Три истории о молодых ученых, которые разрабатывают биоматериалы в России
Разработка биоматериалов, то есть материалов, совместимых с живыми тканями человеческого тела, сегодня является одним из важных направлений научных поисков. Мы уже «Это фантастика». Но на этот раз мы решили поговорить с теми, кто непосредственно занимается их разработкой в стенах университета. Мы специально выбрали не маститых ученых, а молодых людей, чтобы попутно ответить на еще один вопрос: что значит сегодня быть молодым ученым в России?
Это уже второй наш разговор с молодыми учеными НИТУ «МИСиС» (с первым можно познакомиться здесь). Всем ученым, с которыми мы беседовали, мы задавали одни и те же вопросы. Когда вы решили, что будете заниматься наукой? Каким было ваше первое открытие? Над чем вы работаете в настоящее время? С кем вы общаетесь в свободное время, чем занимаетесь, есть ли вообще жизнь за стенами лабораторий? И, наконец, что бы вы сказали тем, кто еще только думает о своем будущем пути в науке, зачем стремиться стать ученым сегодня? Вот что они нам ответили.
Инженер кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС»
Я родился в Новосибирске, в Академгородке. Там куча институтов, университет. Вокруг одни ученые, вся моя семья тоже занималась наукой — кандидаты, доктора. И было само собой разумеющимся, что я тоже пойду в университет, потом займусь наукой. Но осознанно я решил, что действительно хочу этого, когда учился в 11 классе — мои учителя по биологии и органической химии «зарядили» меня тем, что это интересно, что в этой области можно открыть что-то новое. Что это осмысленный способ прожить свою жизнь.
В результате я закончил факультет естественных наук Новосибирского государственного университета по отделению «химия». По образованию я молекулярный биолог. Но когда встал вопрос о том, куда поступать в аспирантуру, то я решил, что интереснее было бы уехать в Москву — просто потому, что здесь больше людей, оборудования. Поэтому я приехал сюда, в НИТУ «МИСиС», но в аспирантуру сразу не поступил, пришлось сперва еще два года учиться в магистратуре.
Мне было не очень трудно приспособиться к профилю новой кафедры, хотя в НГУ нас учили более тонкой, более изящной химии. Здесь как-то все приближено непосредственно к производству, особо изящных синтезов не поставишь. Но я не вижу в этом никакой проблемы, потому что за последние четыре года я поменял, наверное, не менее пяти тем исследования. Здесь мне тоже приходится сталкиваться со всевозможной биохимией — сенсорные системы для иммуноферментного анализа, наночастицы золота для лечения раковых заболеваний, так что биологическая подготовка пригодилась. Но меня больше всегда химия привлекала. Поэтому в целом я ничего не проиграл.
Не хотелось ли мне заняться чем-то другим? Было такое, не скрою. Еще во время учебы в Новосибирском университете я играл, простите, в КВН. И даже какое-то время думал связать с ним свою жизнь. Слава богу, это желание потом само собой пропало. А в Москве, в самом начале, еще когда я только приехал поступать в аспирантуру, были мысли бросить все и пойти работать, условно говоря, офис-менеджером. Но потом, рассудив здраво, я понял, что не смогу высиживать в офисе с десяти до шести. Наука ведь — это больше творчество, чем просто работа.
Вероятно, если бы я бросил науку, то смог бы больше зарабатывать. Но это никогда не казалось мне чем-то критично важным. У меня есть знакомые, которые все бросили и пошли зарабатывать деньги. Да, у них есть машина, квартира и, вероятно, любящая жена, но я вижу, что это глубоко несчастные люди: каждый раз, когда мы встречаемся, они говорят, как их все достало. И наоборот, есть люди, которые остались в науке, потому что им мама с папой так сказали. Но на самом деле наука им всегда была побоку, и кандидатская корка им нужна только потому, что мама сказала, что она нужна. И, наконец, у меня есть знакомые, которые работают в офисе, и их это полностью устраивает. Так что выбирать надо, исходя из собственной души. Я вовремя понял, что свой творческий порыв могу реализовать именно здесь.
Конечно, если ты ученый, это не значит, что вся твоя жизнь состоит из сплошных открытий, это какой-то странный стереотип. Деятельность ученого настолько же связана с открытиями, насколько деятельность врача-хирурга с криками: «Дефибриллятор! Мы его теряем!» Никто ведь не рассказывает, что Дмитрий Иванович Менделеев 15 лет ломал себе голову, пока придумывал периодический закон. Даже в учебниках это подается так, что в энном году была опубликована его работа, которая произвела фурор. И совершенно опускается тот факт, что этому предшествовал многолетний труд. Как с той же лампочкой у Эдисона — никто же не рассказывает, что он перепробовал порядка шести тысяч нитей накаливания, прежде чем добился успеха.
