Все новости

Артем Оганов: я всегда брался за самые сложные научные задачи

Артем Оганов Личный архив Артема Оганова
Описание
Артем Оганов
© Личный архив Артема Оганова

— Над чем сегодня работает один из самых цитируемых российских ученых в мире — Артем Оганов?

— Наша магистральная тема — дизайн материалов с заданными свойствами. Она имеет несколько направлений: создание и усовершенствование методов предсказания структуры и свойств материалов, а также применение их к различным конкретным задачам. В частности, мы ищем высокотемпературные сверхпроводники, термоэлектрические материалы, лекарственные препараты. Изучаем химические явления, в том числе при высоких давлениях и в наносостоянии — в обоих случаях эксперименты довольно сложны, а теория достигла достаточного уровня предсказательной силы, чтобы прогнозировать явления и вещества, о которых мы даже не догадывались.

Еще одно направление, вытекающее из этого, связано с аномальными, неожиданными явлениями, которые мы предсказываем, но которые вписываются в традиционные химические представления. Мы создаем модели и концепции, способные описывать такие явления.

Говоря о создании и совершенствовании методов прогнозирования материалов, необходимо вспомнить о моем методе USPEX, основанном на эволюционном алгоритме, разработанном моей командой. Сейчас мы работаем над тем, чтобы усилить его возможности с помощью больших языковых моделей. Как ни странно, недавно было показано, что большие языковые модели (LLM) способны предсказывать кристаллическую структуру. LLM обобщают большие массивы информации и на их основе генерируют новые сущности, например кристаллические структуры. В такой комбинации эволюционного алгоритма и нейросетевых моделей я вижу огромный потенциал, но время покажет. Сейчас мы готовимся к выпуску новой версии программы USPEX, которая, думаю, понравится пользователям: ее можно будет запускать на обычном персональном компьютере, и любой школьник сможет ей пользоваться.

— Ты работал в ведущих университетах разных стран. Окончил МГУ, защитил кандидатскую диссертацию и затем был постдоком в Университетском колледже Лондона. После этого стал ведущим научным сотрудником и руководителем собственной группы в Швейцарской политехнической школе Цюриха (ETH Zurich), где защитил докторскую диссертацию. После этого был профессором и директором центра в Университете Стоуни-Брук в США. Потом открыл лаборатории — в МФТИ по мегагранту и в Северо-Западном политехническом университете Китая по программе "Тысяча талантов". А в 2014 году переехал из Америки в Россию. Скажи, как выстраивается твоя международная работа, особенно в "Сколтехе", который считается одним из главных международных научных центров страны?

— Сейчас я работаю только в "Сколтехе". Свою лабораторию в МФТИ я передал своему замечательному ученику Ивану Круглову, а китайскую — другому, не менее талантливому ученику Хайянгу Ниу, и сейчас приезжаю в Китай во время летнего отпуска в качестве гостевого профессора. Вся моя работа сфокусирована только на "Сколтехе".

Сотрудничество с западными странами сейчас практически прекращено. Одни западные коллеги стремятся минимизировать общение с россиянами, руководствуясь принципом "как бы чего не вышло", а другие продолжают поддерживать контакты, остаются друзьями; это очень ценно — дружба, закаленная сложным временем. Многих я видел недавно на конференции в Шанхае, некоторые из них даже выступали на моей конференции, организованной к 50-летию. При этом совместных научных проектов и публикаций с западными коллегами сейчас практически не осталось. С теми, с кем сохранились связи, мы ждем лучших времен.

Параллельно возникла необходимость усилить партнерство с учеными из других стран — тех, где наука открыта для сотрудничества с российскими исследователями. Лично у меня всю карьеру самые сильные научные связи были с Китаем, а не с Западом, поэтому для меня не было больших потерь из-за срыва коллабораций с Западом.

Расскажу личную историю: у меня была давняя ссора с одним китайским коллегой, который ради определенных выгод нехорошо поступил по отношению ко мне. Со временем он захотел помириться, но у меня не было к тому большого желания — хотя я знал, как тяготит его тот давний поступок. Но когда началась вся эта геополитика, я сказал себе, что конфликтов между российскими и китайскими учеными быть не должно. И согласился помириться и снова дружить. Думаю, что любые, даже самые тяжелые внешние обстоятельства можно использовать, извлекая из них пользу и позитив. Будучи христианином, я понимаю, что прощение — одна из величайших сил в мире. Когда ты много лет не мог простить человека, а потом, неважно из-за каких обстоятельств, простил его и вы примирились, снова подружились — в этом есть глубокая правда.

