Текст очень длинный, поэтому разбит на части. Часть 2 из 6.
26. Волновое машиностроение и волновые технологии. Инновационные основы машиноведения и современного машиностроения. Научные основы проектирования волновых машин и аппаратов. Управление волновыми машинами и аппаратами. Нелинейная волновая механика как фундаментальная основа волновых технологий. Нелинейные колебания и волны в многофазных многокомпонентных средах. Биомеханические волновые процессы в системе "человек - машина - среда"
разработка высокоэффективных прорывных ресурсоэнергосберегающих волновых технологий для машиностроения, энергетики, материаловедения, химической промышленности, экологии, нефтегазодобычи (повышение нефте- и газоконденсатоотдачи пластов, управляемый гидроразрыв пластов), нефтепереработки и нефтехимии, строительства, пищевой промышленности и медицины; исследования новых эффектов, обусловленных нелинейными колебаниями и волнами в течениях жидкости со взвешенными частицами; формирование фундаментальных основ высокоэффективной энергосберегающей технологии волнового перемешивания и гомогенизации суспензий с уникально-равномерным распределением наночастиц, а также эффективного измельчения сырья для получения новых видов топлив и материалов; разработка моделей и алгоритмов, описывающих движение и волновое смешение высоковязких жидкостей, научных основ повышения физико-механических характеристик полимерных связующих и полимерных композиционных материалов на их основе, в том числе нанокомпозитов, с помощью волновых технологий; исследования механизмов и характеристик волновых процессов и эффектов в течениях вязких сред, обтекающих волокнистые структуры, и волновых технологий получения уникальных композитных материалов и пропитки пористых сред; разработка фундаментальных основ нелинейных колебаний и волн в пористых насыщенных жидкостью средах, волнового управления движением жидкости в насыщенных пластах и волновой технологии разработки месторождений углеводородного сырья с увеличением нефтеотдачи продуктивных пластов за счет волновых воздействий на участки нефтяной залежи, а также прорывной волновой технологии разработки газоконденсатных месторождений с ретроградными пробками; формирование научных принципов функционирования возбудителей волн в газоконденсатных пластах, технологий, технических средств и тампонажных композиций для качественного разобщения пластов и недопущения перетоков пластовых флюидов по заколонному пространству в процессах бурения скважин; разработка научных основ волновой механохимии для повышения прочности строительных материалов и снижения энергоемкости их производства и принципов действия волновых строительных машин и аппаратов; исследование новых эффектов нелинейных колебаний и волн в течениях несмешивающихся жидкостей и сыпучих средах для волновой технологии получения гомогенных мелкодисперсных эмульсий, смесей с различными структурами распределения компонентов, смазок различного назначения с уникальными трибологическими характеристиками, водотопливных эмульсий в энергетике, водонефтяных эмульсий в нефтепереработке и нефтехимии, гомогенных смесей сыпучих компонентов с добавками в фармакологии, смесей высоковязких компонентов для косметики; исследование новых эффектов, обусловленных нелинейными колебаниями и волнами в газожидкостных течениях, и эффектов газонасыщения жидкостей для высокоэффективных процессов химических технологий; анализ механизмов и характеристик волновых эффектов в течениях жидкости, обтекающей колеблющиеся твердые тела, фундаментальных основ функционирования волновых машин с колеблющимся рабочим органом с повышением функциональной эффективности и снижением энергозатрат волновых машин, проточных генераторов колебаний и волн; развитие научных основ волнового машиностроения, принципов действия волновых машин и аппаратов для машиностроения, энергетики, экологии, строительства, химической промышленности, нефтехимии и нефтепереработки, пищевой промышленности, фармакологии и косметики, а также новых методов функциональной диагностики сердечно-сосудистой системы человека и процессов в сердечно-сосудистой системе человека с использованием нелинейной волновой механики и пульсовых волн; создание методов анализа, моделирования и средств диагностики биомеханических систем в связи с проблемами оптимизации и безопасности систем "человек - машина - среда"
27. Динамика и устойчивость конструкций, взаимодействующих с жидкостью и газом. Обеспечение вибронадежности и повышение ресурса крупных современных объектов. Звукопоглощение. Механоакустика, вибромеханика, динамика транспортных потоков, научные основы проектирования оптимальных дорожных сетей
исследование динамических режимов крупных объектов (АЭС, ГЭС, объекты авиационной техники, наземного транспорта и судостроения) с обеспечением вибронадежности и безопасности, трубопроводных систем повышенной пропускной способности и надежности, защищенных от вибровоздействий и гидроударов, нелинейных резонансных механизмов неустойчивости и возникновения вибрации вертолета на земле и в полете и средств повышения устойчивоcти; фундаментальные исследования упругих сред и структур с необычными волновыми свойствами звукопоглощения, создание перспективных звукопоглощающих конструкций, материалов и технологий в авиации, ракетно-космической и атомной технике, судостроении, наземном транспорте, станкои приборостроении с использованием акустических метаматериалов, стелс-покрытий и высокоэффективных поглотителей звука; получение нового класса динамических моделей виброзащитных систем "человек-машина", роторных систем, технологических машин и процессов с учетом внутренних взаимодействий различной физической природы; повышение технологической и энергетической эффективности вибрационных машин и процессов за счет реализации устойчивых режимов резонансного возбуждения и твердотопливных генераторов ударных волн; разработка моделей дискретных автомобильных потоков, максимальной пропускной способности дорожных сетей различных конфигураций для исключения блокировки движения (навигация и маршрутизация на сети, наблюдаемость и управляемость дискретными потоками); анализ динамики мехатронных робототехнических комплексов, способных перемещаться по поверхностям произвольного наклона в условиях неполной информации о свойствах внешней среды на базе новых алгоритмов управления мехатронными робототехническими комплексами
28. Система многокритериального связного анализа, обеспечения и повышения прочности, ресурса, живучести, надежности и безопасности машин, машинных и человеко-машинных комплексов в междисциплинарных проблемах машиноведения и машиностроения, научные основы конструкционного материаловедения
разработка фундаментальных междисциплинарных принципов, моделей, критериев и методов обоснования, обеспечения и нормирования прочности, надежности и живучести машин, машинных и человеко-машинных комплексов (в энергетике, на транспорте, в авиации, космической технике, нефтегазохимии и строительстве) с повышенными параметрами рабочих процессов, ресурса и техногенной безопасности на стадиях конструирования, изготовления, доводки и эксплуатации в штатных, аварийных и катастрофических ситуациях; физико-математическое и имитационное моделирование нелинейных процессов деформирования, повреждений и разрушения конструкционных материалов и элементов объектов машиностроения при экстремальных условиях нагружения с учетом структурных и фазовых переходов; развитие расчетно-экспериментальных методов прямой и косвенной диагностики и мониторинга напряженных состояний элементов и узлов энергетического и транспортного машиностроения с учетом деградации их свойств на основе использования оптических, голографических, тензометрических методов, а также хрупких тензочувствительных покрытий и акустической эмиссии для оценки прочности, живучести и безопасности в условиях эксплуатации; разработка методов прогнозирования надежности и устойчивости метастабильных систем, оценки хаотических состояний динамических систем, синергетических подходов в области управляемых катастроф; математическое и физическое моделирование динамических процессов в гидроаэроупругих системах с использованием иерархической структурно-групповой системы моделей для задач диагностики состояний и повышения вибропрочности машин и конструкций при обтекании их турбулентными потоками однофазной среды; развитие основ оптимального проектирования композитных элементов конструкций с использованием биотехнических рациональных криволинейных траекторий укладки волокон для обеспечения повышенных характеристик надежности, живучести и безопасности ответственных композитных конструкций; развитие научно-технических основ обеспечения защищенности стратегически и критически важных объектов от комплексных и экстремальных угроз природного, техногенного и антропогенного характера на основе критериев прочности, живучести и ресурса, риск-анализа и техногенной безопасности; формирование научных основ конструкционного материаловедения с учетом связи между структурой и прочностью, сопротивления деформированию и разрушению, образования и развития разрушения на базе критериев разрушения металлических, композиционных материалов и покрытий; исследование влияния исходного и управляемого структурного состояния конструкционных металлических, композиционных материалов и покрытий на формирование их деформационных, прочностных и трибологических свойств в обеспечение безопасности, надежности, живучести и экологической безопасности машиностроительной продукции; разработка расчетно-экспериментальных методов, математических моделей для описания предельных состояний и критерии разрушения конструкционных материалов с их экспериментальным обоснованием при статическом, длительном статическом, циклическом и контактном нагружении в условиях, приближенных к эксплуатационным, в зависимости от исходного и управляемого структурного состояния и деградации (повреждения) структуры в процессе нагружения (эксплуатации); описание рассредоточенного повреждения и трещинообразования в связи со структурной неоднородностью конструкционных материалов; разработка методологии расчетно-экспериментального изучения перехода в предельные состояния конструкций и их материалов при всем многообразии эксплуатационных воздействий с учетом различных уровней поликристаллической структуры материалов и их нестабильного состояния применительно к реальным объектам машиностроения; описание поведения вязкоупругих материалов на основе наследственной механики в решении задач современного машиностроения с учетом влияния структуры полимерных нанокомпозитов на их механические свойства; разработка научных основ выбора конструкционных материалов и методов оценки ресурса машин с учетом экстремальных эксплуатационных нагрузок, структуры и свойств материалов на основе экспериментальных данных и вероятностных подходов; формирование новой теории создания изделий машиностроения, адаптированных к этапам жизненного цикла, нетрадиционных методов управления структурным макро-мезо-микро-нано состоянием для повышения сопротивления материалов повреждению, износу и разрушению; развитие диагностики состояний новых специфических материалов (материалы с наноструктурами и с памятью формы, биметаллы, металлокомпозиты, металлокерамики) для критически важных элементов машин и мониторинга рисков на всех стадиях их жизненного цикла
29. Триботехника и износостойкость высоконагруженных элементов машин
развитие научных основ обеспечения трибологической надежности и долговечности сложнонагруженных трибосистем, предназначенных для функционирования в условиях агрессивного воздействия высокотемпературного металлического теплоносителя на пары трения, установленные во внутрикорпусных устройствах и тепловыделяющих сборках атомных реакторов; разработка методов исследований и расчета конструкций топокомпозитов триботехнического назначения, остаточных напряжений, сквозной пористости в покрытии, деформационного упрочнения компонентов приповерхностного слоя топокомпозитов при сложном нормальном нагружении и трении по критериям наступления пластической деформации и возникновения поверхностных трещин; обоснование выбора состава и способа применения металлофторопластовых и других самосмазывающихся материалов для подвижных опор крупных сооружений, работоспособных в широком диапазоне условий эксплуатационных воздействий (нагрузок, температур, внешних сред), для узлов трения при высоких и криогенных температурах в сжиженных газах и в высоком вакууме (космическом пространстве); разработка рекомендаций по выбору легирующих элементов, повышающих трибологические свойства (износостойкость и антифрикционность) вакуумных ионно-плазменных покрытий; развитие теории формирования модифицированных граничных слоев поверхностей трения с учетом молекулярного взаимовоздействия контактирующих материалов и смазок и получение трибологических характеристик новых алмазоподобных покрытий, магнитных смазок и присадок, создающих структурированные наноразмерные граничные смазочные пленки; развитие технологий упрочнения приповерхностного слоя материалами на основе соединений тугоплавких элементов применительно к узлам трения в условиях экстремальных температур, давлений, нагрузок, скоростей и агрессивных сред; разработка методов повышения триботехнических свойств машин и машинных комплексов в штатных и аварийных ситуациях и практических рекомендациий по созданию принципиально новых узлов трения
30. Методы анализа и синтеза многофункциональных механизмов и машин для перспективных технологий и новых человеко-машинных комплексов, динамические и виброакустические процессы в технике
исследования и разработки новых классов механизмов, машин и человеко-машинных комплексов для технологических систем новых поколений; анализ, синтез и создание высокоточных многофункциональных мехатронных машин-автоматов параллельно-последовательной структуры; разработка методологических основ диагностики технологических машин-автоматов как комплексной системы в ведущих отраслях машиностроения (авиационного, космического, энергетического, атомного); разработка методов анализа и синтеза устройств обогрева на основе тканых нагревателей; развитие теории многомерных и многофункциональных производственных комплексов с применением вибропроводящих и виброзадерживающих сплошных сред сложной структуры, а также сложных конструкций со многими соударяющимися элементами и вихревыми структурами авторезонансных и энергоресурсосберегающих технологий и систем; разработка методов поиска допустимых и оптимальных решений в задачах проектирования, идентификации и доводки принципиально новых опытных образцов машин и конструкций, интеллектуального управления технологическими процессами и машинами; создание основ структурного и параметрического синтеза энергетических блоков (силовых приводов) механических автоматически управляемых систем, физико-математических моделей и алгоритмов и программного обеспечения для исследования кинематики, динамики и вибраций в космических, воздушных, наземных и морских подвижных объектах; разработка методов математического и компьютерного моделирования скрытных действий подвижных объектов, научных основ создания информационной управляющей системы, повышающей эффективность работы систем гидроаэроакустических, электромагнитных, диагностических и управляющих комплексов; развитие методов проектирования турбомашин с профилями лопаток нового поколения, позволяющими снижение шума, виброактивности и повышение энергоэффективности, вибромониторинга машинного оборудования на основе дискриминантного анализа вибраций и оценки изменения спектра виброактивности в широком диапазоне частот; разработка новых принципов анализа и структурного синтеза новых конструкций механизмов машин и человеко-машинных комплексов в штатных и нештатных ситуациях при противоречивых критериях оптимизации
31. Общая теория систем управления и информационноуправляющих систем, методы и средства коммуникационноетевого управления многоуровневыми и распределенными динамическими системами в условиях неполной информации
разработка комплексных методов исследования управляемых динамических сложных социально-экономических, технических, природных систем по критериям устойчивости, наблюдаемости, управляемости и инвариантности; решение проблем структурной и параметрической идентификации систем, необходимых и достаточных условий их оптимальности для вырожденных задач управления с нелинейной динамикой; разработка унифицированной теории робастного, адаптивного, интеллектуального и стохастического управления в многоуровневых и распределенных системах в условиях неполной информации, теории управления квантовыми системами и теории игр в задачах управления в конфликтных и кооперативных средах с учетом информационного взаимодействия в мультиагентных управляемых системах; разработка структурного и параметрического управления сетями, управления потоками и взаимодействием в коммуникационных сетях, управления асинхронной распределенной обработкой информации в неоднородных сетях, управления поиском в сетях; решение проблемы релевантности информации в условиях ограничений на скорость ее передачи и обработки в реальном времени, стратегии совместного управления, вычисления и связи, комплексированной обработки данных в задачах мониторинга и управления на базе технологии и программного обеспечения распределенных и высокопроизводительных вычислительных систем; развитие методов построения отказоустойчивых информационно-управляющих систем на основе их динамической реконфигурации, новых технических средств измерения, контроля и управления, принципов построения интеллектуальных датчиков для повышения надежности функционирования многоуровневых и распределенных управляемых систем; исследование процессов управления безопасностью, методов предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, моделей управления информационной безопасностью (кибербезопасность) в телекоммуникационных и социальных сетевых структурах; создание новых методов и алгоритмов навигации и управления движением для транспортных, авиационных, космических и морских объектов, систем управления ракетно-космической и транспортной техникой нового поколения, интеллектуальных систем управления новыми видами транспорта с использованием встроенных и робототехнических систем управления и мехатроники; развитие теории и методов оптимизации управления динамическими системами в условиях неполной информации об их фазовом состоянии и параметрах, при наличии неконтролируемых возмущений для гарантированного оценивания интегрального состояния динамических систем с распределенными параметрами
32. Интеллектуальные системы управления; управление знаниями и системами междисциплинарной природы, человек в контуре управления
