По cоcтоянию на 06.07.2026 г.

Распоряжение Правительства Российской Федерации от 31.12.2020 г. № 3684-р (Официальный интернет-портал правовой информации (www.pravo.gov.ru) от 09.01.2021 г., ст. 0001202101090048; Собрание законодательства Российской Федерации от 2021 г., № 3, ст. 609)

По cоcтоянию на 06.07.2026 г.

ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РАСПОРЯЖЕНИЕ

от 31 декабря 2020 г. № 3684-р

МОСКВА

(В редакции распоряжений Правительства Российской Федерации от 21.04.2022 № 966-р, от 22.07.2024 № 1955-р, от 25.12.2025 № 4075-р)

Утвердить прилагаемую Программу фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021 - 2030 годы).

Председатель Правительства Российской Федерации М.Мишустин

УТВЕРЖДЕНА распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 декабря 2020 г. № 3684-р

ПРОГРАММА фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021 - 2030 годы)

(В редакции распоряжений Правительства Российской Федерации от 21.04.2022 № 966-р, от 22.07.2024 № 1955-р, от 25.12.2025 № 4075-р)

ПАСПОРТ Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021 - 2030 годы)

Наименование Программы -

Программа фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021 - 2030 годы)

Основание для разработки Программы -

Федеральный закон "О Российской академии наук, реорганизации государственных академий наук и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации"

Координатор Программы -

федеральное государственное бюджетное учреждение "Российская академия наук"

Исполнители Программы -

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации;

Министерство здравоохранения Российской Федерации;

Министерство просвещения Российской Федерации;

Министерство культуры Российской Федерации;

Министерство экономического развития Российской Федерации;

Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации;

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации;

Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека;

Управление делами Президента Российской Федерации;

федеральное государственное бюджетное учреждение "Российская академия наук";

федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт";

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации";

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет";

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова";

Российский научный фонд

(Позиция в редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Участники Программы -

федеральное государственное бюджетное учреждение "Российская академия наук", федеральное государственное бюджетное учреждение "Российская академия архитектуры и строительных наук", федеральное государственное бюджетное учреждение "Российская академия образования", федеральное государственное бюджетное учреждение "Российская академия художеств" (далее - государственные академии наук) и другие субъекты научной и научно-технической деятельности, участвующие в реализации фундаментальных и поисковых научных исследований и (или) непосредственно занятые в проведении фундаментальных и поисковых научных исследований за счет средств федерального бюджета

Квалифицированные заказчики -

организации, действующие в реальном секторе экономики, федеральные органы исполнительной власти, органы государственной власти субъекта Российской Федерации, инициирующие реализацию научного, научно-технического проекта (далее - научный проект), обеспечивающие размещение заказа (заказов) на проведение научно-исследовательских работ (далее - технологический запрос), принимающие непосредственное участие в определении исполнителя научного проекта, мониторинге реализации научного проекта, приемке результатов научного проекта и их дальнейшем применении

(Дополнение позицией - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Цель Программы -

получение новых знаний об основных закономерностях строения, функционирования и развития человека, общества, природы, необходимых для устойчивого научно-технологического, социально-экономического и культурного развития страны, укрепления ее национальной безопасности и обеспечения научного лидерства в определении мировой научной повестки на долгосрочный период

Задачи Программы -

формирование эффективной системы управления фундаментальными и поисковыми научными исследованиями, обеспечивающей повышение результативности, значимости и востребованности полученных результатов научных исследований для развития национальной экономики и общества;

создание условий для свободного научного творчества с учетом возможности для научных организаций, исследовательских коллективов и других участников исследований выбирать и сочетать направления исследований и формы взаимодействия при решении исследовательских задач с целью реализации и развития интеллектуального потенциала российской науки;

обеспечение механизмов справедливой конкуренции при использовании государственных инфраструктурных, финансовых и нефинансовых ресурсов наиболее результативными научными организациями, исследовательскими коллективами и отдельными исследователями;

повышение ответственности исполнителей и участников Программы за результативность, значимость и востребованность полученных результатов фундаментальных и поисковых научных исследований для развития национальной экономики и общества;

обеспечение своевременного распознавания возникающих больших вызовов и формирование приоритетов в рамках научных исследований для ответа на такие вызовы, в том числе совместно с международным научным сообществом;

создание научно-технического задела, реализуемого в сфере оборонно-промышленного комплекса в интересах обороны страны и безопасности государства;

обеспечение эффективного и взаимовыгодного международного научно-технологического сотрудничества в целях повышения роли российской науки в мире и привлечения иностранных партнеров к участию в проведении научных исследований в Российской Федерации;

распространение научных знаний, популяризация достижений фундаментальной науки в обществе и повышение престижа науки в стране

Направления реализации Программы -

проведение аналитических и прогнозных исследований, направленных на выявление больших вызовов и совершенствование системы стратегического планирования, обеспечение конкурентоспособности и научного лидерства Российской Федерации;

создание условий для опережающего развития страны за счет получения прорывных результатов фундаментальных и поисковых научных исследований, в том числе путем формирования необходимого ресурсного обеспечения, популяризации науки, научных знаний, достижений науки и техники;

определение масштабных научных задач, формирование исследовательских направлений и реализация тематик в рамках сформированных исследовательских направлений с использованием научной инфраструктуры, соответствующей современным технологическим требованиям, включая проекты класса "мегасайенс", формирование новых механизмов коллаборации, в том числе международной, в целях развития междисциплинарных исследований, активизации научной мобильности;

получение передовых научных и научно-технологических результатов, обеспечивающих готовность страны к появлению новых больших вызовов;

развитие системы поддержки научных инициатив, обеспечивающих получение прорывных результатов мирового уровня и обеспечение возможности результативным ученым и исследовательским коллективам развивать научные знания и получать фундаментальные научные результаты, опираясь на собственную логику развития науки;

проведение фундаментальных и поисковых научных исследований в интересах обороны страны и безопасности государства

Срок реализации Программы -

2021 - 2030 годы

Подпрограммы Программы -

подпрограмма 1 "Аналитические и прогнозные исследования, направленные на выявление больших вызовов и совершенствование системы стратегического планирования, обеспечение конкурентоспособности и научного лидерства Российской Федерации";

подпрограмма 2 "Фундаментальные и поисковые научные исследования";

подпрограмма 3 "Фундаментальные и поисковые научные исследования, проводимые на крупных научных установках и объектах класса "мегасайенс";

подпрограмма 4 "Фундаментальные и поисковые научные исследования по направлениям Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации";

подпрограмма 5 "Инициативные фундаментальные и поисковые научные исследования, финансируемые фондами поддержки научной и научно-технической и инновационной деятельности";

подпрограмма 6 "Фундаментальные и поисковые научные исследования в интересах обороны страны и безопасности государства" (секретно)

Объем финансирования Программы -

объем финансирования Программы за счет средств федерального бюджета составляет 2214711077,7 тыс. рублей (объем финансирования с 2021 по 2030 год за исключением ресурсного обеспечения подпрограммы 6), в том числе:

в 2025 году - 237607433 тыс. рублей;

в 2026 году - 230537715,6 тыс. рублей;

в 2027 году - 236908120,3 тыс. рублей;

в 2028 году - 245094515,3 тыс. рублей;

в 2029 году - 251348335,1 тыс. рублей;

в 2030 году - 257852204,4 тыс. рублей

(объем финансирования Программы подлежит ежегодному уточнению после принятия федерального бюджета на соответствующий год и плановый период)

(Позиция в редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Источники финансирования Программы -

государственная программа Российской Федерации "Научно-технологическое развитие Российской Федерации";

государственная программа Российской Федерации "Развитие здравоохранения";

непрограммное направление расходов "обеспечение деятельности отдельных федеральных органов исполнительной власти"

Целевые показатели (индикаторы) Программы -

доля молодых (до 39 лет) ученых (исследователей) в общей численности ученых, участвующих в реализации Программы;

число исследователей с публикациями в высокорейтинговых журналах и (или) по итогам выступлений на конференциях уровня А*, участвующих в реализации Программы;

доля затрат на проведение фундаментальных научных исследований от внутренних затрат на проведение научных исследований и разработок за счет средств федерального бюджета;

количество публикаций в высокорейтинговых журналах и по итогам выступлений на конференциях уровня А* российских исследователей, участвующих в реализации Программы;

количество монографий, учебников (учебных пособий) российских исследователей, участвующих в реализации Программы;

доля исследований, направленных на разработку важнейших наукоемких технологий, включенных в перечень важнейших наукоемких технологий, утвержденный Указом Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. № 529 "Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоемких технологий";

доля научных исследований, перешедших на следующий уровень готовности технологий;

доля научных исследований, проводимых в интересах квалифицированного заказчика

(Позиция в редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

I. Общие положения

Программа фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021 - 2030 годы) (далее - Программа) разработана в соответствии с Федеральным законом "О Российской академии наук, реорганизации государственных академий наук и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации".

Программа учитывает положения следующих нормативных правовых актов:

Федеральный закон "О науке и государственной научно-технической политике";

Федеральный закон "О Московском государственном университете имени М.В.Ломоносова и Санкт-Петербургском государственном университете";

Федеральный закон "О национальном исследовательском центре "Курчатовский институт";

Федеральный закон "О Российском научном фонде и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации";

Абзац; (Утратил силу - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Абзац; (Утратил силу - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 22.07.2024 № 1955-р)

Абзац; (Утратил силу - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 22.07.2024 № 1955-р)

Указ Президента Российской Федерации от 23 февраля 2017 г. № 91 "Об утверждении Основ государственной политики в области развития оборонно-промышленного комплекса Российской Федерации на период до 2025 года и дальнейшую перспективу";

Указ Президента Российской Федерации от 10 октября 2019 г. № 490 "О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации";

Указ Президента Российской Федерации от 21 января 2020 г. № 20 "Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации";

Указ Президента Российской Федерации от 2 июля 2021 г. № 400 "О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации"; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 22.07.2024 № 1955-р)

Указ Президента Российской Федерации от 17 августа 2023 г. № 622 "О порядке разработки и корректировки прогноза научно-технологического развития Российской Федерации"; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Указ Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г.

№ 145 "О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации"; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 22.07.2024 № 1955-р)

Указ Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. № 529 "Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоемких технологий"; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

постановление Правительства Российской Федерации от 30 декабря 2018 г. № 1781 "Об осуществлении федеральным государственным бюджетным учреждением "Российская академия наук" научного и научно-методического руководства научной и научно-технической деятельностью научных организаций и образовательных организаций высшего образования, а также экспертизы научных и научно-технических результатов, полученных этими организациями, и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации".

Указанные документы определяют нормативную правовую основу для создания целостной эффективной системы организации фундаментальных и поисковых научных исследований в Российской Федерации, что является важнейшим условием для достижения целей и решения задач Программы.

Фундаментальная наука как системообразующий институт долгосрочного развития обеспечивает государству распознавание возникающих больших вызовов и формирование научных и научно-технологических результатов, необходимых для своевременного ответа на такие вызовы, в том числе путем реализации Программы.

Программа обеспечивает реализацию мероприятий государственной программы Российской Федерации "Научно-технологическое развитие Российской Федерации", утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 29 марта 2019 г. № 377 "Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Научно-технологическое развитие Российской Федерации" (далее - Программа научно-технологического развития), в части реализации плана фундаментальных и поисковых научных исследований на 2021 - 2030 годы согласно приложению № 1 (далее - план) и достижения показателей, предусмотренных детализированным планом фундаментальных и поисковых научных исследований на 2021 - 2030 годы (далее - детализированный план) по форме согласно приложению № 2. (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Программа направлена на получение новых знаний о законах развития природы, общества, человека, способствующих устойчивому научно-технологическому, социально-экономическому и культурному развитию, укреплению национальной безопасности Российской Федерации.

Программа является инструментом государственной поддержки фундаментальных и поисковых научных исследований, направленных на решение значимых научных задач, в том числе по приоритетным направлениям, установленным документами стратегического планирования и определяющим социально-экономическое и научно-технологическое развитие Российской Федерации. Такие научные задачи могут быть инициированы исследователями и (или) исследовательскими коллективами, научными организациями, государственными академиями наук, квалифицированными заказчиками, фондами поддержки научной, научно-технической, инновационной деятельности исходя из собственной логики развития науки. (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Программой предусмотрена актуальная модель координации фундаментальных и поисковых научных исследований, обеспечивающая концентрацию интеллектуальных и организационных ресурсов, консолидацию расходов на финансовое обеспечение фундаментальных и поисковых научных исследований.

Программа закрепляет систему целевого управления фундаментальными и поисковыми научными исследованиями, основным механизмом которой является осуществление федеральным государственным бюджетным учреждением "Российская академия наук" (далее - Российская академия наук) научного и научно-методического руководства научной и научно-технической деятельностью научных организаций и образовательных организаций высшего образования, а также экспертизы научных и научно-технических результатов, полученных этими организациями, в соответствии с Правилами осуществления федеральным государственным бюджетным учреждением "Российская академия наук" научного и научно-методического руководства научной и научно-технической деятельностью научных организаций и образовательных организаций высшего образования, а также экспертизы научных и научно-технических результатов, полученных этими организациями, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 30 декабря 2018 г. № 1781 "Об осуществлении федеральным государственным бюджетным учреждением "Российская академия наук" научного и научно-методического руководства научной и научно-технической деятельностью научных организаций и образовательных организаций высшего образования, а также экспертизы научных и научно-технических результатов, полученных этими организациями, и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации", в том числе с привлечением ведущих зарубежных экспертов.

Организация и координация фундаментальных и поисковых научных исследований, проводимых в рамках Программы научными организациями и образовательными организациями высшего образования и иными субъектами научной и научно-технической деятельности, осуществляются Российской академией наук в качестве координатора Программы (далее - координатор Программы).

Координатор Программы:

рассматривает технологический запрос и в срок до 1 октября года, предшествующего году формирования проекта темы научного исследования, принимает решение: (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

о соответствии технологического запроса приоритетным направлениям фундаментальных и поисковых научных исследований в рамках Программы и возможности внесения технологического запроса в детализированный план в виде ожидаемого результата реализации Программы с указанием пункта раздела фундаментальных и поисковых научных исследований; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

о необходимости доработки технологического запроса; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

о несоответствии технологического запроса приоритетным направлениям фундаментальных и поисковых научных исследований в рамках Программы и невозможности внесения технологического запроса в детализированный план; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

представляет координационному совету Программы предложения по внесению изменений в план и детализированный план, представляющий собой детализацию каждого раздела фундаментальных и поисковых исследований плана, включающую приоритетные направления фундаментальных и поисковых научных исследований, предполагаемые результаты, участников, которые реализуют мероприятия по этим направлениям, сформированный на основе предложений участников Программы;

представляет на утверждение координационному совету Программы востребованные приоритетные ожидаемые результаты реализации Программы в детализированном плане, в том числе ориентированные на важнейшие наукоемкие технологии, включенные в перечень важнейших наукоемких технологий, утвержденный Указом Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. № 529 "Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоемких технологий"; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

запрашивает у исполнителей и участников Программы предложения по внесению изменений в план и детализированный план;

запрашивает у исполнителей и участников Программы информацию, необходимую для оценки эффективности реализации Программы, уточнения целевых показателей (индикаторов) Программы, а также информацию о совершенствовании механизмов ее реализации для подготовки годового отчета о реализации Программы и итогового доклада о реализации Программы;

подготавливает годовой отчет о реализации Программы, включающий в себя сведения о достижении результатов детализированного плана и выполнении целевых показателей (индикаторов), структура и форма которого утверждаются координационным советом Программы, и направляет его в Комиссию по научно-технологическому развитию Российской Федерации, созданную Указом Президента Российской Федерации от 15 марта 2021 г. № 143 "О мерах по повышению эффективности государственной научно-технической политики" (далее - Комиссия), с целью рассмотрения и подготовки предложений; (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 22.07.2024 № 1955-р)

представляет годовой отчет о реализации Программы, подготовленный с учетом предложений Комиссии, на утверждение координационному совету Программы; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 22.07.2024 № 1955-р)

представляет утвержденный годовой отчет о реализации Программы в Министерство науки и высшего образования Российской Федерации и в Правительство Российской Федерации в I квартале года, следующего за отчетным;

подготавливает итоговый доклад о реализации Программы и направляет его в Комиссию с целью рассмотрения и подготовки предложений; (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 22.07.2024 № 1955-р)

представляет итоговый доклад о реализации Программы, подготовленный с учетом предложений Комиссии, на утверждение координационному совету Программы; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 22.07.2024 № 1955-р)

представляет утвержденный итоговый доклад о реализации Программы в Министерство науки и высшего образования Российской Федерации и в Правительство Российской Федерации в I квартале 2031 г.;

осуществляет организационно-техническое и информационное обеспечение работы координационного совета Программы.

