9 ноября 2016

«Запрещённая» химия Артёма Оганова

Его называют следующим Нобелевским лауреатом, но он всегда заявляет, что научный процесс важнее премий и прочих форм признания. Учёный, о котором идёт речь, стоит у истоков настоящей революции в химии. Профессор Сколковского института науки и технологий Артём Оганов, возглавляющий лаборатории в США и Китае, стал участником первой сессии «Энергии будущего» – образовательного проекта En+ Group
Поделитесь новостью в соцсетях:
— Если прочитать статью в «Википедии», можно узнать, что вы занимаетесь дизайном материалов. В чём, говоря сравнительно простым языком, это заключается?
— Это заключается в том, что с помощью вычислительных методов, которые я разрабатываю, можно предсказать, как должен выглядеть материал с требуемыми вам свойствами. Какой у него будет химический состав, какая кристаллическая структура и при каких условиях его можно получить. До недавнего времени – да и сейчас – львиная доля материалов, которые люди создавали, были открыты либо случайно, либо методом проб и ошибок. С помощью тех методов, которые я разрабатываю, можно предсказать материал с наилучшими, самыми оптимальными свойствами для данного приложения, для данной технологии. И он будет непобиваемым, то есть ничего лучше него уже не будет создано.
Если не ошибаюсь, этим вы занимаетесь не один год. Каковы результаты вашей работы в приложении к энергетике?
— Мы начали заниматься этим где-то в 2005 году. Поначалу разрабатывали методы предсказания кристалличес­ких структур, которые вывели нас на дизайн материалов. Собственно, дизайном материалов я занимаюсь последние года четыре. Если говорить о применении плодов этой работы в энергетике, то сотрудничество с учёными из Коннектикутского университета привело к предсказанию и экспериментальному синтезу трёх новых полимерных материалов, которые можно было бы применять в гибких конденсаторах. Пользователи нашей программы USPEX из Китая предсказали новый сверхпроводящий материал состава H3S. Этот химический состав не вписывается в классическую химию, но такого рода «запрещённые» вещества возникают под давлением. И H3S оказался рекордно высокотемпературным сверхпроводником – минус 70 градусов Цельсия. В энергетике он не сможет использоваться, потому что требует давления в полтора миллиона атмо­сфер, но, возможно, приведёт к созданию таких материалов, которые найдут практическое применение. Тем не менее сам по себе этот рекорд примечателен.
Создание сверхпроводников, действующих при близких к комнатной температурах, – это, пожалуй, одна из тех фундаментальных задач, в решение которых упирается развитие энергетики. Если попытаться предсказать будущее, то когда она, по вашему мнению, может быть решена?
— Это трудная задача, которая, наде­юсь, в общем случае станет решаемой в ближайшие несколько лет. Сейчас можно только двигаться от материала к материалу. Состав H3S был найден благодаря сочетанию вычислительного метода с методом проб и ошибок. Поиск сверхпроводников только с помощью нашего алгоритма пока невозможен. Но возможен в отношении других материалов. Например, сейчас мы занимаемся поиском новых термоэлектриков. Это новая задача, методы для решения которой мы оттачивали около года. И сейчас начали расчёты, которые, будем надеяться, приведут к созданию новых термоэлектрических материалов с рекордными свойствами. Подобного рода задачи уже можно решать для материалов из области фотовольтаики. И мы этим занимались довольно много, нашли целый ряд сверх­твёрдых соединений. Кроме того, мы предсказали и экспериментально синтезировали новые магнитные материалы.
В ответе на один вопрос вы упомянули Америку и Китай. В «Википедии», опять же, пишут, что вы живёте в трёх странах – России, США и КНР. Как распределяется время между ними?
— Зависит от года. До 2013 года я жил и работал в Америке, но, получив мегагранты от российского и китайского правительств, открыл лаборатории в этих странах. С 2014 года я живу преимущественно в России. В Америку приезжаю поработать со своими аспирантами, в Китае бываю во время летних отпусков. На сегодняшний день схема такая, как будет дальше – посмотрим. Я очень надеюсь, что мне удастся расширить, упрочить своё присутствие в России.
