3.3. Мегацентры и мегапроекты: потенциал и перспективы развития

Основным вектором эволюции современной GES становится совместное создание и развитие группами продвинутых стран профильных хозяйственных единиц инновационного типа, обеспечивающих усиление конкурентных позиций этих групп в глобальном контексте.

Мегасайенс-центры можно определить как мегаэкономические объекты, имеющие особо мощную материально-техническую базу с уникальными крупными установками для получения прорывных научных результатов и согласованную участниками (сторонами) форму организации производства интеллектуальных продуктов (знаний и технологий) мирового значения, адекватную экономике знаний, основанную на транснациональном или межнациональном капитале и институированную на принципах инициации или международной коллаборации ^[375].

Необходимо отметить, что в публикациях по проблемам развития мегасайенс авторы часто путают меганауку (собственно мегасайенс) с установками, используемыми учеными, что не соответствует ее смыслу как деятельности, направленной на исследование процессов и получение результатов мирового значения, позволяющую продвигать и реализовать ее достижения в мировом масштабе.

Экономический смысл функционирования мегацентров науки на основе коллаборации заключается в снижении их участниками трансформационных и трансакционных издержек, повышении эффективности, конкурентоспособности и устойчивости развития, возможности получения и практического воплощения новых достижений научно-технического прогресса в интересах отдельной страны и мирового сообщества в целом, а также в подготовке новых креативных кадров, обладающих широкими междисциплинарными компетенциями, применимыми в различных отраслях меганауки.

В представленном контексте современные MSC правомерно понимать как крупные исследовательские центры с оборудованием, предназначенным для коллективного (в том числе международного) пользования. К такому оборудованию относятся высочайшей сложности сверхдорогостоящие и поэтому недоступные для отдельных научных институтов установки ^[376] – крупные научные комплексы (астрофизические установки, нейтронные источники, ядерно-физические установки, установки со встречными пучками для физики высоких энергий, термоядерные установки, мощные лазеры, источники синхротронного излучения, лазеры на свободных электронах, установки со сверхсильными магнитными полями и др.), стоимость которых составляет от 200 млн долл. США и выше.

Именно такое оборудование необходимо для развития современной фундаментальной науки: большинство новых научных открытий в биологии, ядерной и солнечно-земной физике ^[377], химии совершено именно с их использованием.

По мнению руководителя рабочей группы по меганауке Министерства образования и науки РФ С. Мазуренко, «термин “мегасайенс” определяет проекты создания исследовательских установок, финансирование создания и эксплуатации которых выходит за рамки возможностей отдельных государств. Такие проекты – показатель уровня научно-технологического развития государства, на территории которого они расположены… Необходимым условием для того, чтобы проект отнесли к классу мегасайенс, является наличие научной программы, позволяющей выйти за рамки современных знаний в области фундаментальных наук и открывающей новые возможности в развитии технологий; превосходство технических характеристик, параметров и достижимых возможностей при реализации планируемых научных программ»^[379].

Реализация мегапроектов становится проявлением современных институциональных, организационных и информационных трансформаций хозяйственного пространства глобальной экономической системы. Статус мегапроектов обусловлен их специфическими функциональными характеристиками, а также значением для конкурентоспособного, устойчивого и безопасного развития региональной, макрорегиональной, национальной и мировой хозяйственных систем. Мегапроекты порождают множественные мегапроцессы, связывающие потоки товаров и услуг многих стран в различных сферах хозяйственной системы общества – промышленности, транспорте, энергетике, науке, образовании.

К числу основных признаков мегапроекта следует отнести ^[380]:

– наличие системных свойств; глобальный характер независимо от пространственного уровня реализации;

– особо крупные размеры; объединение множества проектов, взаимосвязанных общей целью, выделенными ресурсами и определенным прогнозируемым временем исполнения;

– высокую стоимость, высокую трудоемкость и длительность реализации;

– ориентацию на конкретный материальный результат; публичность и высокий общественный резонанс разработки и реализации;

– существенное пролонгированное позитивное влияние на преобразование экономического пространства, затрагиваемого реализацией такого мегапроекта;

– придание импульса развитию сопредельных отраслей и секторов, экономики высоких переделов, услуг и знаний, кластеров, межрегионального сотрудничества.

Таким образом, крупному инвестиционному проекту может быть придан статус мегапроекта в случае, если речь идет о долговременном капиталоемком проекте, характеризующемся масштабностью, сложностью, затратностью, системным характером и значимостью реализуемых целей ^[381]. Особо следует подчеркнуть, что мегапроектами могут называться только те проекты, которые меняют экономический ландшафт затрагиваемого осуществлением планируемых преобразований хозяйственного пространства, причем в заданном стратегическом направлении.

К мегапроектам относятся, прежде всего, инвестиционные проекты инфраструктурного характера, в том числе связанные с созданием крупных объектов:

– транспортной инфраструктуры (аэрокосмического назначения, для обеспечения воздушного, железнодорожного, автомобильного сообщения, инфраструктуры международных транспортных коридоров, транзита нефтегазовых ресурсов);

– инфраструктуры национальной и региональных инновационных систем (включая инфраструктурные объекты федеральной и региональных нанотехнологических сетей, например, мегасайенс-центры – крупные исследовательские центры для совместной, с участием нескольких стран, разработки и производства новых видов нанопродуктов и наноматериалов, а также подготовки кадров для наноиндустрии).

Масштабность и значимость реализуемых в рамках мегапроектов целей позволяет рассматривать их как сложные целевые программы, содержащие множество взаимосвязанных проектов, подчиненных достижению в определенные временные рамки интегральной стратегической цели с использованием выделенных для этого ресурсов. Такие программы могут быть межгосударственными, государственными (национальными), макрорегиональными, региональными (например, развитие федеральных округов либо отдельных субъектов РФ в составе федеральных округов; и т. д.), межотраслевыми, отраслевыми и смешанными ^[382].

Разработка, а также координация, сопровождение и контроль выполнения программ такого типа осуществляются на макроуровне (либо на мегауровне, если в реализации мегапроекта участвуют разные страны, как в проектах по созданию MSC), а также на мезоуровнях хозяйственной системы.

Отмеченные выше особенности мегапроектов предполагают осуществление следующих мер ^[383]:

– распределение элементов проекта по разным исполнителям и постоянную координацию их деятельности;

– анализ социально-экономической ситуации в регионе аллокации деятельности по реализации мегапроекта, а также страны в целом (стран – участниц проекта);

– выделение в качестве самостоятельной фазы разработки концепции проекта;

– выполнение фазы планирования на всех уровнях планов: от стратегического до оперативного с учетом вероятностного характера и риска проекта;

– мониторинг проекта с постоянным обновлением (актуализацией) всех элементов плана проекта;

– учет уникальности мегапроекта.

Сложность и длительность реализации мегапроекта, с одной стороны, а также необходимость обеспечения ее эффективности – с другой, предъявляют особые требования к поиску источников и каналов финансирования его осуществления. Эффективным механизмом реализации мегапроектов в значительной мере становится механизм государственно-частного партнерства, предполагающий привлечение ресурсов государственных и частных коммерческих предпринимательских и банковских структур. Такой механизм может быть с успехом использован для разработки, создания и эксплуатации MSC с оборудованием коллективного пользования ^[384].

Поскольку для разработки и осуществления мегапроекта требуются масштабные человеческие, материальные, технические, институциональные, организационные и информационные условия, ресурсы и факторы, к осуществлению сложных мегапроектов целесообразно привлекать интеллектуальные, производственные, технические, информационные, финансовые, управленческие и другие ресурсы транснациональных и многонациональных корпораций, а также их стратегических союзов.

Особое внимание целесообразно уделять формированию необходимой социальной базы реализации мегапроекта, цели и ожидаемые результаты которого должны быть понятны региональному сообществу, а принимаемые оперативные управленческие решения – быть прозрачными и отвечать актуальным и перспективным интересам развития хозяйственной системы региона (макрорегиона, мегарегиона) – реципиента масштабных преобразований в рамках достижения целей мегапроекта.

Следует учитывать, что недостаточная степень обоснованности методов, инструментов, источников и объемов средств, содержания этапов и сроков реализации мегапроекта может привести к отклонению траектории его осуществления от заданной, вызвать искажение полученных результатов и негативные эффекты для экономики соседних регионов или данного региона. Это могут быть, например, отток финансовых и инвестиционных ресурсов, квалифицированных кадров, рост напряженности на региональном рынке труда, обострение жилищной проблемы, ухудшение экологической обстановки, превышение первоначальной сметы, затягивание сроков реализации и др. Так, проведенные в Университете Аалборга (Дания) исследования практики реализации в 1910–1998 годах в 20 странах 258 крупнейших мировых проектов стоимостью около 90 млрд долл. США в ценах 1995 года показали, что 90% из них были выполнены с превышением (причем часто значительным) первоначальной сметы ^[385].

Для предотвращения возможности такого развития событий необходимы тщательная разработка и обоснование мегапроекта, постоянный мониторинг его реализации, своевременное выявление, предупреждение и нейтрализация возникающих вызовов и угроз. Масштабы мегапроекта значительно увеличивают вероятность рисков и издержек, соответственно, требуют обеспечения их минимизации на всех этапах осуществления мегапроекта.

В настоящее время в мире реализуются четыре крупных международных мегапроекта по развитию мегасайенс, полноправным участником каждого из которых является Российская Федерация:

– проект создания Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах (X-ray free-electron laser, XFEL) ^[386] в период 2009–2015 годов на базе научного центра «Deutsches Elektronen-Synchrotron» («DESY»), район Гамбурга, ФРГ, с участием 12 стран; оценочная стоимость проекта составляет 1,15 млрд евро (в ценах 2005 года) ^[387];

– проект создания Большого адронного коллайдера LHC (Large Hadron Collider) ^[388] в научно-исследовательском центре Европейской организации ядерных исследований («European Organization for Nuclear Research», первоначально «Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire», «CERN»), расположенном в щвейцарско-французском приграничье, в районе Женевы, Швейцария, при участии специалистов из 80 стран; стоимость создания коллайдера превысила 6 млрд евро ^[389];

– проект создания термоядерного реактора ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) ^[390] в период с 2010 по 2020 год в районе г. Кадараш, Франция, с участием 34 стран; стоимость проекта оценивается в 13 млрд евро ^[391];

– проект создания тяжелоионного ускорителя FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) ^[392] на базе «Центра исследований многозарядных ионов» («GSI»), Дармштадт, Германия, в период 2007–2018 годов ^[393]. В планировании экспериментов и создаваемых мощностей комплекса задействованы около 3 000 ученых из более 50 стран мира; создание ускорителя, стоимость которого (в ценах 2005 года) оценивается в 1 027 млн евро, осуществляют 10 стран-партнеров, причем доли самых крупных инвесторов составляют: Германии – 705 млн евро ^[394], России – 178,05 млн евро ^[395].

Значимость международной кооперации для успешной реализации проекта Большого адронного коллайдера, который не был бы осуществлен без участия других стран, особо отметил Т. Куртыка, помощник директора CERN по сотрудничеству со странами-неучастницами ^[396]. При этом была подчеркнута огромная роль «Объединенного института ядерных исследований» («ОИЯИ»), не только принявшего участие в работе над конкретными конструкциями LHC, но и привлекшего к выполнению проекта интеллектуальные ресурсы всех своих стран-участниц.

Механизм практического осуществления и значимость реализации для России проекта уровня мегасайенс можно охарактеризовать на примере международного проекта по созданию Европейского XFEL, осуществляемого на основе мегаколлаборации.

Строительство технологического комплекса с одним из самых мощных в мире рентгеновских лазеров на свободных электронах XFEL осуществляется в Гамбурге (ФРГ), в научном центре «DESY». Это устройство, в котором свободные электроны разгоняются до высоких энергий и излучают мощные импульсы излучения в рентгеновском спектре длин волн. Сверхъяркие ультракороткие рентгеновские импульсы, обладающие свойствами лазерного излучения, позволят детально изучить молекулярные и атомарные процессы, а на этой основе – конструировать принципиально новые материалы с заданными свойствами ^[397].

Это открывает огромные возможности для изучения химических и физических процессов в молекулах, а также при создании новых материалов и наноструктур. Установка является идеальным инструментом для нанотехнологий. В идее создания и разработке этого лазера немалая роль принадлежит российским ученым ^[398], прежде всего из Новосибирского Института ядерной физики по подбору параметров магнитной системы ондулятора для существенного увеличения мощности излучения и рекуперации пучков электронов для снижения энергетических затрат.

Реализация этого международного проекта началась в 2005 году с подписания протокола о намерениях участвовать в подготовительной фазе проекта. В июне 2007 года германский Федеральный министр образования и научных исследований А. Шаван дала старт строительству XFEL. Первые конструкционные работы этого уникального комплекса, в который должен войти 101 модуль, начались летом 2008 года, однако масштабное строительство ведется с 8 января 2009 года, а завершить проект планируется к концу 2014 года.

Как было отмечено выше, стоимость проекта (в ценах 2005 года) составляет 1,15 млрд евро. Германская сторона берет на себя 54% расходов, связанных с созданием XFEL. Россия обеспечит более 23% затрат, становясь таким образом, вторым после Германии по размерам взносов участником реализации рассматриваемого европейского проекта. Доли каждой из остальных стран варьируют в диапазоне от 1% до 3,5% ^[399].

Финансирование от российской стороны должна осуществить «РОСНАНО» при условии, что в период с 2009 по 2016 год Минфин возместит компании расходы ^[400]. Первоначально планировалось, что Россия внесет 250 млн евро, однако, в соответствии с распоряжением главы правительства РФ Д. Медведева, в декабре 2012 года принято решение увеличить российскую долю финансирования этого масштабного мегапроекта до 306,4 млн евро ^[401].

Пользование установкой будет осуществляться в зависимости от вклада каждой страны в создание комплекса ^[402]. За создание и функционирование Европейского XFEL отвечает образованная в сентябре 2009 года некоммерческая организация «European XFEL GmbH», которая, в соответствии с немецким законодательством, является компанией с ограниченной ответственностью. Создание компании было инициировано гамбургской лабораторией «DESY», ставшей единственным акционером «European XFEL GmbH».

В конце ноября 2009 года в Гамбурге состоялось подписание договора купли-продажи долей в этой компании, управляющей строительством и эксплуатацией European XFEL, а также межправительственной конвенции, определяющей порядок и условия его строительства и эксплуатации странами-участницами. Подписи под документами поставили полномочные представители Германии, России, Франции, Италии, Польши, Швейцарии, Швеции, Греции, Дании, Венгрии и Словакии ^[403]. В течение полугода также было запланировано присоединение к конвенции Великобритании и Китая. От России межправительственную конвенцию подписал министр образования и науки РФ А. Фурсенко, а договор приобретения у синхротронного центра «DESY» доли в управляющей компании – генеральный директор «РОСНАНО» А. Чубайс ^[404]. После подписания соглашения акционерами компании «European XFEL GmbH» автоматически стали исследовательские институты стран-участниц проекта ^[405].

В настоящее время 12 стран (Дания, Франция, Германия, Греция, Венгрия, Италия, Польша, Россия, Словакия, Испания, Швеция и Швейцария) участвуют или планируют участвовать в реализации проекта.

Когда проект XFEL, объединивший физиков многих стран, будет завершен, в Германии, между Гамбургом и Землей Шлезвиг-Гольштейн, появится новый научный центр – MSC, открывающий совершенно новые возможности для экспериментаторов в различных областях науки – в медицине, генетике, биологии и др.

По мнению А. Чубайса, XFEL представляет собой такой же масштабный проект, как и Большой адронный коллайдер. Однако, в отличие от коллайдера, рентгеновский лазер послужит не только научным, но и практическим целям. Массовыми нанопродуктами, разработанными с его помощью, окажутся разного рода сплавы, покрытия и композитные материалы, приобретающие особые свойства благодаря своей микроструктуре. Это позволит в будущем создать материалы, соединяющие в себе, например, свойства стекла и металла. Металлическое стекло будет востребовано в производстве изделий, для эксплуатации которых требуется повышенная прочность и гибкость (например, в крыльях самолетов, двигателях и др.).

В настоящее время нарастает конкуренция в области строительства мощных рентгеновских лазеров на свободных электронах, в котором участвуют, помимо интернациональной команды в центре «DESY», несколько сильных групп разработчиков в Японии и США. Основные конкурентами являются: проект японского научно-исследовательского института «RIKEN» и американский проект «Linac Coherent Light Source», базирующийся на линейном ускорителе Стенфордского университета (Калифорния) ^[406]. По прогнозам, конкуренты запустят свои установки быстрее, чем интернациональная команда в научном центре «DESY».

Так, проект японского научно-исследовательского института «RIKEN» получил поддержку мощного научного кластера, который проводит исследования во многих областях науки, включая физику, химию, биологию, медицину, машиностроение и компьютерное дело. Кроме того, важен тот факт, что «RIKEN» практически полностью финансируется правительством Японии. Американский проект опережает конкурентов по срокам, первые испытания сверхмощного рентгеновского лазера на свободных электронах здесь прошли в апреле 2009 года. Стоимость разработки нового устройства составила 420 млн долл. Первые опыты на новом источнике рентгеновского излучения были запланированы уже на сентябрь 2009 года ^[407].

В то же время, по оценкам специалистов, Европейский XFEL будет значительно превосходить по своим техническим параметрам аналогичные лазеры, которые строятся в США и Японии.

Российские ученые, участвуя в проекте XFEL, получают первоклассную международную площадку для внедрения своих разработок, в частности новых источников синхротронного излучения, доступ к самым передовым технологиям других европейских стран и возможность создавать новые современные технологии, в том числе и нанотехнологии. Использование главного ресурса установки – пучкового времени – будет осуществляться с учетом вклада каждой страны в создание установки ^[408].

Главный инженер «ОИЯИ», член-корреспондент РАН Г. Ширков считает, что «Россия от участия в проекте XFEL, несомненно, выиграет, поскольку сама займется разработкой технологий и получит доступ к технологиям, разрабатываемым в других европейских странах, для рентгеновского лазера на свободных электронах, являющегося источником синхротронного излучения пятого поколения. Сейчас существующие в России источники синхротронного излучения относятся к источникам третьего поколения. Участие в проекте XFEL позволяет реализовать уникальные технологии, минуя одну ступень – создание источников синхротронного излучения четвертого поколения»^[409].

Следует также учитывать, что доля каждой страны-участницы в финансировании создания этого технологического комплекса делится на две части: денежные средства, которые переводятся в Германию, и средства, которые остаются внутри страны для выполнения работ для проекта. Чем значительнее будет объем российских средств, тем дольше будет у России пользовательское время, в течение которого страна-участница может использовать установку для собственных исследовательских проектов. Чем больше будет сумма, остающаяся внутри страны, тем больше отечественных заказов получат российские научные центры.

В числе заинтересованных в участии в этом проекте российских центров – «ОИЯИ» в Дубне (создание нового поколения инструментов и приборов); «Институт ядерных исследований имени Г.И. Будкера» (изготовление оборудования для XFEL). Значительную роль в проекте играет РНЦ «Курчатовский институт», выступивший инициатором участия российской стороны в XFEL. Кроме того, на «Курчатовский институт», как на головную научную организацию Программы по координации работ в области нанотехнологий и наноматериалов в Российской Федерации ^[410], возложено научное руководство реализацией проекта, а также формирование научно-исследовательской программы использования XFEL с российской стороны.

В июне 2011 года на заседании Правительственной комиссии по высоким технологиям и инновациям под председательством В. Путина было принято решение реализовать в России шесть отечественных проектов развития мегасайенс. В.В. Путин отметил, что сейчас есть все необходимые условия для того, чтобы развернуть работы по созданию научных комплексов мирового уровня именно в России. Эти исследовательские установки мегакласса должны быть нацелены на получение результатов нобелевского уровня. «Проекты подобного уровня – не просто вопрос национального престижа: они позволяют концентрировать ресурсы на приоритетных направлениях, по сути, осуществлять прорыв в будущее – сначала в фундаментальных знаниях, а затем и в технологиях»^[411]. Все это стимулирует развитие территорий, высокотехнологичных и наукоемких производств, служит привлечению инвестиций, внедрению современных методов управления и международной кооперации в научной сфере.

Создание новых технологий и коммерциализация фундаментальных научных разработок происходят в научных кластерах, формирующихся вокруг мегапроектов. Благодаря таким мегапроектам решается и еще одна важнейшая проблема – привлечения в отечественную науку кадров благодаря созданию в России возможностей для отечественных и зарубежных исследователей успешно реализовывать свой научный потенциал и работать на самом современном оборудовании.

В рабочую группу по меганауке Министерства образования и науки РФ поступило 28 предложений о том, какие проекты необходимо включить в класс megascience. В результате их экспертизы и рассмотрения на заседании межведомственной рабочей группы по научной инфраструктуре с участием известных ученых – академиков РАН и руководителей НИИ были отобраны шесть проектов:

– Токамак «Игнитор» (Италия – Россия на паритетных условиях с возможностью присоединения других стран), Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований «Росатома», г. Троицк;

– Высокопоточный пучковый исследовательский реактор ПИК (с участием Германии и возможным привлечением стран Балтии или Северной Европы), «Петербургский институт ядерной физики имени Константинова» («ПИЯФ»), г. Гатчина Ленинградской области;

– Источник специализированного синхротронного излучения четвертого поколения, предположительно на главной площадке РНЦ «Курчатовский институт», г. Москва;

– Комплекс сверхпроводящих колец на встречных пучках тяжелых ионов NICA (Nuclotron-based Ion Collider Facility) на территории «ОИЯИ» на базе действующего ускорителя «Нуклотрон», г. Дубна;

– Международный центр исследований экстремальных световых полей на основе сверхмощного пятипетаваттного лазерного комплекса PEARL (Petawatt Parametric Laser), для развития работ в «Институте прикладной физики РАН» («ИПФ РАН»), г. Нижний Новгород;

– Ускорительный комплекс со встречными электрон-позитронными пучками в «Институте ядерной физики» («ИЯФ») СО РАН, г. Новосибирск, причем заинтересованность в проекте (как в строительстве ускорителя, так и проведении экспериментов) уже высказали ученые из Италии, США и Японии.

Обязательными условиями осуществления отобранных отечественных мегапроектов в сфере меганауки являются:

– разработка «дорожных карт» по каждому из них;

– проведение тщательной международной экспертизы проектов;

– организация широкого обсуждения в научном сообществе;

– оценка реального вклада реализации каждого проекта в развитие страны, российской и мировой науки;

– определение потенциальных участников реализации проекта (в научном, техническом, финансовом, производственном, кадровом аспектах) из других стран, которые станут потребителями услуг мегасайенс-центров.

На заседании Совета по науке и образованию в «ПИЯФ» в Гатчине в апреле 2013 года президент В.В. Путин подчеркнул необходимость появления в России международных исследовательских комплексов уровня мегасайенс, которые образно были названы президентом «вершиной научной инфраструктуры»^[412].

Следует особо подчеркнуть долгосрочный характер (до 10 лет) создания объектов мегасайенс и реализацию на основе многостороннего международного сотрудничества (международной коллаборации). Совместное участие в создании научных мегаобъектов предполагает не только распределение финансовой нагрузки и рисков, но и последующее коллективное использование этих объектов ^[413].

К числу таких масштабных проектов, бесспорно, относится создание ускорительно-экспериментального комплекса NICA ^[414], включенное в семилетний план развития «ОИЯИ» на 2010–2016 годы. План предусматривает создание и развитие собственных базовых установок, конкурентоспособных по отношению к установкам, работающим в ведущих лабораториях мира, и привлекательных для ученых из стран-участниц и других партнеров «ОИЯИ».

В 2010 году было заключено соглашение между «CERN» и «ОИЯИ», в рамках которого Европейская организация ядерных исследований предполагает предпринимать необходимые меры по внесению своего вклада в реализацию проекта «NICA» – интеллектуального, оборудованием, техническими разработками.

Другой из указанных проектов – проект создания в Нижегородской области международного MSC, в котором будут проводиться исследования экстремальных световых полей на основе лазерного комплекса петаваттной мощности PEARL ^[415]. В основе предложения – работы ИПФ РАН, проводимые в последние годы на одной из самых мощных лазерных установок в мире, которой располагает институт. Мощность этого лазера в 30 раз больше, чем вся электроэнергетика на Земле. Лазер, который будет работать в новом международном центре, в 400 раз мощнее. Он позволит проводить исследования, недостижимые при нынешнем уровне мировых технологий. С помощью этой лазерной установки можно будет проводить не только чисто научные фундаментальные исследования, но и прикладные, результаты которых будут использованы в медицине. Предполагается, что центр будет введен в строй в 2018 году.

Еще одним перспективным мегапроектом является создание ускорительного комплекса со встречными электрон-позитронными пучками «Супер c-тау фабрика» в Новосибирске. Научная программа «Супер c-тау фабрики» прошла экспертизу в Европейском комитете по развитию будущих ускорителей (ECFA), без рекомендации которого не принимается ни одно решение о строительстве исследовательских ускорителей в Европе. В принятом заключении эксперты комитета отметили, что предложенная сибирскими физиками научная программа представляет фундаментальный интерес для мирового научного сообщества.

Заведующий научно-исследовательской лабораторией ИЯФ СО РАН, член-корреспондент РАН А. Бондарь оценивает стоимость проекта приблизительно в 17,5 млрд руб., из которых около 13 млрд руб. должно составить необходимое бюджетное финансирование ^[416]. Оставшуюся часть предполагается осуществить из внебюджетных источников, в том числе за счет вклада потенциальных участников будущих экспериментов на «Супер с-тау фабрике».

Расходы по реализации проекта будут снижены за счет использования в новой установке уже существующей инфраструктуры «ИЯФ» (например, высокоинтенсивного источника позитронов). Соответственно, реализация проекта на новом месте потребовала бы значительно больших расходов.

Интерес к участию в проекте проявили ученые из Европы, США, Японии и других технически высокоразвитых стран. Мировая практика показывает, что такие установки, как правило, создаются совместно учеными нескольких стран. При этом строительство инфраструктуры установки и самого коллайдера обычно финансируется правительством страны – инициатора проекта, а установка для проведения исследований создаются на условиях паритетного финансирования.

Важным направлением активности России по развитию сотрудничества в области megascience является постсоветское пространство. Здесь мегасайенс-центром, выполняющим функции крупного инфраструктурного узла нанотехнологической сети, может стать «Международный инновационный центр нанотехнологий стран СНГ» («МИЦНТ СНГ») ^[417].

Проект создания такого MSC был инициирован Объединенным институтом ядерных исследований, в который входят 9 стран СНГ, совместно с РНЦ «Курчатовский институт», Международной ассоциацией академий наук (МААН) государств Содружества, Федеральным агентством по управлению особыми экономическими зонами (РосОЭЗ). Идея создания центра была поддержана Межгосударственным фондом гуманитарного сотрудничества государств-участников СНГ (МФГС СНГ) и одобрена их представителями в октябре 2008 года в г. Бишкеке.

Структура этого важного элемента глобальной нанотехнологической сети будет включать в себя центр коллективного пользования оборудованием, научно-образовательный центр и центр трансферта технологий. Создание центра было запланировано на территории особой экономической зоны технико-внедренческого типа «Дубна» с возможным предоставлением центру на льготных условиях площадей и услуг действующей ОЭЗ. Учредительные документы были подписаны не представителями правительств стран СНГ, а представителями заинтересованных научных, образовательных, инновационных, финансовых организаций. Деятельность центра ориентирована на коммерциализацию результатов научно-технической деятельности. Реализация проектов в области нанотехнологий будет осуществляться с привлечением ресурсов государств-участников СНГ в рамках частно-государственного партнерства ^[418].

К финансированию создания и функционирования центра, помимо МФГС СНГ, планируется привлечение ресурсов государственных и частных коммерческих структур Содружества (госкорпораций, транснациональных корпораций, а также других частных фирм и организаций из стран СНГ). Это объясняется необходимостью объединения их усилий для формирования замкнутого инновационного цикла, охватывающего этапы появления научной идеи, осуществления сопровождающих ее развитие и воплощение в опытных образцах требующих значительных затрат НИОКР, создания и доведения их до конкретного промышленного продукта, который будет востребован рынком и интегрирован в существующие технологические цепочки. Именно поэтому особую важность приобретает использование преимуществ механизма частно-государственного партнерства в формировании современной инновационной инфраструктуры в хозяйственном пространстве СНГ. Создание международного инновационного центра нанотехнологий стран СНГ рассматривается как «способ замкнуть не состыкованные пока в единый механизм технологические и финансовые звенья инновационной цепочки»^[419].

Дальнейшее развитие реализация этого проекта получила в августе 2010 года, когда в Москве было подписано инвестиционное соглашение между «РОСНАНО», «ОИЯИ», ЗАО «Фирма “АйТи”. Информационные технологии», ОАО «Особые экономические зоны» и ОАО «Концерн «РТИ Системы» о создании крупного инфраструктурного наноцентра в Дубне. В соглашении были зафиксированы общий объем финансирования проектов, распределение прав и обязанностей в рамках реализации проектов, сферы ответственности, полномочия инвесторов и участников, а также ключевые показатели, которые должны быть достигнуты в ходе деятельности нанотехнологического центра. В октябре 2011 года в Дубне был учрежден Центр трансфера технологий как управляющая компания наноцентра. Его капитал составляет около 200 млн руб., причем часть средств будет использована для поддержки инновационных проектов СНГ на основе специального соглашения с МИЦНТ СНГ.

Реализуемые в рамках МИЦНТ СНГ нанотехнологические проекты ^[420] ориентированы на применение в следующих областях: энергетике, электронике, химическом производстве, космической технике, машиностроении, других отраслях промышленности, биологии, медицине и фармакологии, нанометрологии и нанодиагностике, системе безопасности, способствуя развитию отечественной наноиндустрии и новому качеству экономического роста в стране.

Перспективным также является двухстороннее сотрудничество постсоветских стран в реализации мегапроектов.

Одним из значимых инструментов научной и экономической интеграции в рамках Союзного государства Беларуси и России становятся программы, которые направлены на осуществление скоординированных действий по совместной реализации важнейших проблем, представляющих взаимный интерес и по значимости приобретающих статус мегапроектов ^[421]. Среди таких программ особое место занимает Программа по созданию суперкомпьютеров «СКИФ-ГРИД», осуществление которой происходило в течение трех лет. В ее реализации были задействованы 37 российских и около 20 белорусских научных организаций, а также ведущих научно-производственных предприятий двух стран. Программа «СКИФ-ГРИД» – это мегапроект, реализация которого осуществляется академическими (проект возглавляют Объединенный институт проблем информатики НАН Беларуси и Институт программных систем имени А.К. Айламазяна РАН) и вузовскими научными организациями (14 вузов и НИИ).

Объединяющая суперкомпьютерные ресурсы Беларуси и России ГРИД-сеть Союзного государства выступает базисом для построения интегрированного научно-образовательного пространства и основой для освоения и разработки новых технологий. Для этого уже сформирован опытный участок национальной ГРИД-сети Беларуси, который интегрирован в единое вычислительное пространство Союзного государства «СКИФ-полигон», а также в панъевропейскую вычислительную сеть.

Объединенный ресурс на платформе ГРИД-технологий является действенным и эффективным инструментом суперскоростных вычислений, который теперь доступен всем пользователям в союзном масштабе. В современных условиях глобализации конкуренции конкурентоспособная продукция ни в одной отрасли промышленности не может быть создана без использования высокопроизводительных вычислений. Поэтому суперкомпьютеры нужны всем отраслям экономики: обрабатывающей и добывающей промышленности (нефтяной, газовой и пр.), машиностроению, авиации, космической и автомобильной промышленности, легкой промышленности, медицине, химической промышленности, геологоразведке, сельскому хозяйству и т. д. Так, в Беларуси высокопроизводительная вычислительная техника используется на Минском заводе колесных тягачей и Минском моторном заводе; в России – в ОАО «Силовые машины», на Челябинском трубопрокатном заводе ^[422], на других производствах, в конструкторских бюро, научных и образовательно-научных организациях и учреждениях (Московском государственном университете, Южно-Уральском государственном университете и др.).

Необходимые ведомственные согласования прошла и подготовлена к рассмотрению на заседании Совета Министров Союзного государства концепция новой программы «СКИФ-Недра». Программа предусматривает создание высокопроизводительных суперкомпьютеров и программного обеспечения, использование которых позволит повысить эффективность разведки, добычи и использования полезных ископаемых.

Следует подчеркнуть, что до начала практического воплощения программ Союзного государства по созданию суперкомпьютеров в мире было только три страны, создававшие суперЭВМ: США, Япония и Китай. В современных условиях, благодаря успешному осуществлению программам «СКИФ», в их число вошли Россия и Беларусь.

Таким образом, осуществление мегапроектов в сфере мегасайенс создает необходимую платформу для объединения ресурсов стран-участниц в целях достижения прорывных результатов в фундаментальной науке, обеспечения масштабного экономического и социального эффекта за счет внедрения новейших технологий и разработок, создания и укрепления на этой основе конкурентных преимуществ в глобальной среде.

Важнейшим из ответов на всеобщую информатизацию экономики и общества стало создание адекватных ему по масштабу мегацентров обработки данных (MDC).

По исследованиям «EMC Corporation» (одной из крупнейших на мировом рынке продуктов, услуг и решений для хранения и управления информацией, «мировом лидере в сфере облачных сред, больших данных и их защиты»^[423]), объем данных, сгенерированных компаниями IT-сферы в 2012 году составил 2,8 зетабайт (1 ЗБ = 10²¹ байт), а к 2020 году эта цифра дорастет до 40 ЗБ, что превосходит прогнозы на 14%.

В мегацентрах обработки данных содержатся от 200 000 до 1 000 000 серверов, в которых установлены до 10⁷ накопителей, а их доля, по оценкам экспертов, составляет около 25% рынка современных серверов ^[424]. Даже «малые» MDC занимают более 10 000 м² и могут превышают мощности в 10 МВт, а строящиеся стремятся к 200 000 м² с мощностью 100 МВт.

Такие центры уже работают и еще строятся в США, Китае, Индии, Японии, странах ЕС. Так, MDC «CyrusOne» в г. Чандлере (штат Аризона, США) расположился на участке в 161 874 м², с площадью помещений около 350 000 м² и мощностью 110 МВт. Индия строит оригинальный MDC в г. Бангалоре. В Китае построен полный компьютерный центр на 2 000 000 м² строений, в котором около 200 000 м² отведено MDC. Китай в полной мере испытывает бум создания мощных MDC, выходя на первое место в мире по данному мегатренду. Обычно затраты на создание MDC имеют адекватный масштаб: центр, построенный Национальным агентством безопасности США в Солт-Лейк-Сити, обошелся в 1,2 млрд долл. США ^[425].

Что движет компаниями в создании таких гигантских возможностей? Как и для большинства объектов, рождающихся в русле мегатрендов, целью становится выгода. Дж. Р. Кларк отмечает, что, в конечном счете, MDC «являются результатом толчка к минимизации затрат и, таким образом, к максимизации прибыли»^[426].

MDC разительно отличаются от традиционных центров обработки данных (ЦОД) масштабом организации и функционирования, а их экономия на эксплуатационных расходах оставляет традиционные центры вне конкуренции. Экономия абсолютно необходима MDC, чтобы обеспечить конкурентоспособность при огромных вычислительных мощностях и массивах хранения информации для пользователей по всему миру. Они могут масштабироваться и массово развиваться, поскольку дополнительные расходы на прибавку еще 1 000 или даже 1 000 000 пользователей к конкретной услуге или приложению для них очень малы. Традиционные ЦОД компаний больше не могут игнорировать становление MDC, инновации которых в обеспечении надежности, автоматическом поиске и восстановлении после сбоев и практике регулирования трансакций вскоре станут стандартной практикой во всех информационных центрах ^[427].

MDC становятся одними из главных центров инноваций в информационных технологиях, услуги которых покупают многие ТНК, национальные вертикально интегрированные компании, национальные, много- и транснациональные сети, используя их как полигоны, на которых вырабатываются и апробируются ультрасовременные решения по определению масштабов, этапов, уровней и эффективности проектов и процессов хозяйственной деятельности. Их примеры используются другими компаниями в своих решениях при обработке «больших данных», в частных «облаках» и вычислительных кластерах.

Такие универсальные MDC создаются мегакомпаниями типа «Apple», «Baidu», «Bing», «Google», «Facebook», «Infosys Technologies», «Svcs Tata Consultancy», «Tencent», чтобы хранить данные, обслуживать системы управления базами данных (СУБД), обеспечивать web-серверы, решать различные специфичные задачи компаний, связанные с поиском, анализом запросов и обработкой данных. Структура MDC довольно сложна и строится в зависимости от принятой концепции и контекста деятельности. Хотя имеются ее отдельные модели, но признать их достаточно полными и релевантными нельзя ^[428].

Серверы MDC часто объединяются в кластеры, содержащие примерно от 200 до 2 000 узлов, которые проектируются с учетом мобильного отключения проблемных узлов при сбоях и возможности перераспределять нагрузку между исправными на программном уровне. Поскольку в MDC одно приложение может работать в разных кластерах, скорость передачи информации между узлами становится очень критичной, но применяемые технологии помогают снизить время обработки трансакций. Пока MDC выступают штучными явлениями, создающимися для специальных целей конкретных крупномасштабных корпораций, консорциумов и профильных сетей.

Для MDC особенно актуальна проблема снижения эксплуатационных расходов путем отказа от всего лишнего. Цель оптимизации – упразднить все непрофильные затраты при решении основных задач, все, что может привести к дальнейшим эксплуатационным расходам. Например, если добавить в каждый сервер лишний светодиод, то для 200 000 серверов стоимость светодиодов составит около 10 000 долл., и даже если светодиоды даровые – потребление электроэнергии вырастет примерно на 20 кВт ^[429].

Поскольку MDC должны обеспечивать возможности исполнения тяжелых приложений с максимальной скоростью, то приоритетными становятся масштабирование их деятельности и оптимизация расходов, и в силу мегаразмера любая ошибка, сбой или неэффективность действий обходятся заметно дороже, чем у обычных ЦОД средних компаний.

Массированные отказы дисков ведут к сбоям в работе отдельных кластеров MDC, а архивные хранилища, использующиеся для решения этой проблемы, потребляют много электричества и других ресурсов, даже если информация из них используется нечасто, особенно при росте объемов данных, измеряемых экзабайтами.

Перспективные архитектурные решения MDC вытекают из опыта обычных ЦОД, добивающихся высокой эффективности в соотношении затраченных ресурсов и вычислительной мощности. Во-первых, необходимо сделать их инфраструктуру как можно более однородной, чтобы ее было проще поддерживать и масштабировать. Реструктуризация и оптимизация расходов позволяет высвободить средства для вложений в более совершенные структурные решения, позволяющие предоставлять услуги с минимальным вмешательством. Во-вторых, для надежности надо проектировать инфраструктуру так, чтобы вся система MDC в целом продолжала работать, когда подсистемы испытывают сбои. Нужные программные и аппаратные решения уже доступны на рынке, хотя и не характерны в корпоративных системах.

Каковы перспективы MDC в будущем? Прежде всего, развитие и внедрение нового программного обеспечения, которое на мегауровне эволюционирует с такой огромной скоростью, что счет идет не на годы, а на месяцы. В русле мегатрендов будет развиваться тенденция к открытости, упрощению и коллаборации участников сетей в создании их программного обеспечения, расширения инфраструктуры и автоматизации процессов. Например, технология «OpenCompute», – инициатива, направленная на создание открытой минимальной эффективной архитектуры вычислительных ЦОД. Предложенная «Facebook» в 2011 году, сейчас она переживает ускоренный рост и может привести к модели «открытого обслуживания» по принципу «открытого ПО». Другая инициатива – «OpenStack» уже сейчас является основой основ большинства программно определяемых ЦОД за счет создания сетевой инфраструктуры и пула ресурсов обработки данных, которыми можно управлять автоматически. Предполагается также дальнейшая дезагрегация серверов, что позволит разделить их компоненты (процессор, память, блок питания) в процессе эксплуатации и управлять ими раздельно, повышая эффективность использования оборудования в MDC.

На современном этапе MDC развиваются на переднем краю эволюции мегаэкономики знаний и инноваций, развивая сферу IT, которая обеспечит прогресс во многих отраслях и видах деятельности:

– Разработчики, операторы и поставщики должны лучше понять потенциальные возможности MDC и научиться работать с мегацентрами по разным профилям.

– Крупные компании с оборотами более 1 млрд долл. уже сейчас не могут успешно функционировать без MDC.

– Модернизация оборудования и инфраструктуры производителей, поставщиков и покупателей должны стать гораздо более ориентированы на MDC.

– MDC обладают уникальными возможностями управления трансакциями в цепях закупок и поставок для регулирования издержек.

– Службы планирования информационных технологий предприятий, в частности, находясь на перепутье, могут просто отказаться от своих компьютерных центров и обратиться к публичным «облачным» услугам или, альтернативно, обратиться к идее MDC.

– MDC, как феномен новой генерации, в ближайшее время не заменят традиционные ЦОД, поскольку создаются несовместимыми с современным поколением компьютерных систем и их программного обеспечения.

– MDC «Facebook» уже делится своими технологиями, а инициатива открытых ресурсов и развития программного обеспечения на основе коллаборации этого web-гиганта могла бы ускорить сокращение издержек и инновации в базе поставщиков информации для него и других MDC.

– Развитие MDC все больше будет интегрироваться с содержанием других мегатрендов относительно своих кадров и компетенций, техники и материалов, институциональных и организационных характеристик, проводя соответствующие проекты модернизации, внедряя экологически чистые технологии ^[430].

Реализация Россией мегапроектов в рассмотренных направлениях, в том числе на основе кооперации и коллаборации с другими странами мирового хозяйства, будет способствовать формированию национальной инновационной системы, интеграции страны в мировое научно-техническое пространство, ее равноправное положение на рынке высокотехнологичных товаров и услуг с ограниченным кругом участников, а также участие в создании глобальных механизмов получения и перераспределения ренты от монополии на уникальные знания и высокие технологии.