Наука воєнного часу: особливі запити, особливі вимоги

Цьогорічний День Незалежності - найтривожніший в історії нашої держави. Розв'язана путінською Росією війна на Сході нашої країни забирає щодня нові й нові життя. Оборонні витрати й необхідність облаштовувати десятки тисяч біженців лягають важким тягарем на знекровлений іще мародерами з попередньої влади бюджет, до якого вже не перераховують податків сотні зруйнованих підприємств Донбасу. В таких умовах держава змушена вдаватися до болючих секвестрів державних витрат, наслідки яких сповна відчули науковці, які й доти аж ніяк не жили в розкошах. Отримавши цифри чергових скорочень, мій знайомий директор наукової установи сумно констатував: "Сало з нас зрізали вже давно. Тепер уже ріжуть по живому". На жаль, він мав рацію.

Це - загальновідомі речі. І все ж українська наука навіть у таких надскладних умовах живе і працює. Українські вчені разом з усім суспільством намагаються дати відповіді на виклики, що постали перед державою. Зрозуміло, що сьогодні особливу увагу приділено дослідженням, які можуть зміцнити нашу обороноздатність.

А проведення АТО вже виявило низку болючих проблем наших військовиків. Це, зокрема, відсутність сучасного зв'язку, ненадійність і застарілість систем захисту, брак достатньої кількості безпілотників для оперативної розвідки. Відповіді на ці проблеми пропонують науковці Національного технічного університету "Київський політехнічний інститут".

Нині у Збройних силах України перебувають на озброєнні системи радіорелейного зв'язку, створені ще в 80-х рр. минулого століття, які не відповідають сучасним вимогам до надійності й захищеності зв'язку, енергоспоживання й габаритів, екологічної безпеки, оперативності розгортання та функціонування. Водночас в Україні вже сьогодні є можливість створювати й виробляти нове покоління систем, які не поступаються найкращим закордонним тропосферним системам, що їх використовують країни НАТО. Науково-технічні засади таких систем уже розроблено в рамках відповідного державного замовлення. Його виконання координувало Держінформнауки, наукові та інноваційні підрозділи якого, згідно з урядовим рішенням, тепер працюватимуть у складі Міністерства освіти і науки України.

Наявність сьогодні на території нашої держави терористів вимагає якнайшвидшого створення та застосування сучасних систем охорони територій військових об'єктів. Наявні системи захисту, що використовують засоби відеоспостереження та патрулювання, не розв'язують завдання охорони повною мірою, оскільки диверсійні групи можуть мати сучасні засоби проникнення на об'єкти. Відтак мусимо створити й упровадити системи захисту, які використовують інші методи виявлення фактів проникнення на територію, що охороняється.

Є в Україні й напрацювання науковців та виробничі потужності, які дозволяють самостійно будувати безпілотники різних класів і різного застосування. Позитивний приклад - конструювання і запуск у серійне виробництво безпілотного літального апарата "Тандем", класу МІНІ (відповідно до класифікації НАТО) зі стартом з рук.

Щоденні зведення з зони АТО показують, наскільки актуальним в умовах застосування терористами найсучасніших російських засобів ураження є підвищення рівнів захисту бронетехніки Збройних сил України. Розв'язання цього завдання потовщенням броні неприйнятне, бо призводить до значного збільшення бойової маси бронетехніки і втрати нею належної маневреності. Але можна піти шляхом використання для виробництва броні нових легких надміцних металевих і керамічних композиційних матеріалів, зокрема на основі оксиду алюмінію та карбіду бору. Вчені НТУУ "КПІ" розробили й принципово нові армовані керамічні матеріали, що являють собою матрицю із надтвердої тугоплавкої сполуки, армовану регулярно розташованими волокнами іншої надтвердої тугоплавкої сполуки. За твердістю, міцністю та в'язкістю руйнування такі матеріали в 3–4 рази перевищують аналогічні характеристики матеріалів, з яких виготовляється сучасна броня. Важливо, що Україна спроможна сама виробляти броню різноманітного застосування.

Але можна йти не лише шляхом зміцнення самої броні. Серед цьогорічних лауреатів Премії Кабінету Міністрів України за розробку і впровадження інноваційних технологій - робота "Розроблення і впровадження технологій створення динамічного захисту броньованої техніки нового покоління", виконана колективом науковців з різних установ, чільне місце в якому посідають фахівці з "Базового центру критичних технологій "Мікротек" МОН України. Результат п'ятнадцятирічної праці спеціалістів - створення комплексу динамічного захисту "Ніж" та протитандемного динамічного захисту "Дуплет". Своїми бойовими можливостями вони значно перевершують усі відомі на сьогодні іноземні зразки. Ці системи підвищують рівень захисту в 1,5–2,5 разу порівняно з найкращими світовими аналогами динамічного захисту "Контакт" (Росія) і "Блейзер" (Ізраїль).

Зрозуміло, що під час воєнних дій різко зростає і значення медичних розробок, особливо у сферах, що передбачають операційне втручання. Кількість операцій із застосуванням медичних імплантатів у світі дедалі збільшується. У багатьох випадках імплантація єдиний спосіб зберегти не просто працездатність і здоров'я людини, а й її життя. Нині найпоширенішими є металеві імплантати, зокрема на основі титану, що обумовлено їхніми хорошими механічними властивостями. Водночас у живому організмі метали не повністю нейтральні (біоінертні), а реакція на металеві імплантати може бути різною і часто негативною. Натомість біоактивні кераміки, що мають унікальні біологічні властивості, поступаються металевим імплантатам за механічними характеристиками.

