еренцировки и иммунитета. В связи с этим важнейшими задачами данного направления являются выявление генетических программ старения, смерти и механизмов нарушения нормального развития клеток, 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 с целью 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 на 2021 - 2030 годы
Направление фундаментальных и поисковых научных исследований | Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований |
| 1.6.1. Биология развития и эволюция живых систем | 1.6.1.1. Закономерности индивидуального и исторического развития живых систем разных уровней организации |
| 1.6.1.2. Закономерности эволюции, видообразования и морфогенеза растений | |
| 1.6.1.3. Развитие теории становления и эволюции биосферы | |
| 1.6.1.4. Морфогенез и эволюция организмов | |
| 1.6.1.5. Происхождение жизни и астробиология | |
| 1.6.1.6. Теоретические основы эволюции онтогенеза | |
| 1.6.1.7. Механизмы регуляции онтогенеза | |
| 1.6.1.8. Закономерности микроэволюции, в том числе симпатрического формообразования и гибридизации | |
| 1.6.2. Экология организмов и сообществ | 1.6.2.1. Структура и функция живых систем, оценка их ресурсного потенциала и биосферных функций |
| 1.6.2.2. Устойчивость организмов и экосистем в условиях естественных и антропогенных воздействий | |
| 1.6.2.3. Переноса энергии и веществ между смежными экосистемами | |
| 1.6.2.4. Закономерности формирования основных типов взаимодействия организмов в экосистемах | |
| 1.6.2.5. Роль каскадного эффекта и видов-эдификаторов (ключевых видов) в функционировании экосистем | |
| 1.6.2.6. Закономерности поведения и миграций животных, научные основы управления поведением | |
| 1.6.2.7. Методология мониторинга естественных и антропогенных экосистем | |
| 1.6.2.8. Национальные информационные системы, обеспечивающие доступ к информации по состоянию отдельных видов организмов и экосистем | |
| 1.6.2.9. Механизмы воздействия загрязнений разных типов на суборганизменном, организменном, популяционном и экосистемном уровнях; основы экологического нормирования антропогенного воздействия | |
| 1.6.2.10. Основы экореабилитации экосистем и способов борьбы с биоповреждениями | |
| 1.6.2.11. Биологические инвазии чужеродных видов | |
| 1.6.2.12. Формирование экологической культуры и экологической грамотности населения | |
| 1.6.2.13. Реконструкция морских и наземных ископаемых экосистем | |
| 1.6.3. Биологическое разнообразие и биоресурсы | 1.6.3.1. Разнообразие микроорганизмов |
| 1.6.3.2. Разнообразие грибов | |
| 1.6.3.3. Разнообразие низших и сосудистых растений | |
| 1.6.3.4. Разнообразие симбионтов, включая паразитические организмы | |
| 1.6.3.5. Разнообразие животных | |
| 1.6.3.6. Разнообразие наземных сообществ и экосистем | |
| 1.6.3.7. Разнообразие пресноводных сообществ и экосистем | |
| 1.6.3.8. Разнообразие морских сообществ и экосистем | |
| 1.6.3.9. Ресурсные и средообразующие функции биоразнообразия | |
| 1.6.3.10. Таксономические исследования на основе комплексного подхода, методы (создание определителей, справочников, атласов и каталогов) | |
| 1.6.3.11. Мониторинг биоразнообразия, региональные и национальные базы данных и сетевые информационные системы | |
| 1.6.3.12. Организмы и экосистемы, производящие биоресурсы | |
| 1.6.3.13. Биологические коллекции, включая генетические банки микроорганизмов, растений и животных | |
| 1.6.3.14. Сохранение биологического разнообразия и биологических ресурсов Российской Федерации | |
| 1.6.3.15. Оценка продуктивности, охрана и рациональное использование биологических ресурсов Российской Федерации | |
| 1.6.3.16. Сохранение и восстановление редких и хозяйственно ценных видов организмов; | |
| 1.6.3.17. Формирование общественного сознания по проблеме сохранения биоразнообразия и биологических ресурсов | |
| 1.6.4. Общая генетика | 1.6.4.1. Популяционная и эволюционная генетика и геномика микроорганизмов, растений, животных и человека |
| 1.6.4.2. Геномы хозяйственно-ценных видов растений и животных, выявление генов и генных сетей, контролирующих развитие ценных признаков для разработки молекулярных маркеров для селекции | |
| 1.6.4.3. Генофонды народов Российской Федерации и соседних стран, ДНК-идентификация человека, генетическая паспортизация пород домашних животных и сортов растений | |
| 1.6.4.4. Генетические факторы повышенной чувствительность и человека к физическому и химическому загрязнению окружающей среды и предрасположенности к патологиям; генетическая токсикология | |
| 1.6.4.5. Эпигенетика и эпигеномика, роль эпигенетических факторов в наследовании и изменчивости фенотипических признаков | |
| 1.6.4.6. Генетический контроль развития растений, животных и человека, а также физиологических процессов, поведения и когнитивных функций | |
| 1.6.4.7. Генетические механизмы симбиогенеза, механизмы взаимодействия "хозяин - паразит" и "хозяин - микробиом" | |
| 1.6.4.8. Маркер-ориентированная геномная селекции и генетическое редактирование геномов сельскохозяйственных растений и животных | |
| 1.6.4.9. Генетические и эпигенетические маркеры ранней дифференциальной диагностики социально-значимых и орфанных заболеваний | |
| 1.6.4.10. Генетические аспекты контроля и изменения наследственной информации в поколениях клеток и организмов | |
| 1.6.5. Почвы как компонент биосферы | 1.6.5.1. Воздействие глобальных климатических изменений и хозяйственной деятельности на экологические функции почв, изменение их состава, водно-воздушного и термического режимов |
| 1.6.5.2. Формирование и функционирование почвенного покрова в геологической истории Земли; палеопочвы как индикаторы состояния и эволюции биосферы в различные геологические и исторические эпохи | |
| 1.6.5.3. Роль криогенеза в формировании и эволюции почв, в глобальном круговороте веществ и энергии в биосфере и консервации генетических ресурсов | |
| 1.6.5.4. Направленность и скорость элементарных почвенных процессов в ходе естественной и антропогенной эволюции почв | |
| 1.6.5.5. Основы оценки современного состояния почвенного покрова и прогноза его развития в результате глобальных и региональных изменений климата | |
| 1.6.5.6. Биогеографические закономерности эволюции почв в связи с вековой изменчивостью факторов почвообразования | |
| 1.6.5.7. Роль почвы в глобальных круговоротах углерода и азота, эмиссии и стоке парниковых газов; состав и устойчивость почвенного органического вещества | |
| 1.6.5.8. Ландшафтно-преобразующая роль болотообразования в эволюции почвенного покрова | |
| 1.6.5.9. Микробиом почв, микробные сообщества основных типов почв; ключевые группы генов и геномов, определяющих базовые процессы почвообразования и развития растений | |
| 1.6.5.10. Математическое моделирование и прогнозирование продуктивности лесных экосистем Российской Федерации, циклов биофильных элементов и сукцессионных процессов в системе "почва - растительность - атмосфера" | |
| 1.6.5.11. Развитие и использование цифровых технологий для сбора, хранения и обработки почвенных данных | |
| 1.6.6. Функциональная микробиология | 1.6.6.1. Идентификация и изучение новых микроорганизмов и вирусов и их функциональной роли в биосфере |
| 1.6.6.2. Характеристика (в том числе метагеномный и транскриптомный анализ) микробных сообществ биосферы | |
| 1.6.6.3. Идентификация и описание новых метаболических путей у микроорганизмов и новых биологически активных метаболитов и ферментов с биотехнологическим потенциалом | |
| 1.6.6.4. Реконструкция эволюционных связей и совершенствование систематики микроорганизмов на основе подходов сравнительной геномики | |
| 1.6.6.5. Молекулярные механизмы взаимодействия микро- и макроорганизмов | |
| 1.6.6.6. Составы и принципы функционирования микробиомов человека и животных | |
| 1.6.6.7. Развитие ресурсных коллекций микроорганизмов | |
| 1.6.7. Экспериментальная биология растений | 1.6.7.1. Молекулярные механизмы регуляции физиологических процессов и стресс-физиология растений; |
| 1.6.7.2. Механизмы регуляции метаболизма растительной клетки, старение, аутофагия и программируемая гибель клеток у растений | |
| 1.6.7.3. Клеточная организация, биомеханические и молекулярные механизмы контроля роста растений, их адаптации и ориентации в пространстве; космическая биология растений | |
| 1.6.7.4. Фотосинтез, его регуляция и моделирование | |
| 1.6.7.5. Растительно-микробные взаимоотношения и аллелопатия | |
| 1.6.7.6. Глобальная экология и эволюционная физиология растений | |
| 1.6.8. Биохимия, биофизика и структурная биология | 1.6.8.1. Идентификация, характеризация и установление структуры биомолекул |
| 1.6.8.2. Структурно-функциональный анализ биополимеров, низкомолекулярных биорегуляторов, надмолекулярных комплексов и их взаимодействий | |
| 1.6.8.3. Процессы метаболизма и их регуляция; биоэнергетика | |
| 1.6.8.4. Молекулярные механизмы патологических состояний | |
| 1.6.8.5. Биокатализ | |
| 1.6.8.6. Системный функциональный анализ состава клеток и тканей "омиксными" методами | |
| 1.6.8.7. Биоимиджинг-визуализация биологических молекул и процессов | |
| 1.6.8.8. Молекулярные механизмы воздействия физических факторов на биологические объекты | |
| 1.6.9. Молекулярная биология, молекулярная генетика и геномные исследования | 1.6.9.1. Структурно-функциональная организация и регуляция активности геномов живых организмов и вирусов |
| 1.6.9.2. Молекулярные механизмы экспрессии генов | |
| 1.6.9.3. Структурно-функциональный анализ генов в норме и патологии | |
| 1.6.9.4. Разработка методов геномного редактирования | |
| 1.6.9.5. Молекулярные механизмы репликации и транскрипции ДНК | |
| 1.6.9.6. Молекулярные механизмы репарации ДНК | |
| 1.6.9.7. Структурно-функциональный анализ функций некодирующих РНК, в том числе малых и микроРНК | |
| 1.6.9.8. Молекулярные механизмы биосинтеза белка и их регуляция | |
| 1.6.9.9. Организация и экспрессия генетического материала в онтогенезе | |
| 1.6.10. Клеточная биология и иммунология | 1.6.10.1. Механизмы пролиферации, дифференцировки, старения и гибели клеток |
| 1.6.10.2. Клеточное ядро, хромосомы, функциональная геномика | |
| 1.6.10.3. Клеточные мембраны, механизмы рецепции и внутриклеточная сигнализация | |
| 1.6.10.4. Клеточные механизмы канцерогенеза | |
| 1.6.10.5. Стволовые клетки, механизмы самоподдержания, дифференцировки и репрограммирования | |
| 1.6.10.6. Клетки иммунной системы | |
| 1.6.10.7. Механизмы врожденного и адаптивного иммунитета | |
| 1.6.10.8. Механизмы управления иммунными процессами, иммуногенетика | |
| 1.6.10.9. Иммунохимия | |
| 1.6.11. Системная биология и биоинформатика | 1.6.11.1. Моделирование структуры, стабильности и функции биомолекул и их комплексов |
| 1.6.11.2. Алгоритмы и моделирование молекулярно-генетических, биофизических, экосистемных и биосферных процессов | |
| 1.6.11.3. Интеграция и анализ больших массивов ("bigdata") структурных и иных биологических данных | |
| 1.6.11.4. Анализ сетевых динамических взаимодействий молекул, надмолекулярных комплексов, органелл и структур клеток | |
| 1.6.11.5. "Цифровая клетка" - биоинформатические модели функционирования клетки | |
| 1.6.12. Биотехнология и синтетическая биология | 1.6.12.1. Биоинженерия и метаболическая инженерия |
| 1.6.12.2. Медицинские биотехнологии | |
| 1.6.12.3. Агробиотехнологии | |
| 1.6.12.4. Промышленная биотехнология | |
| 1.6.12.5. Экобиотехнологии | |
| 1.6.12.6. Нанобиотехнологии |
II. Область научных знаний: 2. Технические науки
Направление науки: 2.1. Строительство и архитектура
Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты на 2021 - 2030 годы
Архитектура, градостроительство и строительные науки являются областью, в которой переплетаются технические, технологические, эстетические и другие сферы деятельности человека, опирающиеся на достижения фундаментальных наук.
Основные научные задачи, требующие проведения фундаментальных научных исследований в области архитектуры, включают обеспечение единства и многообразия архитектурно-пространственной среды, содействие возрождению и сохранению архитектурно-исторического наследия городов и иных поселений, созданию культурных и художественно-эстетических ценностей, пространственной среды, разработку архитектурно-строительных систем нового поколения, взаимодействие архитектуры с другими областями художественной культуры, переход к цифровым технологиям в архитектуре, противодействие социокультурным угрозам.
Основные научные задачи, требующие проведения фундаментальных научных исследований в области градостроительства, включают содействие устойчивому развитию и связанности территории Российской Федерации, создание безопасной, благоприятной и стимулирующей развитие человека и экономики материально-пространственной среды, достижение высоких стандартов качества среды для жизнедеятельности на территории страны при условии сохранения исторического самобытного облика городов и поселений, определения актуальных и перспективных градообразующих факторов, обеспечивающих гармонизацию урбанизированной среды, сбалансированность размещения жилищного фонда, мест приложения труда, объектов социальной, инженерной и транспортной инфраструктуры, формирование нового комплекса методов планирования - стратегическое пространственное планирование развития территорий, определяющее параметры объектов, исходя из принципа формирования (проектирования) развития национальной системы расселения, включающей иерархию систем расселения Российской Федерации, переход к цифровым технологиям в градостроительстве.
Основные научные задачи, требующие проведения фундаментальных научных исследований в области строительных наук, включают создание новых технологий в строительстве и производстве строительных материалов, разработку новых конструктивных систем зданий и сооружений, а также методов их расчета, разработку новых инженерных систем, обеспечение надежности, безопасности, долговечности, функциональной и эстетической комфортности и эксплуатационной экономичности, снижение материалоемкости, энергоемкости и себестоимости строительства, разработку и совершенствование новых автоматизированных методов расчета и проектирования строительных объектов, развитие ресурсо- и энергосберегающих строительных технологий, разработку новых безопасных систем и технологий водоснабжения и водоотведения, переход к цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования в строительстве, обеспечение возможности эффективного ответа российского общества на большие вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологий, социальных институтов на современном этапе глобального развития и применением методов гуманитарных и социальных наук.
Перечень приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований на 2021 - 2030 годы
Направление фундаментальных и поисковых научных исследований | Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований |
| 2.1.1. Архитектура | 2.1.1.1. Теоретические и исторические проблемы архитектуры и градостроительства |
| 2.1.1.2. Междисциплинарные научные исследования в сфере архитектуры | |
| 2.1.2. Градостроительство | 2.1.2.1. Фундаментальные основы пространственного развития территории Российской Федерации |
| 2.1.2.2. Теоретические и методологические основы градостроительства | |
| 2.1.2.3. Междисциплинарные научные исследования в сфере градостроительства | |
| 2.1.3. Строительные науки | 2.1.3.1. Развитие теоретических основ строительных наук |
| 2.1.3.2. Междисциплинарные научные исследования в сфере строительных наук |
Направления науки: 2.2. Электротехника, электронная техника, информационные технологии; 2.3. Механика и машиностроение; 2.4. Медицинские технологии; 2.5. Энергетика и рациональное природопользование; 2.6. Нанотехнологии
Основные научные задачи и ожидаемые прорывные результаты на 2021 - 2030 годы
Основные научные задачи энергетики нацелены на получение результатов в области эффективного развития и функционирования энергетических систем на новой технологической основе, современной электротехнике, импульсной и возобновляемой энергетике, атомной, термоядерной, водородной, космической и нетрадиционной энергетике, переходе к экологически чистой, ресурсосберегающей и конкурентоспособной энергетике, изучении воздействия энергетических объектов на окружающую среду и живые системы.
Основные научные задачи машиностроения и процессов управления, в том числе создания машин и аппаратов с повышенными параметрами рабочих процессов, теории и технологий управления сложными системами будут направлены на создание и исследование машин, машинных комплексов и сложных систем "человек - машина - среда", анализ динамики машин, волновых и вибрационных процессов в технике, повышение ресурса, живучести и безопасности машин и сложных технических систем, снижение техногенных и технологических рисков для всех объектов народного хозяйства, анализ и синтез сложных машинных комплексов, эргономики и биомеханики человеко-машинных систем, перспективных материалов и технологий машиностроения, кибернетики, методов оптимизации, исследования операций и искусственног