К слову о Китае – что происходит с развитием науки в первой экономике мира, которая впечатляет ростом ВВП и внедрением новых технологий?
— Взрывное развитие науки. Конечно, там много своих проблем. Например, в Китае очень много учёных, но не все из них являются сильным. Там достаточно «мусорных» университетов и исследователей, которые непонятно чем занимаются. В России, кстати, тоже довольно много «балластовых» учёных. В Китае в то же время формируется реальная научная элита, равная по уровню научной элите других стран. Наблюдается массовое возвращение уехавших учёных. Этот процесс пре­образил китайскую науку, позволил ей совершить мощнейший рывок вперёд. Однако можно сказать, что большие средства в Китае расходуются на ветер: КПД потраченных правительством денег там существенно ниже 100%. Но, если говорить начистоту, он существенно ниже 100% во всех странах: в России со всеми нашими чудесными откатами, в Америке с высокой стоимостью [научной работы] в пересчёте, скажем, на публикацию. Так что в каждой стране есть какие-то проблемы. В КНР их тоже довольно много, но достижения китайских учёных впечатляют.
Говоря об отъезде за границу после окончания университета 20 лет назад, вы, мотивируя свой поступок, в одном интервью заметили: «Советская аспирантура сводилась к тому, чтобы терпеть все самодурства начальства, не иметь возможности работать на нормальном оборудовании, страдать от безденежья, бездарности и бестолковости научной работы». За прошедшие годы что-то изменилось?
— Представьте себе середину-конец девяностых годов. Советская система науки развалилась, дегенерировало всё, что можно. Мой опыт и опыт многих других людей сводился к тому, что в аспирантуре делать было нечего: оборудования не было, передовых научных направлений было крайне мало, а самодурство начальников, унаследованное от советских времён, только усилилось. Если в СССР последнее компенсировали высочайшая квалификация и отличная оснащённость лабораторий, то в девяностые годы все позитивные факторы улетучились, а негативные только усилились. Сейчас, мне кажется, ситуация очень сильно изменилась. Можно видеть, как возрож­дается наука в России: многие лаборатории занимаются действительно передовыми исследованиями, правительство на это выделяет достаточно щедрые деньги. Конечно, наука по-прежнему остаётся недофинансированной, но не так жестоко, как в девяностых годах. И начинают расцветать поистине сильные группы, институты. Можно видеть, что в науку возвращается молодёжь, многие молодые учёные делают совершенно фантастическую карьеру, не выезжая за пределы России. Ни в одной стране мира я не видел такого, чтобы ребята в возрасте 27 лет становились заведующими огромными отделами в институтах.
За примером далеко ходить не надо – бывший директор физико-технического института ИрГТУ Константин Казаков защитил докторскую диссертацию в 24 года.
— Думаю, во всей континентальной Европе (в англоязычных странах док­торской степени нет) вы вряд ли найдёте доктора наук такого возраста.
Нет опасения, что реформа Российской академии наук эти начинания похоронит?
— Честно говоря, я совершенно ничего не понимаю в том, как проходит реформа РАН. Для меня это загадка. Могу сказать, что академию наук, конечно, нужно было реформировать, но реформировать с умом. А реформу стали проводить несколько безумным способом, и это плохо. Позитивным моментом стало то, что науку отделили от имущественных вопросов, отрицательным – то, что стало больше бюрократии. С другой стороны, очень хорошо, что теперь у академиков нет, как прежде, власти вершить судьбы людей. Я могу назвать ряд достойнейших людей, которым в прежние времена академик по каким-то личным мотивам ломал жизнь одним звонком. Иногда из этих людей потом вырастали великие учёные, эволюционировавшие каким-то долгим путём. А иногда у них жизнь просто шла под откос. Сейчас мы видим, что у академиков нет такой возможности, что их власть в значительной степени уменьшилась. И, наверное, это правильно. Потому что академия – это элита общества, а не клуб диктаторов. Да, нам нужны академики и членкоры, но это должны быть лучшие, достойнейшие. Но ни у кого, даже у самых достойных людей, не должно быть права ломать другим жизнь. Мне кажется, что в своё время – здесь надо оговориться, что советские годы были временем расцвета науки, которая тогда совершила множество великих прорывов, – всевластие академиков нанес­ло непоправимый вред многим талант­ливым учёным и науке в целом. Такого быть не должно. В том, что сейчас возросла бюрократия, эти странные объединения институтов, хорошего я не вижу, а что будет дальше... Поживём – увидим.
А что говорит опыт других стран, который вам известен?
— В Китае проблемы с академией наук были ещё серьёзнее, чем у нас. Но китайцы, как мне кажется, поступили очень мудро: вместо того чтобы наказывать её, за то что там правят слишком старые и властные люди, не имеющие реальных научных заслуг, они просто залили её деньгами. Вдобавок этой крайне консервативной академии наук дали много стимулов, чтобы возвращать уехавших когда-то китайских учёных и привлекать лучших мировых учёных к деятельности в Китае. Благодаря этому местные институты оживились, стали бороться за лучшие умы мировой науки, особенно китайского происхождения. Посмотрите теперь на академию наук КНР: половина академиков – это молодые, энергичные учёные с мировыми именами. Посмотрите на институты, которые выдают потрясающие открытия. Всё это было сделано очень умной реформой за какие-то, может быть, лет пять-десять.
Положительной стороной реформы РАН вы называете отделение имущественных вопросов, а в одном интервью говорили: «Я не умею делать коммерцию и не хочу уметь. Потому что, если я научусь делать деньги, я разучусь делать науку». Бизнес и наука – две вещи несо­вместные?
— Нет, в том интервью речь шла конкретно обо мне. Есть люди, которые обладают многими талантами и могут заниматься и наукой, и бизнесом, но я к их числу просто не принадлежу. Любой человек должен осознавать свои границы, понимать слабые и сильные стороны и принимать их во внимание. Я хочу сфокусироваться на науке, меня не интересуют административные и коммерческие вопросы. Поэтому отказался от высокого административного поста, который мне предлагали совсем недавно, и был прав. Хотя кто-то должен заниматься и администрированием – это полезная деятельность, и если ей занимается достойный человек, то почему нет. То же и с коммерцией. Если научная разработка коммерциализируется – это только гигантский плюс ей самой. К примеру, мы с братом создали компанию, которая занимается коммерциализацией результатов моих исследований. Он – бизнесмен, я – учёный, у нас прекрасный симбиоз, идеальное сочетание того, что каждый умеет и любит делать.
Наверное, это редкий случай, когда родственные связи не мешают совместному бизнесу.
— В таких вещах нужно доверие. Это вообще очень важная штука, а когда речь идёт о каких-то коммерческих проектах, то без доверия вообще никак нельзя. Своему брату я доверяю.
Вы говорите о положительном опыте Китая в повороте вспять «утечки мозгов», а несколько лет назад рассказывали о мечте – «увидеть тот день, когда уехавшие российские учёные вернутся в страну». Близка ли она к исполнению, особенно в свете того, что происходит сегодня в России?
— Сейчас идёт активное обсуждение этой темы, и я надеюсь, что скоро мы увидим тот день, когда они начнут массово возвращаться. Но это лишь полдела. Вы можете вернуть людей, предложив им хорошие условия, но готово ли к этому общество, готовы ли к этому люди? Я вижу, что, к сожалению, многие очень часто относятся с за­вистью к успехам других, к тем, кто жил за границей и у кого что-то получилось. То есть вернуть людей из-за границы мы можем, а вот сделать так, чтобы их тут не съели, гораздо сложнее. Для этого нужно поменять отношение общества к успешным людям, отношение к неравенству, если хотите. И отношение к тому, что из себя на сегодняшний день представляет собой российская наука. Нужно ли нам возвращать учёных, или мы справимся своими силами? Если мы самая мощная научная держава в мире, то, может быть, и не нужно. Но проблема в том, что мы такой державой уже не являемся. Поэтому возвращение учёных необходимо для того, чтобы страна вернулась на траекторию развития. А для того, чтобы вернуть учёных, им надо предложить условия, сопоставимые или даже лучшие, чем на Западе. Это лучше, чем условия тех специалистов, которые живут в России. Как же быть? Наверное, как-то терпеть неравенство, это раз. А во-вторых, предоставлять лучшим – но только лучшим – учёным, никуда не уезжавшим, такие же условия, как лучшим возвращающимся. Надо продумать в деталях, как, куда и зачем мы возвращаем этих уехавших учёных и как сделать так, чтобы они не оказались съеденными этой не вполне здоровой обстановкой, которую я успел тут понаблюдать. В Китае, кстати, такого нет, хотя есть огромная разница в доходах вернувшихся учёных и тех, которые никуда не уезжали. Я спросил как-то у китайских коллег: «Неужели это не вызывает зависти и конфликтов?» Ответ был такой: «Нет, потому что, имея таких учёных здесь, мы имеем гарантию, что и наши зарплаты когда-нибудь станут такими». Это мудро, потому что некий эффект выравнивания всегда наблюдается в стабильной системе. Но система, которую постоянно взбалтывают и реформируют, система с постоянно меняющимися правилами игры скатывается в беззаконие. Для того чтобы правила соблюдались, нужно их менять постепенно. И чтобы реформы были продуманными и нацеливались на изменение строго тех вещей, которые нужно менять, а не всего и вся.
И ещё о мудром подходе – вы как-то рассказывали о том, что мама никогда не склоняла вас к чему-то конкретному и не мешала вашему увлечению химией. В то же время одним из своих главных достижений вы называли то, что являетесь отцом троих детей. Что посоветуете тем, чей ребёнок проявляет склонности к науке, и кто видит его в будущем большим учёным?
— Ребёнка надо воспитать сильным, умным, добрым и внутренне счастливым человеком. Ему надо дать возможность проявить свои таланты и ничего ему не навязывать. Ребёнок – это не приложение к вам, не ваша собственность, не орудие для реализации ваших комплексов и несбывшихся мечтаний. Это независимый с первого дня жизни человек, которому нужно помочь встать на ноги. Поэтому ему необходимо дать хорошее воспитание и хорошее образование, ничего при этом не навязывая. Относиться к нему, как к равному или даже лучшему, потому что у ребёнка мозг более пластичный и способный к обучению, а душа чище.
То есть, как бы банально это ни звучало, помогая – не мешай?
— Клятва Гиппократа: «Не навреди». Я видел множество людей, которым родители навредили тем, что пытались из них что-то вылепить. Кому-то пытаются подобрать супруга, кому-то – работу на свой вкус. А если к этому нет склонности? Ну как можно делать врачом человека, у которого нет к этому склонности, – он же будет убивать людей на операционном столе. То же самое с наукой – это призвание, к этому должна лежать душа.
У ваших детей эта склонность есть?
— Ещё рано судить – они маленькие: восемь, четыре и два годика. У старшей дочки очень сильные аналитические способности, потрясающие для её возраста и не только, – она многим взрослым даст фору. Она очень много знает и очень логично рассуждает – хорошие задатки для будущего в науке. Средняя дочка, мне кажется, больше человек творческий: она хохотушка, прекрасно рисует, у неё великолепное ассоциативное мышление. Про младшего сына ничего определённого сказать нельзя, но уже понятно, что он очень умный. Насколько этот ум эмоциональный, а насколько логический – покажет время.
Copyright 2016 En+ Group Ltd.
Образовательный проект. Проект группы компании En+ Group Ltd.