Об'єднати переваги цих різних матеріалів і нейтралізувати їхні недоліки можна шляхом використання біоактивних керамічних покриттів на металевих імплантатах. Досить згадати, що з 1,5 млн ендопротезів кульшового суглоба, що їх щорічно імплантують у світі, близько 250 тис. - з біокерамічними покриттями з гідроксиапатиту (ГАП), матеріалу, який формує неорганічну основу тканин кісток людини. Тому такі покриття постійно застосовуються в ортопедії, травматології, стоматології, інших галузях медицини. Однак параметри реальних біокерамічних покриттів, що випускаються промисловістю, далекі від ідеальних - адже ці покриття з ГАП розчиняються значно швидше від необхідного часу їх життя в організмі, а отже, пацієнт приречений на цілу низку складних і дорогих операцій.

Відтак є нагальна потреба поліпшити якість біоактивних керамічних покриттів і розробити відповідну високопродуктивну технологію. З цією метою вчені Інституту фізики напівпровідників ім. В.Лашкарьова НАН України та Інституту проблем матеріалознавства
ім. І.Францевича НАН України розробили нові технології виготовлення широкого класу біосумісних керамічних матеріалів та технології формування покриттів на їхній основі. Вперше в Україні було запропоновано, а потім успішно оптимізовано й випробувано на практиці метод газодетонаційного осадження біоактивних керамічних і композитних покриттів на титанові, керамічні й інші імплантати. Вдосконалена технологія дала змогу отримати біоактивні покриття довільної товщини з високою адгезією до основи імплантата і стійкістю до динамічних навантажень. Розроблені покриття за всіма параметрами не поступаються зарубіжним і вітчизняним аналогам, а в деяких випадках значно перевершують їх, і за вартістю в 5–20 разів дешевші.

В Інституті біохімії ім. О.Палладіна НАН України на стадії активної розробки - нові медичні препарати й засоби медичного призначення, які можуть істотно змінити ситуацію з лікуванням та профілактикою низки небезпечних захворювань.

Зокрема, в Інституті розроблено технологію виробництва хроматографічно очищених вірус-безпечних факторів VIII, IX, імуноглобулінів та альбуміну з плазми крові людини. Ці препарати можуть дуже придатися для замісної терапії низки захворювань, зокрема гемофілії та інших. Крім того, вони можуть бути використані для зупинення втрати крові у поранених (згадаймо, скільки людей гине сьогодні на Сході країни від кровотечі, яку в польових умовах не зуміли зупинити!) та профілактики деяких ускладнень післяопераційного втручання. Нині інститут також працює над створенням рекомбінантного фактора VIII та протеїну С, які будуть іще ефективнішими й безпечнішими, ніж відповідні препарати, отримані з донорської плазми крові.

В Інституті біохімії розроблено також спосіб отримання аутологічної фібринової композиції з плазми крові хворого для стимуляції репаративних і зниження запальних процесів. Цей спосіб може бути використаний в ортопедії, травматології, хірургії, зокрема й польовій. А композиція, що дістала назву "фібриновий клей", - для зупинення кровотечі і прискорення загоєння ран.

Науковці інституту працюють також над створенням унікальної композиції з використанням рекомбінантного ростового фактора для підвищення регенеративного потенціалу тканин, яка матиме здатність прискорювати загоєння ран та опіків. Крім того, таку композицію можна буде застосовувати і для лікування трофічних виразок при діабетичних ускладненнях.

Не менш важливі розробки Інституту біохімії і в галузі діагностики. Саме в цей час упроваджуються у виробництво на підприємстві "ДіапрофМед" тест-системи для кількісного визначення розчинного фібрину, D-димеру й фібриногену у плазмі крові людини. Ці три показники вкрай важливі для діагностики загрози тромбоутворення. Крім того, в інституті розроблено тест-системи для визначення плазміногену в плазмі крові, а також анти-ІІа-факторної активності низькомолекулярних гепаринів. Розроблено й унікальні діагностичні тест-системи, які здатні забезпечувати діагностику низки небезпечних інфекційних хвороб, зокрема дифтерії, туберкульозу, а також здійснювати моніторинг стану протидифтерійного імунітету в населення.

Інститут біохімії завжди був лідером у вітчизняній вітамінології. Зокрема, можна згадати, що одним з найважливіших препаратів, розроблених вітчизняними вченими під керівництвом академіка Олександра Володимировича Палладіна в роки Другої світової війни, був синтетичний водорозчинний аналог вітаміну К - "Вікасол", який виявився вкрай ефективним для зупинення кровотеч і втрат крові.

Сьогодні в Інституті розроблено низку унікальних вітамінних препаратів нового покоління. Зокрема, це препарати на основі активних форм вітаміну D3, які можуть бути застосовані для профілактики ("Відеїн М", "Кальмівід М") та лікування ("Мебівід") патології кісткової системи людини: остеомаляції, остеопорозу, переломів, пухлин. Ці препарати за деякими показниками не поступаються і навіть перевищують найкращі зарубіжні препарати на основі вітаміну D3.

Звичайно, в цій статті наведено лише декілька позитивних прикладів. Насправді дослідних робіт такого рівня, які вже завтра можуть вийти на практичне застосування і мати істотне значення для обороноздатності держави, в Україні багато сотень. Зрозуміло, що бюджетна скрута позначається на всьому. На жаль, сьогодні на розробку нових технологій за державним замовленням Мінфін готовий передбачити у проекті Державного бюджету на 2015 рік лише близько
20 млн грн, хоча реальна потреба у багато разів більша. Але саме в умовах війни вкрай важливо створити якнайдієвіші механізми підтримки таких робіт з огляду на реальні пріоритети держави і суспільства. Над розв'язанням цього завдання працюють нині наукові та інноваційні підрозділи МОН разом з науковцями академічних інститутів та університетів.