Годовой отчет о реализации Программы подготавливается координатором Программы в целях принятия совместных с федеральными органами исполнительной власти и исполнительными органами субъекта Российской Федерации решений, направленных на управление, организацию и координацию фундаментальных и поисковых научных исследований, проводимых в рамках Программы научными организациями и образовательными организациями высшего образования и иными субъектами научной и научно-технической деятельности. (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Годовой отчет о реализации Программы готовится по двум формам для четного и нечетного календарного года. (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Каждый четный год готовится расширенный годовой отчет о реализации Программы, включающий в себя информацию от исполнителей Программы о целевых показателях (индикаторах) реализации Программы, выводы координатора Программы из обязательных текстовых отчетов исполнителей Программы, информацию о необходимых решениях, которые следует принять для достижения необходимого уровня технологического суверенитета Российской Федерации. (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Каждый нечетный год готовится годовой отчет о реализации Программы по краткой форме, включающий в себя информацию от исполнителей Программы о целевых показателях (индикаторах) реализации Программы и информацию о проведении научно-методического руководства и планировании научных исследований в рамках реализации Программы. (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Годовой отчет о реализации Программы ежегодно дополнительно направляется всем исполнителям Программы, а также в заинтересованные федеральные органы исполнительной власти в целях планирования поисковых и прикладных научных исследований. (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Ежегодно, до 30 июня года, следующего за отчетным, координатор Программы готовит сводную информацию о важнейших достижениях российской науки в области фундаментальных и поисковых научных исследований на базе материалов, представленных участниками Программы. (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Исполнители Программы:

обеспечивают реализацию подпрограмм Программы, в которых предполагается их участие;

представляют координатору Программы предложения о внесении изменений в план и детализированный план, предложения по уточнению целевых показателей (индикаторов) оценки эффективности реализации Программы, по совершенствованию механизмов ее реализации, по подготовке годового отчета о реализации плана и итогового доклада о реализации Программы.

Представители всех исполнителей Программы входят в состав координационного совета Программы.

Участники Программы представляют координатору Программы и исполнителям Программы, осуществляющим финансирование выполняемых ими фундаментальных и поисковых научных исследований, информацию, необходимую для внесения изменений в план и детализированный план, оценки эффективности реализации Программы, подготовки годового отчета, включающего в себя сведения о достижении ими результатов детализированного плана и выполнении целевых показателей (индикаторов) Программы за финансовый год, и итогового доклада о реализации Программы.

Квалифицированные заказчики: (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

размещают технологический запрос в виде ожидаемого результата детализированного плана (с описанием решаемой задачи), который в случае внесения его в детализированный план подлежит отдельному учету и отслеживанию координатором Программы, до 1 сентября года, предшествующего году формирования проекта темы научного исследования; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

дорабатывают и направляют технологический запрос координатору Программы в 5-дневный срок в целях проведения повторной оценки в случае получения решения координатора Программы на технологический запрос, которое предусматривает рекомендацию о доработке технологического запроса; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

рассматривают предложения организаций, готовых выступить исполнителями научных проектов, в случае получения решения координатора Программы о соответствии технологического запроса приоритетным направлениям фундаментальных и поисковых научных исследований в рамках Программы не позднее 1 ноября года, предшествующего году формирования проекта темы научного исследования; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

формируют предложения, касающиеся оценки научных и научно-технических результатов, полученных в рамках проведения научных исследований, по итогам которых формируют отзыв о результатах научных исследований, до 1 февраля года, следующего за годом проведения научных исследований; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

предоставляют при необходимости участнику Программы, проводящему научные исследования, материалы и оборудование, необходимые для проведения научных исследований, оказывают консультации и иное содействие, необходимое для получения требуемого научного результата; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

готовят справку о дальнейшем применении полученных при проведении научных исследований знаний в целях ее представления в Министерство науки и высшего образования Российской Федерации и Российскую академию наук в случае получения положительного заключения Российской академии наук на итоговый отчет по научно-исследовательской работе по итогам выполнения государственного задания на основе технологического запроса. (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Квалифицированные заказчики могут осуществлять софинансирование научного проекта. (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Представители участников Программы могут быть включены в состав координационного совета Программы по согласованию с координатором Программы.

II. Приоритеты и цели государственной политики в сфере реализации Программы

Реализация Программы обеспечивает координацию и выполнение фундаментальных и поисковых научных исследований с учетом основополагающих направлений, принципов и приоритетов государственной политики, установленных документами стратегического планирования, определяющими социально-экономическое и научно-технологическое развитие Российской Федерации.

С учетом приоритетов и целей государственной политики в области социально-экономического и научно-технологического развития Российской Федерации целью Программы является получение новых знаний об основных закономерностях строения, функционирования и развития человека, общества, природы, необходимых для устойчивого научно-технологического, социально-экономического и культурного развития России, укрепления ее национальной безопасности и обеспечения научного лидерства страны в определении мировой научной повестки на долгосрочный период.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие основные задачи:

формирование эффективной системы управления фундаментальными и поисковыми научными исследованиями, обеспечивающей повышение результативности, значимости и востребованности полученных результатов научных исследований для развития национальной экономики и общества;

создание условий для свободного научного творчества с учетом возможности для научных организаций, исследовательских коллективов и других участников исследований выбирать и сочетать направления исследований, формы взаимодействия при решении исследовательских задач с целью реализации и развития интеллектуального потенциала российской науки;

обеспечение механизмов справедливой конкуренции при использовании государственных инфраструктурных, финансовых и нефинансовых ресурсов наиболее результативными научными организациями, исследовательскими коллективами и отдельными исследователями;

обеспечение своевременного распознавания возникающих больших вызовов и формирование приоритетов в научных исследованиях для ответа на такие вызовы, в том числе в формате международного научно-технического сотрудничества;

создание научно-технического задела, реализуемого в сфере оборонно-промышленного комплекса в интересах обороны страны и безопасности государства;

обеспечение эффективного и взаимовыгодного международного научно-технологического сотрудничества с целью повышения роли российской науки в мире и привлечения иностранных партнеров к участию в проведении научных исследований в Российской Федерации;

распространение научных знаний, популяризация достижений фундаментальной науки в обществе и повышение престижа науки в стране.

III. Подходы к реализации Программы

Реализация Программы осуществляется на основе следующих принципов:

обеспечение Российской академией наук координации фундаментальных и поисковых научных исследований, проводимых в рамках Программы с целью непрерывности получения и освоения научных знаний;

формирование и актуализация приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований, предусмотренных планом и детализированным планом, в соответствии с существующими и вновь выявленными большими вызовами и приоритетами научно-технологического развития на основе анализа состояния научных исследований, проводимых участниками Программы, и предложений квалифицированных заказчиков; (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

использование эффективных механизмов реализации и управления Программой, обеспечивающих баланс директивного и инициативного подхода к поддержке фундаментальных и поисковых научных исследований для всех исполнителей и участников Программы;

обеспечение интеграции научного потенциала, развитие сетевых и других форм взаимодействия исполнителей и участников Программы при ее реализации;

обеспечение справедливой конкуренции при распределении ресурсов в рамках реализации Программы, что позволит обеспечить концентрацию интеллектуальных, инфраструктурных и финансовых ресурсов на наиболее значимых исследовательских направлениях.

В Программе предусмотрено использование единых подходов и инструментов ее реализации, в том числе:

современной цифровой инфраструктуры обмена научно-технической информацией между координатором Программы, исполнителями и участниками Программы с учетом интеграции имеющихся и планируемых к созданию информационных систем, используемых для осуществления мониторинга, планирования научных исследований и представления отчетности;

системы целевых показателей реализации Программы, позволяющих проводить мониторинг и анализ результатов научной деятельности всех исполнителей и участников Программы, взаимоувязанных с показателями реализации Программы научно-технологического развития, показателями эффективности мер и инструментов государственной политики в области научно-технологического развития, перечень которых утверждается Правительством Российской Федерации по согласованию с президиумом Совета при Президенте Российской Федерации по науке и образованию. (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 22.07.2024 № 1955-р)

IV. Управление Программой

Управление Программой направлено на обеспечение нормативного, организационно-методического и информационного единства реализации Программы для всех исполнителей и участников.

Общее управление Программой осуществляется координационным советом Программы, в который входят представители координатора Программы, всех исполнителей Программы, президенты и другие представители государственных академий наук, депутаты Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации и сенаторы Российской Федерации, представители научно-технического совета Военно-промышленной комиссии Российской Федерации. (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Состав координационного совета Программы и положение о нем утверждаются Правительством Российской Федерации на основании предложений координатора Программы, всех исполнителей Программы, государственных академий наук, депутатов Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации, сенаторов Российской Федерации и научно-технического совета Военно-промышленной комиссии Российской Федерации по представлению Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Координация действий исполнителей и участников Программы, научно-методическое и информационно-аналитическое обеспечение реализации Программы, а также организационно-техническое и методическое сопровождение работы координационного совета Программы возлагается на Российскую академию наук и обеспечивается за счет бюджетных ассигнований федерального бюджета, предусмотренных Российской академии наук на очередной финансовый год и плановый период.

V. Структура Программы

В рамках Программы реализуются 6 подпрограмм.

Подпрограмма 1 "Аналитические и прогнозные исследования, направленные на выявление больших вызовов и совершенствование системы стратегического планирования, обеспечение конкурентоспособности и научного лидерства Российской Федерации" направлена на:

создание механизмов прогнозирования основных направлений научного, научно-технологического и социально-экономического развития Российской Федерации;

проведение аналитических исследований, направленных на своевременное выявление больших вызовов и определение приоритетных направлений научных исследований;

создание эффективной современной системы координации и управления фундаментальными и поисковыми научными исследованиями, обеспечивающей повышение результативности, значимости и востребованности полученных результатов научных исследований для развития национальной экономики и общества, позволяющих повысить качество жизни населения.

В рамках подпрограммы предусматриваются:

экспертное научное обеспечение деятельности органов государственной власти, определение и прогнозирование основных направлений научного, научно-технологического и социально-экономического развития Российской Федерации;

совершенствование системы стратегического планирования, проведение фундаментальных научных исследований по стратегическим направлениям;

научно-методическое и аналитическое сопровождение международного сотрудничества в сфере научной и научно-технической деятельности;

распространение научных знаний, повышение престижа науки в стране и популяризация достижений фундаментальной науки в обществе.

Подпрограмма 2 "Фундаментальные и поисковые научные исследования" направлена на получение научных знаний по важнейшим направлениям естественных, технических, медицинских, сельскохозяйственных, общественных и гуманитарных наук с целью создания условий, способствующих устойчивому научно-технологическому, социально-экономическому и культурному развитию Российской Федерации и укреплению национальной безопасности государства.

В рамках подпрограммы предусмотрено проведение фундаментальных и поисковых научных исследований научными организациями и образовательными организациями высшего образования, в том числе в условиях международного сотрудничества и научно-методического, научно-консультативного и экспертного обеспечения, осуществляемого государственными академиями наук.

Подпрограмма 3 "Фундаментальные и поисковые научные исследования, проводимые на крупных научных установках и объектах класса "мегасайенс" направлена на развитие системы эффективной международной кооперации в сфере науки, технологий и инноваций, обеспечение эффективного и взаимовыгодного международного научно-технологического сотрудничества с целью повышения роли российской науки в мире и привлечения иностранных партнеров к участию в проведении научных исследований в Российской Федерации.

В рамках подпрограммы предусматриваются:

проведение фундаментальных и поисковых научных исследований в рамках проектов, в том числе международных, на крупных научных установках и объектах класса "мегасайенс", реализуемых на территории Российской Федерации и за рубежом;

проведение фундаментальных и поисковых научных исследований в рамках морских экспедиций на научно-исследовательских судах.

Подпрограмма 4 "Фундаментальные и поисковые научные исследования по направлениям Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации" направлена на реализацию приоритетов научно-технологического развития, определенных Стратегией научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г. № 145 "О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации", которые обеспечиваются посредством поддержки научных проектов, включающих в себя фундаментальные научные исследования, с целью в дальнейшем создания прорывных технологий, продукции и оказания услуг, трансфера технологий, формирования новых рынков, а также занятия устойчивого положения на них.

(В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 22.07.2024 № 1955-р)

Подпрограммой предполагается проведение фундаментальных научных исследований в рамках реализации крупных научных проектов по приоритетным направлениям научно-технологического развития.

Подпрограмма 5 "Инициативные фундаментальные и поисковые научные исследования, финансируемые фондами поддержки научной и научно-технической и инновационной деятельности" направлена на создание условий свободного научного творчества для результативных научных организаций, исследовательских коллективов, отдельных исследователей в рамках инициативных фундаментальных и поисковых научных исследований, финансируемых фондами поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности на конкурсной основе.

Подпрограммой предусмотрена поддержка проведения фундаментальных и поисковых научных исследований, финансируемых фондами поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности в соответствии с полномочиями, установленными законодательством Российской Федерации для таких фондов.

Подпрограмма 6 "Фундаментальные и поисковые научные исследования в интересах обороны страны и безопасности государства" (секретно) утверждается отдельным актом Правительства Российской Федерации.

Подпрограмма направлена на создание научно-технического задела для реализации в сфере оборонно-промышленного комплекса в интересах обороны страны и безопасности государства.

VI. Порядок формирования плана и детализированного плана

План формируется с учетом долгосрочного прогноза научно-технологического развития Российской Федерации. (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Реализация плана направлена на получение новых знаний о законах развития природы, общества, человека, создание научных результатов, необходимых для ответа на большие вызовы, создание системы распознавания возникающих больших вызовов и своевременного ответа на них.

Основой для формирования плана является оценка Российской академией наук результатов реализации Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2013 - 2020 годы), утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2012 г. № 2538-р, и Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013 - 2020 годы, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 3 декабря 2012 г. № 2237-р, с учетом анализа соответствия важнейших научных достижений, полученных в рамках осуществления указанных программ, приоритетам научно-технологического развития Российской Федерации, а также анализа мировых тенденций развития науки и предложений квалифицированных заказчиков. (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Изменения вносятся в план не реже чем один раз в 5 лет в порядке, установленном координационным советом Программы.

План реализуется в соответствии с детализированным планом, который подготавливается координатором Программы на основе предложений исполнителей и участников Программы и утверждается координационным советом Программы.

Детализированный план служит основой для формирования:

научных тематик, включаемых в планы научных работ в рамках выполнения государственных заданий, определяемых участниками Программы;

научных проектов и научных тематик, реализуемых с учетом предложений квалифицированных заказчиков; (Дополнение абзацем - Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

научных проектов и научных тематик, которые определяются директивно исполнителями Программы и государственными академиями наук исходя из потребностей в решении задач, значимых для развития соответствующих отраслей;

инициативных научных проектов и научных тематик, сформированных и отобранных фондами поддержки научной, научно-технической, инновационной деятельности.

Детализированный план корректируется ежегодно в следующем порядке: (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

координатор Программы ежегодно, не позднее 1 ноября текущего года, запрашивает у исполнителей и участников Программы предложения по внесению изменений в детализированный план;

координатор Программы на основе проведения ежегодного анализа состояния научных исследований в рамках реализации Программы и (или) предложений, поступивших от исполнителей и участников Программы, готовит предложения для внесения изменений в детализированный план и не позднее 1 декабря представляет на рассмотрение координационного совета Программы. Порядок, сроки и форма представления таких предложений утверждаются координационным советом по представлению координатора Программы;

рассмотренные и утвержденные координационным советом Программы изменения вносятся в детализированный план и становятся основанием для реализации плана.

При внесении изменений в план вносятся соответствующие изменения в детализированный план.

VII. Ресурсное обеспечение реализации Программы

Ресурсное обеспечение мероприятий Программы осуществляется за счет бюджетных ассигнований федерального бюджета, предусмотренных в федеральном бюджете на реализацию соответствующих мероприятий Программы научно-технологического развития, предусматривающей консолидацию расходов на финансовое обеспечение фундаментальных научных исследований гражданского назначения, предусмотренных в других государственных программах Российской Федерации. (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Ресурсное обеспечение Программы представлено в приложении № 3.

Размер бюджетных ассигнований, предусмотренных федеральным бюджетом на реализацию мероприятий Программы, подлежит ежегодному уточнению при формировании федерального бюджета на очередной финансовый год и плановый период.

VIII. Целевые показатели (индикаторы) Программы

Программа обеспечивает вклад в достижение стратегических целей научно-технологического развития путем получения новых фундаментальных научных знаний в интересах долгосрочного развития и обеспечения конкурентоспособности общества и государства, готовности к своевременному распознаванию больших вызовов и эффективному ответу на них через реализацию Программы научно-технологического развития.

Целевые показатели (индикаторы) Программы приведены в приложении № 4 и отражают вклад в достижение соответствующих показателей (индикаторов) мероприятий Программы научно-технологического развития, установленных на период до 2030 года. (В редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 25.12.2025 № 4075-р)

Методики расчета целевых показателей (индикаторов), характеризующих вклад Программы в достижение целевых показателей Программы научно-технологического развития, а также вклад и ответственность каждого исполнителя Программы и форма годовой отчетности реализации Программы утверждаются координационным советом Программы.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1 к Программе фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021 - 2030 годы) (в редакции распоряжения Правительства Российской Федерации от 25 декабря 2025 г. № 4075-р)

ПЛАН фундаментальных и поисковых научных исследований на 2021 - 2030 годы

Приоритетные направления фундаментальных и поисковых научных исследований

I. Область научных знаний: 1. Математические науки

Направления науки: 1.1. Математика;

1.2. Прикладная математика и информатика

Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты до 2030 года

Решение научных задач, возникающих в актуальных областях современной математики, а также на стыке этих областей, откроет принципиально новые возможности для получения прорывных научных результатов.

В математической логике выделяются теория множеств, теория моделей, теория алгоритмов (включающая одну из так называемых "задач тысячелетия"), теория вычислительной сложности, а также теория доказательств. Актуальным является новое направление - гомотопическая теория типов и структурная теория доказательств, тесно связанная с теорией вычислимости и функциональными языками программирования. Полученные результаты найдут применение в биологии и физике, в том числе в квантовых вычислениях и ДНК-вычислениях. Перспективным приложением логики к информатике является модальная логика. Значительную область приложений существующих методов математической логики предоставит теория баз данных.

Основными разделами теории чисел являются теория диофантовых уравнений, а также аналитическая и алгебраическая теория чисел, в которых исследования направлены на развитие криптографии и теории кодирования.

Развитие алгебры остается важнейшей научной задачей современной математики. Среди основных разделов алгебры следует отметить теорию групп, теорию колец и теорию алгебр, теорию категорий и гомологическую алгебру, а также вычислительную алгебру. Самостоятельную область представляет теория групп и алгебр Ли, а также их представлений и инвариантов. Понятия и методы этой теории возникают при описании сильных и слабых взаимодействий в стандартной модели физики элементарных частиц, в квантовой механике и теории поля, теории струн, в общей теории относительности. Перспективу применения в различных областях математики и физики имеют методы алгебраической геометрии.

Важнейшими разделами современной геометрии являются дифференциальная геометрия, риманова, метрическая и симплектическая геометрии, отдельно выделяется топология и теория узлов. Все они находят различные применения в физике.

Математический анализ охватывает разделы дифференциального и интегрального исчислений, теории функций и функциональный анализ, анализ на многообразиях. Современной задачей в разделе математического анализа является развитие теории приближений, связанное с потребностями биологии, медицины и техники, проблемами обработки и хранения больших данных. Методы функционального анализа и выпуклой геометрии будут востребованными в прикладных задачах оптимизации различных поисковых и обучающих процессов, связанных с информационно-телекоммуникационной сетью "Интернет". Востребованы перспективные приложения бесконечномерного анализа к вопросам экономики, задачам оптимального распределения ресурсов и управления транспортными потоками.

Дифференциальные уравнения необходимы в моделировании всех физических, технических или биологических процессов от небесных движений до проектирования мостов и взаимодействия между нейронами. Центральной проблемой данной области остается задача глобального существования гладких решений трехмерной системы Навье-Стокса, которая описывает движение вязкой ньютоновской жидкости и является основой гидродинамики. Она также является одной из "задач тысячелетия".

Актуальными направлениями исследований в теории вероятностей и математической статистике являются получение новых знаний в теории случайных процессов, теории случайных матриц, некоммутативной теории вероятностей и ее приложения к квантовой статистике и информатике.

Важнейшими в математической физике являются задачи теоретической механики, динамики жидкости, газа и плазмы, а также математические задачи теории упругости и электродинамики.

Фундаментальным направлением является динамика классических и квантовых сложных систем. Центральные проблемы в этой области связаны с построением и исследованием решений уравнения Ньютона или уравнения Шредингера для системы многих частиц, развитием теории геометрического квантования классических фазовых многообразий и динамических систем, исследованием свойств квантово-полевых моделей, а также задачами теории гравитации. Важным направлением является развитие теории Янга-Миллса.

В настоящее время активно развивается область квантовых технологий - технологий, в основе которых лежит использование квантовых систем и их свойств. Существующие и перспективные направления квантовых технологий включают управление квантовыми системами, квантовую криптографию, квантовую теорию информации, квантовые вычисления. Развитие этой области требует разработки соответствующих математических методов и решения связанных задач в теории открытых квантовых систем, интегрируемых систем и т.п.

Актуальными научными задачами вычислительной математики являются обратные и некорректно поставленные задачи, развитие методов тензорных и разреженных аппроксимаций, методов статистического моделирования и анализа данных, методов оптимизации и управления, численных методов и гибридных технологий для широкого круга задач математического моделирования, где необходимо решать дифференциальные, интегральные, функциональные и другие уравнения. К новым задачам и развитию данного направления относятся применение алгоритмов на высокопроизводительных вычислительных системах, внедрение современных методов анализа данных, методов машинного обучения и искусственного интеллекта.

Перспективным направлением в развитии математического моделирования является моделирование сложных явлений и процессов в физике, химии, биологии (в том числе в физике элементарных частиц, физике плазмы, квантовой химии, при прямом расчете турбулентных течений, процессов горения, молекулярной динамики). Применение математического моделирования актуально в медицине и сельском хозяйстве, при изучении экономических и социальных процессов, задач государственного и корпоративного управления, разработке новых промышленных технологий, в аэрокосмической индустрии, энергетике (в том числе атомной), а также при добыче и разведке природных ресурсов, в создании отечественной элементной базы, в робототехнике. К сверхактуальным задачам математического моделирования относятся изучение среды обитания, включая районы Крайнего Севера, моделирование атмосферы и океана, изучение климата.

Применение высокопроизводительных вычислений окажет большое влияние на развитие фундаментальных наук (физики, химии, биологии, медицины и др.), аэрокосмической индустрии, энергетики, промышленности и многих других сфер деятельности. Создание вычислительных алгоритмов и прикладного математического обеспечения, позволяющего эффективно использовать вычислительные системы с производительностью выше 10 экзафлопс, - основная задача этого направления. Вычислительные системы субэкзафлопсной производительности найдут применение в области предсказательного моделирования во всех сферах хозяйственной деятельности.

Важнейшими задачами теоретической информатики и дискретной математики являются исследования в области искусственного интеллекта, а также создание и внедрение новых методов и алгоритмов для обработки и анализа, основанного как на больших, так и на малых наборах данных.

К перспективным направлениям относятся анализ временных рядов, сигналов, изображений и видеоданных, а также анализ текстов и символьных последовательностей. Актуальными остаются исследования в области дискретного анализа, комбинаторики, теории графов, дискретной оптимизации, теории сложности кодирования, сжатия, защиты и передачи информации.

Задачами мирового уровня в области системного программирования являются создание и развитие базового программного обеспечения, в частности операционных систем и систем управления базами данных, а также методов и технологий для проектирования, разработки, сопровождения и анализа программ, информационно-коммуникационных систем и программно-аппаратных комплексов и совершенствование существующих и создание новых видов системного и инфраструктурного программного обеспечения.

Новые виды приложений (интернет вещей), облачные среды, новые механизмы и парадигмы создания программного обеспечения (искусственный интеллект, глубокая верификация программ, языки безопасного программирования), существенное усложнение аппаратуры и высокая степень интеграции функций базового уровня программного обеспечения и аппаратуры предъявляют новые вызовы в развитии системного программирования. В ближайшие десятилетия в связи с переходом к цифровой экономике ставятся задачи в области построения информационно-вычислительных систем и сред. Необходимо развитие математических методов для эффективного управления системами реального времени, распределенными вычислительными средами, в частности на основе технологий распределенного реестра.

Основными задачами являются развитие теории и создание методов моделирования и верификации программных и программно-аппаратных систем на основе перспективных подходов, включая методы искусственного интеллекта, развитие и разработка новых объяснимых (интерпретируемых) методов искусственного интеллекта, разработка перспективных методов представления знаний и данных, в том числе развитие теоретико-множественных, функциональных и онтологических подходов к описаниям предметных областей и их информационному моделированию, разработка методов представления данных в низкоразмерных пространствах, включая модели векторного представления.

Критически важна роль базового программного обеспечения и технологий создания и анализа программных систем в обеспечении кибербезопасности и технологической независимости нашей страны, что выдвигает возрастающие требования к исследованиям и разработкам в области системного программирования.

Перечень приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований

Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований 1.1.1. Теоретическая математика1.1.1.1. Алгебраическая геометрия, алгебра и теория чисел

1.1.1.2. Геометрия и топология

1.1.1.3. Математический анализ

1.1.1.4. Теория вероятностей и математическая статистика

1.1.2. Дифференциальные уравнения и математическая физика1.1.2.1. Обыкновенные дифференциальные уравнения и динамические системы

1.1.2.2. Теория оптимального управления

1.1.2.3. Уравнения с частными производными

1.1.2.4. Математическая физика

1.1.3. Дискретная математика и теория вычислимости1.1.3.1. Математическая логика

1.1.3.2. Дискретный анализ, комбинаторика и теория графов

1.1.3.3. Дискретная оптимизация

1.1.3.4. Теории сложности, кодирования, сжатия, защиты и передачи информации

1.2.1. Вычислительная математика и кибернетика1.2.1.1. Теоретические основы вычислительных методов и алгоритмы для компьютерных систем высокой производительности

1.2.1.2. Обратные и некорректно поставленные задачи

1.2.1.3. Методы статистического моделирования и анализа данных

1.2.1.4. Методы оптимизации и управления

1.2.1.5. Численные методы решения задач математического моделирования

1.2.2. Математическое моделирование и высокопроизводительные вычисления1.2.2.1. Методология математического моделирования

1.2.2.2. Моделирование актуальных научно-технических и социальных задач, а также проблем управления

1.2.2.3. Методы, алгоритмы, инструментальные средства и пакеты прикладных программ для вычислительных систем сверхвысокой производительности

1.2.3. Искусственный интеллект1.2.3.1. Общематематические основания и проблемы обработки данных, искусственного интеллекта и поддержки принятия решений

1.2.3.2. Специализированные по видам и типам данных методы их обработки и анализа

1.2.3.3. Когнитивные системы и технологии, человеко-машинные интерфейсы, нейроморфные технологии, квантовое машинное обучение

1.2.4. Системное программирование1.2.4.1. Операционные системы

1.2.4.2. Анализ, трансформация и моделирование программ

1.2.4.3. Управление данными

1.2.4.4. Кибербезопасность

1.2.5. Теоретические вопросы квантовой информатики1.2.5.1. Общая квантовая теория информации

1.2.5.2. Квантовые вычисления и квантовая криптография

1.2.5.3. Математические методы управления квантовыми системами

II. Область научных знаний: 2. Естественные науки

Направление науки: 2.1. Физические науки

Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты до 2030 года

В области астрономии и астрофизики фундаментальные задачи будущего десятилетия связаны с вопросами происхождения и эволюции Вселенной, синтеза химических элементов, возникновения и развития жизни в космосе, природы и эволюции темной материи и темной энергии, появления первых объектов во Вселенной. Важной задачей является изучение планетных систем вокруг других звезд нашей Галактики.

В кооперации с международными институтами будут продолжены работы по регистрации гравитационно-волновых сигналов от сливающихся черных дыр и нейтронных звезд, в том числе в электромагнитном диапазоне длин волн. Принципиальную роль в решении проблем эволюции Вселенной сыграет рентгеновская космическая обсерватория "Спектр-РГ". Значительное продвижение в понимании природы объектов со сверхвысокими плотностями будут иметь проводимые совместно с мировым сообществом исследования в области нейтринной астрономии и физики космических лучей сверхвысоких энергий, при использовании астрономических методов в совокупности с методами ядерной физики. Развитие гамма-астрономии посредством создания отечественных орбитальных и наземных гамма-обсерваторий нового поколения необходимо для исследования фундаментальных процессов в космических ускорителях частиц и проблем космической безопасности. Исключительно важным также представляется развитие оптических, радио- и субмиллиметровых наблюдательных средств. Российские ученые будут принимать участие в исследовании планет Солнечной системы, в первую очередь Венеры и Марса. Значительные усилия будут направлены на развитие технических средств для изучения Луны. Будет развиваться направление по изучению Солнца, солнечно-земных связей (включая ионосферные проявления) и малых тел Солнечной системы, в частности в контексте проработки фундаментальных основ создания системы прогнозирования и парирования космических угроз (проявления космической погоды, астероидно-кометная опасность и др.). Российским ученым и инженерам предстоит решить задачи освоения ультрафиолетового, инфракрасного и миллиметрового диапазонов длин волн, которые позволят изучать физические свойства материи во Вселенной в широчайшем диапазоне физических условий. Проблемы астрономии и астрофизики тесно переплетаются с современными задачами ядерной физики, в том числе поиском границы нашего мира и определением возможного количества химических элементов. Наряду с космическими исследованиями поиски новых типов материи будут продолжены на Большом адронном коллайдере.

