промышленная технология управляемой вегетации растений (агробиофотоника) с использованием программируемого LED освещения. Технология позволяет существенно (в несколько раз) ускорить процесс получения оздоровленного посадочного материала (саженцы эфиро-масличных культур, миниклубни картофеля). Разработанные технологические решения реализованы в промышленном масштабе – запущены вертикальная ферма по производству саженцев лаванды мощностью 1 млн.шт в год и промышленное производство миниклубней картофеля мощностью 500 тыс. штук в год.

Получены первые в мире линии капусты белокочанной с высокой расоспецифической устойчивостью к 3-м расам возбудителя сосудистого бактериоза - Xanthomonas campestris pv. Campestris.
- Экономическая доступность для населения
- Стоимость в 3-5 раз ниже зарубежных

Создана платформа для геномного редактирования важных сельскохозяйственных растений.

Созданы биологически активные азотные, фосфорные и комплексные удобрения, содержащие полезные штаммы микроорганизмов, обеспечивающие повышение коэффициента использования минеральных удобрений.•Увеличение урожайности растений
- Снижение доз используемых минеральных удобрений

Результаты деятельности

• Впервые в России на основе использования молекулярно генетических методов анализа созданы образцы лука репчатого с устойчивостью к распространенному заболеванию пероноспорозу Созданы не имеющие аналогов в мире гибридные комбинации капусты белокочанной, содержащие гены устойчивости к распространенным заболеваниям
• Получена высококачественная сборка генома гороха посевного с использованием комбинирования данных секвенирования второго и третьего поколения Созданная сборка генома гороха сорта Frisson является лучшей в мире к настоящему моменту
• Используя молекулярно генетические подходы разработаны перспективные методики идентификации фитопаразитических клещей, получены новейшие данные по биологии клещей фитопаразитов и впервые показана эффективность обработки акарицидами в отношении галловых клещей в период их массовой миграции
• Подготовлена концепция трех взаимосвязанных цифровых платформ управления АПК России, совместного использования данных дистанционного зондирования Земли в интересах АПК России, информационно аналитической поддер жки научно исследовательской деятельности в области АПК Рис 3
• Впервые показаны возможности бесконтактного детектирования изменения с глубиной набухаемости почв, а также возможности оперативного дистанционного картографирования почвенной корки как индикатора начальных стадий деградации пахотных почв
• Создана опытно промышленная установка вертикальная ферма с динамическим LED освещением, которая позволяет добиваться в год до 6 урожаев безвирусного семенного материала картофеля Данная технология позволяет решать задачи ускоренного воспроизводства и иных востребованных сельскохозяйственных культур зеленных, эфиромасличных, лекарственных и т. д. обеспечивая при этом гарантированные качественные стандарты получаемой продукции На сегодняшний день идут совместные прикладные исследования с такими крупными компаниями, как ООО «Лэм Уэстон Белая Дача», ООО «Мелагро» и ООО «Фрито Лей Мануфактуринг»

Результаты деятельности

Кардиология

- Биоинформационная платформа диагностики и прогнозирования гипертонической болезни
- Алгоритмы контроля артериального давления и сократительной функции сердца на основании пульсовой волны
- Прототип сенсорной системы непрерывного мониторинга ЭКГ пациента
- Математическая модель клетки печени человека

Онкология

- Нейросетевая модель диагностики легких, на основе сегментации данных КТ
- Система поддержки принятия врачебных решений на основе генетического и молекулярного профилирования опухоли
- Неинвазивная интраоперационная система навигации для диагностики протекания онкологического процесса

Инфраструктура

- Создан прототип облачной платформы цифровой экосистемы управления здоровьем объединяющий разработки НЦМУ 

