Артём Оганов,
профессор РАН
Меня зовут Артём Оганов, я заслуженный профессор Сколтеха, кристаллограф, материаловед, профессор РАН.
Когда я был школьником, у меня было ощущение, что все самые удивительные открытия в науке уже сделаны. И остается только отшлифовывать детали, какие-то вещи из мира сверхвысоких масс в астрофизике, или какие-то вещи на уровне кварков, которых мы не видим и, может быть, никогда не увидим. Но оказалось, что всё это неправда, и «удивительное рядом». Наука сейчас полным ходом идёт на новую спираль своего развития, где будут появляться новые методы, и новые открытия дождём на нас посыплются.
Мы сейчас видим революцию, которая идёт по всем областям науки, связанным с ИИ. Искусственный интеллект позволяет делать предсказания там, где обычные методы пасуют. Он позволяет обрабатывать информацию в совершенно новом ключе, давая новые идеи. ИИ позволяет в перспективе даже открывать законы науки. Была работа, где массив химической информации дали модели, и она построила, правда с ошибками, периодическую таблицу. Если бы это не сделал Менделеев, то в том или ином виде это сделала бы нейронная сеть. И такого рода вещи будут по экспоненте расти.
Мы видим, что люди смогли не только расшифровать геном, но и редактировать его. Мы видим, что с помощью ИИ можно предсказывать структуру белков и можно понять их функцию в живом организме. Можно сделать лекарственные молекулы, которые будут взаимодействовать с белком. Можно при помощи вычислительных методов предсказать новые материалы. Это то, чем занимаюсь я. Также предсказать состояние вещества в различных экстремальных условиях – например, в недрах нашей планеты. Множество самых разных вещей сейчас становятся возможным.
Не стоят на месте экспериментальные методы. Если раньше требовался исследователь, который с пробиркой, колбой, печкой синтезировал что-то новое, то сейчас на помощь человеку приходят роботы, и возникают интересные концепции. Некоторые уже даже реализуются, например, когда компьютер придумывает новые соединения, новые материалы, передаёт их роботу, тот подбирает условия для создания этих материалов и получает анализируемые свойства. И если модель ИИ, которая привела к созданию новых материалов, нуждается в корректировке на основе экспериментальных данных, то идёт новый цикл с уточнением модели, с уточнением предсказаний, и опять идёт синтез вещества. И в результате человек может просто пожинать плоды этой замкнутой цепочки.
Наука шагает вперёд семимильными шагами. Мы видим, что возникают новые способы производства энергии – это замкнутый ядерный цикл, этот прорыв «катапультировал» Россию в новое тысячелетия, потому что только в России есть подобного рода разработки.
Мы видим сейчас успехи в термоядерной энергии. Мы видим, как литий-ионные аккумуляторы изменили жизнь человечества, и частично на смену им уже идут натрий-ионные, калий-ионные аккумуляторы, литий-серные аккумуляторы и целый ряд других. Это результаты химии, результаты материаловедения, результаты новой науки и, конечно же, инженерии. Мы видим гиперзвуковое оружие, которое возникло словно бы ниоткуда. Люди поначалу сомневались – возможно ли? Возможно. Оно реально работает. Основано на совершенно новых физических принципах.
Мы видим новые типы вакцин, над которыми ещё недавно люди смеялись. Но за это дали Нобелевскую премию. Это вещи, которые происходят на наших глазах. Сейчас в науку идти точно стоит. Если хотите моё предсказание, то я думаю, что те области науки, где ещё недавно казалось, что мы имеем дело просто с набором фактов – например, история, археология, социология, психология, сложные области науки, где, казалось бы, нет незыблемых законов – чётких, количественных, но я думаю, что уже на своём веку я увижу революцию в этих сферах. Потому что математика в эти области пробирается полным ходом. А там, где есть математика, ждите научных революций.
В конце концов, самое главное открытие в химической науке имеет некую математическую подоплёку, речь о периодическом законе Менделеева. Когда удатся математическими закономерностями вскрыть качественные или количественные случаи закона, там ждите революцию. Я предсказываю, что наука находится на пороге новых научных революций.
Наука – это не только интересно, она даёт нам изюминку в жизни, делает нас умнее и богаче, заставляет нас по-другому, с восхищением взглянуть на мир вокруг. Наука меняет качество нашей жизни. Всё, что отличает нас от пещерного человека – всё это результат науки. Одежда, которую мы носим, дома, в которых мы живем. В конце концов, бетон – это изобретение учёных, я уж не говорю про полимерные волокна, в которые мы с вами одеты. Наша продолжительность жизни. Еда, которую мы едим. Удобрения, с помощью которых эта еда получается. Транспорт, которым мы пользуемся. Книги, которые мы читаем. Это всё – результат науки. И в будущем развитие человечества в огромной степени связано с наукой. Поэтому, занимаясь сегодня наукой, вы не только делаете свою жизнь интересной, наполненной, осмысленной. Но вы также закладываете фундамент под развитие всей человеческой цивилизации. Это очень важно, это невозможно переоценить. Причем, какой бы наукой вы ни занимались. Точными науками или гуманитарными, это в одинаковой степени важно для человечества. Потому что человеку важно понимать не только материальный мир, но и самого себя, свою психологию, философию, которая была создана до него, чтобы понять свое место в социуме. И вообще во Вселенной.
У всех этих наук разные методы, разная степень доказательности, разная степень количественности. Но это не значит, что одно выше другого. В науке важно всё. Поэтому какой бы наукой вы ни занимались, вы должны понимать, что это великое дело, которое важно для всего человечества. Главное, чтобы вы ставили великие цели и не удовлетворялись маленькими.
Возвращаясь к Менделеевскому фестивалю: я всегда говорю, что Менделеев – самый великий химик в истории человечества. Одним своим открытием периодического закона он навсегда поставил себя на первое место среди всех химиков. Кроме этого у него тоже были большие заслуги, он много чего сделал помимо периодического закона. Если у вас будет возможность, советую полистать его учебник «Основы химии», ради которого он и создал периодический закон. Он ведь писал учебник для студентов и хотел систематично изложить информацию о химии элементов. Чтобы было удобно эту информацию искать, он и создал периодическую систему. Потом понял, что это – капитальный закон. «Основы химии» – это одна из моих самых любимых книг. Вы проникнитесь колоссальным уважением и к химии и к Менделееву, потому до него так о химии не писал никто. Удивительно глубоко, интересно, ярко.
Идеи Менделеева создают основу для всех последующих открытий. Когда химики задумываются, почему одно соединение возможно, а другое – нет. Почему те или иные свойства есть у материалов. И всегда обращаются к таблице Менделеева. Это тот фундамент, убрав который, вы получите коллапс всего остального. А имея этот фундамент, вы можете надстраивать сколько угодно. Надо сказать, что как любой закон науки, этот закон тоже имеет свои ограничения. Например, если нагреваете вещество до очень высоких температур, до перехода состояния в плазму, это уже физика плазмы, а не химия. Точно так же, если вы сдавливаете вещество десятками или сотнями миллионов атмосфер, периодический закон закончится, потому что вещество перейдёт в другое состояние. Химия оказывается ограничена условиями и по температуре, и по давлению. Надо сказать, что до того, как исчезает периодический закон при давлении в десятки атмосфер, химия элементов существенно меняется. Это одно из направлений моей работы.
Мне часто задают вопрос: что, там периодический закон ломается, нужно создавать новую таблицу Менделеева? Знаете, некоторые даже пытались создавать новые варианты, но это никуда не пошло. Я всегда говорю, что все эти изменения, хотя и меняют характер элементов, их можно и нужно обсуждать на основе таблицы Менделеева. Так что эта таблица относится к химическому поведению не только элементов в нормальных условиях нашей повседневной жизни, но также и довольно экстремальные изменения сложных элементов можно обсуждать. И нужно обсуждать, глядя на таблицу Менделеева. Такова судьба всех великих законов науки. Они, конечно, имеют свои границы, но их роль в становлении науки, в получении новых знаний, не будет недооценена.