разработка методов анализа, моделирования и синтеза систем управления, базирующихся на фундаментальных знаниях, для слабоструктурированных ситуаций на основе методов искусственного интеллекта, механизмов целеполагания и пересмотра критериев качества управления, группового стратегического принятия решений в условиях информационного противоборства и неполной информации; развитие теории управления в мультиагентных системах, интеллектуального управления группами роботов, управления обучением в условиях ограниченности ресурсов (информации, времени, энергии); создание интеллектуальных систем управления наземных и космических радиотелескопов миллиметрового диапазона, в том числе высокоточных систем наведения и активной виброзащиты на основе механизмов параллельной структуры, средств поддержки принятия управленческих решений на различных иерархических уровнях производственных, социальных, экономических и других систем междисциплинарной природы; формирование моделей и методов управления комплексными проектами и программами, механизмов управления, гармонизации интересов; методы оптимизации в математических моделях (оптимизационных, теоретико-игровых, имитационных) социальных, организационных, экономических и экологических систем; исследования сенсоров, мониторинга и управления для биологических систем и человека как объекта управления, методов управления качеством жизни, эргатических систем, многопрофильных команд людей в контурах управления
33. Управление крупномасштабными и сетевыми производственными, транспортными, логистическими, энергетическими и другими инфраструктурными системами
разработка теории моделей, методов и средств управления сетевыми производственными структурами и расписаниями в задачах сетевого управления; оптимизация и управление в распределенных производственно-транспортно-логистических системах, управление жизненным циклом и его системная поддержка, дискретно-событийное управление с учетом требований ускорения и удешевления создания систем управления; развитие научных основ управления энергоэффективностью и энергосбережением, технологиями новых и возобновляемых источников энергии, в ядерной и термоядерной энергетике, технологий мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации природно-техногенных чрезвычайных ситуаций
IV. Информатика и информационные технологии
34. Теория информации, научные основы информационно-вычислительных систем и сетей, информатизации общества, квантовые методы обработки информации
разработка математических методов исследования качественных характеристик поведения больших однородных сетей; создание специальных сигнально-кодовых конструкций для помехоустойчивого кодирования в условиях сильного зашумления, имеющих повышенную защиту от мешающего воздействия легальных и нелегальных пользователей; разработка методов помехоустойчивого кодирования для систем с несколькими передающими и приемными антеннами; разработка новых методов алгебры, алгебраической геометрии, теории чисел, теории алгебраических групп и математической логики для нужд теории передачи информации; разработка научно-методологических основ информатизации общества и инновационных видов деятельности, направленных на обеспечение социально-экономического развития национальной безопасности Российской Федерации; развитие принципов интероперабельности, стандартов и технологий открытых информационных систем; информационные технологии в образовании; модели систем "Умного города"; теоретические основы информатизации виртуальных сообществ; модели поведения участников виртуальных сообществ; концептуальные основы и методический подход к оценке эффективности процессов информатизации общества; системная оценка распространения больших и интегрированных информационно-телекоммуникационных технологий в различных сферах общества; методы создания информационных систем, предназначенных для обработки конфиденциальной информации; механизмы и вероятностные методы распознавания образов символов с неизвестными границами и с признаками различной природы; информационное обеспечение безопасности критически важных объектов; развитие теории и методов иммуннокомпьютинга; модели и алгоритмы защиты глобальных и интегрированных информационно-телекоммуникационных систем на основе биологической парадигмы; методы, технология и алгоритмы автоматического выделения и распознавания объектов на цифровых изображениях при ограниченных ресурсах памяти; формирование критериев существования фундаментальных единиц в гиперэллиптических полях и новые результаты по проблеме кручения в якобианах над глобальными полями; единая многоязыковая среда программирования: для проведения курса информатики в основной школе; для проведения государственной итоговой аттестации; для проведения единого государственного экзамена по курсу информатики; программное и методическое обеспечение двухуровневой среды программирования для начальной и основной школы, 72-часового курса для учителей информатики и информационно-телекоммуникационных технологий; новые методы моделирования динамических объектов и программные модули такого моделирования, а также новые методы визуализации трехмерных виртуальных сцен в масштабе реального времени в моно- и стереорежимах; технология функционального проектирования и верификации на общей базе лингвистической среды; разработка методов конечного представления бесконечных ветвящихся вычислительных процессов; методы извлечения информации из текстов, основанные на использовании проблемно ориентированных ресурсов знаний, методы анализа информации и формирования описания ситуаций в виде семантической сети; интеллектуальные информационные технологии обеспечения эффективной и безопасной организации транспортных процессов
35. Когнитивные системы и технологии, нейроинформатика и биоинформатика, системный анализ, искусственный интеллект, системы распознавания образов, принятие решений при многих критериях
разработка и применение методологии проектирования среды научно-образовательных сервисов, ориентированных на передовые когнитивные технологии; разработка теоретических основ и технологии анализа слабоструктурированной информации, технологии высокопроизводительных вычислений для решения задач поиска и анализа текстовой информации и изображений; разработка теоретических основ и новых методов создания метамоделей, новых методов интеллектуального анализа данных для решения задач предсказательного моделирования и оптимизации; разработка методов анализа изображений и распознавания образов в системах технической и биомедицинской диагностики; разработка теоретических основ и технологий интеллектуальных динамических систем, методов когнитивного моделирования сознания, картины мира и целенаправленного поведения; разработка методов предсказательного моделирования и создание новых методов робастной и стохастической оптимизации, предназначенных для эффективного построения моделей сложных природных и технических систем, основанных на данных; создание системы семантического анализа текстов на основе разветвленной лингвистической информации и знаний о предметной области, включающих онтологию и энциклопедическую базу фактов; принципы построения и обработки информации в портативных интеллектуальных медицинских диагностических комплексах; разработка комплексного подхода совместного использования нейросетевых технологий, генетических алгоритмов и деревьев решений для анализа данных и выявления скрытых закономерностей; исследование вопросов применения нейронных сетей для решения задачи криптографической защиты информации, разработка алгоритмов шифрования и дешифрования; разработка методов визуализации мультиспектральных данных для обработки изображений в прикладных областях (аэро- и космическая фотосъемка, физика твердого тела, медицинская томография); создание алгоритмов технического зрения, обладающих способностью самокалибровки и адаптации к неконтролируемым внешним условиям, характерной для биологических систем; разработка методов анализа геномов и транскриптомов с использованием данных высокопроизводительного секвенирования, разработка вычислительно эффективных методов предсказания структуры белка и взаимодействия белков с малыми молекулами, в том числе с использованием распределенных вычислений; разработка методов анализа метагеномных данных, данных о состоянии хроматина, данных белок-нуклеиновых взаимодействий; создание новых методов консолидации и интеграции различных видов данных в целях получения целостного описания живой клетки; создание количественных моделей эволюции бактериальных штаммов, различных составляющих бактериального пангенома; разработка новых эффективных методов индивидуального и группового принятия решений и систем поддержки экспертных решений; развитие методологии системного анализа пространственно организованных и естественно-монопольных структур и процессов; системный анализ и модели динамики национальных и глобальных экономических и финансовых процессов, рынков высокотехнологичной (информационные технологии, авиатехника, атомная энергетика) и капиталоемкой (нефть и нефтепродукты, газ, цветные металлы) продукции, фондового рынка; индустриальная технология создания крупномасштабных распределенных многоагентных приложений и инструментальное средство ее поддержки; основы теории и методы цифровых технологий когнитивного программирования сложных пространственных форм и их 3D прототипирования; теоретические и технологические основы, алгоритмическое обеспечение и программный инструментарий вероятностных графических моделей, логико-вероятностных графических моделей, реляционно-вероятностных моделей и иных основанных на вероятности и степенях доверия моделей когнитивных систем, социотехнических систем, биосоциальных систем, систем поддержки и принятия решений в условиях неопределенности; модели, методы и технологии построения ассоциативных интеллектуальных систем на основе нейронных сетей для оперативного решения трудноформализуемых прикладных задач; модели процессов обучения и эволюции агентов с когнитивными способностями; модели нейронов и нейронных сетей органов жизнедеятельности человека; лингвистические методы и модели обеспечения когнитивной интероперабельности в процессе экспертной деятельности; модели информационного мониторинга и когнитивные технологии индикаторного оценивания национальной безопасности Российской Федерации; методы, алгоритмы и информационные технологии защищенной мультибиометрической идентификации личности; гибридные (логико-статистические) модели когнитивных механизмов и речемыслительной деятельности человека, направленных на обработку данных и знаний, представленных на естественных языках
36. Системы автоматизации, CALS-технологии, математические модели и методы исследования сложных управляющих систем и процессов
развитие научных основ конструкторско-технологической информатики и исследование на ее базе научных проблем создания технологических платформ; развитие математических и прикладных основ MES-систем управления сложными дискретными производствами; методы идентификации параметров и сигналов в непрерывных и дискретных системах, методы управления групповыми объектами, в том числе в условиях неопределенности, методы и технологии построения интеллектуальных систем управления с новыми типами обратной связи как основа создания информационно-вычислительных комплексов, автоматов, алгоритмов управления группами мобильных роботов; исследование научных проблем создания современных цифровых систем управления производствами с дискретой исполнения в нанометрическом диапазоне; разработка методов управления движением нелинейных систем и методов стабилизации в детерминированном случае и при наличии неопределенностей; развитие методов компьютерной имитации многочастичных стохастических динамических систем; методы и алгоритмы имитационного моделирования для оптимального управления устойчивым развитием транспортных систем и процессов; методы автоматизированного проектирования и применения систем искусственного зрения на транспорте; разработка теории динамического хаоса в консервативных и гамильтоновых системах, теории пространственно-временного и диффузионного хаоса; развитие методов численного решения и анализа обратных некорректных задач; методы исследования принципиально новых моделей систем и сетей массового обслуживания со специальными дисциплинами обслуживания и сложной структурой входящих потоков; квази-непараметрические методы статистического анализа и декомпозиции стохастической структуры хаотических информационных потоков; разработка математических моделей и методов оценки рисков и катастроф на основе статистического анализа неоднородных нестационарных информационных потоков экстремальных событий; информационная технология построения в интерактивном режиме трехмерных анимационных моделей реальных объектов; развитие математических основ теории игр и экстремальной теории размерностей и методик использования получаемых теоретических результатов для решения экономических и технических задач; развитие методов моделирования и вероятностного прогнозирования для решения прикладных задач в области демографии, медицины и динамики популяций; разработка физической модели мощных тропических циклонов, исследование физических процессов их зарождения и развития; развитие сетевых технологий на основе многоагентного подхода; анализ поведения и верификация свойств систем взаимодействующих детерминированных, вероятностных и нечетких логико-программных агентов; методы и информационные технологии построения и оптимизации когнитивных, логико-вероятностных, нейросетевых и мультиагентных систем адаптивного управления для сложных гетерогенных робототехнических систем; физические и математические модели для элементов изделий электронной техники; разработка матрично-топологического метода для моделирования трехмерных температурных полей электронных модулей; методы интегральной геометрии, теории групп, топологии и математической логики в задачах моделирования распределенных систем и процессов применительно к математической физике, вычислительной технике, биологической и медицинской информатике; математические модели и схемы их компьютерной реализации для решения задач горения и течений в многофазных средах на многопроцессорных суперЭВМ; методы и технологии оценивания надежности радиоаппаратуры космического аппарата в условиях воздействия заряженных частиц космического пространства; методы и технологии оценивания стойкости радиоприемных устройств к мощным направленным радиоимпульсным воздействиям; комплекс вычислительных методов и алгоритмов для систем автоматизации схемотехнического проектирования интегральных схем с нанометровыми проектными нормами
37. Научные основы и применения информационных технологий в медицине
разработка теоретических основ и информационных технологий системной оценки и управления резервами здоровья человека; создание новых методов оценки человеческого потенциала и его сравнительный анализ для регионов России и стран мира; разработка компьютерных методов оценки, прогноза и моделирования процессов старения; разработка методов создания электронных медицинских технологических карт и технологий их применения в клинической медицине; создание систем поддержки принятия решений в актуальных областях клинической медицины; теоретические основы, методы и технологии диагностики функциональных состояний и мониторинга психосоматического статуса человека на основе интеллектуального анализа данных, синхронной регистрации и комплексной обработки биометрических сигналов и характеристик; развитие новых оптико-информационных методов исследования биообъектов разного уровня иерархии и биосферы; разработка технологий и создание оборудования на базе интеллектуальных лазерных и информационных систем для ранней диагностики и лечения социально значимых заболеваний человека; разработка оптических и информационных методов решения ряда задач фармакологии, связанных с очисткой, адресной доставкой и управлением временем воздействия медицинских препаратов; развитие методов синтеза различных биологических объектов и структур из биосовместимых и биорезорбируемых материалов для имплантологии; разработка и создание интеллектуальных систем лазерного воздействия на биоткани для решения задач малоинвазивной хирургии; разработка научной базы для создания высокоточной микросистемной техники медицины (роботохирургия); создание диагностических и лечебных программ и приборов для офтальмологии; разработка новых методов анализа и моделирования сенсорных систем двигательной и вестибулярной системы и их применение в клинической диагностике, а также реабилитации; разработка новых методов персонифицированной медицины, основанных на достижениях геномики, системной биологии и биоинформатики; методы интеграции медицинских, лабораторных и радиологических информационных систем на основе технологий сервис-ориентированной архитектуры и "облачных" решений при создании систем для обеспечения электронного взаимодействия между медучреждениями; технологии и методы организации группового профессионального общения медиков, в том числе с использованием мобильных устройств; развитие методов обработки больших массивов многомерной информации на основе современных информационных технологий для решения медицинских задач, связанных с чтением последовательностей нуклеотидов в ДНК, групповой идентификацией биомолекул и микроорганизмов, визуализацией и счетом клеточных колоний и отдельных клеток; исследование методов реализации концепции "виртуальной больницы", разработка механизмов поддержки принятия решений в медицинских информационных системах; разработка лечебно-диагностических моделей и моделей представления информации в медицинских информационных системах
38. Проблемы создания глобальных и интегрированных информационно- телекоммуникационных систем и сетей, развитие технологий и стандартов GRID
новый подход к конвейеризации циклов с использованием методов целочисленного линейного программирования в Си-компиляторе для операционной системы реального времени; базовые алгоритмы когерентной обработки многомерных данных в задачах обработки сигналов и изображений и задачах математического моделирования; развитие теории быстрых алгоритмов в компьютерной алгебре и алгебраической геометрии; методы и программные средства контролируемого выполнения, позволяющие решать задачи управления и контроля за состоянием целевых аппаратно-программных комплексов и их компонентов; создание комбинированной распределенной вычислительной инфраструктуры и сервис-ориентированной среды для поддержки научных исследований, обеспечивающей интеграцию различных классов ресурсов, таких как кластеры, сервисные ГРИД-инфраструктуры, ГРИД-системы из персональных компьютеров и облачные инфраструктуры, с поддержкой эффективного планирования вычислительных заданий при решении прикладных задач; создание на этой основе технологической платформы для размещения в сети проблемно ориентированных сервисов на основе облачной модели и решения научных задач путем композиции созданных сервисов с применением визуального редактора распределенных вычислительных сценариев; развитие технологий мониторинга по сбору данных с множества распределенных на местности устройств, интеграция с GRID-технологиями телекоммуникационных устройств и сенсорных сетей; разработки и исследования в области распределенных самоорганизующихся сетей Internet of Things, MANET и VANET, состоящих из множеств независимых стационарных или мобильных узлов; исследования новейших интегрированных информационно-телекоммуникационных систем, построенных на совместном применении и тесном взаимодействии технологий широкополосных сотовых сетей и высокоскоростных беспроводных локальных сетей; разработки и исследования в области новых стандартов беспроводной связи, таких как LTE Advanced, 6LoWPAN и других перспективных направлений; разработка математических и имитационных методов оценки эффективности и многокритериальной оптимизации алгоритмов и протоколов, применяемых при передаче мультимедийных потоков реального времени с выполнением требований к качеству обслуживания трафика в беспроводных сетях нового поколения; разработка методов надежной доставки многоадресных потоковых данных, чувствительных к задержке и потерям пакетов, учитывающих новейшие методы доступа к среде в беспроводных многошаговых сетях с распределенным управлением; создание методики проектирования и построения информационных систем типа "интеллектуальное облако" (Intelligent Cloud) на основе модели распределенных облачных вычислений; модели и методы адаптивной обработки информации в целях создания информационной технологии анализа и поддержки процесса принятия решений в системах распределенных высокотехнологичных ресурсов, включая GRID и облачные структуры; теоретические основы и методы логистического взаимодействия для построения системы онтологического мониторинга интернет-ресурсов в рамках инфологической теории; разработка методов построения телекоммуникационных сетей широкополосного доступа нового поколения (NGA - next generation access) на базе активного оборудования с нетрадиционным набором интерфейсов и функциональных возможностей; разработка технологий, программных и аппаратных решений для сенсорных сетей с возможностью быстрого развертывания сенсорной сети на базе имеющейся коммуникационной инфраструктуры
39. Архитектура, системные решения, программное обеспечение, стандартизация и информационная безопасность информационно-вычислительных комплексов и сетей новых поколений, системное программирование
операционные системы реального времени со встроенными средствами самоконтроля и парирования ошибок, соответствующие стандартам ARINC и POSIX, для многоядерных микропроцессоров; формализованные методы анализа выполнимости многопоточных приложений программ реального времени; создание прототипа вычислительной системы, реализующей потоковую модель вычислений с динамически формируемым контекстом; компилятор с языков высокого уровня в параллельный язык вычислительной системы; методы и средства локально-асинхронного парирования ошибок в прикладных программах, операционной системе, микропроцессорах и коммуникационных контроллерах высокопроизводительных ЭВМ; развитие технологий осуществления мониторинга по сбору данных с множества распределенных на местности устройств, интеграция с GRID-технологиями телекоммуникационных устройств и сенсорных сетей; принципы, методы и математические основы рационального построения широкомасштабных информационно-телекоммуникационных систем с обеспечением их доступности, конфиденциальности и целостности, методы оптимизации средств восстановления функционирования таких систем после возникновения отказов и катастроф; методы и средства построения вычислительных устройств на принципах самосинхронизации и рекуррентности, обеспечивающие отказоустойчивость, повышенную производительность и уменьшенное энергопотребление; методы построения безопасных информационных систем на основе надежных с точки зрения информационной безопасности программных и аппаратных средств; исследование и разработка основных системно-технических решений по обеспечению информационной защищенности в системах коллективной обработки информации; методы и модели верификации проектов цифровых вычислительных систем на различных этапах проектирования; методы и технология распределенной разработки программных продуктов на базе скрам-методик; методы и технологии создания высокопроизводительных сверхнадежных вычислительных систем с динамической архитектурой с экзафлопной производительностью (10.18 операций в секунду) на отечественной элементной базе; методы и технология построения лингвистических процессоров нового поколения для извлечения знаний в интернет-сетях; разработка аппаратно-программных средств решения задач удаленного распределенного мониторинга и управления на базе информационно-вычислительных комплексов и сетей новых поколений, в том числе сенсорных сетей; разработка базового, системного и инструментального программного обеспечения для перспективных суперкомпьютеров транспетафлопного уровня и территориально-распределенных неоднородных GRID-систем; разработка модульной системы жидкостного охлаждения открытого типа с повышенным коэффициентом теплоотвода, низким энергопотреблением для суперкомпьютеров и специальных систем; разработка методов и инструментальных средств моделирования и автоматической и интерактивной верификации недетерминированных, в том числе распределенных, вычислительных систем и электронных устройств
40. Элементная база микроэлектроники, наноэлектроники и квантовых компьютеров, материалы для микро- и наноэлектроники, нано- и микросистемная техника, твердотельная электроника
математические модели, технологии описания и создания квантовых чипов для определения максимально возможного быстродействия и минимального тепловыделения на один квантовый наноэлемент и последующей автоматизации проектирования данных чипов; архитектурные и схемотехнические методы снижения энергопотребления и повышения сбоеустойчивости микропроцессоров и коммуникационных контроллеров высокопроизводительных ЭВМ; разработка управляемых микроволновых элементов на основе многослойных систем типа магнитный / проводящий / магнитный слои и обладающих эффектом гигантского магнитного импеданса; развитие МПЭ-методов создания полупроводниковых структур с пониженной размерностью для наноэлектроники, твердотельной электроники и квантовых компьютеров; развитие методов микросистемной техники для создания микрофлюидных и микрочиповых аналитических систем, микро- и нанозондов и сенсоров; прототипы микрочипов, твердотельных нанозондов и микрофлюидных систем; моделирование импедансных характеристик на основе решения связанной задачи электродинамики и микромагнетизма; демонстрация возможности перестройки индуктивности в пределах более 100 процентов посредством слабого (не более 1 кА/м) магнитного поля; демонстрация перспектив применения разработанных элементов для перестраиваемых микроволновых приборов (фазовращатели, локализованные генераторы, фильтры); исследование физических принципов функционирования, проектирование и исследование устройств оптической обработки информации на основе управления движением наноразмерных доменных границ в магнитооптически активных средах; создание макетных образцов пространственных модуляторов света для обработки информации, записанной в поляризованных световых импульсах; развитие теории, элементной базы и технологии твердотельных квантовых компьютеров для создания прототипа промышленного твердотельного полномасштабного квантового компьютера и обеспечения максимального подавления эффектов декогерентизации и исправления случайных ошибок квантовых состояний регистра; математическое моделирование, разработка технологии полевых транзисторов с тонким нелегированным кремниевым каналом, огибаемым управляющим затвором с длиной канала до 15 нм с напряжением питания 0,5 В в целях снижения потребления энергии в 5-10 раз и увеличения рабочей частоты обработки информации в 5-10 раз; разработка физико-технологических основ создания наноустройств и микросистемной техники нового поколения для систем навигации в целях уменьшения масс, габаритных размеров и энергопотребления, уменьшения нестабильности масштабного коэффициента в 2-10 раз; разработка новых технологических подходов на основе атомно-слоевого нанесения и травления функциональных слоев в целях обеспечения перспективных технологий для элементной базы наноэлектроники, микро- и наносистемной техники; разработка технологии устройств сверхпроводниковой электроники на основе монокристаллических нано- и микроструктур; разработка элементной базы наноэлектроники, квантовых компьютеров и датчиков физических величин на основе новых материалов и структур различной размерности, в том числе углеродных наноматериалов (графена, нанотрубок) и топологических изоляторов; создание технологии элементной базы сенсорной наноэлектроники и наноструктур СВЧ и ТГц диапазонов; разработка элементной базы наноэлектроники на основе молекулярных наноструктур; разработка физических принципов создания оптических межсоединений на кремниевом чипе и оптоэлектронной элементной базы, совместимой с кремниевой технологией, для микропроцессорных вычислительных систем высокой производительности; математические модели технологии описания и создания квантовых чипов для определения максимально возможного быстродействия и минимального тепловыделения на один квантовый наноэлемент и последующей автоматизации проектирования данных чипов; исследования ориентированного типа, направленные на разработку инновационной измерительной системы элементного состава материалов, которая функционирует на принципе рентгенофлуоресцентного анализа
41. Опто-, радио- и акустоэлек- троника, оптическая и СВЧ-связь, лазерные технологии
исследование новых перспективных тугоплавких оксидных монокристаллов семейства кальций галло-германата (La3Ga5SiO14 , La3Ga5.5Ta0.5O14 , Ca3TaGa3Si2O14 , Sr3NbGa3Si2O14 , Sr3NdGa3Si2O14) для акустоэлектроники; создание высокотемпературных сенсорных устройств на объемных и поверхностных акустических волнах (датчики температуры, давления, ускорения); разработка теоретических основ компьютерной оптики и создание дифракционных оптических элементов для лазерных технологий и телекоммуникационных систем; изучение процессов прямой переполяризации сегнетоэлектрических монокристаллов методами электроннолучевой литографии и атомно-силовой микроскопии для создания периодических доменных структур с размерами доменов от 10 микрометров до 10 нанометров; исследование оптических дифракционных свойств периодических доменных структур; создание адаптивной дифракционной оптики на основе периодических доменных структур; исследование процессов генерации объемных и поверхностных акустических волн сегнетоэлектрическими доменными структурами; разработка физических принципов функционирования и технологии создания оптических систем связи для суперЭВМ и оптоэлектронной элементной базы для соединения и интеграции с элементами суперЭВМ; разработка новых схем и принципов построения мощных лазерных систем следующего поколения и устройств управления их излучением; развитие и широкое внедрение лазерно-информационных технологий создания трехмерных объектов по их виртуальным моделям для решения биомедицинских задач моделирования органов, изготовления имплантатов и прямого выращивания различных трехмерных объектов методами селективного лазерного спекания наноматериалов; разработка физических основ лазерных технологий синтеза новых материалов; развитие и освоение методов предсказательного моделирования для описания и оптимизации этих технологий с использованием суперЭВМ; развитие технологии импульсного лазерного осаждения для получения легированных слоев оксидов цинка, магния, кадмия для создания элементов оптоэлектроники, работающей в ультрафиолетовой части спектра; определение наиболее эффективных направления развития систем беспроводной энергетики при решении конкретных задач; разработка математических моделей системы беспроводной передачи энергии с помощью сфокусированных пучков электромагнитного излучения в СВЧ и лазерном диапазонах в целях решения различных задач наземной и космической энергетики; разработка технологической основы для создания открытых беспроводных оптоэлектронных каналов связи со скоростью передачи до 10 гбит/сек. на основе среднечастотного инфракрасного диапазона
42. Локационные системы, геоинформационные технологии и системы
разработка предметно-ориентированных методов интеллектуального анализа пространственно-временных процессов; создание технологий интерактивной обработки и анализа потоков разнотипных пространственно-временных геоданных для телекоммуникационных систем поддержки фундаментальных и прикладных исследований и мониторинга природных и техногенных процессов; адаптивные и согласованные со средой методы обработки гидроакустической информации; методы и технологии 3D моделирования в интеллектуальных геоинформационных системах; разработка научных основ создания геоинформационных технологий и систем; фундаментальные проблемы создания распределенной инфраструктуры коллективного использования данных космического дистанционного зондирования Земли; разработка геоинформационной системы мониторинга объектов инфраструктуры с применением облачных вычислений; методы и технологии построения интеллектуальных геоинформационных систем, в том числе для развития международных транспортных коридоров и системы интермодальных логистических центров
43. Нанотехнологии, нанобиотехнологии, наносистемы, наноматериалы, нанодиагностика, наноэлектроника и нанофотоника
развитие технологии синтеза новых наногетероструктур методом молекулярно-пучковой эпитаксии для полупроводниковых фотопреобразовательных и светоизлучающих устройств, мощных транзисторов, монолитных интегральных схем сверхвысокочастотного диапазона; исследование основ технологии создания наногетероструктур азотсодержащих твердых растворов а3в5-N (GaPAsN и InGaAsN); исследование и разработка технологии создания мощных полупроводниковых приборов и монолитных интегральных схем сверхвысокочастотного диапазона на основе "N-face" нитридных гетероэпитаксиальных наноструктур; исследование интеграции технологии кремния и технологии гетероструктур материалов группы а3в5-N; разработка технологии создания наногетероструктур Si/GaP/GaPAsN; исследование технологии создания наноплазмонных композитных гетероструктур на основе полупроводниковых и металлических наноструктур; разработка технологии создания и методов моделирования характеристик фотонных наноструктурных устройств информации; создание высокоэффективных фотоэлектрических преобразователей нового поколения; разработка методов моделирования характеристик полупроводниковых фотопреобразовательных наногетероструктур для определения путей повышения коэффициента полезного действия; методы оптимизации захвата оптического излучения, позволяющие расширить спектральный диапазон преобразуемого солнечного излучения; теоретические и экспериментальные исследования процессов синтеза и физических свойств одномерных (нитевидные нанокристаллы и наноиглы) и нульмерных (наноостровки) полупроводниковых наноструктур; разработка методов контроля физических свойств наногетероструктур, в том числе оптических наногетероструктур на подложках кремния; разработка новых концепций приборов на основе гетероструктурированных нитевидных кристаллов; разработка и исследование управляемых динамических светоизлучающих устройств на основе наногетероструктур для контрастной визуализации биологических тканей; разработка фотонных полупроводниковых устройств на основе наногетероструктур для избирательного фотодинамического воздействия на биологические ткани; исследование новых методов лечения раковых опухолей на основе иммунопроницаемых наночастиц SiO2 покрытий золота; разработка и исследования гибридных биоэлектронных устройств на основе наногетероструктурных мультиэлектродных матриц для изучения закономерностей изменения параметров живых клеток в реальном масштабе времени; исследования, разработка технологий и создание новых приборов на основе наногетероструктур для количественной детекции структурных различий органических макромолекул; разработка нанотехнологий на базе электронных, ионных, лазерных и рентгеновских пучков, нанофотоники; развитие рентгеновской микротомографии, микрофлуоресцентной микроскопии, метода рентгеновского наведенного тока для исследования структурного совершенства, элементного состава и свойств элементной базы микро- и наноэлектроники; применение методов электронной и рентгеновской микроскопии для изучения физических свойств наноматериалов; развитие методов рентгеновской и электронной микроскопии для анализа функционирования устройств наноэлектроники и нанофотоники в режиме реального времени, включая анализ распространения электрических, электромагнитных и оптических сигналов; дальнейшее развитие лазерных технологий создания наноматериалов и низкоразмерных структур, включая наногетероструктуры, для наноэлектроники, нанофотоники и солнечной энергетики; развитие флюидных и лазерно-информационных нанотехнологий для биомедицины; развитие методов наноразмерной диагностики локальных физико-химических свойств наноразмерных структур функциональных и конструкционных материалов, структур и приборов наноэлектроники и нанофотоники, высокомолекулярных и биологических структур; применение фрактального анализа и методов дробного исчисления для моделирования физико-химических свойств наноматериалов; моделирование поведения материалов с учетом атомно-молекулярного взаимодействия; разработка и исследование оптических элементов на основе многослойных пленочных наноструктур с применением электрооптических материалов; разработка квантовых моделей компонентов нанотранзисторных СБИС
V. Химические науки и науки о материалах
44. Фундаментальные основы химии