Будут продолжены фундаментальные исследования колебательных и волновых систем и процессов, используемых для создания новых систем генерации, преобразования и регистрации электромагнитных волн, а также использования новых систем для диагностики окружающей среды и природных явлений катастрофического характера. Развиваются такие традиционные области, как радиофизика, радиофотоника, акустика и акустоэлектроника. Особое внимание уделяется фундаментальным проблемам распространения радиоволн, методам и средствам генерации, усиления, преобразования и приема электромагнитных волн, разработке когерентных источников микроволнового излучения и источников излучения со сверхширокополосным спектром.

Отдельный междисциплинарный интерес вызывают фундаментальные исследования в области современной оптики, фотоники и лазерной физики, в том числе вопросы создания новых лазерных генераторов и исследования взаимодействия лазерного излучения с веществом. Во всем мире в перечень приоритетных направлений входят исследования в области физики экстремальных световых полей и экстремального состояния вещества, в первую очередь по проблемам создания рекордно мощных источников излучения с уникальными параметрами (в том числе рентгеновского и терагерцевого, аттосекундных импульсов, с использованием пучков заряженных частиц) и их приложений. Технологический прорыв ожидается в интегральной, волоконной и адаптивной оптике, где особой задачей является миниатюризация оптических элементов и совмещение их с электронными компонентами. Новые инструменты фотоники станут основой методов оптической диагностики веществ со сверхвысоким пространственным, временным и энергетическим разрешением. Достижения фотоники стимулируют развитие новых научных направлений, обеспечат революционное развитие современного материаловедения, электроники, энергетики, робототехники, информатики и медицины.

Актуальными будут мероприятия по созданию новых источников энергии, а также по разработке новых методов генерации интенсивных потоков ускоренных частиц и электромагнитного излучения. Российской Федерации принадлежит приоритет в области создания гиротронов - источников излучения, используемых для нагрева плазмы и генерации постоянных токов, обеспечивающих стабильность работы установок по получению управляемого термоядерного синтеза. Важным приоритетным направлением исследований будет разработка мощных источников термоядерных нейтронов. В центре внимания фундаментальных исследований в области физики плазмы будут находиться крупные национальные и крупные международные проекты по освоению энергии управляемого термоядерного синтеза (в том числе международный экспериментальный термоядерный реактор ИТЭР). Большое внимание будет уделяться изучению процессов ионно-атомных взаимодействий.

Новым прорывным направлением являются квантовые технологии, развитие которых позволяет вести поиск и исследование новых эффектов, интересных с точки зрения понимания квантовой механики, а также обеспечивает создание принципиально новых устройств, например, с элементами нанофотоники и наноплазмоники, имеющих потенциальное применение в области квантовой информатики, криптографии, сенсорики, телекоммуникаций.

Актуальными остаются исследования физических и технологических основ создания элементов квантовых симуляторов, квантовых компьютеров и квантовой связи, в том числе с использованием сверхпроводящих структур, лазерно-охлажденных атомов в вакуумных ловушках, атомов примесей в изотопически чистых полупроводниках, квантовых точек, фотонных чипов. Высокая прикладная значимость таких исследований определяется необходимостью разработки новых стандартов времени и частоты, совершенствования метрологических и навигационных систем, создания новых сенсорных инструментов и квантовой криптографии.

Указанные исследования непосредственно связаны с основными задачами физики конденсированных сред, физического материаловедения, физики поверхности и границ раздела, физическими и технологическими основами создания новых типов функциональных материалов и устройств с заданными характеристиками.

Значительный междисциплинарный интерес представляет создание новых типов функциональных материалов и структур - полупроводников и наногетероструктур, высокотемпературных сверхпроводников, конструкционных материалов и композитов, структур и покрытий с заданными характеристиками (например, жаропрочные, с заданными трибологическими свойствами, "умные" материалы, эффективные фотовольтаические и магнитные материалы). Технологии создания новых материалов с заданными свойствами и эксплуатационными характеристиками входят в перечень важнейших наукоемких технологий, утвержденный Указом Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. № 529 "Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоемких технологий". Важными задачами физического материаловедения являются создание технологий получения порошков, новых инструментальных, функциональных металлокерамических и керамических компактных материалов и покрытий с применением методов плазмохимического синтеза, искрового плазменного и жидкофазного спеканий, электроискрового легирования, установление физико-химических и технологических основ получения металлокерамических, интерметаллидных и биосовместимых металлических покрытий, применяемых в машиностроении, энергетике и медицине, установление оптимального состава, структуры и свойств высокоэнтропийных сплавов (ВЭС), предназначенных для формирования жаро- и износостойких покрытий и получения компактных металлокерамических материалов на основе карбидов переходных металлов, установление влияния электронной структуры полученных новых систем со структурой перовскита на их каталитическую активность.

В области физики конденсированного состояния будут продолжены поиск и исследования фундаментальных физических эффектов, в том числе таких, как нелинейные эффекты, поляритоны (гибридные состояния "свет - вещество"), электронные эффекты, связанные с сильным спин-орбитальным взаимодействием, спиновые взаимодействия в наноструктурах, спиновые волны и другие возбуждения, процессы их генерации, детектирования, распространения, Бозе-конденсация. Важными являются также комплексные исследования физико-механических свойств и закономерностей эволюции дефектной структуры материалов разных типов с целью повышения функциональных свойств и выявления физических закономерностей развития разрушения.

Будет развиваться медицинская физика в части глубоких фундаментальных исследований на стыке физики, химии и биологии и в части разработки новых методов и инструментов диагностики и лечения различных заболеваний.

В рамках сформулированных основных задач будут разработаны фундаментальные основы технологий, имеющих высокое прикладное значение, в том числе ядерных, лазерно-оптических (фотонных), квантовых, координатно-навигационных и метрологических, медицинских, технологий физического материаловедения.

Перечень приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований

Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований 2.1.1. Физика атомов и молекул2.1.1.1. Квантовая физика ультрахолодных атомов, ионов и молекул в электромагнитных полях

2.1.1.2. Спектроскопия атомов, ионов и молекул и лазерное разделение изотопов

2.1.1.3. Динамика и структура больших молекул и атомно-молекулярных комплексов

2.1.1.4. Физика атомных и молекулярных столкновений

2.1.1.5. Атомные столкновения с твердым телом

2.1.2. Физика конденсированных сред и физическое материаловедение2.1.2.1. Теория конденсированных сред

2.1.2.2. Структура конденсированных сред, связь структуры и свойств

2.1.2.3. Физика магнитных явлений, магнитные материалы и структуры, спинтроника

2.1.2.4. Физика полупроводников и диэлектриков

2.1.2.5. Физика нано- и гетероструктур, мезоскопика

2.1.2.6. Физика поверхности, границ раздела и других протяженных дефектов

2.1.2.7. Физика низких температур, квантовые кристаллы и жидкости

2.1.2.8. Квантовая макрофизика, Бозе-конденсаты, сверхпроводимость

2.1.2.9. Свойства веществ при экстремальных внешних воздействиях

2.1.2.10. Физическое материаловедение и физика дефектов

2.1.2.11. Фундаментальные проблемы физической электроники

2.1.2.12. Спектроскопические и резонансные методы исследования конденсированных сред

2.1.3. Ядерная физика2.1.3.1. Физика элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий

2.1.3.2. Фундаментальная физика атомного ядра

2.1.3.3. Нейтринная физика, астрофизические и космологические аспекты ядерной физики и физики элементарных частиц

2.1.3.4. Физика космических лучей и гамма-астрономия

2.1.3.5. Физика ускорителей заряженных частиц, включая синхротроны, лазеры на свободных электронах, источники нейтронов, а также другие источники элементарных частиц, атомных ядер, синхротронного и рентгеновского излучения

2.1.3.6. Методы детектирования элементарных частиц, атомных ядер и ионизирующего излучения, методы рентгеновской и нейтронной оптики

2.1.3.7. Ядерно-физические методы в медицине, энергетике, материаловедении, биологии, экологии, системах безопасности и других областях

2.1.4. Физика плазмы2.1.4.1. Физика высокотемпературной плазмы и управляемый ядерный синтез

2.1.4.2. Физика низкотемпературной плазмы

2.1.4.3. Плазменные процессы в геофизике и астрофизике

2.1.4.4. Физика плазменных устройств

2.1.5. Оптика и лазерная физика2.1.5.1. Взаимодействие лазерного излучения с веществом, в том числе в сверхсильных полях. Генераторы сверхкоротких сверхмощных импульсов излучения

2.1.5.2. Перспективные методы оптических квантовых вычислений и квантовых коммуникаций

2.1.5.3. Волоконная оптика, оптическая связь, оптическая информатика

2.1.5.4. Методы спектроскопии, люминесценции и прецизионных оптических измерений

2.1.5.5. Физика лазеров и лазерных материалов. Нелинейные оптические явления

2.1.5.6. Новые оптические материалы, оптические элементы фотоники, интегральная оптика, голография, нанофотоника, плазмоника, метаматериалы и метаповерхности

2.1.5.7. Методы фотоники для применения в технике и медицине

2.1.6. Радиофизика и электроника, акустика2.1.6.1. Когерентные источники микроволнового излучения и их применение

2.1.6.2. Методы генерации, усиления, преобразования и приема электромагнитных волн

2.1.6.3. Физика нелинейных волн и нелинейная динамика

2.1.6.4. Фундаментальные проблемы распространения радиоволн. Ионосферное распространение радиоволн

2.1.6.5. Акустика, в том числе нелинейная, акустоэлектроника, акустооптика

2.1.6.6. Наносекундная электроника больших мощностей и ее применение

2.1.6.7. Радиофизические методы диагностики окружающей среды

2.1.7. Астрономия и исследования космического пространства2.1.7.1. Происхождение, строение и эволюция Вселенной

2.1.7.2. Физика галактик и межгалактической среды

2.1.7.3. Физика звезд, межзвездной среды и компактных объектов

2.1.7.4. Солнце и солнечно-земные связи

2.1.7.5. Планеты и планетные системы

2.1.7.6. Методы наземной и внеатмосферной астрономии

2.1.7.7. Астрофизика высоких энергий и физика частиц

Направление науки: 2.2. Химические науки

Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты до 2030 года

Первостепенной задачей современных фундаментальных исследований в области химии остается поиск методов контроля химических реакций на уровне отдельных реагирующих молекул, который является основой всех практических приложений современного химического знания от биохимического медицинского анализа до разработки крупнотоннажных химических производств.

Другая ключевая задача химии будущего - установление химических механизмов появления жизни и процессов в живых системах. Изучение химии мышления и памяти живых систем, тесно связанное с разработкой искусственного интеллекта и развитием бионических технологий, будет иметь приоритетное значение. Развитие комплекса химических и междисциплинарных подходов к описанию сложности живых систем обеспечит переход к комплексному управлению процессами жизни на молекулярном уровне. Фундаментальное изучение химической природы живых организмов - основа разработки лекарственных средств и методов лечения от неизлечимых и социально значимых заболеваний в рамках направления фундаментальных физико-химических исследований механизмов физиологических процессов и создание на их основе фармакологических веществ и лекарственных форм для лечения и профилактики социально значимых заболеваний. Важное значение будут иметь задачи создания новых лекарств для ранней диагностики и лечения онкологических и тяжелых вирусных заболеваний, аутоиммунных и орфанных заболеваний. Большим вызовом для химии является антибиотикорезистентность и поиск альтернативных, принципиально новых антибактериальных средств.

В связи с глобальными климатическими изменениями возрастающую роль в развитии химической науки будут играть исследования, нацеленные на охрану окружающей среды и снижение антропогенной нагрузки на экосистемы. Понимание химических взаимосвязей планетарного комплекса, включающих землю, море, атмосферу и биосферу, позволит эффективно поддерживать сложный экологический баланс и жизнеспособность биосферы нашей планеты. Решение этой фундаментальной проблемы имеет принципиальное значение для разработки государственной политики, нацеленной на предотвращение деградации окружающей среды. Одно из ключевых направлений "зеленой химии" будущего - создание биоподобных химических технологий с использованием самособирающихся сложных систем и материалов. Динамическая самоорганизация смесей химических компонентов в сложные системы от наноразмерных до макроскопических по аналогии с биологической сборкой станет основой технической революции в химическом производстве. Новые принципы химического преобразования вещества, основанные на переходе от синтеза соединений, нуждающихся в выделении и очистке, к "самооптимизирующемуся" целевому синтезу готового продукта, поднимут эффективность химического производства на принципиально новый уровень и одновременно снизят нагрузку на окружающую среду.

Важными задачами остаются социально ориентированная разработка новых материалов и технологий их производства, создание эффективных систем защиты граждан от терроризма, несчастных случаев, преступлений и болезней, минимизация урона в случае техногенных катастроф. Исследования в этой области будут нацелены на создание высокоселективных сенсоров и тест-систем для идентификации опасных веществ и организмов, быстрого и надежного обнаружения токсичных и опасных химических веществ, а также взрывчатых веществ.

К прорывным направлениям будет относиться разработка соединений и материалов с заданными свойствами, инновационных материалов для обеспечения материальной основы информационных технологий, которые определяют успехи инновационной промышленности. "Биоподобная" стратегия химического синтеза в сочетании с методами хемоинформатики и быстрого скрининга открывает возможность для получения принципиально новых, адаптивных, самовосстанавливающихся умных "материалов-устройств", "материалов-гибридов", сочетающих в себе органические и неорганические соединения, и молекулярных машин, интегрированных с нейронными сетями и системами машинного обучения. Следствием развития химии самосборки станет создание компактных, программируемых, универсальных синтезаторов материалов, способных производить функционально различные материалы из одного и того же набора стартовых компонентов и адаптировать конечный продукт под конкретную задачу.

Одним из ключевых направлений фундаментальных исследований в химии станут химические проблемы получения и преобразования энергии, использования альтернативных и возобновляемых источников энергии. В условиях растущей конкуренции за энергетические ресурсы и уменьшения глобальной ресурсной базы актуальным будет развитие "зеленой" энергетики на основе возобновляемой дешевой энергии с новыми способами ее производства, хранения и транспортировки. Современные способы производства и использования энергии, основанные на потреблении конечных ресурсов и природных ископаемых планеты, создают экологическое давление на окружающую среду и человечество. Эффективной альтернативой ископаемому топливу, наряду с атомной энергетикой, станет использование топливных элементов различных типов на основе водорода, использование неисчерпаемой энергии солнечного света и применение сверхпроводников, которые позволят существенно снизить потери при передаче и повысить эффективность распределения энергии.

Перечень приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований

Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований 2.2.1. Фундаментальные основы химии2.2.1.1. Природа химической связи, реакционной способности, механизмов реакций, физико-химических свойств веществ

2.2.1.2. Новые атом- и энергосберегающие методы синтеза химических веществ

2.2.1.3. Биологически активные органические соединения

2.2.1.4. Новые полимерные, композитные, нано- и сверхтвердые материалы

2.2.1.5. Процессы горения и взрыва

2.2.1.6. Новые соединения радиоактивных элементов

2.2.1.7. Фундаментальная химия и химическая технология платиновых металлов и их соединений

2.2.1.8. Химия соединений редкоземельных металлов

2.2.2. Научные основы создания новых материалов с заданными свойствами и функциями, в том числе высокочистых и наноматериалов2.2.2.1. Фундаментальные основы получения новых металлических, керамических и углеродсодержащих композиционных материалов

2.2.2.2. Методы и технологии получения неорганических, органических и гибридных наноматериалов и композитных наноматериалов для альтернативной энергетики

2.2.2.3. Физико-химические основы синтеза функциональных материалов для различных областей современной техники

2.2.2.4. Новые материалы и технологии в интересах развития Арктической зоны Российской Федерации

2.2.2.5. Твердофазные и иные безрастворные методы синтеза, модифицирования и выделения полимеров

2.2.2.6. Материалы, включая наноматериалы, на основе платиновых металлов для широких практических приложений

2.2.2.7. Новые функциональные материалы на основе соединений редкоземельных металлов

2.2.3. Физико-химические основы рационального природопользования и охраны окружающей среды на базе принципов "зеленой химии" и высокоэффективных каталитических систем, создание новых ресурсои энергосберегающих металлургических и химико-технологических процессов, включая углубленную переработку углеводородного и минерального сырья различных классов, бытовых и техногенных отходов, а также новые технологии переработки облученного ядерного топлива и обращения с радиоактивными отходами2.2.3.1. Физико-химические основы новых экологически безопасных и безотходных технологий для разделения и извлечения стратегически важных металлов

2.2.3.2. Высокотехнологичные методы мониторинга и контроля окружающей среды

2.2.3.3. Технологии создания различных типов нержавеющих, коррозионно-, износои хладостойких сталей

2.2.3.4. Технологии глубокой переработки различных видов углеродного сырья

2.2.3.5. Энерго- и ресурсосберегающие технологии получения конверсионных полимерных покрытий

2.2.3.6. Технологии получения веществ высокой чистоты и продуктов с высокой добавленной стоимостью

2.2.3.7. Технологии переработки отработанного ядерного топлива

2.2.3.8. Технологии производства новых видов ядерного топлива

2.2.3.9. Физикохимия радионуклидов

2.2.3.10. Экологически безопасные и ресурсосберегающие методы обработки целлюлозы и других возобновляемых полимеров

2.2.3.11. Экологически безопасные методы переработки полимерных отходов

2.2.3.12. Бесхлорные методы синтеза органических, элементоорганических и неорганических соединений и полимеров

2.2.3.13. Цифровые комбинаторные методы получения новых полимерных материалов

2.2.3.14. Эффективная переработка минерального сырья и рециклинга платиновых металлов

2.2.3.15. Методы выделения и разделения редкоземельных металлов

2.2.4. Химические проблемы получения и преобразования энергии, фундаментальные исследования в области использования альтернативных и возобновляемых источников энергии2.2.4.1. Фундаментальные основы электрохимических накопителей энергии

2.2.4.2. Материаловедческие основы водородной энергетики

2.2.4.3. Фундаментальные основы конверсии солнечного излучения в электричество

2.2.4.4. Фундаментальные основы материаловедения энергогенерирующих и энергоаккумулирующих устройств

2.2.5. Фундаментальные физико-химические исследования механизмов физиологических процессов и создание на их основе фармакологических веществ и лекарственных форм для лечения и профилактики социально значимых заболеваний2.2.5.1. Инновационные лекарственные средства и вакцины

2.2.5.2. Методы химического конструирования молекулярных сенсоров и индикаторов для диагностики социально значимых заболеваний человека

2.2.5.3. Новые методы медицинской химии

2.2.5.4. Методология химико-биологического скрининга для оценки новых лекарственных средств

2.2.5.5. Системы адресной доставки лекарственных препаратов

2.2.5.6. Радиофармацевтические препараты для диагностики и терапии

2.2.5.7. Новые типы биоматериалов

2.2.5.8. Научные основы получения и применение соединений платиновых металлов для сенсорных, биологических и медицинских приложений

2.2.6. Фундаментальные исследования в области химии и материаловедения в интересах обороны и национальной безопасности страны2.2.6.1. Энергонасыщенные материалы

2.2.6.2. Компонентная база топлива нового поколения

2.2.6.3. Методы расчетно-экспериментального моделирования процессов горения топлива

2.2.6.4. Новые методы получения твердых ракетных топлив и взрывчатых составов с улучшенными эксплуатационными характеристиками на основе аддитивных технологий, волнового воздействия и сверхкритических флюидов

2.2.6.5. Новые аппаратно-вычислительные комплексы на основе наноразмерных сенсоров с целью экспрессной идентификации отравляющих и токсичных веществ

2.2.7. Химические и физико-химические процессы и материалы для сферы информационных технологий2.2.7.1. Материалы для устройств электроники и фотоники

2.2.7.2. Материалы и функциональные структуры для оптики

2.2.7.3. Органические и неорганические мемристоры

2.2.7.4. Фоторезисты для нанолитографии

2.2.7.5. Летучие металлорганические соединения - прекурсоры материалов для микро- и радиоэлектроники

2.2.7.6. Материалы для органической и гибридной электроники

2.2.7.7. Материалы для мягкой робототехники

Направление науки: 2.3. Науки о Земле

Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты до 2030 года

Новые фундаментальные знания постоянно формируют базис для развития наук о Земле и одновременно способствуют решению важнейших задач, среди которых расширение минерально-сырьевой базы, поиск и разведка твердых, жидких и газообразных стратегически важных полезных ископаемых, безопасная и ресурсосберегающая разработка их месторождений, глубокая переработка минерального сырья с учетом комплексного содержания ценных компонентов, прогноз и предупреждение опасных катастрофических природных и техногенных явлений, адаптация к изменениям окружающей среды и климата.

Геология, геофизика, геохимия, геоэкология, география, науки об атмосфере и климате играют огромную роль в выполнении задач, поставленных в Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г. № 145 "О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации", в области поиска, добычи и переработки углеводородов и минерального сырья, экологии и снижения негативного воздействия человека на окружающую среду и климат.

Российская Федерация обладает огромными запасами природных богатств, от рационального и научно обоснованного использования которых зависит настоящее и будущее нашей страны. В связи с этим необходимо наращивание региональных геологических исследований в целях расшифровки строения и эволюции крупных сегментов складчатых поясов и платформ в отношении перспективных видов минерального сырья, а также в целях разработки новых эффективных, экологически безопасных технологий поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых, в том числе в арктических условиях.

Важным является получение новых фундаментальных результатов в области происхождения жизни, кризисов в эволюции биосферы Земли, седиментационных процессов в океанических, окраинно-морских и континентальных бассейнах.

Исследования минералогии и петрологии магматических, метаморфических, метасоматических и рудно-магматических систем, а также элементной и изотопной геохимии и геохронологии служат фундаментальной основой для всех геологических и минерагенических работ. Разностороннее развитие этих направлений является главным фактором прогресса знаний в науках о Земле. Для понимания процессов формирования и эволюции Земли большое значение имеют процессы, протекающие в мантии, при взаимодействии коры и мантии, мантии и ядра. Одной из важных задач является изучение глубинного вещества Земли, поступающего на поверхность, - ксенолитов мантийных пород и минералов, расплавных и флюидных включений в магматических породах. Исследования вещества метеоритов, планет и их спутников, позволяют проводить реконструкции химического состава, возраста и условий формирования самых ранних стадий эволюции Земли, а также способствуют человечеству осваивать внеземные объекты.

Для развития фундаментальных основ прогноза и раннего предупреждения природных катастроф важными являются наземный и спутниковый мониторинг активных геодинамических процессов (землетрясения, вулканизм, оползни, карст, цунами, лавины и др.), совершенствование методов их изучения и моделирования, включая моделирование опасных морских явлений и оценку их воздействия на прибрежную инфраструктуру. Прогресс в этой области может быть достигнут путем анализа больших массивов наземных и спутниковых геолого-геофизических, географических и геодезических данных с применением системного анализа, математического моделирования, цифрового картографирования, машинного обучения и искусственного интеллекта.

Важной задачей является изучение состава, структуры и динамики атмосферы (включая ионосферу и магнитосферу), в частности развитие теоретических методов описания, диагностики и прогнозирования процессов в атмосфере и экстремальных явлений. Регистрация и изучение магнитных бурь и их характеристик - амплитуды, интенсивности, момента начала бури и ее длительности.

В условиях меняющегося климата важнейшим направлением является оценка региональных и глобальных климатических изменений, структура и прогноз состояния криосферы, в том числе многолетнемерзлых толщ и криогенных ландшафтов. В условиях антропогенных загрязнений и климатических изменений фундаментальное значение имеет повышение эффективности использования водных ресурсов суши с целью обеспечения населения страны чистой питьевой водой и прогнозирование изменений состава воды. Для решения геоэкологических проблем важным является оценка воздействия промышленных и бытовых объектов на загрязнение природной среды Российской Федерации.

Перечень приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований

Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований

2.3.1. Геофизика2.3.1.1. Геофизические методы изучения строения, вещественного состава земных недр и глубинных процессов, взаимодействие геосфер

2.3.1.2. Геофизические поля, модели строения и эволюции Земли и планет

2.3.1.3. Происхождение и эволюция геомагнитного поля

2.3.1.4. Геофизические методы поисков и разведки полезных ископаемых

2.3.1.5. Сейсмология и методы сейсмической томографии

2.3.1.6. Природные катастрофические явления, оценка и прогноз цунами-, сейсмической и вулканической опасности

2.3.2. Геология2.3.2.1. Эволюция Земли в процессе ее геологической истории, ранняя история Земли

2.3.2.2. Стратиграфия и геологическая корреляция, палеонтология

2.3.2.3. Литология

2.3.2.4. Строение и эволюция глобальных и региональных тектонических структур

2.3.2.5. Неотектоника и современные геодинамические процессы

2.3.2.6. Геология и полезные ископаемые океанов и морей

2.3.2.7. Математическое моделирование геодинамических процессов

2.3.3. Минералогия и петрология2.3.3.1. Минералогия и кристаллохимия

2.3.3.2. Магматическая петрология

2.3.3.3. Метаморфическая петрология

2.3.3.4. Метасоматические процессы

2.3.3.5. Экспериментальная минералогия и петрология

2.3.3.6. Современный вулканизм, состав магм и продуктов вулканических извержений, моделирование физико-химических процессов

2.3.4. Геохимия и космохимия2.3.4.1. Химический состав Земли и ее оболочек

2.3.4.2. Изотопная геохимия и геохронология

2.3.4.3. Формирование и эволюция внеземного вещества, Луны, планет и малых тел Солнечной системы

2.3.4.4. Геохимия органического вещества, геохимия осадконакопления в Мировом океане

2.3.4.5. Биогеохимия и эволюция биосферы

2.3.5. Геология твердых полезных ископаемых2.3.5.1. Закономерности образования и размещения твердых полезных ископаемых в различные периоды истории Земли

2.3.5.2. Эндогенное рудообразование (металлогенические провинции, эпохи и рудные месторождения - от генетических моделей к прогнозу минеральных ресурсов)

2.3.5.3. Флюидно-магматические и флюидно-метаморфогенные системы и процессы рудообразования

2.3.5.4. Экзогенное рудообразование (условия формирования кор выветривания, осадочных и россыпных рудных месторождений)

2.3.6. Геология жидких и газообразных полезных ископаемых (нефть, газ, водород, гелий, металлоносные рассолы)2.3.6.1. Геолого-тектонические обстановки и физико-химические условия формирования жидких и газообразных полезных ископаемых

2.3.6.2. Методы прогноза и оценки энергоресурсов (углеводородное сырье, водород) и сопутствующих стратегически ценных жидких минеральных компонентов на больших глубинах

2.3.6.3. Углеводородные ресурсы арктического шельфа и сопредельных территорий суши

2.3.6.4. Новые экономически эффективные, экологически безопасные, ресурсосберегающие инновационные технологии поисков, разведки и разработки месторождений углеводородов

2.3.7. Горные науки2.3.7.1. Геомеханика, гидро-, газои термодинамика горных пород, физико-химические свойства и разрушение геоматериалов

2.3.7.2. Комплексная, технологически эффективная и экологически безопасная добыча, обогащение и глубокая переработка минерального сырья

2.3.7.3. Моделирование горнотехнических систем и процессов техногенного преобразования недр

2.3.7.4. Методы мониторинга опасных техногенных процессов, обеспечение безопасного ведения горных работ

2.3.7.5. Захоронение радиоактивных и токсичных отходов, разработка и внедрение экологически безопасных и эффективных способов обращения с опасными отходами

2.3.8. Океанология2.3.8.1. Физика океана

2.3.8.2. Взаимодействия в системе "атмосфера - океан - суша"

2.3.8.3. Осадконакопление в океане

2.3.8.4. Химия океана

2.3.8.5. Биоокеанология, морские экосистемы и биологическая продуктивность

2.3.8.6. Методы, технологии и аппаратура морских исследований

2.3.8.7. Опасные процессы, связанные с океаном (системы мониторинга, прогноз и адаптация)

2.3.9. Науки об атмосфере и климате2.3.9.1. Физика атмосферы

2.3.9.2. Химия атмосферы

2.3.9.3. Диагностика, моделирование и прогнозирование изменений климата

2.3.9.4. Взаимодействие климата, биогеохимических циклов и других процессов в биосфере

2.3.9.5. Проблемы адаптации и регулирования, связанные с изменением климата, оценка ущерба от изменения климата

2.3.9.6. Методы, технологии и аппаратура атмосферных и ионосферных исследований

2.3.10. География, геоэкология и рациональное природопользование2.3.10.1. Палеогеография и эволюция природной среды

2.3.10.2. Геоморфология

2.3.10.3. Биогеография и география почв

2.3.10.4. Ландшафтоведение, геохимия ландшафтов, антропогенное воздействие на ландшафты

2.3.10.5. Экономическая, социальная и политическая география

2.3.10.6. Оценка рисков опасных природных процессов и экстремальных природных явлений

2.3.10.7. Криосфера Земли и ее пространственно-временная эволюция

2.3.11. Водные ресурсы, гидрология суши2.3.11.1. Гидрология, гидрохимия и экологическое состояние вод суши

2.3.11.2. Гидрогеология и ресурсы подземных вод

2.3.11.3. Прогнозирование гидрологического цикла и опасных гидрологических явлений. Научное обеспечение водной безопасности страны

2.3.12. Аэрокосмические исследования Земли2.3.12.1. Методы дистанционного зондирования Земли в науках о Земле

2.3.12.2. Аппаратура и методы дистанционного зондирования Земли, включая новые системы измерения и обработки данных

2.3.12.3. Методы космической геодезии в изучении геодинамических процессов

2.3.13. Метрология и цифровизация в науках о Земле2.3.13.1. Системы наземных наблюдений, включая геофизические сети

2.3.13.2. Комплексная интерпретация геолого-геофизических данных

2.3.13.3. Картография и геоинформатика, геоинформационные технологии, включая методы искусственного интеллекта и численное моделирование

Направление науки: 2.4. Биологические науки

Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты до 2030 года

Современная биология рассматривает организацию живых систем на двух уровнях. Общая биология исследует процессы на уровне организмов, популяций, видов, сообществ и экосистем в их взаимодействии с окружающей средой. Физико-химическая биология изучает молекулярные основы жизни, состав и строение клеток и лежащие в основе их жизнедеятельности молекулярные процессы.

Исследования в области биологии развития и эволюции живых систем направлены на решение важнейших проблем биологии - понимание эволюции живых организмов, механизмов формирования биологического разнообразия и роли в этом процессе онтогенетических преобразований. Знание этих механизмов позволяет понять ход эволюционного процесса в органическом мире в прошлом и прогнозировать его перемены в будущем.

Исследования экологии организмов и сообществ направлены на получение новых знаний о структуре и функциях живых систем на уровне организмов, популяций, сообществ и экосистем, на выявление факторов, механизмов и закономерностей их функционирования и динамики в связи с глобальными изменениями на Земле (включая изменение климата и антропогенное воздействие).

Исследования биологического разнообразия и биоресурсов направлены на получение новых результатов по оценке их современного состояния и динамики. Большое значение имеет изучение еще малоисследованных групп организмов, сообществ и биоценозов. Эти работы необходимы для создания новых биологических коллекций и разработки новых биотехнологий (для сельского, лесного и рыбного хозяйства, фармацевтики, сохранения окружающей среды и др.). Такие исследования позволят разработать новые технологии устойчивого и неистощительного использования природных биологических ресурсов.

Исследования в области общей генетики направлены на выяснение молекулярно-генетических механизмов генотипической и фенотипической изменчивости и адаптаций организмов, разработку основ управления генофондами организмов. Будут выполнены актуальные исследования по выявлению генов и генных сетей, контролирующих развитие ценных признаков растений и животных, разработке молекулярных маркеров для селекции, а также изучению механизмов взаимодействия "паразит - хозяин" с использованием омиксных технологий (на геномном, транскриптомном и протеомном уровнях). Актуальны и исключительно важны исследования по структуре генофонда и истории формирования народов Российской Федерации.

Исследования почв как компонента биосферы имеют исключительную важность, поскольку их плодородие является важнейшим фактором обеспечения продовольствием населения нашей планеты. В связи с этим большое значение имеет изучение влияния глобальных климатических изменений и хозяйственной деятельности на экологические функции почв, понимание направленности и скорости элементарных почвенных процессов в ходе естественной и антропогенной эволюции почв вследствие экзогенных поступлений (удобрения, гербициды, пестициды), что позволит разработать биогеохимические стандарты, связанные с воздействием на окружающую среду и здоровье человека. Особую актуальность имеют проблемы регулирования циклов биофильных элементов в наземных экосистемах, включая исследование особой роли почвы в круговоротах углерода и азота и оценку роли почв и почвенного покрова в эмиссии и стоке парниковых газов.

Исследования в области функциональной микробиологии включают анализ микробных сообществ различных экологических ниш, разработку методов анализа их метагеномов, поиск продуцентов новых антибиотиков и биокатализаторов. Актуальным в экспериментальной биологии растений является изучение детальных механизмов фотосинтетических процессов с перспективой создания в будущем эффективных искусственных фотосинтетических систем, что позволит получить неисчерпаемый источник пищевых ресурсов непосредственно из атмосферы. Важнейшими задачами этого направления являются создание методологии управляемого онтогенеза и продуктивности растений, исследование стратегии и механизмов их адаптации к стрессовым факторам среды, конструирование биологически безопасных линий растений с заданными свойствами при помощи генетического редактирования.

Исследования в области биохимии, биофизики и структурной биологии направлены на идентификацию и установление состава и пространственной структуры биомолекул, а также понимание, как структура биомолекул определяет их функцию. Изучение совокупности химических реакций клетки и закономерностей их катализа позволит выявить новые точки приложения для создания новых лекарств и иных биорегуляторов клеточных процессов. На основе полученных данных будут разрабатываться дизайн (в первую очередь компьютерный) и синтез биомолекул любого класса и их неприродных аналогов, в том числе посредством методов органического синтеза, а также белковой, клеточной и генной инженерии.

Молекулярная биология, молекулярная генетика и геномные исследования направлены на изучение механизмов хранения, передачи и реализации генетической информации. Особое значение имеют установление молекулярных механизмов взаимодействия белков и низкомолекулярных биорегуляторов с дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК) и рибонуклеиновой кислотой (РНК), а также раскрытие регуляторных механизмов координированного функционирования генов, приводящих к появлению определенных признаков, и изучение посттранскрипционных этапов экспрессии генетической информации. Полногеномные исследования позволят создать новые методы диагностики и терапии наиболее распространенных наследственных заболеваний. Большие перспективы открываются в связи с развитием геномного редактирования.

Исследования в области клеточной биологии и иммунологии направлены на выяснение причин онкологических заболеваний, в значительной степени связанных с нарушениями клеточной дифференцировки и иммунитета. Важнейшими задачами данного направления являются выявление генетических программ старения, смерти и механизмов нарушения нормального развития клеток, а также разработка методов повышения эффективности иммунной системы организма. Особое значение имеет получение стабильных линий стволовых клеток человека, способных к тканеспецифической дифференцировке и применению при создании искусственных органов.

Исследования в области системной биологии и биоинформатики направлены на решение актуальных задач биологии с использованием современных математических и вычислительных методов. Особую актуальность имеет разработка алгоритмов и программ для высокоэффективной функциональной аннотации геномов, транскриптомов, протеомов, метаболомов микроорганизмов, растений, животных и человека, создание теоретических основ и методических подходов к изучению сетевых динамических взаимодействий биомолекул.

Работы в области биотехнологии позволят создать новые эффективные технологии для промышленности, сельского хозяйства, медицины, рационального природопользования и сохранения природных экосистем.

Исследования в области синтетической биологии направлены на создание технологий и инструментов целенаправленного изменения и конструирования геномов в целях создания организмов и их компонентов, содержащих не встречающиеся в природе биосинтетические пути. В результате этих работ в дальнейшем предполагается разработка подходов к разработке технологий создания полностью искусственных живых организмов.

Перечень приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований

Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований

2.4.1. Биология развития и эволюция живых систем2.4.1.1. Закономерности индивидуального и исторического развития живых систем разных уровней организации

2.4.1.2. Закономерности эволюции, видообразования и морфогенеза высших растений, водорослей, грибов и особенности их биогеографии в историческом аспекте

2.4.1.3. Развитие теории становления и эволюции биосферы

2.4.1.4. Морфогенез и эволюция организмов

2.4.1.5. Теоретические основы эволюции онтогенеза

2.4.1.6. Механизмы регуляции онтогенеза, формообразования и гибридизации

2.4.1.7. Закономерности микроэволюции, в том числе симпатрического формообразования и гибридизации

2.4.1.8. Механизмы регенерации и способы ее модуляции

2.4.2. Экология организмов и сообществ2.4.2.1. Структура и функции живых систем, динамика ресурсного потенциала и биосферных функций

2.4.2.2. Устойчивость организмов и экосистем в условиях естественных и антропогенных воздействий

2.4.2.3. Перенос энергии и веществ между смежными экосистемами

2.4.2.4. Закономерности формирования основных типов взаимодействия организмов в экосистемах, включая роль паразитов

2.4.2.5. Роль каскадного эффекта и видов-эдификаторов (ключевых видов) в функционировании экосистем

2.4.2.6. Закономерности поведения и миграций животных, научные основы управления поведением

2.4.2.7. Методология мониторинга естественных и антропогенных экосистем

2.4.2.8. Национальные и региональные информационные системы, обеспечивающие доступ к информации по биоразнообразию организмов и экосистем

2.4.2.9. Механизмы воздействия загрязнений разных типов на суборганизменном, организменном, популяционном и экосистемном уровнях, основы экологического нормирования антропогенного воздействия

2.4.2.10. Основы реабилитации экосистем и способов борьбы с биоповреждениями

2.4.2.11. Биологические инвазии чужеродных видов

2.4.2.12. Реконструкция морских и наземных ископаемых экосистем в геоисторическом прошлом планеты

2.4.2.13. Экологические основы обеспечения биологической безопасности

2.4.3. Биологическое разнообразие и биоресурсы2.4.3.1. Разнообразие вирусов и микроорганизмов

2.4.3.2. Разнообразие грибов

2.4.3.3. Разнообразие высших растений и водорослей

2.4.3.4. Разнообразие симбионтов, включая паразитические организмы

2.4.3.5. Разнообразие животных

2.4.3.6. Разнообразие наземных сообществ и экосистем

2.4.3.7. Разнообразие пресноводных и морских сообществ и экосистем

2.4.3.8. Ресурсные и средообразующие функции биоразнообразия

2.4.3.9. Организмы и экосистемы как биоресурсы

2.4.3.10. Биологические коллекции, включая генетические банки вирусов, клеток, микроорганизмов, растений и животных

2.4.3.11. Сохранение биологического разнообразия и рациональное использование биологических ресурсов Российской Федерации

2.4.3.12. Сохранение и восстановление редких и хозяйственно ценных видов организмов

2.4.4. Общая генетика2.4.4.1. Структурная, популяционная и эволюционная генетика вирусов, микроорганизмов, растений, животных и человека

2.4.4.2. Геномы и генетический контроль формирования хозяйственно ценных признаков растений, генетические технологии селекции сельскохозяйственных культур

2.4.4.3. Генетическое разнообразие микроорганизмов, значимых для биотехнологической промышленности, структурно-функциональная организация их геномов

2.4.4.4. Геномы и генетический контроль формирования селекционно ценных признаков животных, генетические модели для изучения контроля физиологических функций животных и человека

2.4.4.5. Генофонды народов Российской Федерации и соседних стран, ДНК-идентификация человека

2.4.4.6. Генетические факторы повышенной чувствительности живых организмов к физическому и химическому загрязнению окружающей среды и предрасположенности к патологиям, генетическая токсикология

2.4.4.7. Эпигенетика и эпигеномика, роль эпигенетических факторов в наследовании и изменчивости фенотипических признаков

2.4.4.8. Генетический контроль развития растений, животных и человека, а также физиологических процессов, поведения и когнитивных функций

2.4.4.9. Генетические механизмы симбиогенеза, механизмы взаимодействия "хозяин - паразит" и "хозяин - микробиом"

2.4.4.10. Генетические и эпигенетические маркеры ранней дифференциальной диагностики социально значимых и орфанных заболеваний

2.4.4.11. Механизмы генетического контроля изменения и перепрограммирования наследственной информации в поколениях клеток и организмов

2.4.5. Почвы как компонент биосферы2.4.5.1. Воздействие глобальных климатических изменений и хозяйственной деятельности на экологические функции почв, изменение их состава, водно-воздушного и термического режимов

2.4.5.2. Формирование и функционирование почвенного покрова в геологической истории Земли, палеопочвы как индикаторы состояния и эволюции биосферы в различные геологические и исторические эпохи

2.4.5.3. Роль криогенеза в формировании и эволюции почв, в глобальном круговороте веществ и энергии в биосфере и консервации генетических ресурсов

2.4.5.4. Направленность и скорость элементарных почвенных процессов в ходе естественной и антропогенной эволюции почв

2.4.5.5. Основы оценки современного состояния почвенного покрова и прогноза его развития в результате глобальных и региональных изменений климата

2.4.5.6. Биогеографические закономерности эволюции почв в связи с вековой изменчивостью факторов почвообразования

2.4.5.7. Роль почвы в глобальных круговоротах углерода и азота, эмиссии и стоке парниковых газов, состав и устойчивость почвенного органического вещества

2.4.5.8. Микробиом почв, микробные сообщества основных типов почв, ключевые группы генов и геномов, определяющие базовые процессы почвообразования и развития растений

2.4.5.9. Математическое моделирование и прогнозирование продуктивности лесных экосистем Российской Федерации, циклов биофильных элементов и сукцессионных процессов в системе "почва - растительность - атмосфера"

2.4.5.10. Цифровые технологии для сбора, хранения и обработки почвенных данных

2.4.6. Функциональная микробиология и вирусология2.4.6.1. Новые микроорганизмы и вирусы и их функциональная роль в биосфере

2.4.6.2. Характеристика микробных и вирусных сообществ биосферы, включающая метагеномный и транскриптомный анализ

2.4.6.3. Новые метаболические пути у микроорганизмов. Новые биологически активные метаболиты и ферменты с биотехнологическим потенциалом

2.4.6.4. Молекулярные механизмы взаимодействия микро- и макроорганизмов

2.4.6.5. Пути и механизмы распространения резистентных микроорганизмов и генов резистентности к антимикробным препаратам (в системе здравоохранения, в окружающей среде, продуктах питания, животноводстве, сельском хозяйстве и ветеринарии)

2.4.7. Экспериментальная биология растений2.4.7.1. Молекулярные механизмы регуляции физиологических процессов и стресс-физиология растений, биофотоника

2.4.7.2. Механизмы регуляции метаболизма растительной клетки, старение, аутофагия и программируемая гибель клеток у растений

2.4.7.3. Клеточная организация, биомеханические и молекулярные механизмы контроля роста растений, их адаптации и ориентации в пространстве, космическая биология растений

2.4.7.4. Фотосинтез, его регуляция и моделирование

2.4.7.5. Растительно-микробные взаимоотношения и аллелопатия

2.4.7.6. Глобальная экология и эволюционная физиология растений

2.4.8. Биохимия, биофизика и структурная биология2.4.8.1. Идентификация, характеризация и установление структуры биомолекул

2.4.8.2. Структурно-функциональный анализ биополимеров, низкомолекулярных биорегуляторов, надмолекулярных комплексов и их взаимодействий

2.4.8.3. Процессы метаболизма и их регуляция, биоэнергетика

2.4.8.4. Молекулярные механизмы патологических состояний

2.4.8.5. Биокатализ

2.4.8.6. Системный функциональный анализ состава клеток и тканей "омиксными" методами

2.4.8.7. Биоимиджинг-визуализация биологических молекул и процессов

2.4.8.8. Молекулярные механизмы воздействия физических факторов на биологические объекты

2.4.9. Молекулярная биология, молекулярная генетика и геномные исследования2.4.9.1. Структурно-функциональная организация и регуляция активности геномов живых организмов и вирусов

2.4.9.2. Молекулярные механизмы экспрессии генов

2.4.9.3. Структурно-функциональный анализ генов в норме и патологии

2.4.9.4. Новые методы геномного редактирования

2.4.9.5. Молекулярные механизмы репликации, транскрипции и репарации дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК)

2.4.9.6. Структурно-функциональный анализ функций некодирующих рибонуклеиновых кислот (РНК), в том числе малых и микроРНК

2.4.9.7. Молекулярные механизмы биосинтеза белка и их регуляция

2.4.9.8. Организация и экспрессия генетического материала в онтогенезе

2.4.10. Клеточная биология и иммунология2.4.10.1. Механизмы пролиферации, дифференцировки, канцерогенеза, старения и гибели клеток

2.4.10.2. Клеточное ядро, хромосомы, функциональная геномика

2.4.10.3. Клеточные мембраны, механизмы рецепции и внутриклеточная сигнализация

2.4.10.4. Стволовые клетки, механизмы самоподдержания, дифференцировки и репрограммирования

2.4.10.5. Механизмы врожденного и адаптивного иммунитета

2.4.10.6. Механизмы управления иммунными процессами, иммуногенетика

2.4.11. Системная биология и биоинформатика2.4.11.1. Моделирование структуры, стабильности, функции биомолекул и их комплексов, а также генных сетей, молекулярно-генетических систем и процессов

2.4.11.2. Моделирование биофизических, экосистемных и биосферных процессов

2.4.11.3. Интеграция и анализ больших массивов генетических, структурных и иных биологических данных

2.4.11.4. Биоинформатические модели функционирования клетки

2.4.12. Биотехнология и синтетическая биология2.4.12.1. Биоинженерия и синтетическая биология

2.4.12.2. Медицинские биотехнологии

2.4.12.3. Агробиотехнологии

2.4.12.4. Промышленная биотехнология

2.4.12.5. Экобиотехнологии

2.4.12.6. Нанобиотехнологии

III. Область научных знаний: 3. Здравоохранение, медицинские и физиологические науки

Направление науки: 3.1. Физиологические науки

Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты до 2030 года

Основой развития нейронаук является создание научной платформы для разработки систем искусственного интеллекта следующего поколения - нейроморфного искусственного интеллекта. Платформа призвана преодолеть фундаментальные ограничения в возможностях существующих систем искусственного интеллекта за счет использования фундаментальных принципов работы естественных нейрокогнитивных систем. Нейронауки ставят ряд новых задач, которые касаются исследования биологических нейронных сетей, фундаментальных характеристик головного мозга (интеллекта, памяти и сознания) и могут быть перенесены на системы искусственного интеллекта следующего поколения.

Актуальны научные задачи, решение которых приблизит к пониманию, как работает мозг, включающие в себя исследование принципов физиологической организации поведения при интеграции сенсорных, когнитивных и управляющих процессов, формирование и хранение памяти, развитие мозга в онтогенезе и эволюции, нейротехнологии биоуправления для робототехнических систем и расширения функций мозга, пути регуляции когнитивных функций мозга в норме и при патологии, нейрогенетические подходы к исследованию мозга.

К перспективным научным задачам относится проблема гомеостаза, механизма стабилизации физико-химических параметров жидкостей внутренней среды. Проблема целостности организма в ее физиологическом осмыслении должна в новом десятилетии стать одной из ключевых не только в физиологии, но и в науках о жизни. Понимание молекулярной организации каждого из элементов клеток живого существа требует ответа на вопрос, как молекулярные компоненты объединяются в целое, как осуществляется их регуляция для целенаправленного поведения человека или животного, где происходит дезинтеграция, как развивается патологический процесс, болезнь. Естественный интеллект, рождение мысли, деятельность мозга и сердца требуют стабильности среды, окружающей каждую клетку, создания внутренней среды с минимальными колебаниями параметров связано с энергетическими затратами организма. Изучение физиологии гомеостаза откроет новые возможности для получения ожидаемых прорывных научных результатов и обеспечит выявление закономерностей организации их работы в целостном организме, а также разработку новых технологий высокоселективного транспорта всей палитры химического состава живых систем.

Актуальным направлением остается разработка новых стратегий фармакологической коррекции нарушений физиологических функций при болезнях человека на основе современных данных геномики, молекулярной биологии и биохимии, патофизиологии.

Перспективным направлением является изыскание патогенетически обоснованных фармакологических способов регуляции рецепторов и сопряженных сигнальных каскадов, эпигенетических процессов, ионных каналов, ферментов, транспортеров и других физиологически важных образований, опосредующих фармакодинамику и фармакокинетику лекарств.

Одной из важнейших научных задач современной физиологии остается транспорт разнообразных веществ по организму, начиная с кислорода и питательных веществ и заканчивая гормонами, цитокинами и физиологически активными пептидами. Ожидаемые прорывные результаты позволят решить целый ряд прикладных задач по проблемам направленной доставки лекарств, выяснения причин отторжения имплантируемых устройств.

Исследования транспорта кислорода, иммунитета, гемостаза, кроветворения представляют собой важнейшие фундаментальные задачи не только современной физиологии, но и всей биологии. Решение этих задач направлено на создание новых способов терапии и диагностики широкого круга социально значимых заболеваний, новых способов доставки лекарственных препаратов и их производства в самом организме (например, в эритроцитах-биореакторах), создание принципиально новых растворов для переливания крови с дополнительными функциональными свойствами, которые необходимы для медицины чрезвычайных ситуаций.

К перспективным научным задачам относится изучение физиологии иммунной системы. Разработка способов модуляции ее механизмов актуальна и дает возможности для развития новых направлений медицины, включая иммунотерапию онкологических заболеваний.

Важной научной задачей в области развития диагностики и мониторинга онкологических заболеваний является разработка и создание диагностических тестов, основанных на идентификации и анализе циркулирующих опухолевых клеток и (или) циркулирующей опухолевой дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в периферической крови, оценке профиля некодирующих рибонуклеиновых кислот (РНК) в опухолевой ткани и (или) биологических жидкостях (кровь, моча, асцитическая жидкость и др.). Актуальными являются задачи, связанные с молекулярным профилированием опухолей, в том числе обнаружение новых молекулярных детерминант - драйверных генов и маркеров метастазирования, изучением роли стволовых клеток и сигнальных путей, контролирующих метастатическую колонизацию опухолевыми клетками, нарушения в работе которых определяют прогрессию опухоли. Перспективным направлением является изучение протеомного профиля опухоль-ассоциированных клеток, путей их воздействия на первичную опухоль, а также факторов, определяющих формирование преметастатических ниш, механизмов и роли аутофагии в выживании опухолевых клеток. Актуальным остается исследование ангиогенных и антиангиогенных факторов опухолей и особенностей васкулогенной мимикрии. Исследование механизмов развития лекарственной резистентности опухолей позволит получить результаты для использования в синтезе препаратов нового поколения, которые помогут преодолеть приобретенную лекарственную резистентность. Одним из перспективных направлений современной фундаментальной онкологии является иммуноонкология, изучающая механизмы "ухода" опухоли от "иммунологического надзора", "иммунологических чек-пойнтов". Результатом таких исследований должна стать разработка противоопухолевых вакцин нового поколения - Т-клеточных, неоантигенных вакцин.

Одной из научных задач современной физиологии сердечно-сосудистой системы является изучение процессов, происходящих на клеточном и молекулярном уровне (например, в кардиомиоцитах) в процессе ишемии-реперфузии. Изучение патофизиологических и функциональных аспектов гипоксии сердца, головного мозга и почек на клеточном и тканевом уровне, а также изучение механизмов и эффективности реперфузии этих органов является актуальным.

Регенеративная медицина является перспективным направлением биомедицины, задачами которого являются изучение физиологических процессов регенерации и замещение тканей и органов, утраченных из-за болезни или травмы. Основными направлениями регенеративной физиологии и медицины являются клеточная физиология, генная терапия, тканевая инженерия и создание искусственных органов. Регенеративная медицина представляет собой междисциплинарное направление, объединяющее клеточных биологов, биохимиков, эмбриологов, специалистов по фармакологии и биоэтике.

Научные задачи в области космической биологии, физиологии и медицины применительно к длительным космическим полетам за пределы земной орбиты, а также формирование списка медицинских рисков, с которым столкнутся космические экипажи межпланетных миссий, ставят обсуждаемые космическими агентствами и правительствами разных стран планы отправки экспедиций к Луне и в дальнейшем к Марсу, организации там длительно функционирующих напланетных поселений. Решение поставленных задач в области космической физиологии и медицины позволит принять участие в международной кооперации стран, участвующих в дальнейшем освоении космического пространства, и создать новые технологии обеспечения жизнедеятельности российских и международных космических экипажей.

Перечень приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований

Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований

3.1.1. Высшая нервная деятельность, нейрофизиология и физиология когнитивных функций3.1.1.1. Системные, клеточные и молекулярные механизмы памяти

3.1.1.2. Взаимодействие нейронных сетей головного мозга в онтогенезе, при обучении и патологиях мозга

3.1.1.3. Механизмы когнитивных функций, сна и сознания в норме и при патологиях

3.1.1.4. Новые программы и устройства, обеспечивающие возможность управления физическими объектами по параметрам активности головного мозга человека

3.1.1.5. Нейровизуализация нейрохимических процессов в головном мозге

3.1.2. Физиология висцеральных систем3.1.2.1. Нейрогуморальные, молекулярно-клеточные и генетические механизмы функционирования висцеральных систем

3.1.2.2. Физиологические механизмы нервной, гормональной и иммунной регуляции висцеральных функций

3.1.3. Физиология сенсорных и двигательных систем3.1.3.1. Механизмы функционирования сенсорных систем

3.1.3.2. Интегративные механизмы сенсорно-моторной регуляции позы и локомоции

3.1.3.3. Управление двигательными возможностями человека и биопротезирование

3.1.4. Физиология крови3.1.4.1. Молекулярная физиология эритроцитов и транспорт газов в организме

3.1.4.2. Физиология свертывания крови и фибринолиза

3.1.4.3. Гемодинамика и реология крови и плазмы

3.1.4.4. Кроветворение (эритропоэз и продукция тромбоцитов, синтез белков плазмы)

3.1.5. Физиология иммунной системы3.1.5.1. Молекулярно-клеточные механизмы регуляции иммунного ответа

3.1.5.2. Сигнальные пути активации клеток иммунной системы при развитии иммунного ответа

3.1.6. Фундаментальные основы онкологии3.1.6.1. Современные технологические платформы для диагностики и мониторирования онкологических заболеваний

3.1.6.2. Пути преодоления лекарственной резистентности опухолей

3.1.6.3. Тканевая инженерия с трансплантацией искусственно выращенных аутологичных тканей и органов

3.1.7. Экология человека - симбионты и инфекции3.1.7.1. Генетическое разнообразие факторов вирулентности, механизмов резистентности и филогенетической структуры микробиоты человека

3.1.7.2. Физиология микроорганизмов-симбионтов человека

3.1.8. Физиологические механизмы геномной регуляции3.1.8.1. Геномные нейротехнологии избирательной регуляции активности нервных клеток

3.1.8.2. Пластичность клеток при изменении микроокружения, дифференцировке и трансдифференцировке стволовых и прогениторных клеток

3.1.8.3. Эпигенетическая регуляция физиологических функций

3.1.9. Новые стратегии фармакологической коррекции нарушений физиологических функций при болезнях человека3.1.9.1. Роль рецепторов и шаперонов в развитии психических заболеваний и тревожно-депрессивных расстройств

3.1.9.2. Механизмы развития заболеваний сердца и сосудов для разработки новых средств фармакотерапии

3.1.10. Физиология экстремальных состояний и гравитационная физиология3.1.10.1. Влияние магнитного поля Земли и космической радиации на физиологические системы и когнитивные функции

3.1.10.2. Механизмы нервной, гормональной и иммунной регуляций висцеральных функций в условиях микрогравитации

3.1.10.3. Механизмы адаптации к факторам длительных космических полетов биологических объектов различной таксономической принадлежности

3.1.11. Эволюционная физиология, развитие и старение3.1.11.1. Пути эволюции нервной системы, висцеральных систем, двигательных, сенсорных, эндокринной и иммунной систем

3.1.11.2. Принципы организации и эволюции систем адаптации организма к изменяющимся условиям существования

3.1.11.3. Физиологические и клеточные механизмы, эволюционные аспекты развития, эмбриогенеза, старения и канцерогенеза, поиск эффективных биомаркеров старения и геропротекторов

3.1.11.4. Экологическая физиология человека

3.1.12. Механизмы гомеостаза, обновления клеток и регенерации тканей3.1.12.1. Фундаментальные механизмы поддержания гомеостаза в организме

3.1.12.2. Сигнальные механизмы, опосредующие действие микроокружения на клетки

3.1.12.3. Клеточные и неклеточные компоненты тканевых ниш как факторы модификации межклеточных взаимодействий

3.1.12.4. Роль фиброза в регенерации органов и тканей

3.1.12.5. Физиология обновления клеток

3.1.13. Физиология сердечно-сосудистой системы. Кровообращение человека3.1.13.1. Физиологические механизмы и компенсаторные возможности кровоснабжения органов и тканей человека

3.1.13.2. Регуляция артериального сосудистого тонуса

3.1.13.3. Механизмы адаптации кардиомиоцитов и эндотелиоцитов к физиологическим и патологическим состояниям

3.1.13.4. Физиология барорецепторной активности и вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы

3.1.13.5. Системы кровообращения при критических состояниях организма человека

Направления науки: 3.2. Медико-биологические науки;

3.3. Клиническая медицина;

3.4. Профилактическая медицина

Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты до 2030 года

Важнейшей научной задачей в области медицины является разработка показателей, градаций, методик и критериев оценки неблагоприятного влияния факторов окружающей и производственной среды на здоровье человека, системы оценки и управления рисками развития профессиональных и экологически обусловленных и социально значимых заболеваний, мониторинга состояния здоровья населения и потребности в медицинской помощи в Российской Федерации. Будут разработаны информационные системы прогнозирования влияния экологических факторов на здоровье, технологии снижения риска развития эколого-зависимых состояний и заболеваний, мониторинг природно-очаговых инфекционных заболеваний, информационные системы прогнозирования и немедикаментозной профилактики профессиональных, производственно обусловленных, социально значимых, метеозависимых и других заболеваний, эколого-гигиенические требования формирования производственных зон.

К перспективным научным задачам относятся создание высокочувствительных аналитических методов идентификации и количественного определения новых и потенциально опасных загрязнителей природного и антропогенного происхождения в объектах окружающей среды, пищевой продукции и биологических средах организма, методов оперативного контроля за эколого-токсикологической нагрузкой и безопасностью окружающей среды для человека с использованием клеточных культур и биомаркеров, разработка приборов и методов персонифицированного мониторинга факторов риска, разработка методов управления рисками загрязнения новыми опасными веществами объектов окружающей среды и пищевой продукции, в том числе биотехнологического происхождения.

Актуальными будут разработка системы диагностики и первичной профилактики нарушений пищевого статуса и алиментарно-зависимых заболеваний, создание лечебно-профилактических норм питания для работающих во вредных условиях труда на основе оценки пищевого статуса и данных элементного, геномного, протеомного и метаболомного анализа, изучение регуляторной роли минорных биологически активных веществ в адаптации организма, актуализация норм физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации, разработка новых способов лечения алиментарно-зависимых заболеваний человека с введением в рацион новых специализированных пищевых продуктов, в том числе функциональных питьевых вод направленного профилактического и оздоровительного действия, разработка подходов коррекции состава кишечной микробиоты при алиментарно-зависимых заболеваниях. Будут проводиться исследования, направленные на решение проблем безопасности пищи, в том числе получаемой с помощью нано- и биотехнологий, разработаны принципы персонализированной диетотерапии с использованием генодиагностики и биомаркеров.

Актуальной в области микробиологии и вирусологии будет разработка новых подходов к созданию вакцин против заболеваний, вызываемых возбудителями с высокой степенью изменчивости, и новых поколений вакцин на основе генно-инженерных технологий, методов обратной генетики и нанотехнологий, в том числе против туберкулеза, гепатита B и C, гриппа.

Будут совершенствоваться и развиваться диагностические тест-системы и методы экспресс-диагностики, а также изучение макро- и микроэволюции вирусных РНК-геномов и структуры зараженной вирусом клетки, устанавливаться молекулярные механизмы функционирования РНК-содержащих вирусов, вызывающих особо опасные заболевания человека и животных, разрабатываться новые противоинфекционные лекарственные средства (антибактериальные, противовирусные химиопрепараты). Будут разработаны новые терапевтические противоинфекционные средства на основе малых интерферирующих рибонуклеиновых кислот (РНК), новые подходы противоинфекционной терапии на основе физических методов воздействия на патогены, новые иммунобиологические препараты (адъюванты и мини-антитела), сформирована система эффективного эпидемиологического надзора за возбудителями инфекционных заболеваний, созданы эпидемиологические модели для проведения прогнозно-аналитических исследований по оценке предотвращенной заболеваемости бактериальными и вирусными инфекциями в зависимости от охвата вакцинацией групп риска, созданы каталоги бактериофагов, специфичных ко всем значимым патогенным бактериям, разработаны новые схемы лечения микобактериоза в зависимости от типа микобактерии, изучены взаимосвязи активных веществ, производимых микробиотой, и физиологических процессов в организме, ее влияние на развитие различных патологий у человека.

