25 Марта 2022
Поделиться:

«Наука — это очень творческая деятельность»: химик Юрий Марфин

Мы продолжаем цикл интервью, в которых говорим с молодыми учеными России. Доктор химических наук, профессор кафедры неорганической химии ИГХТУ Юрий Марфин рассказал о том, чем на самом деле занимаются химики, охотно ли молодежь идет в науку и почему наша повседневная жизнь напрямую связана с достижениями химиков.

Юрий, вы выступали организатором форума талантливой молодежи «Олимп» и участвовали в создании студенческого кампуса международного уровня в Иваново. Охотно ли сегодня молодежь идет в науку?

Да, сегодня все больше молодых людей, начиная со школьной скамьи, вполне осознанно рассматривают науку как трек своего профессионального развития. Наука всегда была интересна для молодежи как творческая разнообразная деятельность, в которой ты сам придумываешь задачи и их реализуешь. Сейчас государство многое делает для того, чтобы научная деятельность была еще более привлекательной для нового поколения, и дело тут не только в прямой материальной поддержке. Создаются новые научные центры и лаборатории, укомплектованные хорошим оборудованием, есть возможность предлагать проекты и участвовать в тех, которые по-настоящему интересны.

Важную роль в этом играет и популяризация научной деятельности. К моему большому удовольствию все чаще среди прочих информационных поводов появляются научные.

Ученые становятся более открытыми и медийными, а у школьников появляется все больше возможностей пробовать себя в науке.

Конечно, все это приводит к тому, что растет число молодых людей, которые идут в науку и делают этот выбор осознанно. Хотя растет и конкуренция — ребята соревнуются друг с другом, университеты и научные организации соперничают за более талантливых и увлеченных молодых ученых. Российские университеты, в свою очередь, конкурируют с иностранными организациями. Мне очень приятно, когда мои сотрудники и студенты, возвращаясь из очередной заграничной стажировки говорят, что и по оснащенности, и по уровню решаемых научных задач мы не уступаем другим университетам.

Для многих химик — это человек в белом халате в лаборатории, который целыми днями проводит опыты. Чем на самом деле занимаются химики в науке? А химики-технологи на производстве?

Химики тоже бывают очень разные, некоторые даже и халатов никогда не носят. Есть исследователи, которые занимаются непосредственным получением новых соединений и изучением их свойств в разных условиях. Есть химики-теоретики, которые моделируют химические соединения на компьютерах, предсказывают их поведение и химические реакции. Но что объединяет всех современных химиков-исследователей — это задача по получению новых веществ и материалов с заранее заданными свойствами.

В своем развитии химическая наука прошла несколько этапов. На первом этапе, начатом еще алхимиками, основной задачей был сбор информации о тех веществах, которые окружали человека — химических свойствах и превращениях этих веществ. Далее, на втором этапе, вектор интереса сместился от накопления информации к ее интерпретации и поиску каких-то закономерностей, желательно с возможностью прогноза. На этом этапе были предложены многие ключевые химические законы и закономерности, и, наверное, открытие Дмитрием Ивановичем Менделеевым периодического закона стало самым ярким примером и завершением этого этапа.

Сегодня молодое поколение предпочитает научную деятельность или хочет развиваться в производственной сфере?

Эти направления сегодня очень сильно сближаются. Открытия и изобретения все быстрее начинают применяться в промышленности и производстве. Поэтому химики-исследователи и химики-технологи все более плотно взаимодействуют друг с другом. Конечно, как и всегда было, кому-то ближе более размеренная работа в научной лаборатории, а кто-то предпочитает высокие скорости, характерные для бизнеса и инновационной деятельности. Очень приятно, что статус ученого и технолога сегодня очень вырос. В целом большее число ребят хотят заниматься данными видами деятельности — это становится престижно, начинает приносить доход.

Какие направления сейчас развиваются особенно активно? В 2021 году Нобелевскую премию по химии вручили за асимметричный органический катализ (новый метод синтеза молекул). Как я понимаю, это открытие в первую очередь важно для производственной сферы?

На данный момент самый бурный рост, пожалуй, наблюдается в тех областях химии, которые непосредственно связаны с живыми организмами и в особенности с человеком. Это биохимия, молекулярная биология, медицинская химия. Во-первых, именно благополучие человека лежит в основе научной деятельности, а это благополучие возможно только при глубоком понимании того, что же происходит у нас в организме, как управлять и при необходимости корректировать эти процессы. Во-вторых, живые системы достаточно сложны, поэтому их исследование требует достаточно сложных физико-химических методов и сейчас такие методы появляются и активно развиваются, в этой связи ведется так много исследований биомолекул и биопроцессов.

Если говорить про Нобелевскую премию 2021 года, то она тоже в какой-то степени связана с указанными направлениями. Концепция асимметричного органокатализа предполагает использование достаточно простых катализаторов для избирательного получения молекул с определенной хиральностью. Это очень важная для биоприменений характеристика молекул. Так, две молекулы, которые отличаются только хиральностью, могут обладать лечебными или токсическими свойствами. Поэтому для медицинской химии очень важно получать только нужный тип молекул, что и можно делать с помощью таких катализаторов.

Еще одно направление, которое мне бы хотелось упомянуть, это разработка и синтез новых молекулярных машин. Оно связано с поиском способов управления отдельными молекулами, приданием им полезных свойств, как у привычных нам макрообъектов — машин и механизмов.

Как часто в быту мы сталкиваемся с результатами великих химических открытий? Какие вещи из тех, которые когда-то считали прорывом в химии, уже стали для нас привычными?

Все, что окружает современного человека, так или иначе связано с химическими открытиями и химической промышленностью.Наверное, самым заметным примером будут синтетические полимеры, которых на данный момент известно уже значительно больше, чем природных. Они могут быть очень твердыми, гибкими, огнеупорными или биоразлагаемыми. Многое, что мы используем в повседневной жизни, полностью или частично сделано из синтетических полимеров. Новым веянием в этой сфере является получение полимеров с заданными свойствами для 3D-печати.

Если говорить о более новых химических достижениях, которые уже доступны потребителям, то это могут быть, например, квантовые точки, которые используют при производстве светоизлучающих диодов (OLED) для телевизоров. Один из производителей техники активно продвигает эту технологию в своих устройствах. Для создания таких диодов используется так называемый наноразмерный эффект, когда цвет материала зависит от размера его частиц на нанометровом уровне.

Конечно, самый большой вклад в облик современного общества вносят те изобретения, которые не всегда очевидны для потребителя.

Например, минеральные удобрения, которые позволяют кратно увеличить урожайность, — это полностью продукт химической промышленности. Или катализаторы (ускорители химических реакций), без них не обходится ни одно крупное производство. Ну и, само собой, новые лекарства, которые являются результатами открытий в области медицинской химии, позволяющие увеличивать продолжительность жизни на годы и десятилетия.

Как проходит обычный день из жизни ученого-химика?

Очень по-разному. Удивительная особенность научной работы в ее разнообразии. Сегодня ты можешь целый день стоять у химической тяги, получая, выделяя и очищая новое соединение. Завтра будешь исследовать его свойства с применением разного аналитического оборудования. А послезавтра будешь целый день заниматься обдумыванием и написанием новой научной статьи по полученному материалу или даже поедешь в другой город или страну рассказывать о нем на научной конференции. Наука — это очень творческая деятельность, и химия прекрасно подтверждает данный тезис.

За что вы любите химию? Что удивляет вас в этой науке?

Самым захватывающим в химии для меня всегда было то, что мы сами придумываем для себя новые объекты исследования, создаем новые вещества и материалы, которых не существует в природе. На сегодняшний день человечеству известно более 100 миллионов химических веществ, каждый день этот список пополняется в среднем на 15 тысяч соединений, а впереди практически бесконечное поле возможностей. Это захватывает. Наверное, мне особенно повезло, так как я работаю в химии люминофоров — соединений, которые могут поглощать и испускать видимый свет. По этой причине химия, которой занимается наша лаборатория, еще и очень красива. Очень здорово, что в химии есть место не только прагматической целесообразности, но и красоте тех объектов, которые мы получаем, красоте химических реакций и формул.

Меня вдохновляет возможность оперировать веществами на самом маленьком уровне, делать устройства из одной или нескольких молекул.

Так, в нашей лаборатории мы делаем молекулярные вискозиметры для определения вязкости разных жидкостей, в том числе биологической природы. По сути это аналог большого устройства, где по вращению специальной лопасти можно определять вязкость. У нас все так же, только устройство размером в одну молекулу.

Могли бы вы продолжить фразу «каждый химик мечтает о...»?

Собственной молекуле. Наверное, каждый ученый хотел бы приносить пользу людям, а так как химики получают и исследуют новые вещества, то хочется придумать и синтезировать молекулы, которые будут по-настоящему востребованы людьми, сделают нашу жизнь легче и комфортней в какой-то сфере.

Беседу вела Анна Уткина.

Рубрики

Серии

Разделы

Издательство