Результаты деятельности

* В 2020 г. были начаты работы связанные с созданием «Цифрового двойника здоровья» для опережающего прогноза развития онкологических (рака легкого, рака почки, колоректального рака) и кардиологических (гипертония, ишемическая болезнь сердца) заболеваний, а также созданием Цифрового биобанка. В том числе была разработана методика создания индивидуального метаболомного и геномного паспорта здорового человека и больных онкологическими (рак легкого, рак почки, колоректальный рак) и сердечно-сосудистыми (ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь) заболеваниями. В общем виде методика представлена на рисунке 1. В будущем такой подход позволит прогнозировать вероятность возможности развития онкологических и кардиологических заболеваний. * Для мониторинга пациентов с ишемической болезнью сердца и гипертонией был разработан интерфейс непрерывного наблюдения за уровнем артериального давления и состоянием сердечной деятельности с использованием портативного индивидуального регистратора (рис. 2). Разработанный регистратор возможно использовать дома, на работе, в машине, а также при физической активности. В будущем, на основе анализа большого объема данных обследования, истории болезни и наблюдения пациентов, будет создан единый алгоритм, который позволяет определить риски серьезных сердечно-сосудистых осложнений, которые угрожают пациенту в ближайшие годы. Такой подход позволит снизить нагрузку на врача и будет экономически эффективен при его внедрении в систему здравоохранения РФ. * В Сеченовском университете было инициировано создание Цифрового биобанка. В будущем все информация о пациенте, включая результаты омиксных исследований, будет централизовано храниться с использованием облачных технологий. Помимо этого, возможности Цифрового Биобанка позволят осуществлять прогноз течения заболеваний, с использованием нейронных сетей и данных пациента. В результате исследования в 2020 году предложен метод нечеткой кластеризации на основе нечеткого отношения равнозначности, порождаемого свойствами исследуемых данных и без использования дополнительных сведений о кластерах, которые не зависят от формы кластеров, и алгоритм нечеткой кластеризации, позволяющий выполнять анализ объектов статистической медицинской информации с учетом свойств кластерной типичности, моделируемой медицинской предметной области, и выявить нетипичные объекты путем снижения их влияния на результаты нечеткой кластеризации за счет группировки их в отдельный кластер. Разработанные решения будут использоваться при создании единой платформы Цифрового биобанка для анализа слабоструктурированных данных (например, патологий глазного дна при гипертонии).

Результаты деятельности

— Проведено воздействие на кожу мыши in-vivo непрерывным излучением мощностью 1 и 1.5 Вт при скорости лазерного реза 0.25 и 1 мм/с, а также исследована лимфогемодинамика в лазерной ране ив зоне термического повреждения.

— Продемонстрировано отличие количественного содержания макрофагов М1 и М2 типа в опухолевой и нормальной ткани. Отработана методика выделения и культивирования моноцитов/ макрофагов для получения клеточных популяций макрофагов М1 и М2 типа, аналогичных ТАМ в злокачественных опухолях.

— Разработана технология нанесения металорганических соединений на металлические наночастицы. Показано, что в случае смешивания коллоидных растворов Fe, Au и Zn, Se, полученных при помощи лазерной абляции в жидкости, происходит осаждение мелких частиц с размерами порядка 10–20 нм (Au и Se) на более крупные частицы с размерами от 50 нм до 200 нм (Zn и Fe)

— Проведена работа по исследованию активного материала для преформ многосердцевинных световодов, полученного инновационным методом путем пропитки: нанопористых стекол с дальнейшим спеканием и оптимизации этого метода получения активного материала для преформ, легированных оксидами диспрозия и висмута.

— Проведены исследования по лазерной флуоресценции образцов почв с помощью импульсного лидара с lu=1064, 532, 355 нм. Разработан ультракомпактный луоресцентный лидар (масса 300 т) для флуоресцентной диагностики с борта лёгких беспилотных авианосителей для оценки биомассы сельскохозяйственных культур.

— В гантелевидном резонаторе с синхронизацией мод на основе нелинейно вращения плоскости поляризации впервые продемонстрирована гармоническая синхронизация мод на частоте следования импульсов 28 МГц.

— Синтезированы наноконьюгаты антител с частицами с магнитными и немагнитными сердцевинами для адресной доставки к молекулам-мишеням, Выявлены основные закономерности циркуляции в кровотоке животных наночастиц в зависимости от целого ряда параметров и. особенностей фагоцитоза

— Разработана технология создания конусных эрбиевых световодов с диаметром серлцевины со стороны толстого конца вплоть до 100 мкм с рекордной эффективностью преобразовании накачки в сигнал до 189%.

— С помощью оптических методов в режиме реального времени впервые получена комплексная информация о рактере динамики изменений состояния белка и его гидратной оболочки в ходе реакции денатурации.

Результаты деятельности

• Разработана оптическая адаптивная система коррекции волнового фронта сверхмощных лазерных систем, позволяющая получать в перетяжке лазерную интенсивность, составляющую более 65% от дифракционного предела в импульсах с низкой частотой повторения
• Для задач волоконной оптики в среднем ИК диапазоне разработаны новые цинк-теллуритные и вольфрам- теллуритные стекла, отличающиеся повышенными температурами стеклования, большей устойчивостью против кристаллизации и возможностями управления показателем преломления путем изменения состава, включая и активированные ионами эрбия и тулия для создания новых волоконных лазерных источников.
• Показано, что в многосердцевинных волокнах с решетками из 1хN и 2хN слабосвязанных сердцевин возможно устойчивое распространение волновых пучков с противофазным распределением поля, которые позволяют транспортировать лазерное излучение мощностью до 2N раз больше критической мощности для самофокусировки в соответствующей однородной среде.
• Разработан и изготовлен микроскоп на длину волны 13,88 нм, обеспечивающий латеральное (2D) разрешение 20 нм и возможность z-томографии для восстановления объемного строения образцов.
• В волноводных наногетероструктурах с квантовыми ямами Hg(Cd)Te/CdHgTe с энергией межзонных переходов от 25 до 400 мэВ при оптической накачке получено стимулированное излучение в диапазоне длин волн от 3 до 31 мкм
• Теоретически предсказан эффект модуляционно-индуцированной прозрачности при сильном взаимодействии квантового поля с квантовым эмиттером в резонаторе с осциллирующими геометрическими параметрами (например, в плазмонном резонаторе между металлической поверхностью и диагностической иглой в осциллирующем кантиливере).
• В кварцевых микрорезонаторах с модами шепчущей галереи экспериментально продемонстрирована одновременная генерация двух вложенных частотных гребенок, которые могут быть использованы в качестве набора несущих в системах передачи информации.
• Развит и оптимизирован неинвазивный метод исследования динамики магнитных наночастиц (МН) в теле лабораторных животных in vivo, обладающий лучшими в мире (на 3–4 порядка) параметрами регистрации наночастиц с магнитным ядром, что позволит вводить животным лишь безопасные следовые количества магнитных тераностических препаратов
• Предложен новый механизм генерации терагерцового излучения, основанный на воздействия на ZnO лазерными импульсами специальной, скошенной, формы. Механизм востребован для ускорения частиц, сверхбыстрого управления намагниченностью и нелинейной терагерцовой спектроскопии
• Был разработан комплекс методов экспериментального моделирования старения глиальных клеток головного мозга — астроцитов — в клеточных культурах и получены уникальные данные о реорганизации их функциональной кальциевой активности при нормальном и патологическом старении.

Результаты деятельности

- Создан новый радиофармпрепарат, который может использоваться для тераностики (диагностики и терапии) рака предстательной железы.

- Разработана уникальная генетическая библиотека и биоинформатический алгоритм - GPrior, основанный на алгоритмах машинного обучения, который позволяет предсказывать гены, предрасполагающие к хроническому заболеванию

- Разработана биотехнологическая платформа для создания новых моделей (мыши, крысы, рыбы), у которых произведены генетические модификации, имитирующие различные патологические процессы - атеросклеротические, нейродегенеративные и др.

- Созданы уникальные линии трансгенных животных, в частности линии Danio, которые позволили проследить за клеточным происхождением отдельных типов нейронов и описать патогенез нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона.

- Обнаружено вещество кренигацетат, полностью подавляющее патологическую кальцификацию клеток, которое в ближайшем будущем может быть использовано для лечения широкораспространенных заболеваний, связанных с кальцинозом сосудов.

- Разработано «Веб-приложение для контроля питания и информационной поддержки ДиаКомпаньон», повзволяющее осуществлть самоконтроль для больных диабетом.

- Разработаны прототипы вакцинных препаратов на основе пробиотических бактерий для лечения инфекций, вызванных SARS-CoV2 и для профилактики инфекционных осложнений у пациентов с хроническими обструктивными заболеваниями легких.

Результаты деятельности

• В рамках направления «Популяционная генетика и неинфекционные заболевания полигенной природы» В 2020 году на пилотной выборке установлено, что использование известного списка ДНК вариантов генов риска, созданных для западно европейских популяций, недостаточно точно отражает риски у жителей Российской Федерации, что требует создания собственных шкал Впервые обнаружено несколько новых маркеров в ДНК регионах 10 q 25 и 7 q 31 определяющих риск сердечно сосудистых заболеваний у лиц с ожирением Впервые в Российской Федерации разработаны компьютерные модели раннего прогнозирования сердечно сосудистых событий у пациентов с острыми коронарными событиями или инсультом Создана модель прогнозирования высокого риска летального исхода при инфаркте миокарда Собран банк биоматериала больных, перенесших коронавирусную инфекцию различной степени тяжести Впервые создана русскоязычная база данных о продуктах питания, содержащая информацию о гликемических индексах, в соответствии со стандартизованными алгоритмами
• В рамках направления «Неизвестные, редкие и генетически обусловленные заболевания» получены данные о новых хромосомных поломках, лежащих в основе возникновения множественных пороков развития у детей, в частности, сочетанных пороков сердца и почек Это может быть использовано для создания специфических персонализированных методов лечения Определены 4 ключевых гена патогенеза очень редкого и тяжело протекающего заболевания синдрома Барта Эти гены станут основой для создания генотерапевтического препарата для лечения этого заболевания
• В рамках направления «Онкология» проведен комплекс работ по созданию противоопухолевых препаратов на основе CAR T терапии Основными мишенями стали колоректальные опухоли и множественная миелома Разработан подход создания бифункциональных клеток против двух рецепров, а также тандемные CAR против CD 70 и B 7 H 3 Этот подход является основой создания новых противоопухолевых препаратов на основе лимфоцитов с высокой эффективностью, не имеющих мировых аналогов Впервые в мире в 2020 году описаны CAR на основе Fn 3 В 2020 году освоена оригинальная технология секвенирования отдельных клеток и разработан метод анализа, который будет являться отечественной альтернативой существующим мировым подходам Прижизненно изучена экспрессия шаперона Hsp 70 на плазмолемме клеток глиальных опухолей с применением метода конфокальной микроскопии (включая мультиформную глиобластому полученных интраоперационно Показано, что Hsp 70 может быть использован в качестве мишени для тераностики опухолей центральной нервной системы
• В рамках направления «Инфекционные заболевания и антимикробная терапия» выявлены основные возбудители инфекций, осложняющие течение COVID 19 в " ковидных " стационарах Klebsiella pneumoniae и Acinetobacter baumannii которые содержат мобильные генетические элементы, ассоциированные с множественной лекарственной устойчивостью Формирование очагов внутрибольничной инфекции и распространение Klebsiella pneumoniae и Acinetobacter baumannii может приобретать характер эпидемических вспышек Созданы синтетические аналоги природных пептидов врожденного иммунитета, проявляющие высокую активность в отношении мультиантибиотикорезистентных штаммов, циркулирующих в стационарах, оказывающих медицинскую помощь пациентам с COVID 19 Отработана технология оценки онколитического действия стрептококков в отношении перевиваемых опухолей человека Сконструирована первая модель прототипа мукозальной вакцины против возбудителя COVID 19 В качестве вектора для доставки антигенов коронавируса выбран пробиотический штамм Enterococcus faecium L 3 Вакцина обладает большими преимуществами энтеральное введение, отсутствие побочных действий, возможности неограниченной ревакцинации

Результаты деятельности

- Созданы и усовершенствованы уникальные эмпирические базы данных и платформенных решений коллективного пользования по вопросам измерения человеческого потенциала: Russia KLEMS, Европейское социальное исследование (ESS) и Европейское исследование здоровья, старения и траекторий жизни на пенсии (SHARE) в России, Ценности в кризисе, опрос HR-менеджеров «Перспективы инклюзивного трудоустройства в российских компаниях», Moscow Lexical Database, база данных по международной миграции в РФ, база наиболее значимых возможностей и угроз, формируемых большими вызовами, глобальными и национальными трендами для развития человеческого потенциала в мире и в России.

- Проведен анализ долгосрочной динамики производительности в отраслях российской экономики и связи роста производительности и неравенства.

- Организована работа распределенной исследовательской группы по исследованию проблем социальной стратификации, бедности и неравенства, сделана оценка воздействия мер социальной поддержки по снижению уровня бедности и неравенства в России (Рис. 2). Проведен анализ возможностей и ограничений развития платформенной занятости, как новой возможности для роста доходов населения.

- Реализован многовариантный демографический прогноз населения России до 2100 года и на его основе построен прогноз предложения рабочей силы по субъектам РФ с учетом различных сценариев изменений рождаемости, смертности и миграции.

- Проведен анализ человеческого потенциала в исторической перспективе. Разработаны рекомендации в области управления культурным многообразием в целях развития человеческого потенциала.

- Разработаны инструменты оценивания ключевых навыков и компетенций школьников и студентов (креативность, критическое мышление, цифровая грамотность). Получены новые оценки отдачи на инвестиции в образование в российской экономике.

- Разработан подход к определению «цифровой культуры» и анализу воздействия цифровых технологий на уровень благополучия и качество жизни человека. Разработаны рекомендации для совершенствования государственной политики в сфере поддержки креативных индустрий на уровне городов.

- Построены модели принятия решений и модели влияния индивидуальных психологических и когнитивных характеристик на паттерны принятий решений, проведены исследования влияния билингвизма на когнитивную функцию в различных возрастных категориях.

- Выявлены основные факторы резилиентности территорий в России с учетом пространственных различий по распределению человеческого потенциала в современных условиях. Разработана методология исследования особенностей формирования человеческого капитала в отдельных регионах России и некоторых постсоветских государствах.

- Систематизированы материалы о (де)эскалационных шагах и мерах в различных конфликтах, сформирован и систематизирован арсенал мер деэскалации военно-политических инцидентов, выявлены группы факторов, влияющих на динамику военно-политического конфликта.

Результаты деятельности

• И сследованы современные аспекты человеческого потенциала в контексте пандемии COVID 19: разработана концепция «справедливой» социальной мобильности, выделены риски для благополучия «среднего класса», выявлены открывающиеся в условиях пандемии аспекты личностного потенциала, а также биологические и психологические предикторы склонности к риску и готовности к принятию рискованных решений в условиях распространения коронавируса
• Стартовала масштабная исследовательская программа по измерению ключевых навыков и компетенций: разработаны теоретические рамки измерения универсальных компетенций для начальной школы на основе модели 4К (критическое мышление, креативность, коммуникация и кооперация) и адаптированы к российскому контексту инструменты измерения компетенций студентов в области управления и экономики (проект WiWiKom,
• Проведен подготовительный этап для запуска в России двух международных обследований, принципиальных с точки зрения исследований человеческого потенциала старшего поколения: Европейского социального исследования (и Европейской программы изучения людей старших возрастов (SHARE
• Реализовано экспертно аналитическое сопровождение органов власти в разработке мер социальной политики, в том числе завершен первый этап моделирования двух сценариев пенсионной реформы (основного и альтернативного) и разработки новых демографических прогнозов численности населения России
• Разработаны подходы к исследованию вовлеченности общества в цифровую трансформацию и факторов «цифрового неравенства «, а также подходы к моделированию инновационных процессов на предприятиях и анализу вовлеченности населения в процесс создания инноваций
• Проведены исследования ключевых нейрокогнитивных механизмов, отвечающих за поведение в быстро меняющейся социальной и технологической среде, в том числе поведенческие и нейрокогнитивные исследования речевой функции в различных популяциях, а также исследования креативности и мультилингвизма
• Разработана методология и проведен первый этап изучения природных и экологических факторов, влияющих на развитие человеческого потенциала в мире
• Систематизированы данные об эскалационных шагах и мерах по деэскалации ряда наиболее острых кризисов второй половины ХХ века в рамках исследований человеческого потенциала в контексте глобальной безопасности

Результаты деятельности

- Разработана база уникальной технологии прогнозирования, поиска и разведки залежей углеводородов: автоматизированная система создания и анализа неотектонических карт для прогнозирования нефтегазоносности крупных территорий, технология реконструкции структуры земной коры, с использованием спутниковых гравиметрических данных для регионального прогнозирования геотермических условий и характера нефтегазогенерации в крупных малоизученных осадочных бассейнах, в том числе на шельфе;

- Создана уникальная технология оптимизации разработки крупных и гигантских месторождений нефти на «поздней» стадии, основанная на мониторинге био-геохимических параметров добываемого флюида с использованием сквозных технологий;

- Разработаны каталитические системы для добычи нетрадиционных углеводородных ресурсов в рамках концепции «подземной нефтепереработки»;

- Разработаны эффективные реагенты для технологии поверхностно-активное вещество-щелочь-полимерного заводнения на «поздних» стадиях разработки месторождений, позволяющие существенно повысить коэффициент извлечения нефти.

Результаты деятельности

• Разработана уникальная технология утилизации и хранения попутного нефтяного газа в гидратной форме с использованием природных соединений (подана заявка на изобретение);

• Разработаны основы технологии для выявления зон аномального строения земной коры с повышенным тепловым потоком и высоким уровнем термальной зрелости нефтегазоматеринских пород по данным спутниковой гравиметрии на слабоизученных территориях;

• Разработаны методы определения теплопроводности пород по данным ГИС с учетом тепловой анизотропии и при отсутствии керна;

• Разработан экспериментальный стенд для изучения механизмов ГРП в лабораторных условиях. Создана методика проведения экспериментов по ГРП, включающая анализ распространения трещины ГРП акустическими методами;

• Предложены новые методы построения адаптивного функционального базиса, позволяющие реализовать с высокой вычислительной эффективностью и требуемой точностью многократные итеративные расчеты гидродинамической модели коллектора с заданными геологическими свойствами и переменными расположением и геометрией скважин, а также переменными режимами закачки и добычи;

• Разработаны уникальные кислотные составы для интенсификации добычи нефти и газа мирового уровня, предназначенные для работы в сложнопостроенных коллекторах терригенного и смешанного типов, а также для применения на объектах с трудноизвлекаемыми запасами;

• Определены особенности строения карбонатного комплекса нижнего и среднего карбона, оказывающие существенное влияние на процессы нефтеизвлечения

• Разработан многоуровневый методологический подход по уточнению геологического строения неоднородных пластов коллекторов на примере крупных месторождений Западной Сибири на основе прямых и косвенных методов исследования.

Результаты деятельности

- Разработана технология реабилитации дыхательной функции у пост- COVID-19 пациентов с использованием чрескожной электрической стимуляции спинного мозга.

- Разработана неинвазивная технология спинальной нейромодуляции для регуляции двигательных функций у постинсультных пациентов.

Технология основана на стимуляции нейронных сетей спинного мозга в сочетании с ритмической активацией сгибательных/разгибательных моторных пулов 

Центр изучения и профилактики эффектов долговременной изоляции

- Проведены исследования проблем стресса, вызванного длительной физической разгрузкой и социальной изоляцией, и разработка подходов к их профилактике. 

- Разработано программное обеспечение для среды виртуальной реальности, применяемое в целях психологической поддержки лиц, находящихся в условиях сенсорной депривации, изоляции, монотонии, скученности.

- В эксперименте с 4-месячной изоляцией SIRIUS-19 показано снижение объема общения изолированного экипажа с внешним Центром управления. 14-суточная изоляция и скученность в эксперименте «ЭСКИЗ» смешанной по гендерному признаку группы вызвала ухудшение качества и продолжительности сна. В условиях изоляции в малом объеме отмечалось снижение двигательной активности и ЧСС, количественное и качественное изменение показателей иммунного гомеостаза.

- Получены данные об эффективности применения ЭМС-подходов как средства профилактики негативных влияний гиподинамии. Показано, что разработанный курс ЭМС у пациентов с дефицитом двигательной нагрузки приводит к улучшению постуральной устойчивости и двигательной активности, а также к увеличению силы мышц голени.

- 4 ноября стартовал эксперимент по 8-месячной изоляции в рамках проекта SIRIUS. В научную программу вошло 72 эксперимента по психологии,  психофизиологии, физиологии, иммунологиии пр. В проекте принимают участие организации и ученые из 14 стран. 

Результаты деятельности

• Разработана технология чрескожной электрической стимуляции спинного мозга для регуляции дыхательной функции человека.

• Технология успешно протестирована для реабилитации пациентов, перенесших COVID 19

• На лабораторных животных проведены комплексные исследования по влиянию изоляции на общее функциональное состояние организма.

• Установлено, что социальная изоляция является стрессорным фактором и вызывает негативные эффекты

• Разработана методика дистанционного мониторинга эмоционального и психического напряжения пациента Оценку стресса предлагается производить с помощью специального ПО тремя способами

— на основе оценки изменений сердечного ритма
— на основе оценки биомаркеров слюны у пациентов разного возраста
— на основе оценки двигательных функций человека

Результаты деятельности

Аэродинамика и концептуальное проектирование СПС с низким звуковым ударом

- Решена модельная задача о распространении звукового удара в приземном слое стратифицированной турбулентной атмосферы с учетом пульсаций скорости, температуры и давления.
- Оптимизирована тестовая компоновка R0 по сравнению с классическим подходом. Увеличено значение максимального аэродинамического качества тестовой компоновки R0 на 25.2 % при числе М = 1.8.

Аэроакустика и вибрации

- Сформулирован альтернативный подход к моделированию мелкомасштабных источников, позволяющий преодолеть известные проблемы моделирования, связанные с возникновением сдвиговой компоненты шума для мультипольных источников. Разработанная модель генерации шума турбулентной струи валидирована на имеющихся множественных данных по шуму струй.

- Проведены вихреразрешающие расчёты на сетках большого объема истечения струи из двухконтурных сопел с трансзвуковым и сверхзвуковым выходом. Проведена валидация расчетов в применении к течению и звуковому излучению сверхзвуковой турбулентной струи на основе измерений азимутальных гармоник шума струи.

- Разработан экспериментальный подход к определению звукоизоляции гибридных КСС конструкций для 2 случаев: полномасштабной гибридной КСС конструкции и локального участка конструкции.

Прочность и интеллектуальные конструкции

- Сформирована концепция про-бионической конструкции фюзеляжа сверхзвукового пассажирского самолета на основе силового композитного сетчатого каркаса с нерегулярной структурой, многоуровневой системой защиты от ударных и климатических воздействий, встроенной системы мониторинга технического состояния конструкции и выполнен анализ жесткостных характеристик носовой части фюзеляжа с учетом элементов защиты силового каркаса от ударных воздействий.

Газовая динамика и силовая установка

- Разработан комплекс математических моделей (ММ) для проектных расчетов и оптимизации законов регулирования управления силовой установкой   (СУ) сверхзвукового пассажирского самолет (СПС) на базе ММ воздухозаборное устройство (ВЗУ) – двигатель – ВУ (выходное устройство).

Искусственный интеллект и безопасность полетов

- Предложены концепции по формированию единого информационно-управляющего поля кабины СПС, а также построения перспективной системы отображения информации, прогнозирующей развитие его движения. Создана модель процесса восприятия летчиком прогнозной информации

Развитие инфраструктуры НЦМУ «Сверхзвук»

- Концепции развития Инфраструктурного комплекса НЦМУ «Сверхзвук» утверждена Правлением ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е.Жуковского».
- Штаб квартира НЦМУ «Сверхзвук»: проведены подготовительные и проектно-изыскательские работы, выполнены проектные работы по реконструкции, получено положительное заключение экспертизы проектной документации корпуса, начаты строительно-монтажные работы по реконструкции корпуса, проведена замена системы управления приводом АДТ Т-124.
- Пилотажный стенд: изготовлен и закуплен демонстрационный макет пилотажного стенда с системой подвижности на базе промышленного коллаборативного робота-манипулятора, заключен договор на разработку Пилотажного стенда.
- Акустическая камера: проведена первая очередь модернизации комплекса акустических стендов АС-1, которая позволяет увеличить поле зрения оптической системы и расширить частотный диапазон измеряемых параметров поля скорости.

Результаты деятельности

• Сформулированы предварительные технические и экологические требования к тестовой компоновке сверхзвукового пассажирского самолета (на этапе начальной разработки, а также задача многофакторной распределенной оптимизации с целью разработки компоновки СПС «высокого уровня», превосходящей по аэродинамическому совершенству известные в мире аналоги
• Выполнен анализ отечественных и зарубежных методов аэродинамического проектирования, прямых методов расчета аэродинамических характеристик, генерации расчетных сеток, начальных и граничных условий
• Обозначены основные приоритеты определения формы эквивалентного тела вращения (
• Сформирован набор наиболее эффективных математических моделей и методов расчета шума высокоскоростных струй (Рис 2
• Решена задача о вибрациях, создаваемых акустическими нагрузками на панели пилона СПС
• Разработана концепция интеллектуальной системы мониторинга механического состояния конструкций СПС
• Выбраны smart материалы, основанные на использовании пьезоэффекта для управления геометрией и динамическими процессами и построения математической модели, описывающей квазистатическое и динамическое деформирование выбранного класса smart материалов
• Разработана методика, позволяющая производить расчет процесса распространения загрязнений от летательных аппаратов в зоне аэропортов и прилегающих территорий на всех этапах взлетно посадочного цикла с учетом рельефа местности
• Определены ключевые проблемы создания систем управления и особенности пилотирования СПС Сформирована система критериев оценки пилотажных характеристик и определен наиболее перспективный подход к построению систем управления, базирующийся на технологиях машинного обучения и нейронных сетей

Результаты деятельности

Разработаны наукоемкие алгоритмы персонализации диагностики и терапии эндокринных заболеваний с использованием технологий анализа больших данных, машинного обучения и ИИ:

- Предсказание предрасположенности к тяжелому течению при COVID 19
на фоне сахарного диабета 1 и 2 типа;
- Автоматизированный анализ данных гистологических исследований;
- Способ предсказания морфологического диагноза рака околощитовидной железы;
- Калькулятор прогнозирования гипокальциемии на 1-3 сутки после
паратиреоидэктомии у пациентов с первичным гиперпаратиреозом.