природа химической связи, реакционная способность и механизмы реакции основных классов химических соединений; проведение комплексных теоретических и экспериментальных исследований химического строения и реакционной способности веществ, которые позволят получить фундаментальные научные знания о химических превращениях и физико-химических свойствах веществ, создать новые химические процессы, и перспективные материалы, включая наноматериалы, для нужд энергетики, электроники, медицины, военной и специальной техники, рационального природопользования, транспорта, авиации, информационных, коммуникационных и космических систем; разработка новых селективных методов синтеза химических соединений, веществ и материалов с практически полезными свойствами, установление фундаментальных закономерностей "структура-свойство", разработка новых физико-химических методов анализа; строение твердых тел, жидкостей и газов различного уровня организации, обнаружение и изучение зависимостей "структура-свойство" в целях получения новых фундаментальных знаний о химической структуре и свойствах веществ; получение фундаментальных научных знаний о структуре растворов и флюидов для прогнозирования свойств жидкофазных систем под влиянием факторов внешнего воздействия, в том числе в условиях высокого давления и низких температур; развитие теоретических основ технологии сверхкритических флюидов для получения инновационных форм биоактивных соединений и фотокомпонентов; в результате исследований будут разработаны оптически активные сенсоры и соединения с уникальной биодоступностью; экспериментальные и теоретические исследования строения, реакционной способности и практически важных свойств металло-, бор-, фтор- и фосфорорганических соединений в целях получения фундаментальных научных знаний о природе химической связи и химических превращениях, которые будут использованы для разработки новых химических процессов и перспективных материалов; создание и развитие методов расчета и моделирования структуры и свойств неупорядоченных систем и установление фундаментальных закономерностей взаимосвязи жидкого, кристаллического, аморфного и нанокристаллического состояний, в том числе построение фазовых диаграмм в координатах "давление - температура - состав"; получение новых данных об особенностях электронного строения и структуры висмут-лантан-стронциевых и иттрий-кальций-бариевых купратов в целях оптимизации составов этих оксидных систем для применения в качестве сверхпроводящих пленок и кабелей; установление закономерностей изменения магнитных характеристик твердых растворов на основе оксидов переходных и редкоземельных металлов при варьировании внешних условий, выявление закономерностей структурных фазовых превращений в активированном (наноразмерном, механоактивированном) состоянии многокомпонентных оксидов с ян-теллеровскими ионами; создание модели структурных и динамических неоднородностей в жидкостях и стеклах, получение новых данных о строении растворов на атомарном уровне и изучение многоцентровых взаимодействий в молекулярных кластерах и наноструктурах и их макроскопические проявления; методология синтеза новых органических, элементоорганических, неорганических и полимерных веществ, создание новых высокоэффективных каталитических систем; проведение комплексных теоретических и экспериментальных исследований механизмов важнейших химических реакций и процессов, в том числе биохимических, а также молекулярных механизмов действия биологически активных соединений на биологические структуры, полимеризационные, каталитические и другие процессы;
разработка методов направленного синтеза замещенных полигалогенсодержащих органических, металлоорганических и элементоорганических, халькоген-азотных, халькоген-органических соединений и стабильных радикалов; развитие представлений о роли внутримолекулярных неклассических взаимодействий в элементоорганических соединениях, исследование влияния гомосопряжения и трансаннулярного взаимодействия на оптические, люминесцентные, фоточувствительные, электропроводящие и другие свойства полимеров; исследование способности к самоорганизации полимеров с разветвленной неплоской топологией жестких фрагментов в основной цепи, в том числе изучение проблемы существования жидкокристаллических полимеров, не содержащих мезогенов; в области исследования механизма основных классов каталитических реакций и создания новых высокоэффективных каталитических систем будут: развиты спектральные и квантово-химические методы исследования каталитических систем, установлены электронная и геометрическая структура активных центров и интермедиатов модельных и практически важных металлокомплексных и гетерогенных катализаторов, элементарные реакции с участием этих центров и факторы, управляющие реакциями активации малых молекул на этих центрах; изучены методами in-situ процессы формирования практически важных катализаторов и функциональных материалов и эволюции их состояния непосредственно в ходе химических превращений; изучены закономерности термоударного механохимического и СВЧ-инициированного синтеза предшественников катализаторов практически важных превращений углеводородов и гетероатомных соединений различных классов; выявлены механизмы практически важных жидкофазных и газофазных каталитических реакций, включая процессы нефте- и газопереработки, конверсии углеводородного сырья, и разработаны новые каталитические системы для глубокой переработки углеводородного сырья в ценные химические продукты; созданы фундаментальные основы методов активного управления селективностью окислительно-восстановительных, кислотно-основных и энантиоселективных каталитических превращений органических соединений; развита методология тонкого органического синтеза с использованием суперкислотных, суперосновных и биомиметических каталитических систем, созданы каталитические системы для синтеза галогенсодержащих и иных элементоорганических соединений; созданы новые каталитические системы и разработаны высокоэффективные катализаторы полимеризации олефинов, диенов и иных мономеров, позволяющие получать полимерные материалы с улучшенными или особыми физико-механическими свойствами, в том числе каучуки с гидрофильными звеньями, биоразлагаемые полимеры и полимеры с азотсодержащими гетероциклами и фторсодержащими фрагментами; разработаны фундаментальные основы методов активного управления скоростью и направлением каталитических процессов путем использования мембран или воздействия на системы электромагнитным излучением светового и микроволнового диапазона, электрическими разрядами, механоактивацией и ионизирующей радиацией, и на этой основе будут разработаны новые мембранные, электро-, фото- и радиационно-каталитические системы для различных сфер практического использования; влияние физических факторов (давление, температура, тепло- и массоперенос, излучение и т.д.) на закономерности протекания химических реакций и физико-химические свойства веществ; процессы горения и взрыва, металлургические и радио-химические процессы, радиационно-химические и фотохимические реакции, состояния вещества в экстремальных условиях; синтез чувствительных к внешним воздействиям комплексных, кластерных и супрамолекулярных
структур, а также создание на их основе нанореакторов и наноконтейнеров для низкомолекулярных веществ, новых веществ и материалов биомедицинского назначения; изучение механизмов плазмохимических реакций; развитие методов исследования и моделирования химических реакций в условиях низкотемпературной плазмы; при исследовании горения гетерогенных систем будет создана теория автолокализации процессов многостадийного превращения, разработаны методы обеспечения стабильности плоского фронта при фильтрационном горении гетерогенных систем; разработка методов подавления образования токсичных продуктов горения; обоснование методов резкого повышения (не менее чем в 2 раза) КПД преобразования свободной энергии твердых топлив в электрическую энергию; для предсказания поведения конструкционных материалов и рабочих тел энергетических устройств при экстремальных условиях эксплуатации будут экспериментально и теоретически исследованы теплофизические свойства, созданы реологические модели и методы математического моделирования поведения вещества при динамическом нагружении до давлений в несколько мегабар и температурах до ста тысяч градусов; изучение химических и физико-химических превращений под действием лазера на свободных электронах в области 3-200 мкм, в том числе для разделения изотопов; разработка новых высокоэффективных методов и процессов выделения, разделения и очистки актинидов и других радиоактивных элементов для нужд атомной промышленности; изучение структурных и фазовых превращений наноструктурированных материалов, в том числе углеродных, в условиях электронно-лучевого и лазерного воздействия, изучение физико-химических аспектов СВС-синтеза в целях регулирования скоростей и направления процессов; методами си будут изучены структурные превращения в условиях детонационных волн; будет получена информация о параметрах радиационно-термического крекинга тяжелых нефтей; разработка новых методов "сухого синтеза" органических, координационных, металл-органических соединений и со-кристаллов, неорганических соединений, опирающихся на крио- нанотехнологии и использование микроволновой техники; разработка физико-химических принципов получения сверхтвердых материалов на основе нитридов кремния и углерода методом взрывного синтеза для создания абразивного инструмента нового поколения; разработка принципиально новых основ записи, обработки, хранения и передачи информации на атомно-молекулярном уровне; разработка селективных методов синтеза химических веществ и материалов на основе макроциклических соединений с заданной молекулярной архитектурой и функциональными свойствами; создание активных компонентов молекулярных сенсоров, органических и кремнийорганических "молекулярных антенн", обладающих высокой эффективностью поглощения и люминесценции в заданном спектральном диапазоне; исследование процессов, лежащих в основе неразрушающих обратимых процессов в супрамолекулярных системах разных типов, вызываемых различными видами воздействия, которые могут быть использованы для записи, обработки, хранения и передачи информации на атомно-молекулярном уровне; новые методы физико-химических исследований и анализа веществ и материалов; создание новых методов исследования строения и свойств органических, элементоорганических и полимерных соединений и структуры материалов, в том числе методов изучения микроструктуры и локальных свойств в объеме с микронным и субмикронным разрешением, разработка техники импульсной акустической микроскопии; изучение факторов, управляющих реакциями обратимого связывания и активации малых молекул газообразных веществ комплексами переходных и непереходных металлов, откроет путь к разработке нового типа химических сенсоров; исследование люминесценции в органических системах позволит разработать методы обнаружения и определения структуры антиоксидантов; развитие теории межмолекулярных взаимодействий, молекулярной адсорбции, хроматографии и ионного обмена в жидких и газовых средах; увеличение эффективности хроматографического и других методов анализа; новое поколение аналитических приборов будет создано при использовании лазерной индуцированной ионизации органических и биоорганических соединений; развитие многоэлементных способов определения химического состава нанообъектов, включая углеродные и оксидные; будет сделан акцент на развитие масс-спектрометрического метода анализа в его современных вариантах, в том числе с использованием десорбции и ионизации при нормальных условиях; будут разработаны методики изучения энантиомерного состава основных летучих компонентов экстрактов растительного и животного происхождения; для создания новых методов анализа продуктов металлургического производства предполагается исследование люминесцентных свойств замещенных анилинов и гашения люминесценции ионами металлов; разработка подходов к созданию единой унифицированной методики аттестации и сертификации высокодисперсных нанокристаллических материалов на основе комплексной диагностики их атомной структуры, габитуса частиц и наноструктуры, в том числе с использованием синхротронного излучения; усовершенствование методики сканирующей проточной цитометрии для изучения частиц сложной формы и структуры
45. Научные основы создания новых материалов с заданными свойствами и функциями, в том числе высокочистых и наноматериалов
получение принципиально новых фундаментальных знаний о строении металлических, керамических, природных и синтетических полимерных наноструктур и композитов; создание на их основе порошковых и массивных материалов и покрытий с заданными свойствами, в том числе перспективных (сверхупругих и сверхтвердых) углеродных наноматериалов с высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения, и покрытий с заданными функциональными свойствами; разработка физико-химических основ и высокоэффективных методов получения новых конструкционных металлических, керамических, полимерных и композиционных материалов, включая наноматериалы с рекордно высокими механическими свойствами (удельная прочность, износостойкость, твердость, пластичность), высокой жаростойкостью и жаропрочностью, высокой коррозионной стойкостью для машиностроения и авиации, превосходящие существующие аналоги; создание материалов, в том числе азотсодержащих коррозионностойких сталей, обеспечивающих работу изделий в экстремальных условиях для авиационной и ракетно-космической (в том числе гиперзвуковой) техники, судостроительной промышленности, высокоскоростного транспорта, энергетики (в особенности ядерной и водородной); создание коррозионно-стойких материалов и покрытий, обеспечивающих повышение антикоррозионной стойкости в 3-10 раз, новых сверхпрочных металлических материалов, обеспечивающих повышение надежности и долговечности устройств в 1,5 - 2 раза по сравнению со штатными; установление закономерностей формирования их структуры, развитие теории и прикладных аспектов упрочнения и формоизменения конструкционных материалов; разработка технологии керамических материалов из бескислородных тугоплавких соединений с рекордно высокими показателями свойств (температура плавления, упругость, трещиностойкость, твердость, устойчивость к окислению) для техники новых поколений; установление закономерностей процессов окислительного конструирования конструкционных и функциональных керамических материалов, особенностей формирования микроструктуры и уникальных свойств таких материалов и создание технологий изготовления изделий из них; создание металлических и керамических конструкционных материалов для ядерной энергетики; разработка новых подходов, в том числе за счет использования редкоземельных элементов, для оценки устойчивости материалов при нейтронном облучении в различных условиях и новых методов их диагностики; разработка методов синтеза нанокристаллических сверхтугоплавких соединений (оксидов, карбидов, нитридов, боридов), обладающих температурой плавления 2300-4000°С, а также карбида кремния, сложных карбидов в системе Ti-Si-C и композиционных материалов на их основе для использования в гиперзвуковых летательных аппаратах; создание нового поколения высокотемпературных экологически безопасных химически- и коррозионно-стойких высокотехнологичных полимерных и композиционных материалов на основе природных и синтетических волокон, включая наноструктурированные, обладающие высокими механическими и специальными функциональными свойствами (электропроводящими, пьезоэлектрическими, фотохромными, сорбционными, мембранноразделительными) на основе гибко- и жесткоцепных полимеров различной природы; разработка полимерных систем, обладающих нелинейными оптическими свойствами, проводимостью в тонких слоях на границе полимер-металл, фотоактивными свойствами;
развитие научных основ и процессов получения высокочистых (в том числе изотопно-чистых) простых веществ, их соединений и материалов на их основе с суммой примесей не выше (10-7 ) - (10-8) процента для обеспечения в первую очередь волоконно-оптических систем, полупроводниковой техники и микроэлектроники; создание высокоэффективных мембранных материалов: керамических ионно-транспортных материалов, неорганических материалов на основе систем с контролируемой пористостью, мембран на основе органических и полимерных систем, в том числе для топливных элементов; разработка эффективных нанокатализаторов химических превращений нового поколения, включающих как нанодиспергированные гетерогенные катализаторы с развитой поверхностью, так и гомогенные системы на основе наноразмерных молекулярных систем; синтез перспективных хемосенсорных материалов на основе наноструктурированных полупроводниковых оксидов n- и p- типа с модифицированной поверхностью для создания высокоселективных и энергоэффективных систем анализа газовых сред с повышенной чувствительностью и стабильностью по сравнению с действующими аналогами; разработка уникальных высокочувствительных сенсоров нанометровых размеров (пленки); миниатюризация и интеграция сенсорных элементов различного назначения, в том числе высокочувствительных быстродействующих сенсоров для экспресс-анализа токсичных и биоактивных веществ в целях обеспечения экологической безопасности; разработка фундаментальных принципов получения молекулярных магнетиков и мономолекулярных магнитов; выявление магнитноструктурных корреляций, анализ роли электронных и упаковочных (межмолекулярных) факторов; разработка перспективных полифункциональных материалов, обладающих синергизмом оптических, магнитных и электрических свойств, и функциональных устройств на их основе; разработка биологически совместимых керамических и гибридных композиционных материалов нового поколения, в том числе на основе фосфатов кальция и полимеров с регулируемой кинетикой биологической деградации и высокими остеокондуктивными потенциями, предназначенных для регенеративных клеточных технологий в медицине; разработка высокоэффективных биосенсоров на основе так называемых "умных" материалов с нелинейными магнитными, оптическими и электрическими параметрами, а также биоимплантатов с повышенной надежностью к отторжению; разработка материалов для нового поколения транспортных упаковочных контейнеров, отработавших ядерных материалов, материалов для восстановительной сорбции благородных металлов, переработки жидких радиоактивных отходов, синтеза катализаторов, твердых электролитов, для ионно-плазменного нанесения резистивных слоев на изделия электронной техники; развитие физико-химических основ технологии порошковой плазменной металлургии для производства нанопорошков, предназначенных для применения в качестве пигментов, катализаторов, модификаторов и для изготовления наноструктурированных сплавов, псевдосплавов, композитов, покрытий; получение новых данных о природе ультрапрочного состояния низколегированных среднеуглеродистых конструкционных сталей мартенситного класса с карбидным упрочнением для высоконагруженного состояния при многократном, в том числе ударно-волновом воздействии; разработка функциональных материалов с особыми физическими и химическими свойствами, в том числе углеродных материалов, высокотемпературных сверхпроводников, оптически-активных, аморфных и аморфно-кристаллических "интеллектуальных" материалов и метаматериалов, сплавов с памятью формы для эндоваскулярной хирургии, пленочных, градиентных, мембранных наноматериалов, на основе высокочистых веществ, необходимых для обеспечения материальной базы создания техники новых поколений; разработка новых технологий получения материалов, основанных на принципах нанотехнологий, включая самоорганизацию и самосборку; разработка новых сверхтвердых покрытий и методов их нанесения, включая лазерные, плазменные и ионно-ассистированные методы; создание технологий высокоэффективных каталитических преобразователей на основе керамических покрытий с развитой поверхностью; сoздание физико-химических основ получения композиционных полимерных наноматериалов на основе природных и синтетических волокон; разработка методов создания функциональных материалов с использованием сверхкритических флюидов, ионных жидкостей и золь-гель процессов; разработка методов синтеза новых высокоэффективных электролюминесцентных сополимеров на основе полифлуоренов для использования в низковольтовых источниках освещения; разработка методов синтеза хромофор-содержащих полиимидов с высоким уровнем нелинейных оптических свойств второго порядка, сохраняющихся в условиях длительной эксплуатации при повышенных температурах, для использования в оптоэлектронных устройствах (оптические модуляторы, преобразователи частоты)
46. Физико-химические основы рационального природопользования и охраны окружающей среды на базе принципов "зеленой химии" и высокоэффективных каталитических систем, создание новых ресурсо- и энергосберегающих металлургических и химико- технологических процессов, включая углубленную переработку углеводородного и минерального сырья различных классов и техногенных отходов, а также новые технологии переработки облученного ядерного топлива и обращения с радиоактивными отходами
получение фундаментальных знаний о закономерностях протекания процессов переработки антропогенных отходов, конверсии тяжелых нефтяных остатков в светлые нефтепродукты, химической переработки твердых горючих ископаемых; будут разработаны новые технологические методы глубокой (не менее 95 процентов) переработки нефти, природного и попутного нефтяного газов в ценные химические продукты, в том числе оксигенаты и топливный газ; разработка и внедрение технологии обработки скважин на нефтяных и газовых месторождениях с помощью мягкого термогазодинамического воздействия на продуктивные слои; разработка технологии получения нового поколения полимерных материалов, технологии повышения коррозионной стойкости материалов, в том числе бесхроматных технологий антикоррозионной защиты цветных и черных металлов ингибированными конверсионными покрытиями; создание методов диагностики коррозионной защищенности сложных технических систем и средств их защиты в целях предупреждения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; разработка адсорбционных методов разделения газовых и жидких смесей на нанопористых материалах в целях получения веществ высокой чистоты, методов расчета и конструирования реакционных узлов, широкого круга новых процессов, таких как получение синтез-газа в системах с циркулирующим оксидно-металлическим катализатором и нанопористыми адсорбентами, восстановительная дегидратация спиртов с получением изопарафинов - экологически безопасного компонента моторных топлив, глубокая конверсия тяжелых нефтяных остатков и биомассы на наноразмерных катализаторах и адсорбентах, экологически безопасный процесс алкилирования изопарафинов олефинами на твердых катализаторах, углекислотный риформинг метана; изучение действия сверхмалых доз физических и химических факторов в целях создания радиопротекторов и лекарственных средств нового поколения; разработка научных основ энергоресурсосберегающих механохимических технологий получения наноструктурных строительных материалов с уникальным комплексом функциональных и конструкционных свойств; получение алкоксидных, амидных и боргидридных комплексов лантаноидов - эффективных катализаторов в синтезе биосовместимых и биодеградируемых полимеров на основе циклических эфиров для получения полимерных материалов биомедицинского применения; разработка экологически безопасных, энергоэффективных и ресурсосберегающих методов каталитической переработки природного ископаемого сырья (руды, нефть, газ, уголь), обеспечивающих существенное повышение степени его использования, включая процессы комплексной переработки отходов горно-обогатительных производств; разработка методов конверсии биомассы различных видов, парниковых газов, высоковязких нефтей, битумов, горючих сланцев и кислых гидронов в ценные продукты и сырье для нефтехимии; получение исходных данных для разработки и проектирования инновационных технологий переработки отработанного ядерного топлива, методов утилизации радиоактивных отходов, их безопасного хранения и реабилитации территорий, загрязненных радионуклидами;
разработка методов выделения, разделения и очистки радиоактивных элементов; разработка новых полимерных бипиридил- и фенантролин- содержащих лигандов для высокоэффективной экстракции редкоземельных металлов и радионуклидов; разработка нового метода химического выделения целевых микроэлементов и радионуклидов из водных растворов с применением природных и синтетических производных гуминовых кислот в качестве средства дезактивации природных объектов; проведение фундаментальных и прикладных исследований для создания комплексной экологически безопасной переработки природного, техногенного сырья и горнопромышленных отходов, содержащих редкие, благородные и цветные металлы; разработка фундаментальных основ технологии извлечения редкоземельных металлов из комплексных лопаритовых, перовскитовых, эвдиалитовых, железомарганцевых руд и концентратов с получением индивидуальных металлов и лигатур, создание на их основе материалов с новым комплексом свойств; новые методы регулирования качества природных вод; разработка механохимических технологий получения наноструктурных строительных материалов с уникальным комплексом функциональных и конструкционных свойств; конструирование и лабораторные испытания установок для окислительной конверсии природного газа; проектирование укрупненных, полупромышленных риформеров для широкого круга новых химических мембранно-каталитических процессов; создание технологий комплексной переработки железорудных месторождений и техногенных образований в целях расширения сырьевой базы черной металлургии Урала, в частности, создание пиро- и гидрохимических технологий получения из металлургических шлаков марганца высокой чистоты, концентрата диоксида титана, разработка дуплекс-процесса производства бездефектной лигатуры Al - Zr - Mo - Sn и плазмохимического способа азотирования сплавов ванадий-алюминий; особое внимание будет уделено разработке технологии получения полукоксованных углей в качестве эффективных восстановителей в электротермических производствах черных и цветных металлов; мониторинг пространственно-временной изменчивости дисперсного и химического состава атмосферных аэрозолей, оценка их влияния на миграцию веществ, элементов в биогеохимических циклах для выяснения их воздействия на атмосферные процессы, здоровье людей и животный мир; будут выполнены исследования гидрохимического состава и механизма накопления и использования ценных микрокомпонентов; новые фундаментальные знания о путях развития биосферы и техносферы и об их коэволюции; разработка методов, приборов, аппаратуры и материалов для быстрого контроля и реагирования в связи с возможными авариями и террористическими актами на потенциально опасных химических объектах, создание новых методов экологического мониторинга токсичных веществ в окружающей среде; разработка новых высокоэффективных методов предотвращения и тушения лесных и степных пожаров
47. Химические проблемы получения и преобразования энергии, фундаментальные исследования в области использования альтернативных и возобновляемых источников энергии
получение фундаментальных данных о реакционной способности молекул алканов, алканолов и природных углеводородов в условиях каталитических и биокаталитических превращений, лежащих в основе производства химических продуктов для топливно-энергетического комплекса; разработка фундаментальных основ энергоэффективной переработки в моторное топливо торфа, древесины, иных органических полимеров природного происхождения, липидных микроводорослей, горючих сланцев и кислых гудронов; создание теории стабильности полиазоткислородных систем и развитие новых методов создания высокоэнергетических веществ; разработка высокоэффективной технологии электронно-лучевой и СВЧ конверсии нефтяных попутных газов, биомассы и отходов в жидкое высококачественное топливо и другие полезные продукты и материалы; создание научных основ и технологического оформления процессов предварительной газификации, конверсии, пиролиза твердых ископаемых и возобновляемых горючих ресурсов с получением жидких и газообразных топлив и суммарным повышением эффективности в 2 раза по сравнению с паровым циклом; разработка научных основ получения перспективных типов энергоносителей (биоэтанол, биогаз, биобутанол, биодизель) из возобновляемого растительного сырья различного происхождения; разработка высокоэффективных гетерогенных катализаторов получения биодизельного топлива; разработка методов получения высококачественных моторных топлив, водорода и энергии из природного и попутного нефтяного газа, тяжелых нефтей, биосырья с использованием мембранных систем; создание новых агентов, повышающих октановое число бензинов; разработка реакторов для высокоскоростного термоокисления и термокрекинга природных битумов, создание мембранных и фотобиореакторов для получения водорода и углеводородных топлив из органических отходов; выявление наиболее перспективных для аккумулирования водорода интерметаллических соединений, разработка водородаккумулирующих процессов в адсорбционных средах, разработка многокомпонентных сплавов, металлических и металл-углеродных композитов; разработка эффективных водородных и спиртовых топливных элементов, включая дизайн нового поколения устойчивых мембран и со-катализаторов; разработка протон-проводящих электролитов для топливных элементов; создание нового поколения низкотемпературных, экологически чистых топливных элементов с КПД не менее 50 процентов и массогабаритными характеристиками не хуже 1 кг/кВт для транспортных средств, в том числе авиации, энерго- и теплоснабжения "умных домов" и резервного питания; создание нового класса твердых протонных электролитов и электродных материалов с контролируемой наноструктурой на основе мезопористых матриц для среднетемпературных электрохимических устройств, твердотельных электрохимических систем и устройств для хранения энергии - литиевых батарей и суперконденсаторов с использованием углеродных материалов; разработка наноструктурированных бесплатиновых анодных и катодных катализаторов для топливных элементов, обладающих более высокими технико-эксплуатационными характеристиками и более низкой стоимостью по сравнению с имеющимися в мире аналогами; разработка физико-химических основ создания сложнооксидных материалов (структуры пирохлора, слоистого перовскита, ильменита) с регулируемой смешанной электронно-ионной проводимостью для высокотемпературных химических источников тока; разработка перспективных электролитов на керамической основе для высокоэффективных источников тока, создание и исследование новых окислителей, пластификаторов; разработка новых материалов для электродов литиевых аккумуляторов, многократно повышающих ресурс, емкость, число циклов "жизни"; фундаментальные исследования процессов прямой конверсии солнечного излучения в электричество, разработка технологии искусственного фотосинтеза на основе мезоструктурированных неорганических материалов; разработка на основе органических и полупроводниковых неорганических материалов нового поколения эффективных солнечных батарей с КПД от 10 и более процентов, светодиодов, полевых транзисторов, в том числе биосовместимых; разработка методов синтеза новых высокоэффективных электролюминесцентных сополимеров для использования в низковольтовых источниках освещения; разработка методов синтеза хромофор-содержащих полиимидов с высоким уровнем нелинейных оптических свойств второго порядка, сохраняющихся в условиях длительной эксплуатации при повышенных температурах, для использования в оптоэлектронных устройствах; создание взрывомагнитных генераторов для преобразования химической энергии вещества в электромагнитное излучение при мощности изделия не ниже 100 ГВт на 1 кг взрывчатого вещества для применения в изделиях различного назначения; разработка новых каталитических систем для получения тепловой энергии из местных низкокачественных видов горючего сырья; разработка физико-химических основ процессов окислительной конверсии природного газа в интегрированных мембранно-каталитических процессах кислородной сепарации и окисления
48. Фундаментальные физико-химические исследования механизмов физиологических процессов и создание на их основе фармакологических веществ и лекарственных форм для лечения и профилактики социально значимых заболеваний
создание инновационных лекарственных средств для лечения и профилактики социально значимых заболеваний, в том числе для лечения онкологических, сердечно-сосудистых, нейродегенеративных, вирусных, инфекционных и ряда других заболеваний, а также анти-наркотических и антиВИЧ препаратов; развитие методов компьютерного молекулярного дизайна, включая методы квантовой химии и молекулярной динамики, для предсказания структуры и свойств новых биологически активных веществ; исследование структуры и функций биомолекул, связанных с развитием заболеваний человека; создание обобщенных количественных представлений о взаимодействии "лекарственная молекула - биомишень", создание молекулярных моделей биомишеней для "докинга" потенциальных лекарственных веществ; развитие методов медицинской химии для обеспечения направленной модификации биологически активных веществ в целях создания перспективных лекарственных кандидатов, действующих на патогенез заболеваний; совершенствование методов синтеза стереоселективных фармпрепаратов; разработка теории и практики создания нового поколения мультимодальных препаратов, действующих одновременно на несколько значимых фармакологических мишеней; создание эффективных подходов к каталитическому, механохимическому и криохимическому синтезу новых фармакофоров и прекурсоров лекарственных средств, в том числе углеродных наноматериалов для онкологии, кардиологии и травматологии; формирование фокусированных библиотек синтетических и природных биологически активных соединений; проведение скрининговых исследований на основе валидированных моделей различных патологий, а также клеточных, субклеточных модельных систем в целях отбора перспективных препаратов, действующих на патогенез заболеваний; обеспечение доклинических испытаний в соответствии с установленными стандартами GLP вновь синтезированных оригинальных соединений и веществ природного происхождения; разработка новых оригинальных систем направленной доставки лекарственных препаратов к мишени, обеспечивающих высокую эффективность и безопасность фармпрепаратов с использованием природных комплексообразующих соединений, а также оригинальных полимерных носителей и наночастиц; повышение эффективности действия химиотерапевтических агентов, радиоактивных изотопов и суицидных генов в результате их направленного транспорта к злокачественным клеткам с помощью природных и эндогенных белков, синтетических водорастворимых полимеров и липофильных катионов; создание полимерных систем целевого транспорта лекарственных препаратов для лучевой терапии онкологических заболеваний; разработка методов синтеза регулярно привитых водорастворимых полимеров для использования в качестве наноконтейнеров в биомедицинских приложениях; синтез новых биомиметических полимеров в целях моделирования биологических процессов, протекающих в живых клетках; создание новых биосовместимых полимерных материалов для тканевой инженерии и восстановительной хирургии; синтез композитных функциональных материалов; разработка высокоспецифических гемо- и энтеросорбентов для удаления токсичных метаболитов из организма пациентов; создание принципиально новых методов диагностики заболеваний по идентификации биологических маркеров, связанных с патогенезом заболеваний; создание библиотек тканеспецифических препаратов ДНК для диагностики генетических патологий; химическое конструирование молекулярных сенсоров и индикаторов для диагностики социально значимых заболеваний человека; разработка общей системы постгеномного анализа индивидуальных особенностей строения биомакромолекул человека и создание основ фармакогеномики и индивидуальной медицины
49. Фундаментальные исследования в области химии и материаловедения в интересах обороны и безопасности страны
создание компонентной базы нового поколения СТРТ, ВС, МАП (взрывчатое вещество, окислитель, пластификаторы, катализаторы скорости горения, газогенераторы, активные связующие и полимеры, наноматериалы); проведение исследований комплекса физико-химических свойств, баллистических и взрывчатых характеристик высокоэнергетических веществ; будут разработаны методы модернизации и повышения эксплуатационных характеристик существующих и вновь разработанных ракетных топлив и взрывчатых составов; разработка лабораторных регламентов синтеза новых компонентов высокоэнергетических соединений с повышенными энергетическими и эксплуатационными характеристиками; будут разработаны новые методы нитрования с повышенным уровнем безопасности процесса и получения целевых продуктов с заданным размером частиц; новые представления по формированию взрывчатых композиций на основе штатных ВВ, перспективных ВВ и с применением высокодисперсных металлов, в том числе в наносостоянии, максимально реализующих запасенную энергию; созданы физико-химические основы безопасной технологии формирования энергетических конденсированных систем на основе азидометилоксетановых сополимеров; созданы композиционные высокоэнергетические материалы и конструкции зарядов на их основе и разработана высокоэкономичная технология снаряжения РДТТ для тактических ракетных комплексов; синтез новых энергонасыщенных материалов на основе поверхностно активированных алюминиевых сплавов и нанокомпозитных карбидных материалов, сочетающих экстремально высокие значения прочности и теплопроводности; разработка новых методов получения высокоэнергетических веществ в присутствии высокодисперсных каталитических систем на основе металлов платиновой группы, методов получения наноструктурированных углеродных материалов и композитов на их основе для создания нового поколения компонентов электродов химических источников тока, регуляторов горения твердых топлив; разработка новых технологий получения компонентов специальных топлив из возобновляемого и нетрадиционного химического сырья и новых технологий производства высокоэнергетических углеводородных жидких горючих из нефтяного сырья, в том числе ранее положительно зарекомендовавших себя в изделиях ракетно-космической техники; создание научных основ восстановления производства химических волокон (в частности, углеродных) на новом научно-техническом уровне; разработка новых металлических, керамических, полимерных и композиционных материалов с высокой стойкостью к интенсивным импульсным механическим и термическим воздействиям, с повышенными триботехническими характеристиками, стойких к радиационному воздействию, с оптической прозрачностью и прочностью при высоких температурах для высокоэнергетических источников питания, приборов пространственной ориентации, сенсорных систем и кодирующих меток, снижения заметности в радиодиапазоне и высокоэффективных мобильных датчиков пассивного типа дистанционного обнаружения взрывчатых, наркотических, отравляющих и особо опасных веществ, а также веществ так называемого "нелетального" воздействия (психотропные аппараты и т.д.); создание систем, обеспечивающих снижение опознаваемости технических объектов в радиолокационном, оптическом и акустическом диапазонах, замкнутых систем жизнеобеспечения; разработка физико-химических основ создания метаматериалов и композиционных материалов для эксплуатации в условиях длительных энергонагрузок; усовершенствование методов переработки и получения оксидного ядерного топлива; создание каталитических, фотокаталитических и адсорбционных систем для уничтожения отравляющих веществ; создание термо-, плазмо- и хемостойких фоторезистов, термо-, влаго- и хемостойких адгезивов, в том числе содержащих сегнетоэлектрические наночастицы с высокой диэлектрической проницаемостью
VI. Биологические науки
50. Биология развития и эволюция живых систем
разработка теорий индивидуального и исторического развития живых систем всех уровней организации; создание моделей становления и эволюции биосферы, включая начальные этапы ее развития; разработка проблем происхождения жизни и астробиологии; исследование эволюционных преобразований структуры и функций субклеточных структур; проведение реконструкции и модификации геномов методами хромосомной и генной инженерии; исследование эволюции эукариот на уровне геномов, структурно-функциональных единиц генома, генов, хромосом и хромосомных наборов; определение скоростей морфологических преобразований и особенностей морфогенеза и эволюции эукариот; раскрытие адаптационных механизмов, регулирующих строение систем органов и их восстановительный потенциал; выяснение генетических, молекулярных и клеточных механизмов морфогенеза биоминеральных структур; изучение эволюционных и адаптационных преобразований на основе анализа полиморфизма, параллелизмов и гетерохроний; сопоставление и согласование полученных на ископаемом и современном материале данных по эволюционной морфологии с результатами молекулярно-генетических исследований; разработка теоретических и методологических основ эпигенетической концепции эволюции на основе представлений о целостности организмов в онто- и филогенезе; выяснение механизмов контроля молекулярно-генетических систем и процессов; разработка проблем становления морфофункциональной организации высоких таксонов на основе выяснения генезиса, темпов и механизмов структурных перестроек на разных уровнях; выявление принципиально новых типов организации ископаемых организмов, имеющих большую эволюционную значимость; разработка проблем микроэволюции, включая симпатрическое формообразование в центрах диверсификации; разработка проблемы эволюционного формирования морфологического и генетического мономорфизма вида; исследование роли симбиогенеза в процессах эволюции живого мира; создание экспериментальных моделей эволюционных преобразований; изучение физиолого-биохимических изменений в процессе доместикации животных и их использование в качестве модели эволюционных процессов; создание общей теории эволюции онтогенезов; разработка концепции эволюции регуляторных механизмов индивидуального развития (генных сетей) и эпигенетических регуляций, обосновывающей взаимодействие различных уровней организации живых систем; определение роли гетерохроний в эволюционных преобразованиях онтогенеза; выявление генетических и эпигенетических механизмов регуляции индивидуального развития, молекулярных основ дифференцировки и трансдифференцировки клеток и тканей, механизмов регенерации и трансплантации тканей и органов; разработка методов устранения дефицита нейро- и иммуномедиаторов, предотвращающих необратимые изменения в развитии органов иммунной системы; выявление особенностей формирования систем стволовых клеток в онтогенезе, механизмов восстановительных процессов в норме и при различных патологических состояниях; изучение клеточных и молекулярных механизмов, регулирующих онтогенез и отдельные его стадии, в эволюционном и экологическом аспектах; разработка технологии управления дифференцировкой и пролиферацией клеток; развитие методов репродуктивной биологии; исследование клонирования животных на основе методов партеногенеза, андрогенеза и гиногенеза, развития и восстановления половых клеток, причин нарушений плодовитости под влиянием факторов окружающей среды; использование трансгенеза и химического мутагенеза для анализа проблем биологии развития; создание моделей патологических состояний человека и животных: исследование генетико-физиологических, биохимических, молекулярно-генетических и биофизических механизмов и поиск путей коррекции; выяснение генетико-физиологических механизмов гормональной регуляции висцеральных функций и поведения; познание основных закономерностей и механизмов онтогенеза животных различных экологических и филогенетических групп с детальным изучением молекулярных, биохимических, клеточных и тканевых особенностей их индивидуального развития; разработка моделей морфогенеза растений и создание экспериментальных систем их верификации
51. Экология организмов и сообществ
выявление факторов, механизмов и закономерностей функционирования и динамики живых систем (популяций, видов, сообществ, экосистем), разработка теории формирования их адаптивных стратегий на основе комплексных исследований экологии, поведения, физиологии и морфологии, экологической биохимии и генетики; разработки моделей эволюционных и катастрофических изменений отдельных сообществ и биосферы в целом для прогнозирования этих процессов в будущем; разработки моделей коэволюции различных групп органического мира, их биотических взаимоотношений и сопряженного воздействия на биосферу; исследование принципов формирования симбиотических и паразитарных ассоциаций; разработка научных основ технологий прогнозирования последствий (включая эволюционные) глобальных изменений климата и антропогенных воздействий на структуру и функционирование организмов и экосистем; разработка методологии организации мониторинга экосистем, оценка их ресурсного потенциала и биосферных функций; выявление поведенческих и эколого-физиологических механизмов популяционного гомеостаза животных; классификация и инвентаризация разнообразия типов растительных сообществ России и ближнего зарубежья; создание теоретических основ адаптаций и сохранения разнообразия растений, анализ функционирования и оценка устойчивости фитосистем в условиях изменения окружающей среды и воздействия человека; создание структурно-функциональных моделей лесов разного целевого назначения (эксплуатационного, защитного, рекреационного) с программируемым развитием в целях решения социально-экономических задач и обеспечения экологической безопасности; разработка национальной системы дистанционного мониторинга состояния и динамики лесных экосистем; разработка методов, алгоритмов и моделей долгосрочного прогнозирования динамики породно-возрастной структуры лесов, их ресурсно-экологического потенциала, оценки и прогноза состояния и динамики лесных экосистем, их биологического разнообразия в условиях глобального изменения климата при различных сценариях лесопользования в условиях глобальных изменений климата; изучение основных физиолого-биохимических и молекулярно-генетических механизмов устойчивости растений к стрессовым воздействиям биогенной и абиогенной природы; выявление факторов и закономерностей динамики популяций и сообществ пресноводных экосистем, разработка теории формирования адаптивных стратегий и гомеостаза живых систем; изучение экологии донных организмов, разнообразия, динамики и функциональных особенностей зообентоса в морских, прибрежных и пресноводных экосистемах; изучение экологии, разнообразия и эволюционных особенностей планктонных организмов в условиях изменяющегося климата; определение индикаторов и параметров для мониторинга и контроля состояния морских экосистем в районах добычи углеводородов и интенсивного изъятия биоресурсов; раскрытие механизмов развития приспособительных реакций гидробионтов на клеточном, субклеточном, биохимическом и молекулярно-генетическом уровне, выявление эволюционных, экологических, возрастных особенностей этого процесса; разработка концепции и методологии мониторинга наземных и водных экосистем, находящихся в зоне промышленных предприятий, научных основ реабилитации нарушенных экосистем, методологии динамического картографирования экосистем; разработка биотехнологических способов защиты технических сооружений и продукции производства от повреждающих организмов
52. Биологическое разнообразие
оценка состояния и динамики современного биоразнообразия, выявление его ресурсных и средообразующих функций, исследование истории формирования; разработка методов управления биопродукционными процессами, технологий сохранения и рационального использования биоресурсов; разработка научных основ мониторинга биоразнообразия и состояния окружающей среды, основных показателей их ресурсного потенциала и биосферных функций; создание региональных баз данных по биоразнообразию, WEB-ориентированных информационных систем, включающих интегрированную базу данных по биоразнообразию; разработка научных основ технологий сохранения и восстановления редких, исчезающих и хозяйственно-ценных видов живых организмов; развитие дистанционных и неинвазивных методов исследований животных, в том числе спутниковой телеметрии, иммуноферментных и молекулярно-генетических методов диагностики; получение новых данных о морфофункциональной организации, систематике, распространении и значении в динамике биосферы наиболее важных групп организмов; разработка комплексных методов сохранения (инвентаризация, мониторинг, использование) и воспроизводства биологического разнообразия и генетических ресурсов животных и растений России; контроль за изменением границ ареалов гидробионтов и оценка влияния видов-вселенцев на биоразнообразие и продуктивность пелагических и донных биоценозов морей России; разработка рекомендаций по охране конкретных видов животных, находящихся под угрозой исчезновения, подготовка новых редакций Федерального закона "О животном мире", Экологической доктрины Российской Федерации, Национальной стратегии сохранения биоразнообразия России, проектов стратегии сохранения редких видов России, концепции биосферных заповедников, новых редакций Красной книги Российской Федерации (животные), Красной книги города Москвы и Красной книги Московской области, красных книг других субъектов Российской Федерации, подготовка ряда серийных многотомных изданий и монографических справочников, определителей, атласов и каталогов; создание новых сортов и отбор уже существующих видов и сортов декоративных многолетних растений, устойчивых в средней полосе России, размножающихся и пригодных для выращивания в зеленых насаждениях различного назначения; существенное пополнение ассортимента плодовых, ягодных, лекарственных и эфиромасличных растений, пригодных для введения в культуру в средней полосе России, разработка технологий их выращивания; изучение генофондов и генетического разнообразия природных и экспериментальных популяций; разработка методов охраны и неистощительной эксплуатации генофондов ресурсных видов животных и растений на основе мониторинга и поддержания генетической структуры с помощью нейтральных и адаптивно-важных молекулярных маркеров; выяснение механизмов формирования генетического разнообразия растений; создание коллекций уникальных генофондов растений; изучение механизмов интрогрессивной гибридизации и генетического контроля стрессоустойчивости растений; сравнительные исследования геномов, генетического разнообразия и филогении культурных растений и их сородичей методами молекулярно-генетического и хромосомного анализа; разработка научных основ утилизации генетических ресурсов дикорастущих видов; разработка методов генетического мониторинга популяций редких и исчезающих видов растений, обоснование подходов и мероприятий по сохранению их генофондов
53. Общая генетика
выяснение молекулярно-генетических и популяционных механизмов генотипической и фенотипической изменчивости; разработка концептуальных основ управления генофондами экономически и экологически значимых организмов; молекулярно-генетическое картирование геномов сельскохозяйственных растений и животных, биотехнологически ценных микроорганизмов; разработка систем идентификации чистоты и паспортизации пород домашних животных и сортов растений Российской Федерации, систем генетического тестирования сельскохозяйственных животных; исследование генофондов и популяционно-генетической структуры важнейших видов гидробионтов, разработка методов прогнозирования ресурсов хозяйственно-ценных видов; разработка эффективных методов селекции и генетической инженерии на базе геномных и постгеномных технологий; разработка методов создания и применения генетически модифицированных организмов; изучение генетических систем симбиогенеза; описание структурно-функциональной геномики и взаимодействия паразитов и их хозяев на геномном, транскриптомном и протеомном уровнях; физическое картирование и секвенирование генома хозяйственно-ценных видов, выявление генов, контролирующих развитие ценных признаков растений и животных, разработка молекулярных маркеров для селекции; изучение структуры генофонда и истории формирования народов России и развитие фундаментальных основ ДНК-идентификации человека с использованием геномных технологий; составление подробных описаний, баз данных и карт, характеризующих генофонды народов России и соседних стран; разработка научных основ высокопроизводительных методов и алгоритмов идентификации и картирования генов на основе результатов полногеномного генотипирования и ресеквенирования; создание фундаментальных основ для фармакогенетических исследований на основе полученных данных об этно-территориальном распределении частот генов, влияющих на развитие широко распространенных и социально значимых заболеваний; идентификация генетических вариаций, ассоциированных с повышенной чувствительностью к физическому и химическому загрязнению окружающей среды; разработка принципиально новых систем тестирования первичных предмутационных повреждений ДНК; разработка тест-систем для оценки мутагенной и канцерогенной активности ксенобиотиков, лекарственных средств и различных материалов; характеристика роли мобильных элементов в генетической изменчивости хозяина, оценка их влияния на приспособляемость и продолжительность жизни; установление закономерностей коэволюции мобильных элементов эукариот и геномов их хозяев; применение методов метагеномики для решения задач экологии, биотехнологии и медицины, включая изучение микробиома человека и создание банка пробиотических бактерий, выделенных из микробиот различных организмов; определение специфики видового и штаммового состава пробиотических бактерий жителей России в зависимости от района обитания, возраста, состояния здоровья; разработка новых методов контроля состояния микробиоценозов человека, включая метагеномные; создание генетически модифицированных организмов, пригодных для использования в качестве продуцентов фармакологически ценных белков; исследование механизмов генетического репрограммирования клеток человека для разработки методов диагностики, лечения и профилактики социально значимых заболеваний; разработка методов генотерапии; создание новой концепции биобезопасности, учитывающей новые типы антропогенных воздействий; изучение генетических факторов и молекулярных механизмов патогенеза иммуноопосредованных воспалительных и неврологических заболеваний, стресса и алкоголизма; выявление новых генетических и эпигенетических маркеров, предназначенных для ранней дифференциальной диагностики в онкологии, нейрологии, гастроэнтерологии, урологии для разработки высокотехнологичных подходов к лечению различных заболеваний, в том числе наследственных патологий; валидизация методов генетической паспортизации населения с учетом молекулярно-генетических и эпигенетических характеристик этнической принадлежности и сферы профессиональной деятельности
54. Почвы как компонент биосферы (формирование, эволюция, экологические функции)
изучение закономерностей формирования и функционирования почвенного покрова в геологической истории Земли; исследование кризисных и оптимальных этапов в истории почвообразования как ретроспективной основы для оценки современного состояния почвенного покрова и прогноза его развития в результате глобальных и региональных изменений климата; разработка методических и теоретических основ изучения палеопочв как индикаторов состояния и эволюции биосферы в различные геологические и исторические эпохи; интеграция палеопочвоведения, данных палеонтологии и археологии в познании истории природной среды и древних обществ; оценка влияния глобальных климатических изменений и хозяйственной деятельности человека на состояние почв, направленность элементарных почвенных процессов и регулирование циклов биофильных элементов в наземных экосистемах; развитие концепции экологического контроля почв и нормирования антропогенных воздействий на наземные экосистемы по биотическим показателям; разработка методических основ и системы экологической оценки состояния почв на основе данных биоиндикации, биотестирования и химико-аналитических данных; изучение роли криогенеза в формировании и эволюции почв, в глобальном круговороте веществ и энергии в биосфере и консервации генетических ресурсов; биогеографические закономерности эволюции почв в связи с вековой изменчивостью факторов почвообразования; пространственно-временные закономерности развития и роль биологических, биогеохимических и физико-химических процессов в природном и антропогенном трендах почвообразования; оценка экологической роли почв и почвенного покрова в эмиссии и стоке парниковых газов; изучение экологической роли почв в формировании и сохранении планетарного биологического разнообразия; установление закономерностей развития и механизмов адаптации микробных сообществ почв на физиологическом, эколого-трофическом, морфологическом и генетическом уровнях в экстремальных и изменяющихся условиях природной среды; изучение закономерностей и динамических трендов формирования животного населения почв, адаптаций животных к среде обитания и роли зоогенных факторов в почвообразовании; изучение структуры микробных сообществ основных типов почв в целях выявления ключевых групп генов и геномов, определяющих базовые процессы почвообразования и развития растений; разработка структуры и программного обеспечения системы моделей для математического моделирования циклов биофильных элементов и сукцессионных процессов в системе "почва - растительность - атмосфера"; методики мониторинга техногенного загрязнения почв и рекультивации антропогенно нарушенных территорий
55. Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов
выделение "некультивируемых" в лабораторных условиях микроорганизмов, детектируемых молекулярно-биологическими методами, и определение их функциональной роли в биосфере; разработка методов анализа метагеномов микробных сообществ; расширение знаний о "микробиоме человека"; метагеномный и транскриптомный анализ микробных сообществ биосферы и подземных экосистем в условиях изменяющегося климата и экстремальных явлений; идентификация полиэкстремофильных микроорганизмов, изучение механизмов их устойчивости; характеристика микробных сообществ, обитающих в различных экологических нишах; выделение новых термофильных и анаэробных архей и бактерий на основе анализа их полных геномных последовательностей; описание новых морских микроорганизмов на основе изучения их фено-, гено- и филотипов; молекулярная идентификация ультрамикроформ и неизученных филогенетических групп бактерий ультрапресных вод; выявление микробного потенциала древних природных экосистем: исследование покоящихся микробных сообществ озер Антарктиды и вечномерзлых почв тундровой зоны Арктики; создание молекулярных маркеров для оценки экспрессии ключевых функциональных генов; изучение структуры и функций ключевых ферментов центрального и периферического метаболизма микроорганизмов; изучение генетико-физиологических и экологических аспектов разнообразных проявлений социального поведения ("коллективизма") бактерий; исследование новых ризосферных, филлосферных и эндофитных штаммов бактерий-антагонистов фитопатогенов; установление полного спектра инфекционных агентов, переносимых клещами, и их характеристика методом полногеномного секвенирования; идентификация и изучение новых бактериофагов; установление закономерностей генетического дрейфа циркулирующих вирусов, вызывающих социально значимые инфекционные заболевания; разработка экологически чистых и высокоэффективных биотехнологий повышения нефтеотдачи; совершенствование технологий извлечения цветных и благородных металлов; выявление возбудителей биокоррозии и разработка эффективных мер борьбы с разрушением металлических конструкций; исследование структуры и динамики микробных консорциумов, поиск новых перспективных микроорганизмов для целей биотехнологии, исследование их генетики и метаболизма; исследование физиологии, биохимии и биотехнологического потенциала мицелиальных грибов; создание научных основ биотехнологии очистки природных и антропогенных экосистем от углеводородных, токсичных и устойчивых загрязнений в различных климатических зонах; исследования механизмов взаимодействия растений и ризосферных бактерий, содержащих плазмиды биодеградации и устойчивости к токсичным соединениям; разработка новых биоремедиационных технологий на основе растительно-микробных ассоциаций; изучение деструктивного потенциала высших грибов в отношении персистентных антропогенных загрязнений
56. Физиология и биохимия растений, фотосинтез, взаимодействие растений с другими организмами
изучение структур фотосинтетического аппарата, выяснение молекулярных основ первичного преобразования энергии света при фотосинтезе, фотосинтетического транспорта электронов и окисления воды, фотофосфорилирования, метаболизма углерода, кислорода и водорода, стресс-устойчивости фотосинтеза; изучение возможности повышения эффективности функционирования и регуляции фотосинтетических систем и создания искусственного фотосинтеза; оценка вклада фотосинтетического стока углекислоты в баланс углерода над территорией России в рамках международной конвенции по глобальному климату; исследование механизмов реализации экспрессии генов на уровне сложных физиологических функций; исследование физиологических и молекулярных механизмов действия сигнальных факторов регуляции роста и онтогенеза; выяснение механизмов генерации активных форм кислорода и их участия в процессах метаболизма и межклеточной сигнализации; поиск генов внутриклеточного и межорганного сигналинга, идентификация биологических функций кодируемых ими белков; изучение механизмов действия природных и синтетических регуляторов физиологических процессов; исследование характера взаимодействия фитогормонов, а также веществ гормональной и углеводной природы при регуляции роста, цветения и клубнеобразования; создание методологии управляемого онтогенеза и продуктивности растений; исследование эволюции сигнальных систем у растений, идентификация новых регуляторных белков; изучение регуляции экспрессии хлоропластного и митохондриального геномов; поиск сигналов внутриклеточных межгеномных коммуникаций; исследование стратегии и механизмов адаптации и выживания растений в условиях нестабильного климата и техногенного давления на окружающую среду; установление систем общей и специализированной устойчивости, а также контролирующих их генов в целях получения стресс-толерантных форм; идентификация сенсоров восприятия стресс-факторов различной физической природы и компонентов цепи трансдукции стрессорного сигнала; изучение механизмов энергообеспечения модельных и хозяйственно значимых видов растений в неблагоприятных условиях и разработка принципов функционирования регуляторных молекул различной природы в стрессорных условиях; выяснение механизмов трансмембранного переноса молекул воды, ионов и эссенциальных элементов; исследование систем внутриклеточного гомеостатирования тяжелых металлов; исследование механизмов формирования клеточной стенки как основного компонента возобновляемого сырья; изучение ферментов синтеза, модификации и деградации сложных углеводов и гликоконъюгатов; исследование механизмов регуляции метаболизма и катаболизма жирных кислот и ацетилированных диацилглицеринов у высших растений, выяснение биологической роли необычных жирных кислот в процессе онтогенеза и адаптации; изучение культур клеток высших растений как уникальной биологической системы - искусственной популяции постоянно пролиферирующих клеток; конструирование новых форм растений с заданными свойствами с использованием молекулярных биотехнологий; изучение физиологии трансгенного растения; получение новых данных о механизмах взаимодействий партнеров в растительно-микробных ассоциациях; разработка фундаментальных основ фиторемедиации; выяснение молекулярных механизмов локального и системного фитоиммунитета; создание и поддержание профильных коллекций растений
57. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов, протеомика, биокатализ
идентификация и характеристика выделенных из биологических объектов новых эндогенных биорегуляторов; получение биологически значимых рекомбинантных белков методом молекулярного клонирования; расшифровка пространственных структур значительного числа белков и макромолекулярных комплексов; исследование роли протяженных неструктурированных участков полипептидной цепи в структуре и функциях белков; анализ механизмов взаимодействия полибелковых комплексов и комплексов белков с различными низко- и высокомолекулярными веществами и наночастицами абиогенной природы; выявление внутриклеточных механизмов защиты и регуляции белков при окислительном стрессе; изучение стереохимических основ специфических взаимодействий в структурах фибриллярных биополимеров (НК, белки) и их комплексов; изучение механизмов регуляции протеасомной системы деградации белков в клетке; системный анализ белкового состава клеток и тканей методами протеомики и пептидомики как основы развития молекулярной диагностики различных заболеваний человека и животных; разработка высокочувствительных аналитических систем для выявления специфических последовательностей нуклеиновых кислот; разработка проблем нанотехнологии нуклеиновых кислот; анализ образцов древней ДНК основных видов плейстоценовой и голоценовой фауны Сибири; выяснение механизмов действия ключевых ферментов клеточного метаболизма; исследование надмолекулярных комплексов, базирующихся на полимерных углеводах и гликоконъюгатах; характеристика принципов взаимодействия углеводных полимеров; выяснение взаимосвязи структуры и биологической активности полисахаридов; изучение ферментов синтеза, модификации и деградации сложных углеводов и гликоконъюгатов; разработка методов применения биокатализа в энергетике и органическом синтезе; выяснение механизмов взаимодействия биологически активных соединений с внутриклеточными и инфекционными мишенями; молекулярный дизайн и синтез новых модуляторов клеточной активности с заранее заданными свойствами, в том числе ингибиторов ферментов как потенциальных терапевтических препаратов; разработка новых подходов молекулярной диагностики, профилактики и лечения конформационных патологий человека, включая болезнь Альцгеймера, на основе использования патогенных изоформ белков и их фрагментов в качестве биомаркеров и лекарственных мишеней; установление механизмов расщепления вирус-специфических белков каталитическими антителами; химический синтез природных фармакологически активных соединений и их аналогов, являющихся основой для создания лекарственных препаратов нового поколения; разработка подходов к синтезу соединений неизвестных структурных классов
58. Молекулярная генетика, механизмы реализации генетической информации, биоинженерия
анализ структур геномов, транскриптомов, протеомов, пептидомов; исследование взаимодействий их компонентов; выявление сетей молекулярных взаимодействий (интерактомов) и новых свойств, возникающих в процессе их образования внутри клетки; исследования регуляторных элементов генома (энхансеров, инсуляторов, сайленсеров), их взаимодействий с факторами транскрипции, другими регуляторными белками и РНК; определение механизмов сборки в ядре многокомпонентных белковых комплексов и выяснение их роли в регуляции экспрессии генов; идентификация новых компонентов инсуляторных комплексов у дрозофилы и млекопитающих; выяснение роли ДНК-связывающих транскрипционных факторов в осуществлении связи транскрипции и репликации; установление механизмов позиционирования ориджинов репликации на хромосомах высших эукариот; идентификация транскрипционных факторов, обеспечивающих сайт-специфичное связывание с хромосомами комплексов дозовой компенсации и ремоделирования хроматина; исследование посттранскрипционных механизмов регуляции экспрессии генома; установление взаимосвязи между транскрипцией, сплайсингом, транспортом мРНК и трансляцией у высших эукариот; выяснение механизмов транс-сплайсинга и регуляции альтернативного сплайсинга; идентификация роли различных посттрансляционных модификаций транскрипционных факторов в транспорте из цитоплазмы в ядро и формировании функциональных комплексов; определение структуры и функции компонентов системы биосинтеза белка, вовлеченных в инициацию и регуляцию трансляции; исследование новых механизмов инициации и регуляции трансляции у эукариот; идентификация сайтов рибосомных белков, осуществляющих взаимодействие с мРНК и пептидов, вовлеченных в процесс сплайсинга пре-мРНК рибосомных белков; исследования пространственной организации функциональных процессов в клетке; определение состава и локализации белковых комплексов, определяющих инициацию транскрипции, репликации и ремоделинга нуклеосом в интерфазных хромосомах, а также определение межмолекулярных взаимодействий этих процессов; характеристика молекулярных механизмов, контролирующих экспрессию индивидуальных генов и групп генов на уровне пространственной организации генома эукариотической клетки; выяснение механизмов дистанционных взаимодействий между регуляторными элементами в геноме; раскрытие роли основных регуляторных элементов (энхансеров, промоторов, инсуляторов и участков прикрепления к ядерному матриксу) в формировании и поддержании функционально-зависимой архитектуры эукариотического генома; выяснение роли пространственной организации эукариотического генома в определении предпочтительных позиций хромосомных перестроек, в том числе перестроек, ассоциированных с различными заболеваниями человека; изучение эпигенетических механизмов регуляции генома животных, модификаций хроматина, метилирования ДНК; исследование структуры и функций РНК, не кодирующих белки, в том числе микроРНК, и их роли в регуляции экспрессии; установление механизмов функционирования малых интерферирующих РНК; изучение механизмов воздействия внешней среды на эпигенетический аппарат эукариотических клеток; исследования роли эпигенетических процессов в развитии организма и возникновении патологий, включая онкологические заболевания; установление роли наиболее охарактеризованных модификаций хроматина в регуляции транскрипции и созревании мРНК; исследование механизмов нестабильности геномов: увеличения копийности генов, транспозиций,
ретротранспозиций, хромосомных аберраций и их связи с процессами эволюции и возникновения патологий; выяснение причин и механизмов геномной нестабильности, связанных с апомиктическим и амфимиктическим размножением животных и растений; установление корреляций между аллельным полиморфизмом генов нейромедиаторных систем и разными формами поведения; изучение генетической структуры и филогенетических взаимоотношений народов Евразии с использованием полногеномного анализа SNP и полногеномного секвенирования; исследования корреляции изменений экспрессии генов с полиморфизмами геномов; выяснение роли полиморфизмов геномов в развитии, а также в восприимчивости и устойчивости к заболеваниям и процессах нормального старения; идентификация генов, ассоциированных с долголетием человека; исследование ассоциаций между генетическим полиморфизмом и продолжительностью жизни на модельных объектах; интеграция и анализ методами биоинформатики массивов данных, генерируемых новыми поколениями методов секвенирования; развитие технологий внутриклеточного и внутриорганизменного имаджинга живых систем и их использование для исследований внутриклеточных и внутриорганизменных процессов в норме и при патологических изменениях; разработка методов использования однодоменных антител, слитых с флуоресцентным белком, для исследования внутриклеточных процессов в условиях, наиболее приближенных к естественным; расшифровка функций генов в моногенных и сложных заболеваниях, включая рак, атеросклероз, диабет и заболевания иммунной и нервной систем; исследование молекулярно-генетических основ наследственных и наследственно обусловленных социально значимых заболеваний человека; разработка молекулярных платформ для ранней диагностики различных заболеваний; создание технологий генной терапии наследственных заболеваний на основе высокоспецифичных ДНК-связывающих доменов; развитие генно-терапевтических систем терапии онкологических заболеваний; создание на основе малых РНК средств терапии опухолевых и вирусных заболеваний; идентификация кластеров генов, кодирующих новые антибиотики; аннотирование новых бактериофагов, инфицирующих различные бактерии, включая патогенные; выявление новых механизмов инфицирования бактериальных клеток бактериофагами; раскрытие механизмов регуляции экспрессии фаговых и клеточных генов в процессе инфекции; исследования взаимодействий "патоген - хозяин" при бактериальных и вирусных инфекциях; использование генных технологий для улучшения сортов растений и пород животных методами трансгеноза; разработка технологий получения растительных и животных "биофабрик" - продуцентов рекомбинантных белков человека и моноклональных антител
59. Молекулярные механизмы клеточной дифференцировки, иммунитета и онкогенеза
определение роли линкерных гистонов в эмбриональных стволовых клетках, установление общего уровня их экспрессии и посттранскрипционных модификаций; расшифровка молекулярных механизмов контроля экспрессии регуляторов транскрипции, необходимых для поддержания и индукции плюрипотентного состояния клеток; выявление молекулярных механизмов дифференцировки стволовых клеток человека и животных под действием факторов физической и химической природы; анализ особенностей дифференцировки клеток в растительном организме; выявление роли сестринов в регуляции метаболизма; расшифровка механизмов антиоксидантной активности пероксиредоксинов; определение модуляторов активности амф-зависимой протеинкиназы и TOR-киназы; анализ роли аутофагии в предотвращении клеточного старения; характеристика молекулярных механизмов секреции белков теплового шока; роль экстраклеточных стрессовых белков в формировании резистентности клеток к действию повреждающих факторов, в коррекции клеточных патологий и в индукции противоопухолевого и противобактериального иммунитета; расшифровка молекулярных механизмов избирательного действия цитотоксических экзогенных белков на злокачественные клетки, выявление специфических внутриклеточных мишеней этих белков и разработка подходов направленной элиминации опухолевых клеток; разработка модельной системы для скрининга веществ, способных воздействовать на ключевые белки, регулирующие клеточную поляризацию; определение молекулярных механизмов реактивации программы клеточного старения как подход к терапии опухолей; разработка метода повышения чувствительности опухолевых клеток к действию ДНК-повреждающих агентов; выявление генетических программ старения, смерти и механизмов нарушения нормального развития животных и растительных клеток; определение противоопухолевой активности панели антител, взаимодействующих с онкоассоциированными ганглиозидами; исследование новых молекулярных мишеней для диагностики и терапии онкологических заболеваний; определение роли различных сигнальных путей (в том числе с участием онкогенов) в формировании злокачественного фенотипа опухолевых клеток и опухолевой прогрессии; изучение механизмов опухолевой супрессии под действием р53; выявление механизмов регуляции цитоскелета в норме и при патологии, включая раковые и нейродегенеративные заболевания; роль опухолевого супрессора PDLIM4 в динамике цитоскелета и активации протоонкогенов; выяснение роли эмбриональных индукторов, участвующих в геномной регуляции развития мозга, и малых ГТФаз, регулирующих обмен сигналами в эмбриогенезе; анализ иммуномодулирующих эффектов конструкций, содержащих комбинации миелопептидов, в целях разработки подходов к применению новых иммунокоррегирующих препаратов; выявление механизмов модуляции активности клеток иммунной системы и изменений их транскрипционных программ в норме и при патологиях; характеристика молекулярных механизмов, регулирующих ответ опухолевых клеток на иммуномодуляторы; выявление динамики запрограммированной смерти опухолевых клеток под действием цитотоксических веществ, секретируемых лимфоцитами; выработка стратегии идентификации и селективной супрессии патологических клонов T-лимфоцитов при аутоиммунных и онкологических заболеваниях; анализ аутоантигенного репертуара опухолей человека и идентификация новых объектов и мишеней для иммунотерапии и иммунодиагностики злокачественных новообразований; анализ молекулярных механизмов T- и B-клеточного иммунного ответа с участием белков врожденного иммунитета, определение хемотоксической и цитотоксической функции этих белков, их роли в активации цитотоксических лимфоцитов и изменении цитокиновой активности; выяснение роли рецепторов нейромедиаторов в регуляции функций Т-лимфоцитов в норме и при аутоиммунных заболеваниях человека; экспрессия и очистка рекомбинантных белков, соответствующих лиганд-связывающим доменам рецепторов, распознающих двуспиральные нуклеиновые кислоты в рамках исследования молекулярных механизмов врожденного иммунитета; выявление динамики запрограммированной смерти тромбоцитов при изменениях, вносимых стимуляцией сигнализации через интегриновые белки; разработка методов повышения эффективности иммунной системы организма; анализ компонентов внутриклеточного противовирусного иммунитета
