Интересные работы молодых московских ученых можно найти почти в любой области, от органического синтеза до жизни русской диаспоры в Китае. В феврале самые достойные из них стали лауреатами премии московского правительства.
Теория и практика. Даже те исследования, которые не принесут прямой пользы в ближайшее время, могут в будущем изменить жизнь человечества
Фото: РИА НОВОСТИ
В преддверии Дня российской науки награды вручал мэр Москвы Сергей Собянин. В восьми номинациях набралось 256 претендентов, но выбрали лучших. Так, 27-летняя Ольга Курто удостоилась премии за исследование "русского мира" в Китае. Троих молодых ученых из Института проблем передачи информации им. А. А. Харкевича РАН наградили за исследования методов множественного доступа к беспроводной среде. Математик Александр Печень из Математического института им. В. А. Стеклова РАН получил награду за работы по теории управления квантовыми системами, а молодой доктор наук Андрей Марданов из центра "Биоинженерия" РАН — за расшифровку структур геномов микроорганизмов.
Звезды в лаборатории
Один из номинантов, удостоившихся премии за достижения в физике и астрономии, занимается диагностикой вещества в экстремальных условиях. "Мы исследуем вещества с высокой плотностью энергии. И я занимаюсь измерительными методами, позволяющими узнать, что происходит с плазмой, в которую лазерами вкачали 10 в 15-й степени ватт энергии",— рассказывает 32-летний Сергей Пикуз, заведующий лабораторией в Объединенном институте высоких температур РАН.
Это важно как минимум для трех больших направлений науки. Во-первых, тут лежит один из путей к управляемому термоядерному синтезу: для возникновения реакции вещество можно одновременно сжать и нагреть с помощью мощных лазеров. Второе важное применение этих научных результатов — так называемая лабораторная астрофизика.
"Астрономы видят происходящие со звездами процессы в виде одного кадра. Но хотелось бы понять, как наблюдаемая картина сформировалась и что с ней произойдет дальше, через миллионы лет,— начинает объяснение Сергей.— Представьте: у вас есть звезда, выбрасывающая поток плазмы. Возьмем мишень размером миллиметр, вкачаем в нее лазерами многие джоули энергии. Если она правильно сконструирована, получим такой же выброс".
Наконец, третье большое направление — создание компактных ускорителей. "Можно ускорить частицы высоковольтными электрогенераторами. Но для получения релятивистских энергий приходится строить ускорители в десяток километров длиной,— говорит Сергей Пикуз.— Однако есть и другой путь: со временем можно будет сделать компактный источник излучения на основе сверхмощных полей лазерной плазмы".
До применения в народном хозяйстве тут далеко. Но эти исследования могут стать частью того, что по-настоящему изменит жизнь человечества.
Ускоренная реакция
От наработок 34-летней Екатерины Будыниной чуть ближе до практики. Премия в номинации "Химия и наука о материалах" досталась ей за работу в области тонкого органического синтеза, на стыке химии и биологии. "Если в общих словах, то мы занимались разработкой и открытием новых процессов, чтобы из известных молекул делать неизвестные",— объясняет Екатерина. Ученые смотрят на структуру этих неизвестных пока молекул и ищут аналогии с известными физиологически активными соединениями. Потом новые вещества испытывают на различных клеточных линиях. Так, ученые смогли получить очень близкие к природным молекулярные структуры, токсичные по отношению к клеткам рака молочной железы, шейки матки и почек, но малотоксичные для нормальных клеток эпителия этих органов. После того как совпадения подтвердились, можно говорить о маленьком технологическом прорыве, о новом, более быстром и простом способе производства нужного вещества.
Кстати, Екатерина Будынина с химфака МГУ — единственный на нынешней премии представитель университетской науки. Хотя более 30% столичных вузов ведут научную деятельность, из восьми лауреатов этого года семь представляют институты РАН.
"Науки сейчас много и в академических институтах, и в московских вузах. В меньшей степени — в старых отраслевых институтах, у них был большой спад в 1990-е годы,— считает заместитель председателя совета по науке, созданного при департаменте науки, промышленной политики и предпринимательства города Москвы академик Алексей Хохлов.— Зато начинает появляться хорошая наука в малых инновационных предприятиях, которые развиваются достаточно быстро".
Последние не попали в число лауреатов скорее из-за выбора номинаций, более связанных с фундаментальными, чем с прикладными исследованиями. Впрочем, среди награжденных оказался и один чистый практик.
Анализ в любых условиях
Евгений Горский из Института спектроскопии РАН получил награду за разработку прибора, плотно вошедшего в обиход металлургов. Дешевый и надежный, он позволяет практически в любых условиях определить состав сплава. "То, что мы делаем, основано на физическом принципе эмиссионного спектрального анализа,— объясняет ученый.— Под действием электрического разряда небольшое количество вещества испаряется и начинает излучать свет. Его спектр регистрируется и преобразуется в цифровую форму (как в цифровой фотографии), загружается в компьютер и там анализируется". Программа сравнивает результаты со множеством эталонов. В базе данных содержатся параметры большинства известных марок сплавов.
Областей применения тут много. Прежде всего, контроль в процессе плавки. Очень важно знать точный состав вещества, когда приходится иметь дело с цветными металлами. Особенно если металлы из вторсырья.
Но главное научное достижение состоит в алгоритмах компьютерной обработки спектра. "Самое интересно начинается после того, что спектр зарегистрирован и передан в компьютер,— объясняет Евгений.— Тут много нюансов, ведь все элементы в сложных смесях зависят друг от друга. Например, к алюминиевому сплаву добавили магния, а по спектру видно, что вырос еще и цинк. Так что вся наука в аналитике".
В последнее время город активно работает над развитием именно прикладных научных отраслей. Например, в конце прошлого года вышло постановление, компенсирующее бизнесу затраты на научные исследования, заказанные в столичных вузах, государственных научных центрах и институтах РАН. "Это очень хорошая мировая практика,— уверен руководитель департамента науки, промышленной политики и предпринимательства города Москвы Алексей Комиссаров.— Кроме того, мы стимулируем развитие новых инновационных предприятий".
В Москве ширится сеть создаваемых городом технопарков. Это не столько места, где ученые могут работать, сколько серьезная научная инфраструктура. Например, в технопарках оборудованы "чистые комнаты", которые можно арендовать у города по вполне приемлемой ставке. А на территории технополиса "Москва" открыт специальный таможенный пост для научных товаров. Нестандартные грузы, которые раньше ждали растаможки по полгода, теперь проходят эту процедуру за полчаса. Как знать, может быть, некоторые молодые лауреаты московских премий придут именно отсюда.