«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. Корреспонденту «Сибирского энергетика» посчастливилось взять у него интервью.
– 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.