"Пока астрономы не нашли подходящего места для переселения, будем развивать нанотехнологии"

Нанотехнологиями как манипуляциями с отдельными молекулами вещества (по определению японского физика Норио Танигучи) ученые занимаются уже несколько десятилетий. Но сейчас создание нанотехнологий становится одной из ведущих научных областей. Кафедры со специальностью «нано» организовываются во многих ведущих вузах страны на физических, химических, биологических и других факультетах. Из области чисто научных интересов внимание к нанотехнологиям переместилось в область государственных приоритетов. И, похоже, не только государственных, но и гуманитарных в целом. Во всяком случае, во время недавнего открытия выставки по нанотехнологиям в Российский научный центр «Курчатовский институт» его президент Евгений Велихов подчеркнул, что без развития нанотехнологий человечеству уже не выжить.

О том, с чем связан нанотехнологический бум, и о задачах, которые стоят в связи с этим перед учеными мы решили поговорить с доктором физико-математических наук, директором Института информационных систем РНЦ "КИ", деканом факультета нанотехнологий и информатики МФТИ Алексеем Анатольевичем Солдатовым. Интервью взяла Ольга Орлова.

Почему на нанотехнологии возлагают такие большие надежды?

Мы уже давно существуем как механистическая цивилизация. Почти вся наша жизнь зависит от приборов и механизмов, которые окружают нас повсюду. Но большинство из этих механизмов довольно грубые — особенно с точки зрения потребления ресурсов для их работы. То количество топлива, металлов и других природных богатств, которое мы используем, чрезмерно велико. Наша задача – работать как можно тоньше, создавать механизмы как можно более энергоэкономные, чтобы тратить меньше невосполнимых ресурсов.

То есть в отличие от мичуринцев наша задача брать у природы как можно меньше милостей?

Да, чем меньше мы возьмем у природы, тем дольше проживем. Поэтому брать надо только в самых необходимых случаях, а уже взятое как можно более эффективнее использовать. Во многом такую задачу можно решить с помощью нанотехнологий. Или придется вспомнить о судьбе скотоводческих племен: раз всю траву съели, надо переселяться. А поскольку пока астрономы подходящего для переселения места нам не предложили, то будем развивать нанотехнологии.

Почему активно заговорили о нанотехнологиях только в последние два десятилетия?

Давайте определим – что обсуждаем. Если мы изучаем системы с размерами порядка нанометров, т.е. наносистемы, то фактически речь идет о системах из относительно небольшого количества атомов. Классическими объектами изучения ранее были или практически не взаимодействующие единичные атомы и молекулы (газы), или твердые тела – огромные конгломераты атомов или молекул. Т.е. предельные случаи – «один» или «много». Результатами этих исследований мы и пользуемся сегодня. Сейчас мы вышли на следующий уровень как понимания природы, так и потребностей в новых технологиях. Хочется создавать более эффективные приборы и механизмы, а для этого надо переходить в промежуточную область – и не «много», и не «мало». Все предпосылки для этого есть, оказывается, в этой области материалы проявляют уникальные свойства и предоставляют новые возможности.

Такие системы пробовали изучать и раньше. Сегодня прорыв в этом направлении обусловлен многими факторами, но, на мой взгляд, главную роль играет освоение подходящих инструментов для работы в этой области – в первую очередь источников синхротронного излучения. Так что можно сказать: появилась потребность – появились инструменты. Или наоборот: появились инструменты – появилась потребность.

А сколько областей знания занимаются сейчас нанотехнологиями?

Считайте, все, кроме социальных и гуманитарных наук. Вся физика и химия. Как считают некоторые физики: все, что происходит в природе — это физика. Вся материя состоит из атомов. Это потом уже начинается физика твердого тела, физика поверхности, физики плазмы и т.д. На самом деле все пересекается, но главный пункт, на мой взгляд, в определении нанопроцессов — это то, когда характерные размеры процессов не являются бесконечно большими и не являются минимальными на уровне одного атома, т.е. когда мы изучаем процессы, происходящие на уровне множества атомов.

Мы, например, состоим из молекул, значит, интересно посмотреть, что с нами происходит на наноуровне. Поэтому в нанотехнологиях заинтересованы биология и генетика, вся медицина. Если мы попытаемся очертить спектр, то в любой области, где изучаете процессы, происходящие на наноразмерах, вы столкнетесь с необходимостью развития нанотехнологий. Так что главное свойство изучения нанотехнологий — это мультидисциплинарность. А самые интересные вещи сейчас в науке появляются на стыке областей.

Кафедры, изучающие свойства наночастиц, организованы уже во многих вузах. А в Физтехе решили создать отдельный факультет?

Главной задачей вузов все-таки является обучение. Мы в первую очередь учим учиться. Это кредо Физтеха мы выдерживаем очень четко. Мы выпускаем людей, которые способны разобраться в любой проблеме. Если человек подготовлен как хороший физик, то он сможет работать в нанотехнологиях. Да, ему потребуются знания в разных областях. Поэтому надо готовить широкого физика с кругозором. Что мы и пытаемся делать. Факультет создан на базе Курчатовского института, который ведет практически все направления физических исследований. Поэтому крайне важная для нанотехнологий междисциплинарность присутствует изначально. Существуют планы и дговоренности по расширению интеграции различных областей исследований и предметов обучения. Очень интересная область, например, – все, что связано с биологией.