60. Клеточная биология, теоретические основы клеточных технологий
получение новых линий стволовых и индуцированных плюрипотентных клеток; выявление кариотипической изменчивости, генетической стабильности и экспрессии системы репарации ДНК в процессе культивирования стволовых клеток; типирование стволовых клеток по поверхностным антигенам, анализ взаимодействия различных рецепторных систем и индуцированных ими сигнальных путей; определение комплекса взаимодействия сигнальных систем, обеспечивающего поддержание плюрипотентности стволовых клеток, и выявление путей, обуславливающих переход этих клеток в разные типы дифференцировки; изучение компонентов систем регуляции клеточного цикла; разработка способов получения линий клеток, не обладающих свойствами трансформированных, не имеющих хромосомных перестроек или дисфункций контрольных точек клеточного цикла; разработка основ технологий получения генетически модифицированных клеток иммунной системы и стволовых клеток; создание основ технологий получения хрящевой ткани и сосудов из индуцированных стволовых клеток; разработка технологии генетической сенсибилизации и перевод на технологическую основу искусственной хромосомы как платформы для генотерапии и обеспечения безопасности тканезаместительной терапии на основе эмбриональных стволовых клеток и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток; создание линии стромальных клеток, обладающих повышенной способностью к поддержанию кроветворных стволовых и прогениторных клеток человека в культуре, и островков Лангерганса; разработка клеточных технологий для создания трансплантационного материала на основе трехмерных пористых матриц и с использованием различных типов стволовых, прогениторных и стромальных клеток; исследование возможностей трансплантологической компенсации различных патологических состояний; определение молекулярных механизмов кальциевой сигнализации в астроцитах гиппокампуса, выяснение роли молекул внеклеточного матрикса в развитии эпилептиформной активности в нейрональных сетях мозга; определение молекулярных детерминант, управляющих функционированием депо-управляемых кальциевых каналов, на основе изучения молекулярных механизмов кальциевой сигнализации; поиск молекулярных механизмов влияния флавоноидов на активность ионных каналов в модельных и клеточных мембранах; определение роли эндоцитоза в регуляции функционирования рецепторных систем, оценка степени участия сортирующих комплексов и рецепторов во взаимодействии с сигнальными белками; анализ участия различных сигнальных каскадов в реорганизации цитоскелета; изучение молекулярных механизмов редокс-регуляции функционирования органелл растительной клетки; картирование индивидуальности хромосом на основе изучения специфического распределения в геноме тандемных повторов, анализ их транскрипционной активности; анализ преобразования структурно-функциональной организации хромосом в онтогенезе и клеточном цикле; определение роли транскрипционных факторов, организации хромосом, интерфазного ядра и цитоплазмы при дифференцировке и перепрограммировании геномов дифференцированных клеток; выяснение роли белка Daxx в динамике эпигенетического статуса хроматина центромерных и перицентромерных районов; анализ молекулярно-доменной топографии клеточного ядра и роли экстрахромосомного компартмента нуклеоплазмы в регуляции, сопряжении и координации основных этапов экспрессии генов
61. Биофизика, радиобиология, математические модели в биологии, биоинформатика
изучение механизмов нелинейных явлений в биологических системах различного уровня организации; создание теоретических основ сетевых динамических взаимодействий молекул, надмолекулярных комплексов (мембран), органелл и структур клеток; раскрытие механизмов организации круговоротных процессов в замкнутых искусственных экосистемах; создание компьютерных моделей метаболических превращений и процессов переноса энергии в прои эукариотических клетках; разработка новых моделей молекулярно-генетических, биофизических, экосистемных и биосферных процессов; определение молекулярных и клеточных механизмов формирования и распространения кальциевых волн и их роли в регуляции кооперативного поведения клеточных ансамблей; разработка новых математических алгоритмов изучения нуклеотидных и аминокислотных последовательностей; выявление молекулярных механизмов и создание математических моделей функционирования ионных каналов растительных и животных клеток; теоретические и экспериментальные исследования образования пространственной структуры белков; разработка новых физических моделей внутримолекулярной подвижности и докинга белков; раскрытие молекулярных механизмов мышечного сокращения и немышечных форм подвижности; разработка теоретических алгоритмов расчета термостабильности белков в целях их использования для направленного мутагенеза белков и получения рекомбинантных белков-ферментов с повышенной термоустойчивостью и высокой каталитической активностью; разработка алгоритмов молекулярного компьютерного моделирования структурно-функциональных свойств биологических соединений, позволяющая проводить направленный отбор лигандов клеточных рецепторов и ферментов; изучение молекулярно-клеточных механизмов воздействия магнитного поля, в том числе естественного геомагнитного поля, на различные биологические объекты; определение клеточных мишеней и механизмов, участвующих в генерации ответа клеток на электромагнитные поля и акустические волны, в целях разработки подходов к дистанционному управлению клеточными функциями и лечению клеточных патологий; разработка методов дозиметрии поглощенной энергии акустических и электромагнитных волн с использованием матричной инфракрасной термографии высокого разрешения; изучение роли дозированного клеточного стресса под действием различных физических и химических факторов в повышении устойчивости организма человека и животных к действию неблагоприятных условий среды обитания; изучение влияния сверхвысоких давлений на биологические макромолекулы; разработка новых оптических методов экспресс-диагностики состояния клетки для использования в биотехнологии и экологическом мониторинге; расшифровка механизмов внутриклеточной сигнализации в норме и при клеточных патологиях и выявление молекулярных мишеней в системе внутриклеточной сигнализации для фармакологической коррекции функционального состояния клеток; определение роли рецепторных и каналообразующих белков в сенсорной рецепции; создание клеточных хемосенсоров для регистрации вкусовых и обонятельных сигналов; разработка новых биофизических подходов к восстановлению биологического материала растительного и животного происхождения, обнаруженного в условиях вечной мерзлоты; установление механизмов хронического действия ионизирующей и неионизирующей радиации низкой интенсивности на человека и биоту; установление механизмов действия на генетический аппарат клеток ионизирующих излучений в низких и высоких дозах; выявление постгеномных эффектов действия ионизирующей радиации и определение их механизмов; установление причин индивидуальной радиочувствительности; разработка математических моделей процессов, инициируемых радиацией в биологических объектах; выявление биомаркеров оценки лучевых реакций организма, в том числе при облучении опухолей; создание теоретических основ для выделения групп повышенного радиационного риска среди населения; установление механизмов реализации эффектов действия малых доз радиации, обнаруженных в эксперименте, на популяционном уровне; разработка фундаментальных основ создания радиопротекторов нового поколения; установление механизмов биогенной миграции радионуклидов и закономерностей возникновения отдаленных последствий в популяциях наземных и водных экосистем в условиях хронического радиационного и химического воздействия; разработка радиоэкологических моделей накопления и миграции радионуклидов; разработка технологий генетического прогнозирования радиационных рисков авиационных и космических полетов и при работе на атомных предприятиях
62. Биотехнология
развитие высокопроизводительных методов анализа геномов, транскриптомов, протеомов и метаболомов; разработка биосенсоров и биочиповых технологий для медицинской диагностики, экологического мониторинга и контроля биобезопасности; создание экспрессных иммунохимических систем детекции биологически активных соединений; разработка методов анализа техногенных наночастиц для обеспечения биобезопасности населения; разработка комплексной системы ДНК-идентификации личности; создание технологической платформы для высокопроизводительного синтеза ДНК; разработка методов ранней диагностики социально значимых заболеваний на основе генетических и эпигенетических онкомаркеров; создание биолюминесцентных иммунных и гибридизационных методов и наборов для ранней диагностики социально значимых заболеваний; разработка инновационных тест-систем для скрининга аутоиммунных больных; развитие функциональной и сравнительной транскриптомики внутриклеточных бактериальных патогенов; поиск новых мишеней с использованием геномных и постгеномных платформ для создания новых антибактериальных средств; создание новых лекарственных и диагностических средств на основе ДНК (РНК) аптамеров; разработка методов эффективной доставки генно-терапевтических средств в опухоли; разработка методов специфического уничтожения злокачественных клеток путем воздействия молекулярными конструкциями, включающими регулируемые генные системы и системы с использованием РНК интерференции и родственных механизмов; конструирование долговременных и адресных лекарственных систем нового поколения в виде микрои наночастиц, пригодных для различных способов введения; исследование новых типов многофункциональных золотых и композитных наночастиц для их применения в биологии и медицине, включая тераностику; получение новых сведений о клеточных и гуморальных механизмах иммунного ответа при использовании наночастиц золота в качестве носителя антигенов и адъюванта; разработка новых прототипов лекарств, основанных на моноклональных антителах; получение методом фагового дисплея терапевтических антител человека; разработка новых типов вакцин и адъювантов на основе технологий биоинженерии; разработка основ технологии получения противовирусных вакцин путем дезинтеграции вирусной РНК; разработка основ технологии получения гуманизированных антител против вируса клещевого энцефалита и мини-антител человека против фактора некроза опухолей, интерлейкина 18 и гамма-интерферона; идентификация бактериофагов, перспективных для создания на их основе средств терапии и медицинских материалов; разработка новых методов скрининга и оценки эффективности ингибиторов онкологических и инфекционных заболеваний в культурах клеток; создание систем эффективного культивирования клеток, воздействия на их свойства и направленной дифференцировки для тканевой инженерии и клеточной терапии; разработка новых подходов для получения in vitro тканей и органов; разработка клеточных вакцин для терапии онкологических заболеваний; создание диагностических, вакцинных и иммунокоррегирующих препаратов на основе иммунологически активных белков и биогликанов бактерий и морских гидробионтов; конструирование продуцентов иммуноактивных белков и репортерных систем; разработка подходов к созданию в клетках микроорганизмов биосинтетических путей, не встречающихся в природе; осуществление биотехнологических процессов получения биологически активных соединений, биоматериалов и продуктов органического синтеза из возобновляемого сырья, предназначенных для замещения традиционных химических производств и создания новых продуктов и материалов с уникальными свойствами; развитие фундаментальных принципов и прикладных применений метода наноколоний клеток, ДНК и РНК; развитие технологии высокопроизводительного бесклеточного синтеза белков; разработка биотехнологий получения и модификации хитина и хитозана в целях создания нового поколения биологически активных веществ; разработка новых биотехнологических методов получения стероидных лекарственных препаратов с использованием в процессе биотрансформации вновь созданных иммобилизованных биокатализаторов; разработка ресурсосберегающих экологических технологий производства целлюлозы из различных источников сырья; создание научных основ производств биопластиков и композиционных материалов на их основе для медицинских целей; разработка технологии безотходной переработки бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов с получением полезных продуктов; разработка технологии рекультивации свалок и полигонов твердых бытовых отходов; разработка технологии очистки окружающей среды от токсичных и устойчивых загрязнителей; разработка эффективных энергосберегающих технологий очистки сточных вод; разработка фундаментальных основ создания новых сортов и линий основных сельскохозяйственных культур с улучшенными хозяйственно-ценными признаками, в том числе устойчивых к абиотическим и биотическим стрессам, с использованием постгеномных биотехнологий; развитие систем молекулярной диагностики фитопатогенов; разработка фундаментальных основ получения биотехнологических форм древесных растений с улучшенными характеристиками
VII. Физиологические науки
63. Исследование роли интегративных процессов в центральной нервной системе в реализации высших форм деятельности мозга (сознание, поведение, память), выяснение механизмов функционирования сенсорных и двигательных систем
выявление данных о клеточных и молекулярных механизмах нейрональной пластичности, поиск путей регуляции различных форм памяти на молекулярном уровне, включая стирание памяти; выявление новых нейроспецифических генов и определение возможности регуляции с помощью этих генов и продуктов их экспрессии функционирования нервной системы на поведенческом, системном, клеточном и молекулярном уровнях; морфофункциональные корреляты пластичности; молекулярные маркеры специфической для обучения физиологической активности нервных клеток; комплексное исследование сознания, когнитивных функций мозга и физиологических механизмов вербального мышления с помощью пространственно-временной реконструкции распределения в мозге биологически активных веществ; исследование механизмов функционирования сенсорных и двигательных систем, в том числе выделения признаков и опознания зрительных образов, а также формирования новых движений при двигательном обучении; нейрофизиологический анализ нарушения и восстановления церебральных функций при очаговом поражении мозга человека, при стрессе, неврозе, депрессии и шизофрении; оценка значимости сенсорной информации в критические периоды развития для созревания функций мозга в раннем онтогенезе и при обучении взрослых животных; новые данные о механизмах реализации сознания, а также когнитивных функциях мозга и участия физиологических механизмов мышления в работе мозга в норме и при патологии; новый алгоритм оценки электрических явлений в мозге для создания интерфейса между мозгом и физическим объектом; создание программы и устройства, обеспечивающих возможность управления физическими объектами по параметрам активности головного мозга человека; технология избирательного изменения работы нервных клеток в отдельных участках мозга; выявление данных о клеточных и молекулярных механизмах нормального и аберрантного нейрогенеза, фармакологических и нефармакологических путях его направленной регуляции; выявление факторов, предотвращающих аберрантный нейрогенез и оптимизирующих нормальный нейрогенез в исследованиях на поведенческом, системном, клеточном и молекулярном уровнях; результаты могут стать основой инновационных биомедицинских технологий лечения ряда форм патологии; раскрытие нейрофизиологических, молекулярных и эпигенетических механизмов познавательных процессов, участвующих в организации адаптивного поведения и условно-рефлекторной деятельности у млекопитающих и беспозвоночных; расшифровка процессов экспрессии генов, вовлекаемых в механизмы нейрональной пластичности; выявление и клонирование новых генов, участвующих в организации локомоторного поведения; установление ключевых геном-зависимых молекулярных механизмов, лежащих в основе процессов обучения и памяти, а также развития нейродегенеративных расстройств; установление информационных принципов физиологической организации поведения при взаимодействии сенсорных, когнитивных и управляющих процессов, при формировании когнитивных структур и речи в процессах обучения и памяти, при организации двигательного поведения; разработка физиологических основ поведения для робототехнических систем; разработка математических моделей регуляции физиологических процессов и систем организма человека; апробирование новых способов диагностики, коррекции и реабилитации сенсорных, когнитивных и поведенческих дисфункций на основе информационных технологий;
Спросите ИИ об этом акте
Ассистент расскажет, что регулирует этот акт и какие статьи в нём главные, а дальше ответит на ваши вопросы по нему и всей базе — со ссылками на статьи. Регистрация бесплатная: почта и пароль.