Я вижу, что партнерство с Китаем растет: те, кто раньше ориентировались на Запад и не представляли научных коллабораций с Китаем или Индией, сейчас совершенно нормально сотрудничают и дружат с учеными из этих стран. И понимают, насколько сами себя ограничивали. Особенно учитывая, что китайская наука сейчас занимает абсолютно передовые позиции. Еще пару лет назад вышло исследование, согласно которому в 37 из 44 самых "горячих" областей науки Китай существенно опережал и США, и Европу. Когда три года назад я с коллегами организовал первый российско-китайский научный симпозиум по химии и материаловедению, это было чем-то новым, а сейчас подобные симпозиумы по разным темам происходят чуть ли не еженедельно. И не то чтобы эти мероприятия скопировались с нашего — идея носилась в воздухе.

Сейчас все понимают, что наука любой страны в изоляции просто умрет. Для любой страны жизненно важно, чтобы ее ученые общались с коллегами из других стран, обмен идеями и кадрами критически важен. У нас, наконец, полным ходом налажено научное партнерство с главной научной сверхдержавой — Китаем. Очень много талантливых ученых в Иране, где замечательный уровень образования и древняя культура, в которой поэт важнее царя. Несмотря на множество проблем, огромное будущее у Индии и Бразилии, в том числе в науке, и сейчас самое время выстраивать партнерства там. К слову, все упомянутые страны входят в БРИКС. Но важно не замыкаться только на Китае или БРИКС, а быть открытыми всему миру.

— Давай вернемся к вопросу про "Сколтех". Он одновременно и научный, и образовательный центр, и сердце Сколково. На твой взгляд, схема, по которой он выстроен, все еще актуальна?

— "Сколтех" — уникальный университет с высокой долей передовых научных исследований, осуществляющий точечный, селективный подбор студентов и превращающий их в научных лидеров, настоящую элиту. Причем не только в науке, но и в инновациях — в наукоемком бизнесе.

Уникальность в том, что все эти компоненты уживаются под одной крышей. Молодой человек или девушка, приходящие с мечтами стать сильным ученым или создавать наукоемкую продукцию, уже в годы обучения осуществляют эту мечту. Ребята из "Сколтеха" публикуются в лучших научных журналах мира, создают стартапы, привлекают инвестиции, производят продукцию, зарабатывают деньги. Бывали случаи, когда студенты становились долларовыми миллионерами.

Для России это совершенно новый опыт. Полностью международный университет, с международной системой организации науки, в котором обучение и вся внутренняя документация ведутся на английском языке — это важно, потому что сегодня именно английский является языком международного научного общения. То есть студенты могут прикоснуться к мировой науке, погрузиться в нее, не выезжая из родной страны, не покидая пределов Сколково.

Дело в том, что переезд в другую страну помимо понятных плюсов — мультикультурализма, жизненного опыта, внутренней мобилизации — на самом деле является довольно травматичным. Живя вдали от близких, постоянно испытывая конкуренцию, человек постоянно находится в состоянии сильного стресса. В умеренных количествах стресс полезен, поскольку мобилизует внутренние резервы, но постоянный стресс пожирает ресурсы и начинает разрушать личность.

Многие люди, включая меня, когда приезжали на Запад, думали, что проведут там всю жизнь, а потом поняли, что для них жизнь на Западе — лишь временный эпизод биографии.

— А почему? Из-за языка, другой культуры, дороговизны жизни?

— В греческой мифологии есть история про то, как Геракл боролся с богатырем Антеем, сыном богини земли Геи. Никто не мог побороть Антея. И даже у Геракла не получалось, пока он не смекнул, что Антей стоит ногами на земле, на своей земле, которая его питает — это ведь его мать, — и поэтому он непобедим. Но стоит поднять его в воздух, как он становится слаб, как дитя. И только так Гераклу удалось справиться с Антеем. Мы в особенности сильны, когда наша среда нас питает. Когда ты находишься в своей культурной среде и понимаешь, ради чего живешь и работаешь, это дает и силы, и смыслы.

Еще в начале моей эмиграции я придумал себе метафору. Вот я нахожусь в чужом доме. У меня есть свой дом, но я там не живу, а обитаю в доме других людей в качестве гостя. Работаю на благо этого дома: крашу стены, подправляю фасад, а в это время мой дом лежит в руинах. Почему он в руинах? Почему я в нем не нахожусь? Это две стороны одной медали.

— Получается, что в России сейчас наукой заниматься не просто нужно, но и крайне благоприятно?

— Да, в России огромная потребность в науке, как и у любой страны. К счастью, и общество, и власть понимают, что стране необходимы талантливые люди отовсюду — и российского происхождения, и нероссийского.

Кстати, эта потребность осознана в обе стороны. Довольно много людей стремятся вернуться в Россию. Я постоянно получаю письма от людей, которые пишут, что мечтают трудиться в России, и спрашивают, как им переехать в "Сколтех" — он оказывается особенным магнитом для талантов, потому что уникален. Но также переезжают и в другие институты: я лично помог вернуться в "Сколтех" нескольким замечательным ученым.

Например, недавно написала девушка из Германии, желавшая быть постдоком в моей лаборатории. Я посмотрел на ее резюме — оно было совершенно звездным, но было очевидно, что в моей лаборатории нет подходящей темы для нее. Она занимается любопытными объектами — ДНК-оригами, и у нее были публикации в лучших мировых журналах. Я свел ее с другими профессорами нашего института, которые тоже оценили ее уровень. К слову, у этой девушки был европейский грант на полтора миллиона евро. Она бросила все — и грант, и Германию, — переехала в "Сколтех", и сейчас она профессор у нас в "Сколтехе", ее зовут Ирина Мартыненко.

— Ты считаешь, что "Сколтех" — это уникальная научно-образовательная система, где на первом месте наука, и эту систему можно улучшить, усовершенствовать? Видишь ли ты какие-то перспективы развития, такие, возможно, которых и в мире нет, но на которые стоит обратить внимание?

— Первое — нужно расширить образовательные программы на первые курсы обучения. У нас есть собственная магистратура и аспирантура, но нет бакалавриата, есть только совместный бакалавриат с несколькими российскими университетами, например РХТУ им. Менделеева (кстати, с этой программы ко мне приходят совершенно замечательные ребята). Но можно создать как собственный бакалавриат, так и совместный с лучшими иностранными университетами, в особенности китайскими. Все ресурсы для этого у нас есть, и все нужные контакты тоже. Если российские университеты перейдут на систему специалитета, нам это понадобится особенно остро, потому что уже не будет магистратуры и бакалавриата, но нужно будет брать студентов с первого курса.

Программы типа совместного специалитета или бакалавриата с иностранными университетами — вещь полезная, в ней огромный потенциал, потому что мы сможем воспитать студентов, знакомых с наукой не только российской, но и иностранной, имеющих контакты в разных странах, видящих науку через призму не только российской культуры, но и культуры других стран. Это обогащает. Если вспомнить самых великих российских ученых, то едва ли не у каждого был опыт обучения или работы за границей — это и Ломоносов, и Менделеев, и Сеченов, и Капица, и Ландау, и дальше по списку. И это не случайно. Чтобы воспитать такого рода ученых, нам было бы полезно иметь совместную образовательную программу с другими университетами.

В экосистеме Сколково есть как младшая ступень образования, начиная с детского сада и школы, так и высшая стадия — магистратура и аспирантура. А вот между ними вакуум — бакалавриата нет. И нет причин, почему мы не можем это сделать. В конце концов, это бы создало бесшовный путь для талантливых детей от детского сада, если хочешь, до аспирантуры и далее. Но тут надо быть аккуратными, потому что, если человек всю жизнь ничего кроме одного места, пусть даже такого прекрасного, как Сколково, не видел, это плохо. Опять же, здесь нас выручает как международность Сколково, так и программы мобильности и совместные образовательные программы, о которых я говорил. Они нам очень важны.

Уже сложившийся в Сколково мощный образовательный кластер и включающий, помимо "Сколтеха", фонд "Сколково" с его программами для партнеров, Московскую школу управления и Российскую экономическую школу, позволяет создавать уникальные образовательные программы на стыке науки, технологии и бизнеса. Я был приятно удивлен, когда узнал, что в некоторых французских школах детям рассказывают про Сколково, а ведь все еще только начинается! В последние месяцы я вижу рост активности в Сколково — много молодежи, открылась новая школа, летом было большое мероприятие "Архипелаг" (проходившее в том числе в "Сколтехе" и собравшее тысячи участников со всего мира). Все больше чувствуется, что Сколково — часть Москвы, здесь самые передовые образование, экономика и прямой путь от идеи к внедрению. Симбиоз науки и бизнеса — это ключ к экономике будущего. Можно добавить, что симбиоз науки и культуры — это ключ к развитию человека: выставки, лекции, концерты, дебаты физиков и лириков этому бы способствовали. Миссия Сколково — не только создавать новое и уникальное, но и масштабировать на всю Россию и на страны, разделяющие с нами общие ценности.

Думаю, что институт сильно выиграл бы, если бы вел себя на международном рынке труда более энергично, рекламируя вакансии как можно шире, как это и принято в мире, чтобы за каждую профессорскую позицию был максимально жесткий конкурс. В США на каждую профессорскую вакансию порядка 200 заявок, у нас этого пока нет — а ведь профессорам мы предоставляем условия лучше, чем американские университеты. Проблема в том, что мы мало говорим о "Сколтехе". Про институт сейчас узнают больше благодаря сарафанному радио, чем благодаря нашим скоординированным усилиям. А ведь этот высокий конкурс необходим для того, чтобы выбирать самых лучших. Если вы не видели всех возможных кандидатов на рынке труда, как вы можете утверждать, что берете лучших?

У института также есть потенциал как места регулярного проведения крупных международных конференций. Лично я уже проводил такие конференции на базе "Сколтеха", наш институт отлично приспособлен для этого и, кстати, производит отличное впечатление на всех людей, которые в него попадают. Это полезно для наших студентов, потому что если в тех стенах, где они обучаются, проводится передовая научная конференция в их области, то им легко просто прийти и послушать лучших ученых, работающих в этой области, это бесценный опыт. Институт может быть таким хабом для лучших международных конференций.

Мы могли бы задуматься о научном журнале. Сейчас идет революционная трансформация системы научных публикаций. Я на днях общался с главным редактором одного очень сильного американского научного журнала, так он считает, что в ближайшие лет семь нынешняя система научных журналов будет попросту сломлена.

— И что придет на смену? Нам, на твой взгляд, нужно готовиться к этому слому?

— Нам нужно готовиться. Мы можем, конечно, идти протоптанной дорогой традиционных журналов, у нас есть критическая масса сильнейших ученых, вокруг которых можно создать сильный международный научный журнал, открытый для ученых всех стран. Но на этой дороге уже очень тесно — и вполне возможно, что она заканчивается обрывом. Упомянутый мной главный редактор считает, что на смену традиционным научным журналам придут онлайн-агрегаторы научных статей, где будет система по типу YouTube или соцсетей, где понравившуюся статью можно отметить лайком, а не понравившуюся — дизлайком. Но каким-то образом надо будет этот процесс сделать устойчивым к намеренному искажению, чтобы человек не сам себе поставил кучу лайков, а своим конкурентам дизлайки. Такая система еще не родилась, ее еще надо продумать — возможно, "Сколтех" может сыграть в этом роль, став "ледоколом".

Еще один вариант реализован в журнале Coshare Science, где публикации делаются в видеоформате, они рецензируются, а после опубликования индексируются в базах данных и их можно цитировать. Мне недавно пришло приглашение из этого журнала, и поначалу я отнесся к этому с недоверием, а потом обнаружил, что в нем уже успели опубликоваться несколько лучших ученых из моей области. Такого рода принципиально новые идеи и форматы хорошо иллюстрируют идущий сейчас процесс трансформации научных публикаций, и "Сколтех" здесь может сыграть огромную роль как молодой революционный вуз, созданный по совершенно новым лекалам.

Думаю, что институт мог бы извлечь большую пользу от использования потенциала нашей молодежи. Мы привыкли, что доверяем то или иное дело людям заслуженным, с бакенбардами и тремя подбородками. А к этому моменту, когда у людей много заслуг, бакенбарды и три подбородка, у них уже заканчиваются энергия и фантазия. А без энергии и фантазии как в науке, так и в управлении наукой делать нечего. Нам нужно найти способ отбирать правильных молодых ребят и доверять им ответственные дела. Тот же журнал. Почему бы не дать его какому-нибудь энергичному молодому ученому? Кто сказал, что главный редактор должен быть возрастным? Да, нужен опыт — но опыт нарабатывается, и почему бы не начать нарабатывать его, пока ты молодой?

— То есть фактически ты видишь в институте огромный потенциал для развития по целому ряду направлений, видишь, что он может потянуть вперед российскую науку на передовой край. И правильно ли я понимаю, что сейчас тебе видны все инструменты для того, чтобы это можно было сделать? То есть невозможного из этих действительно серьезных планов, каких-то серьезнейших препятствий ты не наблюдаешь для воплощения в жизнь?

— Я не вижу никаких принципиальных препятствий. Но есть важные и сложные, но вполне преодолимые технические моменты. Например, если мы создаем новый научный журнал, то российские научные журналы не будут индексироваться системами Web of Science и Scopus (базы данных, которые собирают, анализируют и индексируют научные публикации в журналах, сборниках статей и конференций из всех отраслей науки — прим. ТАСС). Когда эти ограничения вводились в 2022 году, их авторы предполагали, что это убьет любой новый российский научный журнал. Сейчас это уже не кажется непреодолимым барьером — прямо на наших глазах в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне создали свой классный научный журнал, потому что поняли, что системы Web of Science и Scopus больше не являются монополистами. Уже возникло несколько систем, начиная с российской Inventorus.ru и нескольких китайских, которые знают всю научную литературу. В их каталоге 170 млн научных публикаций, в них есть встроенный искусственный интеллект, который позволяет анализировать большие объемы информации по любой интересующей тематике. И в этих системах никаких ограничений на российские журналы нет. Будущее — за ними.

Для бакалавриата или специалитета также не вижу вообще принципиальных препятствий. Собственный бакалавриат или специалитет требуют преподавателей по огромному числу предметов, но для них мы можем взять внешних преподавателей.

— Давай поговорим про новые инструменты ученых. Твой USPEX (метод компьютерного предсказания кристаллических структур, который решает многие задачи современной кристаллохимии, долгое время считавшиеся нерешаемыми) не просто работает, он эффективно используется в огромном количестве лабораторий по всему миру. Какой инструментарий ты видишь сейчас, допустим, в твоей научной области, который позволит тебе эффективно работать и в фундаментальной, в прикладной науке?

— Нам, с одной стороны, нужно приблизиться к реальности, а с другой стороны, нам нужно уделить внимание фундаментальным концепциям. Это как будто бы разные полюса спектра, но как в цветовом круге красный и фиолетовый, противоположные цвета по длине волны, оказываются рядом. Когда мы говорим про фундаментальные вещи, нужно помнить, что химия пока еще не стала точной наукой — наши объекты слишком сложны, а наши концепции во многом слишком размыты. Что такое радиус, что такое электроотрицательность, что такое переходное состояние химической реакции или процесса роста кристалла? Все эти понятия прямо сейчас находятся в трансформации. Выясняется, что мы до сих пор не слишком хорошо себе представляли, как растет кристалл. И что десятки шкал электроотрицательности — а это, пожалуй, самое важное химическое свойство атомов — вообще не являются одним свойством, а относятся к разным физическим величинам. Большинство этих шкал непригодно к использованию — а те, которые пригодны, требуют переосмысления.

Когда я этим занялся, мне поначалу говорили: "Зачем ты это делаешь? Это было модно в 60-е, в 50-е годы. Сейчас это никому не интересно. Мы сейчас живем в эпоху искусственного интеллекта — перемалываешь большое количество разных цифр и получаешь ответ. Никому твои электроотрицательности не нужны".

Вообще, получается, что всю жизнь я занимаюсь задачами, про которые мне другие люди говорят, что ими заниматься не надо. Когда я занялся предсказанием кристаллических структур, мне сказали: "Этим заниматься не надо, потому что это нерешаемая задача".

Андрей Резниченко