Как возник факультет нанотехнологий?

Его административная история такова. Курчатовский институт всегда занимался подготовкой кадров в самых разных формах. Прежде всего, это выражалось в личном участии ученых-курчатовцев, которые читали в разных вузах лекции. Кроме того, в Курчатовском институте давно существовали базовые кафедры, и не только физтеховские. Таким образом, естественные связи сложились уже давно. В середине 1990-х, когда у нас в стране ситуация в вузах была довольно тяжелая, Курчатовский институт принял решение образовать у себя отдельный небольшой институт на имеющейся преподавательской базе. С тех пор прошло десять лет, и картина изменилась. Высшее образование стало подниматься, и стало ясно, что маленькие структуры отживают свое. Мы поняли, что будет лучше встроиться в какой-то налаженный процесс. Мы провели переговоры с МФТИ и совместно решили сделать на базе нашего небольшого института факультет нанотехнологий и информатики. После некоторых размышлений оказалось, что имеет смысл назвать именно так, поскольку одновременно стало ясно, что Курчатовский институт становится Национальной лабораторией по нанотехнологиям. Значит, надо самим готовить кадры. Создание факультета — это отчасти фиксация фактора широты образования, которое уже было достигнуто, с другой стороны, — указание перспективы.

Чему конкретно вы учите на факультете?

Многому. Есть люди, которые работают в реакторном отделении. Есть студенты, работающие с твердым телом. Есть направление физики плазмы. Плюс информатика с сетями, разработки по GRID. Пока у нас шестнадцать студентов, но на следующий год будет уже тридцать человек.

Вы хотите всех выпускников по окончании учебы оставить у себя?

До сих пор мы большую часть оставляли у себя. Я думаю, так будет продолжаться и дальше, так как наши кадровые потребности ежегодно растут.

Почему именно вы согласились возглавить этот факультет?

Поручили – делаю. Дело хорошее и интересное. Я ведь стал заниматься информатикой уже после того, как защитил докторскую диссертацию по теоретической физике. И в этом смысле я понимаю коллег-ученых и из той, и из другой области, понимаю, как строить между ними «мосты».

Каковы ваши первые практические задачи как декана?

Думаю, здесь я не оригинален: кадры. Нам нужны хорошие студенты. Когда я сам поступал в МИФИ, конкурс был 8 человек на место. А сейчас идет бешеная конкуренция за умных детей.

А какой вы бы хотели конкурс у себя на факультете? Такой же, как в вашей юности?

Всегда хочется больше. Если бы у нас был конкурс 8 человек на место, я бы стремился повысить его до 15.

Но физтеховцы учатся не в Москве, а в Долгопрудном...

Нет, студенты нашего факультета учатся в Москве, в районе нашего института.

А профильные школы? Чтобы привлекать детей, важно привлечь прежде всего родителей.

Этим мы тоже занимаемся. У нас есть средняя школа им. Курчатова. Мы с ними вплотную работаем.

Чем соблазнять будете?

Помните, у Емельяна Пугачева были «прелестные письма»? Вот так и мы прельщаем родителей и детей различными доводами и аргументами. Пытаемся объяснить, что дети будут обучаться там, где будет передовой край исследований. Очевидно, что отрасль нанотехнологий и информатики сейчас будет активно развиваться. Это значит, что будет интересная, хорошо оплачиваемая работа.

Как будет реализовываться принцип базовых кафедр Физтеха применительно к нанотехнологиям? Будут ли ребята заниматься живыми нанотехнологическими исследованиями и где?

Обязательно будут. Как и положено – с 3-го курса у нас в институте.

Когда у вас экзамены?

Когда и в Физтехе, мы не отличаемся.

Как быстро результаты научных исследований доводятся до уровня технологий? Сейчас довольно прагматичные дети. Они ведь захотят увидеть практический результат своей деятельности прямо в индустрии.

Полноценной, развернутой наноиндустрии еще нет. Вот они как раз и будут ее делать. Это и есть их перспектива. Замечательно то, что многие, вновь открытые свойства наночастиц находят практическое применение. Это самое живое дело: пересечение областей и дисциплин. Мы, таким образом, организуем детям погружение в самую интересную и живую область, где все вдобавок еще и опутано сетями и компьютерами.

Но вообще, если у cтудента толковая голова, он у нас всегда может найти для себя что-то интересное. Кто хочет заниматься наукой, у того будут все возможности для этого. А наши выпускники со специализацией по информатике работают в ведущих телекоммуникационных и информационных фирмах. Мы ведь в России фактически головная организация по GRID. Мы и кафедру информатики открыли по простой причине: учишь-учишь его, а он потом уходит. Как удержать? К сожалению, рабство отменили (смеется), вот пришлось организовать процесс непрерывной подготовки специалистов для работы. Наши выпускники приходят в промышленность, имея очень широкий диапазон знаний и навыков.

А в целом нашим ребятам повезло в том смысле, что им выпало учиться в такой момент, когда и время, и обстоятельства дают возможность решать большие задачи.