Получен ряд ключевых результатов, повышающих качество диагностики и терапии эндокринных, онкоэндокринных и орфанных наследственных заболеваний:

- Разработана и внедрена кастомная диагностическая панель на 378 генов, связанных с моногенными эндокринными заболеваниями;
- Разработан и валидирован способ определения стандартизированного уровня накопления 131-йода у пациентов с дифференцированным раком щитовидной железы;
- Выявлены потенциальные метаболические биомаркеры адренокортикального рака.

Проведены работы по значительному расширению передовой инфраструктуры, кадрового потенциала, повышению исследовательской и публикационной активности НЦМУ, в частности:

- Приняты на работу 25 ведущих ученых, тем самым общий штат научных сотрудников в НЦМУ увеличен до 100 человек, из которых 71 человек – это молодые ученые в возрасте до 39 лет;
- Опубликовано 12 статей в международных рецензируемых научных журналах 1 квартили, в том числе и в таких авторитетных изданиях как Nature Communications и The Lancet Diabetes and Endocrinology

Результаты деятельности

• Улучшена система принятия врачебных решений в Федеральном регистре, что приводит к ранней диагностике осложнений и эффективному выбору лечения;
• Разработана предоперационная диагностика опухолей околощитовидных желез с применением технологии искусственного интеллекта, которая позволяет планировать необходимый объем операции, приводя к снижению рецидивов;
• Разработан метод (измерения стандартизированного захвата 131-йода), который улучшает диагностику и терапию рака щитовидной железы;
• Усовершенствована молекулярная визуализация орфанных опухолей, что позволяет проводить радикальное лечение инвалидизирующих новообразований
• Создан базис для прогрессивных методов терапии (Next Generation Therapies): получены соматические клетки, содержащие специфические наследственные мутации; в искусственных условиях проводится дифференцировка клеток в различные типы эндокринных тканей; созданы рекомбинантные аденоассоциированные вирусы (ААВ), для доставки генной терапии

Результаты деятельности

Цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия или продукции и технологии «умного» производства

- Разработаны высокотехнологичные изделия нового поколения, в том числе: платформы электромобилей;  линейки малоразмерных газотурбинных двигателей (МГТД); морского газотурбинного двигателя; лопастей вертолета; локомотивной техники различного назначения и др.

Цифровые технологии и платформенные решения для моделирования медико-биологических систем

- Исследован статус популяционного иммунитета населения к гриппу и ряду других ОРВИ, включая коронавирусы.
- Выполнены исследования по разработке методов производительного скрининга противовирусных соединений in vitro.

Технологии моделирования в нефтегазовой отрасли

- Разработаны цифровые модели микрофлюидных явлений в сети каналов 150-500 мкм и новая технология формирования паттернов микро- и наночастиц на твердых поверхностях.
- Патент на изобретение «Способ измерения динамического угла смачивания в каналах».

Технологии роботизации, автоматизации, оптимизации и интеллектуализации производственных процессов

Разработаны математические модели робототехничесих платформ: АНПА, ТНПА, ПГ, ВГ, БЭК (гидродинамика, прочность, навигация и связь, системы управления платформами, телеуправление, автономное управление).

Разработка новых материалов и производственных процессов (включая аддитивное производство)

- Разработаны принципы применения аддитивных технологий для быстрого производства опытных образцов эндопротезов тазобедренного сустава.

Результаты деятельности

• Разработаны технологии, реализованные на базе отечественной цифровой платформы разработки цифровых двойников CML-Bench, что обеспечит разработку и применение системы сложных мультидисциплинарных математических моделей, обладающих высоким уровнем адекватности поведению в различных условиях эксплуатации.
• Разработка с использованием технологии цифровых двойников иизготовление с применением аддитивных технологий антидебризного фильтра тепловыделяющей сборки атомного реактора. В результате проведенной оптимизации эффективность работы фильтра увеличена в 10 раз.
• Разработка и подготовка к серийному производству компактного городского электромобиля «КАМА-1».
• Разработка математической прогнозной модели распространения коронавирусной инфекции (СОМО-19).
• Усовершенствованы ВАМЗ модели турбулентности для аэродинамическихи струйных течений.
• Подготовлен аналитический обзор методов анализа больших объемов данных в сложных технических системах.
• Сформирована в первом приближении физическая модель протекания реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в многослойных наноструктурах.
• Разработан и изготовлен макет мощного волоконного лазера зеленого.
• Разработана универсальная платформенная технология в медико-биологических системах.