Планируется создание каталогов бактериофагов, специфичных ко всем значимым патогенным бактериям, создание новых поколений вакцин против бактериальных и вирусных инфекций, изучение симбиотических микробиоценозов пищеварительного тракта и роли микробиоты кишечника человека в норме и патологии, создание федерального криогенного банка биообразцов природных симбиотических микробиоценозов пищеварительного тракта здоровых людей, выявление мишеней для новых групп антимикробных и противовирусных препаратов на основе изучения молекулярных механизмов резистентности микроорганизмов и вирусов к лекарственным соединениям, создание новых биотехнологических методов мультианализа резистентности инфекционных возбудителей.

К перспективным научным задачам относятся конструирование нового поколения векторных вакцин в целях обеспечения комбинированной защиты от возбудителей острой респираторной вирусной инфекции (ОРВИ), установление молекулярных механизмов функционирования РНК-содержащих вирусов, вызывающих особо опасные заболевания человека и животных, макро- и микроэволюции вирусных РНК-геномов и структуры зараженной вирусом клетки, создание системы мониторинга за возбудителями вирусных гепатитов и создание федеральной базы данных циркулирующих штаммов, разработка компьютерной программы развития эпидемий на территории Российской Федерации, разработка методик стратификации групп риска формирования множественной лекарственной устойчивости у пациентов с инфекциями, связанными с оказанием медицинской помощи, в целях оптимизации антибиотикотерапии.

Актуальным в онкологии будет изучение молекулярных механизмов, обеспечивающих опухолевые клетки способностью формировать резистентность к терапевтическому действию современных лекарственных средств.

Планируются разработка и валидация современных методов скрининга и диагностики злокачественных опухолей, создание новых противоопухолевых препаратов, поиск перспективных мишеней для противоопухолевой терапии, разработка методов персонализированного лечения, в том числе с использованием методов ядерной медицины, эффективных способов доставки лекарственных препаратов в опухоли, определение генетических мутаций - маркеров предрасположенности к онкологическим заболеваниям с последующим созданием базы данных мутаций популяции, связанных с риском развития онкологических заболеваний, и реестра "пациентов" - носителей мутаций в Российской Федерации.

Актуальным в неврологии и психиатрии будет изучение механизмов развития и функционирования мозга, пластичности нейронов и глии, нейрогенеза и нейродегенерации, когнитивных функций, обучения и памяти, интеллекта, сознания и личности, фундаментальных и прикладных аспектов социально значимых заболеваний нервной системы. Будут установлены нейропсихологические, клеточные и молекулярно-генетические основы активного долголетия, технологии ранней диагностики возрастзависимых заболеваний, включая нейродегенеративные заболевания, как основы для превентивной нейропротекции. Будут изучены изменения нервной системы при патологии других органов, в первую очередь сердечно-сосудистой и эндокринной систем, что будет способствовать поддержанию когнитивного здоровья в масштабе страны. Предусмотрено создание новых технологий нейроинтерфейсов медицинского назначения для нейрореабилитации при заболеваниях и травмах головного мозга. Планируется изучение структурных, метаболических, нейрофизиологических механизмов поддержания сознания и нарушений мозга при очаговых и диффузных заболеваниях с ультраструктурным анализом с использованием методов нейровизуализации, что позволит использовать информацию для технологий машинного обучения и искусственного интеллекта. В исследованиях механизмов развития пароксизмальных состояний, боли, иммуноопосредованных заболеваний будут созданы подходы к лечению состояний, поражающих преимущественно социально активных пациентов молодого возраста. Исследования инвазивной и неинвазивной нейромодуляции позволят расширить терапевтические возможности у пациентов с резистентными формами заболеваний. При операциях на мозге человека в сознании будет изучаться индивидуальная нейроанатомия функционально значимых корковых и проводящих путей мозга. Особое внимание будет уделяться созданию и развитию минимально инвазивных методик хирургических вмешательств, включая реконструктивную и функциональную нейрохирургию. Планируется создание новых реабилитационных технологий при острых и хронических заболеваниях центральной нервной системы на основе установления фундаментальных механизмов пластичности мозга. Будут созданы алгоритмы передовых методов нейровизуализации и схемы лечения с помощью виртуальной и дополненной реальности.

Актуальными в кардиологии будут разработка методов ранней диагностики и персонализированного лечения сердечно-сосудистых заболеваний на основе изучения клеточно-молекулярных, генетических, нейрогуморальных, иммунных и гемодинамических механизмов, геномных, протеомных и метаболомных исследований в клинике и эксперименте, поиск эпигенетических механизмов, определяющих развитие инфаркта миокарда и сердечной недостаточности на основе анализа дифференциальной экспрессии регуляторных микроРНК и выявления связи полиморфизма генов, кодирующих микроРНК и их мишеней, а также анализа эпигенома и транскриптома с использованием омиксных технологий, определение прогностических маркеров нестабильности атеросклеротических бляшек и разработка методов предиктивной молекулярной диагностики развития острого коронарного синдрома, идентификация клеточных механизмов нарушения репаративного ангио-артериогенеза и регенеративных процессов в миокарде, разработка основ компьютерного анализа электрического поля сердца с использованием технологии телеметрии, разработка новых методов коррекции нарушений ритма сердца (в том числе с сочетанной патологией), включая хирургическую коррекцию, создание биосовместимых имплантатов на основе биологических и полимерных материалов для хирургического лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы с использованием математического моделирования, приемов тканевой инженерии и определением геномных предикторов.

Актуальными в эндокринологии, нейроэндокринологии, тиреоидологии, детской эндокринологии и диабетологии, а также в области смежных дисциплин с ортокринной и паракринной сигнальной индукцией патологических процессов будут совершенствование технологий профилактики, диагностики и лечения с последующим внедрением в практику (трансляционная медицина), разработка новых геномных, протеомных и метаболомных маркеров как эндокринопатий, так и вызванных ими синдромальных поражений, а также лекарственно-индуцированных эндокринопатий в целях снижения заболеваемости, разработка структурированной системы профилактики генетически детерминированных эндокринопатий, в том числе редких и ассоциированных с ними социально значимых заболеваний, создание новых диагностических и лечебных технологий, обеспечивающих полноценную социальную и репродуктивную реабилитацию лиц с эндокринопатиями, диагностированными как в неонатальном, так и репродуктивном возрасте, разработка превентивных мероприятий по профилактике преждевременного старения и инвалидизации лиц зрелого возраста, разработка методов пренатальной и предимплантационной диагностики, идентификация новых биомишеней, воздействие на которые позволит снизить вероятность развития метаболических, сердечно-сосудистых и онкологических рисков ожирения.

Актуальными в области педиатрии будут решение фундаментальных проблем сохранения и укрепления здоровья детей и прогнозирования развития риска его нарушений, идентификация траектории здорового развития и становления когнитивного и интеллектуального здоровья, разработка и совершенствование принципов профилактики формирования инвалидности, исследования микробиома различных биотопов организма в возникновении отклонений в состоянии здоровья у детей в онтогенезе, морфологии и морфометрии мозга у новорожденных и детей других возрастных групп различного уровня здоровья и определение механизмов развития мозга в онтогенезе, разработка технологий нейроскрининга и нейрокартирования, а также объективных методик контроля состояния нервной системы у детей, разработка новых технологий профилактики, диагностики, в том числе донозологической, лечения и реабилитации при болезнях детского возраста, подходов к диагностике, лечению и реабилитации детей в периоде новорожденности, грудном и раннем возрасте, популяционного здоровья (ментального, когнитивного, соматического) детей организованных коллективов, создание иммунобиологических препаратов для комплексного лечения иммуновоспалительной патологии у детей, разработка инновационных технологий механо- и робототерапии в двигательной реабилитации детей с разноуровневыми поражениями, методов ранней персонифицированной профилактики, диагностики, лечения, реабилитации, абилитации, медико-социального сопровождения детей, страдающих хроническими инвалидизирующими и жизнеугрожающими заболеваниями, редкими (орфанными) болезнями.

Актуальными в травматологии и ортопедии будут разработка критериев диагностики, профилактики и прогнозирования клинического течения и раннего прогрессирования тяжелых врожденных деформаций позвоночника у детей на основе изучения молекулярно-генетических и биохимических маркеров, выявление молекулярно-генетических маркеров формирования и характера развития патологических процессов у пациентов с врожденной патологией тазобедренного сустава, разработка и клиническая апробация новых отечественных металлоконструкций для травматологии и ортопедии.

В трансплантологии актуальными будут разработка неинвазивных диагностических комплексов на основе функциональных и лабораторных тестов для прогнозирования и диагностики отторжения трансплантата сердца, печени в ранние и отдаленные сроки после трансплантации, создание биомедицинских клеточно- и тканеинженерных продуктов печени и хряща на основе композитных тканеспецифических резорбируемых матриксов, получение из постнатальных стволовых клеток и соматических клеток человека эпителиального и мезенхимного фенотипа васкуляризованных тканеинженерных конструкций для замещения костной, хрящевой, мышечной (включая миокардиальную) и эпителиальных тканей, разработка новых методик мультифакторного трехмерного анализа наноструктуры биоматериалов, клеток и тканей с использованием комплексной сканирующей зондовой крионанотомографии.

К перспективным научным задачам относятся разработка и усовершенствование методов контролируемых вмешательств (малоинвазивные технологии, транслюминальная хирургия), в том числе с использованием робототехники, расширение диапазона комбинированных хирургических вмешательств на нескольких органах и системах с применением методов биоинженерии (использование комбинированных многокомпонентных трансплантатов, включающих аутотрансплантаты и биоинженерные конструкции), разработка и усовершенствование методов трансплантации органов и тканей с использованием технологий регенеративной медицины, создание способов направленного подавления трансплантационного иммунитета и устойчивой толерантности организма реципиента к трансплантированному органу, разработка методов реконструкции органов, тканей и сегментов конечностей с помощью технологий культивирования эпителиальных тканей, а также воссоздания объемных структур с использованием трехмерных матриксов заданных свойств с возможностью получения различных по свойствам и структуре тканеинженерных конструкций, разработка новых инновационных способов лечения обширных ожогов и ран с использованием полученных биотехнологических продуктов.

Актуальным в области персонализации медицины, регенеративной медицины, иммунологии, фармакологии, клеточных, генно-инженерных технологий будет создание новых наноформ лекарственных препаратов, имеющих качественно новый уровень биодоступности и стабильности, в частности разработка терапевтических препаратов на основе мини-антител, наноформ вакцин, иммунобиологических и иммунопрофилактических препаратов, методов подавления пролиферации клеток с помощью нанопрепаратов.

Планируются разработка и внедрение современных методов диагностики и профилактики ревматических заболеваний на основе методов ДНК-диагностики (мРНК, микроРНК и полиморфизмы в геномной дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК), идентификация иммунных механизмов и их патогенеза на основе расшифровки структуры и спектра наиболее важных аутоантигенов и изучения механизма дисфункции антигенпрезентирующих клеток, разработка высокоемких селективных антигенных сорбентов в диагностических и лечебных целях, изучение молекулярно-генетических, иммунологических, биохимических и фармакологических аспектов патогенеза, диагностики и лечения критических состояний.

К перспективным научным задачам относятся сохранение и расширение коллекции лабораторных приматов в целях моделирования социально значимых заболеваний человека и оценки качества препаратов медицинского назначения.

В области постгеномных, протеомных и метаболомных биомедицинских технологий будут осуществляться отработка методов внесения направленных изменений в геномы при помощи дизайнерских нуклеаз на примере 3 - 5 регуляторных каскадов и выбор регуляторных систем, воздействие на которые может иметь геропротекторный или герореверсивный эффект, отработка внесения направленных изменений в геном человека на уровне изолированных клеточных культур, оценка влияния возраста на регенеративные свойства стволовых клеток и разработка методов коррекции их нарушений с помощью технологий редактирования генома.

Предусматривается поиск информативных молекулярных маркеров (геномных, транскриптомных, протеомных и метаболомных) для оценки риска возникновения, развития и неблагоприятного прогноза социально значимых заболеваний, выявление распространенности полиморфизмов генов, участвующих в фармакокинетике и фармакодинамике лекарств, применяемых для лечения сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета 2 типа, их взаимосвязь с фармакинетическими особенностями здоровых добровольцев и пациентов с указанными патологиями, изучение физиологических субстратов и ингибиторов катепсинов при развитии малигнизации, метастазирования и воспалительных процессов, разработка системного подхода к анализу живых объектов путем комбинации методов геномики, транскриптомики, протеомики и метаболомики, био- и хемоинформатики, создание методик измерения протеомного и метаболомного состава в образцах биологического материала, лекарственного мониторинга основных заболеваний, выявление биомаркеров, повышающих предиктивный потенциал диагностики.

Актуальным является создание отечественных терапевтических генотехнологий, включая методы генотерапии сердечно-сосудистых заболеваний, злокачественных опухолей (генохимиотерапия), а также технологий генокоррекции наследственной патологии (прежде всего дефектов метаболизма) и генотерапевтических конструкций для активной иммунотерапии и иммунокоррекции, технологий подавления работы поврежденных генов с помощью антисмысловых олигонуклеотидов, включая короткие интерферирующие рибонуклеиновые кислоты (РНК), создание методов молекулярно-направленной терапии социально значимых заболеваний с применением моноклональных антител, а также низкомолекулярных ингибиторов и активаторов целевых белков, генно-инженерных способов их получения, скрининга и продукции рекомбинантных белков, включая антитела и мини-антитела, для терапевтических и диагностических целей.

Будут разработаны методология оценки биобезопасности инновационных полимерных нанокомпозитов медицинского назначения, основанная на молекулярно-клеточных изменениях основных органов-мишеней, и токсикологический паспорт новых тераностических нанобиокомпозитов.

Предполагаются получение новых данных, раскрывающих роль М1- и М2-макрофагов в регуляции функций стволовых клеток и фиброгенеза, исследование клеточно-молекулярных механизмов пластичности фагоцитов мононуклеарной системы (моноцитов, макрофагов, дендритных клеток).

Планируются создание на основе системы редактирования генома CRISPR/Cas9 вирусных и невирусных генетических конструкций для нокаута генов урокиназы и урокиназного рецептора в опухолевых клетках, в частности нейробластоме, оценка возможности использования системы редактирования генома CRISPR/Cas9 в качестве нового подхода для их подавления, изучение эффективности разных способов доставки антигенного материала для стимуляции противоопухолевого материала и выбор оптимальной тактики для проведения клеточной иммунотерапии.

Предполагаются получение новых данных о молекулярной регуляции кардиомиоцитарной дифференцировки стволовых клеток на модели эмбриональных стволовых клеток и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, разработка методов повышения терапевтических свойств постнатальных стволовых клеток, установление механизмов формирования межклеточных контактов и пролиферативной активности, дифференцированного потенциала, физиологических свойств и миграции как единичных клеток, так и в составе сфероидов при моделировании трехмерных структурно-функциональных тканей с использованием природных (натуральных), синтетических и гибридных структур, разработка фармакологических подходов стимуляции функций эндогенных прогениторных клеток и регенерации тканей, разработка оригинальных по структуре и механизму действия лекарственных средств (нейропсихотропных средств, транквилизаторов, ноотропов, антидепрессантов, нейролептиков, противоастенических средств, средств лечения алкогольной и наркотической зависимости, противомигреневых средств, средств лечения нейродегенеративных заболеваний, нейропротекторов), новых лекарственных средств для профилактики и лечения онкологических, сердечно-сосудистых заболеваний, болезней эндокринной системы и болезней обмена веществ, болезней пищеварительной системы, экстремальных состояний.

Актуальной будет разработка новых принципов и методов выделения и концентрирования радионуклидов и новых технологий для получения стратегических материалов для ядерной медицины.

Перечень приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований

Направление фундаментальных и поисковых научных исследований

Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований