Санкт-Петербургский университетНаука
Ученые прошлого — ученым настоящего
Выпускники Санкт‑Петербургского университета не раз становились лауреатами престижных премий. В том числе Нобелевской и Филдсовской — высших научных наград. Результаты исследований, за которые награждали универсантов, нередко служили основой для создания целых научных областей или помогали в создании инноваций. Сегодня в СПбГУ организованы лаборатории и центры, которые позволяют расширять уже полученные знания и разрабатывать технологии на основе открытий нобелевских и филдсовских лауреатов СПбГУ.
Иван Петрович Павлов
Domain,
Wikimedia
Commons
Физиолог, выпускник Императорского Санкт‑Петербургского университета 1875 года. В 1904 году получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за работу по физиологии пищеварения и стал первым российским ученым, удостоенным этой награды.
Работы Ивана Павлова являются фундаментом всех нынешних представлений о деятельности органов пищеварения, механизмах ее регуляции и об их нарушениях.
Научное наследие
Иван Павлов разделил физиологические рефлексы на условные и безусловные. Он один из создателей физиологии высшей нервной деятельности — раздела, изучающего кору больших полушарий мозга, посредством которой происходит взаимодействие организма с внешней средой. Ученый внес огромный вклад в развитие психологии и психиатрии, биологии, медицины и педагогики.
Институт трансляционной биомедицины СПбГУ
Сегодня в том числе благодаря научным результатам Ивана Павлова ученые СПбГУ проводят исследования патологических процессов, протекающих при заболеваниях человека, и ищут новые способы лечения и диагностики этих заболеваний.
В частности, такие цели стоят перед исследователями Института трансляционной биомедицины СПбГУ. Входящие в его состав лаборатории занимаются, например, изучением нейрохимических основ поведения и разработкой новых фармакологических веществ для терапии психических и нейродегенеративных заболеваний, таких как шизофрения и болезнь Альцгеймера, оптимизируют алгоритмы нейропротезирования для их более успешного внедрения в медицинскую практику.
Лаборатория поведенческой нейродинамики СПбГУ
В лаборатории проводят мультидисциплинарные исследования в области когнитивной нейробиологии. Используются самые современные методы исследования мозга, связанные с нейровизуализацией и нейростимуляцией. Цель исследований — понять, как соотносятся нейрофизиологические и психические процессы. В лаборатории проводятся трансляционные проекты, связанные с исследованиями в области практической медицины, психиатрии и психологии.
Медицинская химия в институте химии СПбГУ
Поиском новых способов лечения и диагностики заболеваний занимаются медицинские химики в Институте химии СПбГУ. Ученые разрабатывают методы адресной доставки в органы-мишени лекарственных веществ и их контролируемого высвобождения, чтобы сократить количество побочных эффектов и повысить эффективность лечения. Кроме того, исследователи создают материалы для восстановления различных тканей после повреждений и инновационные имплантаты с высокой биологической совместимостью.
Примеры исследований
Нейробиологи СПбГУ разработали и успешно протестировали систему биомиметической нейростимуляции, способную транслировать близкие к естественным стимулы в неповрежденные отделы нервной системы. В перспективе ее можно будет использовать для восстановления пациентов с утраченными двигательными функциями.
Биологи СПбГУ исследовали рецепторы следовых аминов в поджелудочной железе человека. Полученные результаты могут помочь в лечении сахарного диабета второго типа и сопутствующих заболеваний.
Химики СПбГУ создали технологию 3D-печати имплантатов путем фотосшивания наночастиц. Разработка позволит выйти на новый уровень имплантирования.
Илья Ильич Мечников
Биолог, физиолог. Был приглашен в 1867 году в Императорский Санкт‑Петербургский университет на должность доцента. В 1908 году совместно с Паулем Эрлихом получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за труды по иммунологии.
Является одним из основоположников эволюционной эмбриологии, первооткрывателем фагоцитоза. Выдвинул и развивал одну из первых концепций старения.
Научное наследие
Илья Мечников открыл явление фагоцитоза — процесса поглощения и переваривания клеткой чужеродных частиц, например вирусов и бактерий, и определил роль фагоцитов (клеток, способных к фагоцитозу) в таких процессах, как атрофия, метаморфоз, регенерация и воспаление. На основе своих открытий ученый создал фагоцитарную теорию иммунитета. Он внес большой вклад в иммунологию, патологию, геронтологию, микробиологию и эмбриологию.
Лаборатория мозаики аутоиммунитета СПбГУ
В Университете продолжают расширять знания об иммунитете, в частности о регуляторной роли иммунной системы в организме и нарушениях ее работы при патологии. Например, исследователи из лаборатории мозаики аутоиммунитета СПбГУ под руководством израильского ученого академика Иегуды Шенфельда занимаются исследованием причин и механизмов развития аутоиммунных заболеваний (при которых иммунная система атакует собственный организм), например аутоиммунных поражений эндокринной и нервной систем. Ими созданы новые экспериментальные модели этих и других форм патологий, новые способы их диагностики, прогнозирования и экспериментальной терапии.
Клиника высоких медицинских технологий имени Н. И. Пирогова СПбГУ
Передовые технологии и новые открытия внедряют в практику в Клинике СПбГУ — ведущем многопрофильном лечебном, научном и учебном учреждении России.
Основным направлением клиники является хирургическая деятельность. Врачи Клиники СПбГУ проводят операции в области эндокринологии, травматологии и ортопедии, урологии, кардиологии, гинекологии, общей хирургии и онкологии. Ежегодно в ее стенах получают медицинскую помощь более 20 тысяч пациентов.
Врачи Клиники высоких медицинских технологий имени Н. И. Пирогова СПбГУ также занимаются научной деятельностью, участвуют в зарубежных и российских научных конференциях.
Примеры исследований
Врачи Клиники СПбГУ выполнили сложнейшую операцию по пересадке донорского пальца одиннадцатилетнему ребенку, пережившему лейкоз и пересадку костного мозга. Донором стала его мама. Операция позволит мальчику восстановить функцию кисти.
Ученые СПбГУ провели комплексный анализ аутоиммунитета у женщин, сделавших силиконовую имплантацию груди. Исследователи обнаружили некоторое повышение у них уровня аутоантител к рецептору гормона щитовидной железы.
Врачи Клиники СПбГУ смогли поставить диагноз и начать лечение пациентки, которая более полугода безуспешно боролась с симптомами аутоиммунного заболевания.
Николай Николаевич Семёнов
Физико‑химик. Выпускник Петроградского университета 1917 года. В 1956 году совместно с Сирилом Норманом Хиншелвудом получил Нобелевскую премию по химии за установление механизма газофазных реакций, в частности гомогенного мономолекулярного разложения и разветвленных цепных реакций. Стал первым среди российских ученых лауреатом Нобелевской премии по химии.
Один из основоположников химической физики. Внес существенный вклад в развитие химической кинетики.
Научное наследие
Цепные реакции — это химические или ядерные реакции, в которых появление промежуточной активной частицы (например, атома или нейтрона) вызывает многократное превращение исходных веществ. Цепные реакции бывают неразветвленными (в процессе развития цепи число промежуточных частиц в звене цепи остается постоянным) и разветвленными (развитие цепи идет с увеличением промежуточных частиц в звене цепи).
Открытие разветвленных цепных реакций принадлежит Николаю Семёнову. Оно помогло понять природу горения и взрыва.
Исследования в СПбГУ
Сегодня цепные реакции используют для получения полиэтилена и тефлона, моторного топлива, растворителей и хладагентов. Они лежат в основе работы ядерного реактора, некоторых видов лазеров, протекают в звездах.
Разные типы цепных реакций изучают и используют в своей работе исследователи Института химии СПбГУ, а также физики и астрономы Санкт-Петербургского университета.
Подробнее о физических исследованиях в СПбГУ
Подробнее об астрономических исследованиях в СПбГУ
Лаборатория исследований озонового слоя и верхней атмосферы СПбГУ
В экологически важных атмосферных процессах тоже протекают цепные реакции. Например, соокисление метана и оксида азота (NO) до формальдегида и диоксида азота (NO2) и протекающее в облачных каплях формирование кислотных дождей. Цепная реакция протекает также при разрушении озонового слоя и образовании озоновых дыр. В ней участвуют атомы хлора.
В СПбГУ работает лаборатория исследований озонового слоя и верхней атмосферы. Создана в рамках программы «Мегагранты» Правительства РФ. Исследователи анализируют наземные и спутниковые измерения концентрации озона, озоноразрушающих веществ и состояние атмосферы, строят прогнозы будущего поведения озонового слоя с использованием современных методов и разрабатывают новые модели «атмосфера — ионосфера — магнитосфера» и способы их применения для изучения влияния космической погоды на изменчивость озонового слоя.
Примеры исследований
Ученые СПбГУ измерили концентрации тропосферного озона в атмосфере над Санкт-Петербургом за последние 13 лет и пришли к выводу, что концентрации этого вида озона снижаются, что приводит к уменьшению парникового эффекта.
Физики СПбГУ доказали, что во время геомагнитных бурь в течение суток может разрушаться до четверти озонового слоя Земли в полярной мезосфере, на высоте около 75 километров.
Ученые СПбГУ изучили планетарные волны и обнаружили, что они способны формировать возмущения в стратосфере, которые могут вызвать экстремальные потепления и похолодания в Арктике и в умеренных широтах.
Лев Давидович Ландау
Физик‑теоретик. Окончил Ленинградский государственный университет в 1927 году. В 1962 году получил Нобелевскую премию по физике за пионерские исследования в теории конденсированного состояния, в особенности жидкого гелия.
Создатель школы физиков‑теоретиков. Внес вклад почти во все области теоретической физики. Например, он определил затухание колебаний электронной плазмы («затухание Ландау»), сформулировал теорию множественного рождения частиц при столкновении высокоэнергетических пучков, теорию двухкомпонентного нейтрино и теорию для «квантовой жидкости».
Научное наследие
В 1941 году Лев Ландау теоретически обосновал сверхтекучесть гелия-II (Не II). Сверхтекучесть — состояние вещества, находясь в котором оно теряет вязкость и становится способно с легкостью проходить через капилляры и узкие щели без трения. Наиболее известное сверхтекучее вещество — гелий-II. Он может вытекать из сосуда тонкой жидкой пленкой, образующейся на стенках этого сосуда.
Теория Ландау заключается в том, что при низких температурах свойства Не II как слабо возбужденной квантовой системы обусловлены наличием в нем элементарных возбуждений, или квазичастиц: фононов (квантов звука) и ротонов (квантов коротковолновых возбуждений).
Сегодня сверхтекучий гелий используется, например, для охлаждения нагревающихся систем.
Лаборатория теории ядра и элементарных частиц имени В. А. Фока СПбГУ
В лаборатории теории ядра и элементарных частиц имени В. А. Фока СПбГУ ученые проводят исследования в области физики элементарных частиц, квантовой теории поля и в смежных областях, а также координируют научную деятельность по программе долгосрочного сотрудничества СПбГУ и Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ).
Совместно подразделения образуют Институт Фока — Боголюбова, целью которого является объединение научного потенциала физиков-теоретиков из СПбГУ и ОИЯИ для решения фундаментальных научных задач. К ним, в частности, относятся теоретические разработки для физической программы ускорительного комплекса NICA в ОИЯИ, предназначенного для исследования фундаментальных свойств сверхплотной кварк-адронной материи — особого состояния вещества, в котором пребывала Вселенная первые мгновения после Большого взрыва.
Лаборатория физики сверхвысоких энергий СПбГУ
В Университете также функционирует лаборатория физики сверхвысоких энергий. Ее исследователи занимаются, например, адаптированием ядерных явлений для использования в диагностике и лечении онкологических заболеваний, а также участвуют в эксперименте по изучению столкновений тяжелых ионов на коллайдере NICA в ОИЯИ.
Музей истории физики и математики СПбГУ
В Университете есть Музей истории физики и математики СПбГУ. Его коллекции берут свое начало в XIX веке. Включает два раздела: раздел физики и раздел математики, механики, астрономии.
В экспозиции раздела физики представлены физические приборы и установки, исторические материалы о возникновении и этапах развития физики в отделах Научно- исследовательского института физики имени В. А. Фока СПбГУ и на физических кафедрах Университета.
Примеры исследований
Физики СПбГУ исследовали ядерные реакции, в которых с помощью специально разработанного мишенного устройства были получены радионуклиды с целью их дальнейшего использования в диагностике и лечении онкологических заболеваний.
Ученые СПбГУ смоделировали механизм слияния ядер, изучив зависимость астрофизического S-фактора в области энергий, характерных для звезд.
Предложенный ими подход дает хорошую возможность для оценки взаимодействия ядер в звездах.
Физики СПбГУ представили разработки для экспериментов на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН и коллайдере NICA.
Александр Михайлович Прохоров
Физик, выпускник Ленинградского государственного университета 1939 года. В 1964 году совместно с Николаем Басовым и Чарлзом Таунсом получил Нобелевскую премию по физике за фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию лазера и мазера — квантового генератора микроволнового излучения, используемого в радиоастрономии и радиолокации.
В 1960‑х годах Александр Прохоров представил миру несколько типов лазеров. Например, лазер на основе двухквантовых переходов, инфракрасный и газодинамический лазеры. Ученый также выявил эффекты, которые могут возникать при распространении лазерного излучения в веществе.
Научное наследие
Александр Прохоров заложил основы многих научных направлений, среди которых лазерная физика, квантовая электроника, нелинейная и волоконная оптика. Благодаря работам ученого стало возможно промышленное производство лазеров и их практическое применение, в том числе для создания систем дальней космической связи, лазерного термоядерного синтеза и волоконно-оптических линий связи.
Современные сферы применения лазеров
- Промышленность. Для обработки, сваривания, резки материалов.
- Медицина. Для коррекции зрения, обработки зубной эмали, проведения хирургических операций.
- Информационные технологии и связь. В лазерных принтерах, считывателях штрихкодов, оптических носителях информации вроде компакт-дисков.
- Культура. Для создания лазерных шоу, гравировки.
- Наука. Для измерения расстояний, проведения спектроскопии при изучении свойств объектов, повышения точности данных с космических телескопов.
Лазерная химия
В Институте химии СПбГУ научная группа под руководством Алины Анвяровны Маньшиной, профессора Санкт-Петербургского университета (кафедра лазерной химии и лазерного материаловедения), использует лазерное излучение для получения инновационных наноструктур и наноматериалов, которые невозможно синтезировать методами классической химии. Разработки применяются в экологии и биомедицине. Исследователи также создают технологии лазерной маркировки, благодаря которой можно защитить от подделывания технику, в том числе оборудование для критически важных объектов инфраструктуры.
Больше об исследованиях научной группы
В СПбГУ работает лаборатория плазмонно усиленной спектроскопии и биоимиджинга. Ее цель — разработка средств биовизуализации, гипертермальной (с применением высоких температур) и фотодинамической (с использованием специальных соединений и лазерного излучения) терапии биотканей.
Лазеры в университете
Сегодня ученые СПбГУ продолжают совершенствовать лазерные технологии и создавать лазеры нового типа. Большой вклад в эту работу вносят исследователи лаборатории оптики спина имени И. Н. Уральцева и лаборатории новых полупроводниковых материалов для квантовой информатики и телекоммуникаций СПбГУ. Подробнее об их разработках и о том, как инновационные лазеры квантовых компьютеров, читайте на страницах 26–27.
В Научном парке Университета также действует ресурсный центр «Оптические и лазерные методы исследования вещества». Он оснащен современным оптическим и лазерным оборудованием, с помощью которого ученые со всего мира могут проводить исследования по определению состава, оптических и физико-химических свойств объектов, а также изучать физические явления, возникающие при взаимодействии излучения с веществом.
Примеры исследований
Химики СПбГУ впервые показали возможность одновременного структурирования поверхности с помощью лазера и наночастиц. Этот подход поможет в создании высокоэффективных устройств для оптики и энергетики.
Ученые Университета открыли потенциальное умное лекарство. Его биологическую активность можно «выключать» с помощью лазера, а значит, более безопасно и точно воздействовать на клетки организма.
Физики СПбГУ разработали лазер для борьбы с терроризмом и раком кожи.
Василий Васильевич Леонтьев
Экономист, выпускник Ленинградского государственного университета 1925 года. В 1973 году получил Нобелевскую премию по экономике за развитие метода «затраты — выпуск» и за его применение к важным экономическим проблемам.
Научное наследие
Разработка Василия Леонтьева позволила прогнозировать процессы в экономике. Например, предсказать изменение цен, колебания уровня безработицы или последствия проведения экономических реформ. Метод ученого в 1930-е годы помог справиться с Великой депрессией в США. Благодаря ученому также стало возможным «экономическое чудо» в Японии, улучшилось состояние экономик в Италии, Франции, Норвегии, Нидерландах. В настоящее время метод «затраты — выпуск» используется странами для выработки сбалансированной экономической политики.
Сегодня в СПбГУ разрабатывают методы и инструменты, с помощью которых можно эффективнее анализировать процессы в экономике и улучшать экономическую ситуацию в отдельных компаниях, странах и в мире в целом.
Центр российских многонациональных компаний и глобального бизнеса СПбГУ
Ученые исследуют стратегии ведения бизнеса многонациональных компаний, трансграничные сделки, интернационализацию фирм, возможности компаний в сфере международной мобильности и эффективные управленческие практики.
Центр эконометрики и бизнес-аналитики СПбГУ
Исследователи внедряют машинное обучение для решения экономических задач, анализируют производственный потенциал предприятий, прогнозируют финансовые пузыри, исследуют влияние разных групп на изменения на финансовом рынке, совершенствуют методы прогнозирования, которые можно использовать, например, для предсказания стоимости акций.
В лаборатории также разрабатывают способы улучшения рекомендательных систем для бизнес-приложений, инструменты для выявления инсайдерской торговли и манипулирования ценами.
Центр исследований государственно-частного партнерства СПбГУ
Эксперты изучают проблемы, которые возникают при реализации проектов государственно-частного партнерства (ГЧП) в сферах здравоохранения, ЖКХ, транспорта, образования и других. Исследуют специфику ведения проектов ГЧП: их финансирование, стратегии развития, правовое регулирование, управление рисками.
Дополнительно экономисты СПбГУ готовят для органов власти предложения по развитию российского законодательства в сфере ГЧП и оказывают экспертную поддержку госучреждениям и бизнес-структурам при подготовке и ведении проектов государственно-частного партнерства.
Лаборатория азиатских экономических исследований СПбГУ
Ученые исследуют экономики стран Азиатско-Тихоокеанского региона, оценивают возможность и эффективность применения азиатских моделей экономического регулирования в России, выявляют перспективы и потенциальные форматы социально-экономического сотрудничества РФ с государствами Азиатско-Тихоокеанского региона.
Центр прикладных экономических исследований СПбГУ
Клиника СПбГУ, в рамках которой студенты-экономисты под руководством ученых проводят исследования для малого и среднего бизнеса. Например, для компании «Специальные машины» они проанализировали состояние российского рынка инжиниринга. Результаты исследования позволили фирме открыть новые направления работы.
Примеры исследований
Ученые СПбГУ выяснили, как экономический кризис 2014– 2016 годов повлиял на жителей Ленинградской области.
Эксперты Университета проанализировали бизнес-среду Петербурга в период пандемии COVID-19 и выявили ключевые проблемы, с которыми в это время сталкивались предприниматели.
Математики СПбГУ разработали модель прогнозирования в условиях неопределенности. С ее помощью можно предсказывать распространение новых вирусов и изменения на биржах.
Леонид Витальевич Канторович
Commons
Математик, экономист, выпускник Ленинградского государственного университета 1930 года. В 1975 году совместно с Тьяллингом Купмансом получил Нобелевскую премию по экономике за вклад в теорию оптимального распределения ресурсов.
Заложил основы линейного программирования. Внес существенный вклад в развитие вычислительной математики и техники.
Научное наследие
Леонид Канторович разработал математические методы, которые позволили предприятиям разных отраслей оптимизировать работу. Они получили возможность эффективнее планировать производство, выбирать лучшую стратегию ценообразования, рассчитывать, как использовать материалы и оборудование, чтобы с наименьшими затратами изготавливать больше продукции.
Разработки Леонида Канторовича с конца 1930-х годов использовали для решения практических задач в экономике, физике, механике, геологии, энергетике. Ученый также участвовал в конструировании новых вычислительных устройств и разрабатывал способы расширения возможностей ЭВМ.
Вслед за Леонидом Канторовичем современные ученые СПбГУ развивают математические науки и разрабатывают новые методы и технологии для применения в разных сферах, в том числе в экономике, бизнесе и IT.
Центр аналитики динамических процессов и систем СПбГУ
Эксперты центра занимаются разработкой новых математических методов и программных средств для математического моделирования различных процессов, например распространения эпидемий.
Центр искусственного интеллекта и науки о данных СПбГУ
Отвечает за поддержку научных групп, которые создают новые алгоритмы и информационные системы для индустриальных заказчиков. Например, центр взаимодействует с учеными, разрабатывающими технологии на основе искусственного интеллекта для прогнозирования и повышения эффективности процессов в промышленных и IT-компаниях.
Научно-образовательный центр СПбГУ «Математическая робототехника и искусственный интеллект»
Специалисты центра создают системы для управления роботами и робототехническими комплексами, а также беспилотные летательные аппараты. Одна из разработок ученых — комплекс охраны заповедников с применением беспилотных летательных аппаратов.
Центр технологий распределенных реестров СПбГУ
Эксперты центра создают продукты на основе блокчейн-технологий для применения в бизнес-структурах и органах государственного управления. Среди разработок центра — сервис для проведения электронного голосования «Криптовече» и децентрализованный онлайн-сервис для монетизации и хранения результатов авторских прав «Биржа цифровых активов».
Центр исследования рыночной эффективности и прикладных финансов СПбГУ
Изучает цифровизацию финансовых рынков и активов с помощью технологий машинного обучения и искусственного интеллекта. Результаты исследований позволяют органам государственной власти лучше регулировать деятельность на рынке ценных бумаг, а бизнес-структурам — эффективнее прогнозировать риски и инвестировать.
Примеры исследований
Ученые СПбГУ создали архитектуру для первого в России робота-агроскаута. Он сможет отслеживать состояние зерновых и картофельных культур на сельскохозяйственных предприятиях.
В Университете начали разрабатывать цифровую платформу сильного искусственного интеллекта вещей для высокотехнологичных производств.
Универсанты оптимизируют работу промышленных компаний с помощью искусственного интеллекта.
Иосиф Александрович Бродский
Поэт, эссеист. В 1961 году работал препаратором в Институте земной коры Ленинградского государственного университета. В 1987 году получил Нобелевскую премию по литературе за всеобъемлющее творчество, пропитанное ясностью мысли и страстностью поэзии.
Литературное наследие
Многие ученые СПбГУ в настоящее время совмещают исследовательскую работу с написанием художественных и научно-популярных книг, а также становятся лауреатами крупных премий по литературе.
Художественные произведения
Андрей Алексеевич Аствацатуров, профессор Университета (кафедра истории зарубежных литератур), директор Музея В. В. Набокова СПбГУ, является автором книг «Люди в голом», «Скунскамера», «Осень в карманах» и «Не кормите и не трогайте пеликанов». Это серия автобиографических зарисовок и литературных анекдотов о петербургском интеллигенте, преподавателе литературы, который постоянно попадает в комичные ситуации и сталкивается с неудачами в любви.
Литературные критики отмечают схожесть произведений Андрея Аствацатурова с творчеством Сергея Довлатова, Вуди Аллена и Павла Санаева. За книги ученый удостоен премий «ТОП-50. Знаменитые люди Санкт-Петербурга» (2009) и «НОС» (2010).
Алексей Витальевич Кавокин, руководитель лаборатории оптики спина имени И. Н. Уральцева СПбГУ, в свободное от изучения квантовой физики время пишет детские книги. Из-под его пера вышла серия исторических сказок о приключениях кота Саладина, а также повести о школьнице-детективе «Хроники Акронис» (2018), «Акронис и квантовый компьютер» (2019). Всего ученый написал 14 книг, шесть из которых выпущены на нескольких языках.
Подробнее об увлечении Алексея Кавокина литературой, а также о его исследованиях и пути в науке читайте в интервью с ученым в журнале «Санкт-Петербургский университет» № 06 за 2023 год.
Научно-популярные произведения
Максим Викторович Винарский, заведующий лабораторией макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ, популяризирует биологию. В 2021 году ученый выпустил книгу об истории происхождения живых организмов на Земле — «Евангелие от LUCA. В поисках родословной животного мира». За нее Михаил Винарский получил премию «Просветитель — 2021» в номинации «Естественные и точные науки».
Больше об исследователе и его книге — в материалах «Мои хобби всегда становятся профессией» и «Знакомство с прародителем», опубликованных в журнале «Санкт-Петербургский университет» № 02 за 2023 год.
Андрей Николаевич Островский, профессор СПбГУ (кафедра зоологии беспозвоночных), много лет пишет научно-популярные тексты о морских животных, современных проблемах океана и истории его исследований. На эти темы ученый опубликовал более 80 статей в журналах «Природа», «В мире животных», «Вокруг света» и других. Андрей Островский выпускает и научно-популярные книги. Среди них — «Человек и подводный мир» о влиянии людей на водных обитателей, а также «Эволюция морских суперхищников» о гигантских жителях морей и океанов.
Подробнее о последней книге — в материале «„Монстры“ из морских глубин» в журнале «Санкт-Петербургский университет» № 04 за 2022 год.
Авторы-выпускники
Николай Вадимович Кукушкин, выпускник СПбГУ по направлению «Биология», профессор Нью-Йоркского университета, в 2020 году выпустил книгу «Хлопок одной ладонью. Как неживая природа породила человеческий разум» об истории появления и развития жизни на Земле. За нее ученый в том же году удостоен премии «Просветитель» в номинации «Естественные и точные науки».
Больше о книге — в материале «Про жизнь, порождающую человека» в журнале «Санкт-Петербургский университет» № 04 за 2021 год.
Юлия Александровна Смирнова, выпускница СПбГУ по направлению «Биология», создает научно-популярные книги для детей. В них автор доступно рассказывает об окружающем мире — растениях, животных, природных явлениях. Юлия Смирнова выпустила уже около 20 книг. В их числе — «Планета Земля и ее соседи. Астрономия для малышей», «Микробы: соседи-невидимки» и «Во что превращается мусор».
Об одной из последних книг автора — «Природа в городе» — читайте в статье «По газонам не ходить» в журнале «Санкт-Петербургский университет» № 04 за 2021 год.
Узнавать о других авторах СПбГУ и об их художественных и научно-популярных произведениях можно из постоянной рубрики «Человек читающий» в журнале «Санкт-Петербургский университет».
Алексей Иванович Екимов
Физик, выпускник Ленинградского государственного университета 1967 года. В 2023 году совместно с Мунги Бавенди и Луисом Брюсом получил Нобелевскую премию по химии за открытие и синтез квантовых точек — полупроводниковых нанокристаллов, которые способны менять свои свойства в зависимости от размеров.
Благодаря этой особенности можно придавать объектам нужные характеристики. Например, управляя размерами квантовых точек с помощью нагрева или охлаждения, ученые имеют возможность изменять цвет разных материалов или воздействовать на их способность поглощать и отражать свет.
Научное наследие
Открытие Алексея Екимова и его коллег привело к развитию многих прикладных отраслей. Базу знаний о квантовых технологиях, основу которой заложил Алексей Екимов, расширяют ученые лаборатории оптики спина имени И. Н. Уральцева СПбГУ и лаборатории новых полупроводниковых материалов для квантовой информатики и телекоммуникаций Университета.
Современные сферы применения квантовых точек:
- в дисплеях смартфонов и телевизоров для более точной цветопередачи;
- в солнечных батареях для увеличения их способности поглощать свет и выработки большего количества энергии;
- в полиграфии для производства более стойкой к выцветанию и старению печатной продукции, покрытие с квантовыми точками также используют для защиты товаров и документов от подделок путем нанесения особой маркировки;
- в медицине как биомаркеры: квантовые точки проникают в клетки и окрашивают разные их части, что помогает врачам ставить диагнозы, например, вовремя распознавать на снимке раковые опухоли;
- в сфере информационной безопасности для разработки более надежной передачи данных;
- для разработки квантовых компьютеров, с помощью которых человечество сможет оперативно создавать новые лекарства, изучать далекие и ранее недоступные планеты, производить сверхчувствительные медицинские датчики и многое другое.
Лаборатория оптики спина имени И. Н. Уральцева СПбГУ
Научный коллектив под руководством профессора СПбГУ Алексея Кавокина создал первый в России поляритонный лазер. Он потребляет в несколько раз меньше энергии, чем традиционные полупроводниковые лазеры, а также позволяет создавать кубиты — основные составные элементы квантовых процессоров. Открытие ученых — важный шаг на пути к появлению квантовых компьютеров.
В лаборатории также изучают спиновые явления в наноструктурах. Развитие этого научного направления тоже связано с именем Алексея Екимова. В 1970-е годы он изучал спины (одно из свойств элементарных частиц) электронов и ядер в полупроводниках, за что получил Государственную премию СССР.
Данные, которые ученые СПбГУ получают в ходе исследования спинов в наши дни, помогают в разработке нового поколения устройств квантовой обработки информации.
Лаборатория новых полупроводниковых материалов для квантовой информатики и телекоммуникаций СПбГУ
Исследователи лаборатории создают инновационные полупроводниковые наноструктуры для электронных приборов нового поколения. Например, ученые разрабатывают источники одиночных фотонов, востребованные в отрасли квантовых коммуникаций, в том числе для передачи информации, которую невозможно перехватить. Эти устройства считаются перспективными и для создания кубитов.
Также ученые синтезируют усовершенствованные материалы для квантово-каскадных лазеров и других источников неклассического света.
Примеры исследований
Ученые СПбГУ предсказали, что реализовать сверхпроводимость при комнатной температуре помогут свет и алюминий. Результаты исследования дадут возможность создать электромоторы нового поколения и квантовые компьютеры.
Физики Университета впервые показали конденсацию «жидкого света» в полупроводнике толщиной всего в один атом. Открытие помогло создать первый в России поляритонный лазер.
Физики СПбГУ изучили, как в плоскости самого тонкого в мире полупроводникового кристалла распространяются фотоны. Результаты работы открыли путь к созданию одноатомных оптических транзисторов — компонентов для квантовых компьютеров.
Григорий Яковлевич Перельман
Commons
Математик, выпускник Ленинградского государственного университета 1987 года. В 2006 году награжден Филдсовской премией за доказательство гипотезы Пуанкаре — одной из семи задач тысячелетия. От награды ученый отказался.
Задачи тысячелетия — семь математических проблем, которые в 2000 году определены Математическим институтом Клэя (США) как важные классические задачи, остающиеся нерешенными в течение многих лет. Например, подтвердить гипотезу Пуанкаре научное сообщество не могло около века.
Станислав Константинович Смирнов
архив СПбГУ
Математик, выпускник Санкт‑Петербургского государственного университета 1992 года, основатель и научный руководитель факультета математики и компьютерных наук СПбГУ. В 2010 году награжден Филдсовской премией за доказательство конформной инвариантности двумерной перколяции и модели Изинга в статистической физике.
Станислав Смирнов изучил две важные математические модели, применяемые в статистической физике: модель просачивания жидкости через пористый материал (перколяцию) и модель, описывающую намагничивание материалов (модель Изинга). В результате ученый создал доказательную базу для их применения в научных исследованиях.
Филдсовская премия — одна из самых престижных наград в области математики, которую часто неофициально называют Нобелевской премией по математике. Присуждается раз в четыре года ученым в возрасте не старше 40 лет.
Научное наследие
В наши дни ученые СПбГУ продолжают делать фундаментальные и прикладные открытия в области математики.
Исследовательская лаборатория имени П. Л. Чебышёва СПбГУ
Создана под руководством Станислава Смирнова в рамках программы «Мегагранты» Правительства РФ. В лаборатории проводят исследования в анализе, алгебре, теории вероятностей, математической физике и смежных областях, ведутся совместные проекты с компаниями «Газпром нефть» и Huawei.
Лаборатория СПбГУ «Современная алгебра и приложения»
Создана в рамках программы «Мегагранты» Правительства РФ. Проводит исследования для решения важных проблем в области алгебры и топологии — раздела математики, посвященного изучению таких свойств геометрических фигур, которые не изменяются при непрерывных деформациях (растяжении, сжатии, изгибании).
Лаборатория СПбГУ «Вероятностные методы в анализе»
Создана в рамках программы «Мегагранты» Правительства РФ. Ученые лаборатории проводят исследования на стыке математического анализа, теории вероятностей и математической физики. Результаты, в частности, позволяют расширять знания о квантовом мире.
Санкт-Петербургский международный математический институт имени Леонарда Эйлера
Консорциум СПбГУ и Петербургского отделения математического института имени В. А. Стеклова РАН. Создан в рамках национального проекта «Наука и университеты». Проводит фундаментальные исследования, направленные на решение актуальных проблем математики и смежных дисциплин. Основные направления работы — теоретическая информатика, математическая и теоретическая физика, теория вероятностей и математическая статистика.
Примеры исследований
Математики СПбГУ предложили способ сэкономить дорогостоящие полимеры при добыче нефти.
Математики СПбГУ нашли формулу для оптимальной работы диапазона частот в радиосвязи и телекоммуникациях.
Ученые СПбГУ разработали математическую модель, которая позволит сделать авто- и авиатренажеры более реалистичными и поможет уберечь их от поломок из-за перегрузок.
В СПбГУ сегодня также действуют лаборатории, в которых ученые проводят исследования в области психологии, социологии, истории, лингвистики и многих других. Ведутся фундаментальные и прикладные проекты на стыке нескольких наук.
Всего в Университете в настоящее время работает более 50 научных центров, институтов и лабораторий. Подробнее о них
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl