Меня зовут Степан Николаевич Калмыков, я академик Российской академии наук, вице-президент РАН, курирую такие сферы как химия, биология и многие другие, касающиеся научной политики, научной жизни, и одновременно являюсь научным руководителем химического факультета МГУ. Вся моя жизнь с ним связана: я сначала был студентом, потом аспирантом, и так до декана химического факультета. Я по своей специальности, по своему образованию — химик.

Говоря о передовых исследованиях, хочу упомянуть химию, но не чистую химию: когда мы говорим про те идеи, которые определяют наше будущее, то большинство этих идей основывается на междисциплинарных знаниях и технологиях. На мой взгляд, всё, с чем мы сейчас в науке имеем дело, уже по определению междисциплинарное – нет чистой химии, физики или биологии, а всё новое находится на стыке наук. Коллеги и друзья жалуются, что Нобелевские премии по химии выдаются биологам – я не согласен с этим совершенно, потому что выдают за область, которая называется «молекулярная биология», а если есть слово «молекулярная», значит это химия, это молекулярные процессы в живых системах.

Какие исследования наиболее активно идут сейчас? Конечно, это исследования, связанные с молекулярной биологией, пониманием процессов, которые происходят как в отдельной живой клетке, так и в органах. Исследования охватывают огромное количество разных направлений, но прежде всего это медицина, генетика, продление жизни. «Биологизация» науки сейчас очень востребована. Наше понимание приводит к тому, что мы можем какими-то процессами управлять, какие-то процессы ускорять, какие-то замедлять – это процессы старения, процессы, связанные с появлением онкологических заболеваний, такими нейродегенеративными заболеваниями, как болезнь Альцгеймера, Паркинсона.

В значительной степени все эти открытия, может, не в самой близкой перспективе, а может, через пять – десять лет приведут к значительному изменению в нашей жизни, которое прежде всего будет связано с появлением новых классов лекарств. Когда мы говорим об этих прорывных открытиях в области биологии, биохимии, молекулярной биологии, то, конечно, нужно понимать: чтобы их сделать, следует хорошо знать основы химии, биологии, инженерных наук. Именно инженерные науки дают возможность из фундаментальных знаний получить работающую технологию, готовую таблетку или вакцину, которую пациент сможет получить.

Наверное, в большей степени обращаюсь к школьникам и студентам, чтобы они понимали: зачастую те изделия, которые нам сейчас кажутся супер хайтеком, супертелефоны, которые обладают функцией искусственного интеллекта, с очень хорошим разрешением экрана, с различными возможностями 5G, то, что лежит в основе этих устройств, которые мы можем купить в любом магазине — всё это технологии вчерашнего дня, а наука – позавчерашнего дня. Зачастую то, что в лабораториях, научных центрах разрабатывается, окажется в виде телефона или какого-то изделия на полке магазина или в клинике вовсе не завтра. Иногда это достаточно длительный, очень тернистый путь. Если мы говорим про прорывные исследования в области медицины, то, по статистике, из восьми тысяч идей, которые формулируют учёные в своей лаборатории, реализуется только одна. По очевидным причинам: это очень сложные системы, мы не до конца их понимаем, особенно если говорить о генетических исследованиях или новых лекарствах.

Если говорить о прорывах, о трендах – это не просто попытка сделать какие-то прикладные вещи – это попытка понять, как функционирует живой организм, живая клетка. Там очень много вопросов, которые остаются для нас малопонятными или вообще непонятными. У нас XX век был больше веком физики, при этом я не могу сказать, что физика куда-то отошла – без неё жить нельзя. Ни один современный биолог не может жить без математики и физики, потому что биология и химия стали точными науками.

При этом мы видим, что роль таких наук, как математика, также растет. Jна используется везде: как я сказал, химия и биология стали точными науками, в которых очень многое можно прочитать с помощью квантовых вычислений, в химии невозможно делать бесконечное количество синтезов. Вы можете из сотен молекул с помощью квантовых расчётов определить свойства этих молекул, и дальше вы синтезируете, условно говоря, не двести молекул, а всего пять, и исследуете их в лаборатории. Это очень сильно упрощает жизнь экспериментаторам и делает те или иные исследования возможными. Что касается математики, это использование во всех областях, и главное – то, что сейчас на слуху у всех – это искусственный интеллект.

Опять же, в большей степени это касается школьников: математика – действительно царица наук, которая требуется абсолютно везде. Тот же специалист в области искусственного интеллекта, если он не знает математику – это просто исполнитель. Если вы хотите сделать прорыв, вы должны очень хорошо знать математику, и примерами тому могут быть очень многие: академик Евгений Тыртышников – математик, но сделал фундаментальнейший прорыв в области, которая связана с искусственным интеллектом, за что получил научную премию Сбербанка. Именно такие фундаментальные математические знания привели к решению задач, связанных с искусственным интеллектом.

Искусственный интеллект — это тоже тренд, который явно сохранится в ближайшее время. Но искусственный интеллект никогда не вытеснит учёного. Нужно понимать, что искусственный интеллект – это просто способ упрощения жизни, ускорения процессов. Например, в химии не так давно мои коллеги из Института органической химии Российской академии наук сделали прекрасную работу, где используются каталитические процессы. Катализ – основа любой индустриальной химии. Получение лекарств, переработка нефти, получение полимерных материалов невозможны без катализаторов. Сегодня тут необходимо использование искусственного интеллекта. Человек мог бы решить эту задачу, но она, если мне не изменяет память, заняла бы 140 лет, если это делать вручную. А в случае ИИ это делается за минуты, и получается очень важное решение, которое дальше можно использовать на практике. И таких примеров очень много.

Мой призыв к школьникам и к студентам – с удовольствием учить те предметы, которые в школе или потом в университете даются на хорошем уровне, чаще всего бесплатно. Когда вы широко смотрите на мир, вы можете сами формулировать эти тренды, делать открытия и переходить из одной области в другую. Понятно, что невозможно быть мега-специалистом в области и биологии, и физики, и химии. Но нужно знать основы, нужно знать, к кому прийти, с кем начать сотрудничать, чтобы этот прорыв состоялся. Все современные открытия связаны со знаниями в широких областях науки, а для того, чтобы их получить, нужно хорошо учиться. Это не пустой призыв, это ваша связь с успехом.

Есть большие мега-проекты, например, это длительные полеты в космос, покорение Марса, база на Луне или исследование Венеры. Это не просто технологическая мега-задача, которая уводит нас на большие горизонты. Это мега-технологическая вещь, которая одновременно запускает огромное количество исследований в самых разных областях.

Одна прорывная область, где Россия является лидером, что очень приятно осознавать – это исследования, связанные с получением синтеза новых сверхтяжёлых элементов. Фактически, драйвером этих исследований является любопытство человека по поводу того, есть ли предел стабильности материи. Мы можем набивать в ядро бесконечное число электронов и протонов, и атом может бесконечно долго существовать, либо есть какие-то пределы? Если они есть, то где и почему, и с чем это связано? С одной стороны, наше любопытство приводит к важнейшим фундаментальным исследованиям. С другой стороны, эти же исследования являются драйверами для сугубо прикладных вещей, потому что это – ускорительная техника.

А ускорительная техника напрямую связана с получением медицинских радионуклидов для ядерной медицины, которая стала рутиной. Это одновременно определение ультра-низких примесей, это медицина и экология, это многие другие сферы, когда вам нужно единичные атомы определить на фоне каких-то сложных матриц. Это получение новых материалов радиационной модификацией на ускорителях или облучением потоком ионов, например, синтез фильтрующих материалов. Такой материал не становится радиоактивным или опасным, но в нём образуются треки, дырочки, и вы можете дальше использовать эти материалы для фильтрации, для анализа окружающей среды, для очистки воды, для гемодиализа и в других областях.

Всё это запускает огромный пласт, огромное количество исследований в самых разных областях, связанных с химией, с физикой, с инженерными науками. Поэтому это опять же призыв к тому, чтобы учиться хорошо, чтобы уметь формулировать свои цели и видеть вещи, которые лежат на стыке различных областей.

Я сам радиохимик, моя область науки связана с химией радиоактивных элементов. Это ядерная энергетика нового поколения, которая должна приводить к тому, что у нас будет повышаться эффективность – с одной стороны, а с другой стороны – уменьшаться количество радиоактивных отходов, которые мы не оставим будущим поколениям. Ещё это ядерная медицина, которая способна выявлять, диагностировать социально важные заболевания – онкологические, сердечно-сосудистые, нейродегенеративные, и потом эффективно лечить многие из них на молекулярном уровне. Поэтому, чтобы изобретать лекарства, которые будут использоваться в ядерной медицине, нужно хорошо знать молекулярную биологию, биохимию, аналитическую химию, основы химических технологий, ядерную физику.

Говоря о своей области, я хочу сказать, что великий, вселенского масштаба ученый Дмитрий Иванович Менделеев родом из Тобольска, это его родина, где он жил в детстве, где он учился. Все радиоактивные элементы, которые были открыты супругами Кюри – радий и полоний, стали известны ещё при жизни Менделеева, и в его таблице были уже заранее заготовлены для них пустые ячейки, куда они в итоге и попали. Суть открытия Менделеева вот в чём. Что бы мы ни взяли: все предметы вокруг нас, почва под ногами, дальние галактики, мы сами – это те химические элементы, которые есть в таблице. Она систематизирует эти элементы и периодичность их свойств в зависимости от массы и заполнения электронами тех или иных оболочек. Это очень важное открытие, и это не просто систематизация. Его таблица носит предсказательный характер. Мы примерно знаем, какими химическими свойствами будет обладать, например, 120-й элемент, на что он будет похож. Изменение свойств предсказал Менделеев. Через сто с лишним лет тот закон, который он открыл, начал предсказывать свойства элементов, которых не существуют в окружающей среде, но которые можно синтезировать в единичных количествах в ядерных установках.

Нельзя не упомянуть о том, что это был гений не только в области химии, в систематизации химических элементов, но у него были исследования в области экономики, бездымного пороха, переработки нефти, прокладки Северного морского пути, воздухоплавания и во многих других областях. Это делает его одним из последних настоящих естествоиспытателей, который смотрел на окружающий мир широкими глазами, не делая различия, где заканчивается химия и начинается физика или биология. Это то, о чём я говорил в самом начале. Истинная междисциплинарность и интерес к окружающему миру, неподдельный, который был у Дмитрия Ивановича Менделеева, крайне важны. Именно поэтому мы помним его как гения не только по Периодическому закону, но по широте взглядов.

Наука зачастую – это неудачные эксперименты, которые не менее ценны, чем удачные, ведь они отсекают какой-то неправильный путь, по которому ещё многие и многие могли бы пойти. Они показывают, что надо идти другой дорогой. Желаю всем успехов, упорства, упрямства и больших научных свершений!