Бóльшая часть работы ученого не связана с открытиями. Она связана с мелким, пошаговым улучшением чего-то уже существующего, с его модернизацией. Условно говоря, ни один ученый сходу не рисует домик. Он смотрит, что в литературе есть квадратик и есть треугольник. И доходит до того, что их можно совместить и нарисовать домик. А еще часто бывает, что, перелопатив гору литературы, внезапно понимаешь, что придумал что-то новое. А спустя два дня находишь статью от 2012 года, где уже сделано ровно то же самое. И в этот момент как-то все озарение пропадает и удовольствие тоже.
Приходится очень много читать, а еще очень важно общаться с другими учеными. Подчас два часа разговора с умным человеком заменяют месяц в библиотеке. И надо ставить собственные эксперименты. Причем значительной части важных знаний в той же литературе просто нет. Какие-то мелкие, но важные вещи, которые критичным образом влияют на эксперимент, нарабатываются годами практики, передаются от учителя к ученику, а не через методички.
Например, есть реакции, которые в итоге надо отмывать хлороформом, но зачастую ваш эксперимент будет запорот, потому что хлороформ, пока он просто стоит, образует кислоту, а полученный реагент не выдерживает кислотной обработки. И нигде вы не прочитаете о том, что хлороформ обязательно нужно отмыть щелочью перед тем, как использовать. По сути, наука и состоит из таких вот мелких фактов, которые необходимо учитывать. Поэтому любой эксперимент все равно носит поисковый характер. Можно придумать сколь угодно прекрасную идею, но шанс, что она заработает с первого раза, невелик. Чтобы в результате написать статью, надо очень много работать. У меня пока немного собственных статей, всего три.
Сейчас я работаю над диссертацией, она посвящена наночастицам золота. Правда, я занимаюсь не только ими, но и другими проектами — полупроводниковые наночастицы, квантовые точки, фотовольтаические элементы. У нас на кафедре много кто ведет несколько сопряженных параллельно либо даже разнонаправленных работ.
Но вернемся к золоту. Давно известно, что наночастицы золота имеют замечательное свойство: они преобразуют световую энергию в тепловую. И вот существует предположение, что таким образом можно уничтожать определенные клеточные линии. Мы подносим к клетке наночастицу золота, облучаем ее светом, и она генерирует тепловой поток, который разрушает клетку. В теории это все работает прекрасно, но на практике эффективность подобных методов весьма спорная. Потому что большинство наночастиц золота поглощают видимую область спектра. А если мы вносим их в живую ткань, то, очевидно, облучить их уже нельзя.
Мы пытаемся получить частицы, которые поглощают в ближнем инфракрасном излучении, то есть в том окне, в котором тело человека по факту прозрачно. Как раз последняя моя опубликованная статья была посвящена исследованию этих частиц и их использованию для фототермальной терапии. Это, собственно, и есть тема моей диссертации.
Это необходимо, в первую очередь, для борьбы с онкологией. Считается, что фототермальная терапия может быть гораздо более дружелюбной для организма, чем нынешние методы. Правда, непосредственно с живыми организмами экспериментов мы пока не проводили, только на клеточных линиях. Но весьма вероятно, что в будущем займемся и этим. У нас уже был очень успешный опыт коллаборации с Центром онкологии имени Блохина.
При этом у меня нет какого-то строго определенного графика работы. Бывают дни, когда я ухожу с работы в три-четыре часа дня. А бывают, когда сижу допоздна, так что охранник выгоняет. Бывают выходные, которые я целиком посвящаю себе, а бывает, что и в выходные я решаю остаться на работе. Но работа не доставляет мне никаких моральных и нравственных страданий — это больше увлечение, на уровне хобби. Я ни от кого не завишу, никто ко мне не приходит с окриками. Могу работать здесь, могу работать дома. Словом, это творческая свобода, которая есть, может быть, не знаю, у музыкантов или художников.
Есть у меня и другие увлечения, с работой уже не связанные. Например, я фанат настольных игр, провожу за ними львиную долю свободного времени. Вон они, даже под столом у меня стоят. Что еще? Сериалы, музыка, немного графомании, чтобы развеять голову.
Не могу сказать, что общаюсь только с учеными. Есть коллеги, с которыми я общаюсь и за пределами работы, это очень приятно. Но есть много и других знакомых, которые, например, переехали из Новосибирска в Москву. Общаться с ними все равно интересно, они могут много рассказать такого, чего я не знаю. В свою очередь, им, вероятно, интересно слушать меня, когда я рассказываю про науку. Главное, чтобы человек чем-то интересовался. А с людьми, которые заперты в своей скорлупе и готовы часами обсуждать покупку аэрогриля по акции или новую посудомоечную машину, мне говорить не о чем. Какие бы дипломы у них ни были.
Я поэтому и студентам своим говорю: если вы после бакалавриата хотите поступать в магистратуру просто потому, что кто-то вам сказал, будто еще одна корочка — это хорошо, то не верьте, уходите из университета, не растрачивайте зря свое и чужое время, вам это не надо. К сожалению, наша система образования забита людьми, которые пришли только ради диплома, потому что им кто-то сказал, что без диплома они никому не нужны. А это — очень большая ложь.
И наоборот: если вам интересна наука, то не бойтесь, что вам придется сначала потратить четыре года на бакалавриат, потом два года — на магистратуру и еще четыре года — на аспирантуру, а затем вы закончите образование непонятно в каком статусе и непонятно с какими финансовыми перспективами. Во-первых, если вы будете нормально учиться и потом нормально работать, то деньги придут. А во-вторых, не думайте, что вы будете учиться десять лет. Нет, вы будете учиться и после этого, это не путь длиной в десять лет, это путь длиной в жизнь.
Вообще, легко детям в школе показывать красивые химические опыты и звать их заниматься наукой, но трудно мотивировать взрослых людей. И если человек сидит и думает: то ли мне в науку пойти, то ли в офис-менеджеры податься... Ну, пусть кидает монетку. Если он захочет ее перевернуть, значит, уже знает решение. Если не захочет, значит, тоже уже знает. Вот меня часто спрашивают: «Надо ли мне идти в науку?» И я всегда отвечаю: «Не могу обещать, что вам это понравится». Мне нравится заниматься наукой по одним причинам, кому-то — по другим. Мне это легко дается, я чувствую себя на своем месте. И еще я ощущаю, что делаю что-то полезное. Вот ты пришел вечером домой и думаешь, что сделал еще один шажок, чтобы этот мир стал чуточку лучше. Но это сугубо индивидуально. А всем остальным я советую кидать монетку.
Инженер кафедры обработки металлов давлением НИТУ «МИСиС»
Я пришел в науку под влиянием своих учителей. Еще на начальных курсах университета я занялся магнитотвердыми материалами, в частности, гексаферридом стронция, под руководством Юрия Дмитриевича Ягодкина. Позже переключился на другой тип магнитотвердых материалов, оксиды железа. А уже на выпускном курсе перешел к другому научному руководителю, специалисту по сплавам с памятью формы Сергею Дмитриевичу Прокошкину, очень яркому специалисту в своей области. Он и сейчас руководит моей научной работой.
Глядя на них, на их младших коллег, я и захотел заниматься наукой. Во-первых, это интересно. А во-вторых, наука в России сейчас востребована, она оплачивается. От финансового вопроса никуда не деться. На каком-то этапе меня привлекала коммерция — просто тем, что там больше денег. Но я увидел, что те, кого я называю своими учителями, совсем не бедствуют. И я захотел попробовать их род деятельности на себе. Так что теперь я обучаюсь в аспирантуре и пишу кандидатскую диссертацию.
Конечно, далеко не всегда было легко. Наука — такая вещь, в которой ты не можешь делать все, что хочешь. И твой юный взгляд иногда не совпадает со взглядом старших коллег. И когда ты предлагаешь какие-то идеи, бывает, что их не поддерживают, и тебя это немного демотивирует. Но у меня такой принцип: если я ввязался, то нужно доводить до конца. Конечно, бывали моменты, когда я отвлекался, но недаром говорят: «Если ты оставил науку на день, ты потерял год». Я понял, что это действительно так, и решил больше не рисковать.
Настоящих открытий за свое недолгое время занятий наукой мне пока делать не приходилось. Было другое. Однажды я придумал, как мне казалось, новый метод измерения твердости — и пошел рассказывать про него преподавателю, описал ей принцип действия, схему. Она сказала, что этот метод был разработан в 60-х годах прошлого века... И таких случаев было немало — когда ты придумываешь то, что уже есть. Скорее всего, это связано с тем, что либо ты плохо изучал материал, либо этот материал вообще был где-то в стороне, и ты просто случайно на него набрел.
Сейчас я работаю в научной команде, у нас общая работа, в которой подчас сложно бывает выделить, кто и что именно открыл. При этом у нас выдающаяся группа, мы разрабатываем материалы, которых никто в мире еще не получал, со свойствами, которые не встречались ранее. Это сплавы системы титан-цирконий-ниобий. Ну, иногда тантал добавляют. Такие сплавы сейчас активно изучают в мире, потому что они очень перспективны для применения в медицине и на их основе можно создать материал для замены костной ткани.
Такой материал должен быть очень похож на костную ткань своим механическим поведением. Дело в том, что костная ткань не только очень прочная, но еще и гибкая, а титан, который очень прочен и биохимически совместим с живой тканью, совсем не гибок. Следовательно, нам нужен материал, который будет таким же прочным, как титан, но только гибким.
У материалов есть такой параметр, называется модуль Юнга. Он как раз отвечает за то, насколько тот или иной материал жесткий. И чем ниже модуль Юнга, тем, соответственно, менее жестким является материал. Так вот, нам для наших сплавов удалось достичь практически таких же значений модуля Юнга, как у костной ткани.
В этих материалах наблюдается термоупругое мартенситное превращение. Это означает, что в них при деформации происходит перестроение кристаллической решетки. Когда мы начинаем деформировать такой материал, его кристаллическая решетка упруго сопротивляется, но если деформация будет нарастать, то она перестроится, превратится в другую, которую также можно упруго деформировать. В результате у нас возникает большой промежуток упругой деформации.
А при разгружении процесс пойдет в обратную сторону. Причем деформация при этом пойдет с небольшим запаздыванием, возникнет гистерезис, то есть несовпадение линий нагрузки и разгрузки. Подобный гистерезис характерен и для костной ткани, для любых биологических тканей вообще — волос, ногтей, кожи. Собственно, за счет таких перестроений решетки как раз и удается увеличить диапазон упругой деформации. Она называется «псевдоупругая деформация» или «суперэластичное поведение».
Одно из направлений работы нашей группы называется «Разработка плотных материалов», мои коллеги занимаются сейчас созданием транспедикулярных имплантатов, которые позволяют выравнивать сильно искривленный позвоночник. Они разработали материал — такой пруток, который будет вставляться в организм.
Другая часть группы, в том числе и я, занимается созданием пористых материалов. Это проницаемые металлические материалы, которые будут так же прочны, как костная ткань, и похожи на нее при механическом воздействии. Ну, и плюс ко всему они будут пропускать через себя биологические жидкости и клетки. Пористая структура будет способствовать лучшему вживлению имплантата, скреплению его с костной тканью.
Есть еще и третья группа, это в основном наши канадские коллеги, из Высшей технологической школы в Монреале. Они занимаются селективным лазерным сплавлением, это такая технология, популярная сегодня в 3D-печати. С ее помощью они готовятся производить и плотные, и пористые материалы, которые мы разрабатываем.
В чем преимущество наших сплавов? Пористые материалы сегодня начинают широко применять в медицине, но они в основном делаются из уже известных сплавов. Это титан, титан-алюминий-ванадий и некоторые материалы из ниобия, пористый ниобий. Эти материалы очень дорогие, способ их изготовления сложен и, соответственно, цена конечного продукта из них тоже получается высокой.
Мы же пытаемся сделать не менее надежный, но при этом менее дорогой сплав, так как наш способ изготовления пористых материалов отличается от того, который сегодня активно применяется на рынке. Понятно, что медицина — это область, требующая больших временных затрат для внедрения и продвижения новых материалов. К тому же производители титановых сплавов будут сопротивляться новшествам, и нам потребуются дополнительные усилия на лоббирование. Поэтому мы уже заключили договор о сотрудничестве с одной известной в России компанией, которая, среди прочего, занимается изготовлением имплантатов.
Что значит для меня быть ученым? Во-первых, приятно, что тобой гордятся родственники — в моей семье немногие были связаны с наукой, так что в этом плане я, можно сказать, выделился. Во-вторых, ученые — люди определенного интеллекта, уровня общения, воспитания. Этого порой не понимаешь, пока все время находишься в среде доцентов, профессоров, кандидатов наук. Но вот как-то я решил временно устроиться на работу, чтобы дотянуть до поступления в аспирантуру. И попал в абсолютно другую атмосферу, другую среду. Для меня это был шок, потому что я не знал, что такое возможно. Я вернулся через некоторое время в университет и сказал, что у нас просто прекрасный коллектив, теперь могу в полной мере оценить это.
Конечно, ученый — не всегда нормальный человек, и мне кажется, что иногда это неплохо. Например, когда идет загрузка, когда необходимо сделать что-то здесь и сейчас, тогда приходится много работать, сидеть в университете, пока к тебе не начнут стучаться охранники и говорить, что все, мы закрываем, надо уходить. Но я с ними договариваюсь иногда, что еще полчаса или час, если эксперимент какой-то идет, или термообработка, или еще что-то, что нельзя прерывать. Но в то же время выпадают и более свободны дни. Одно из преимуществ быть ученым состоит в том, что у нас не очень жестокий график. Мы занимаемся наукой, и поэтому сами отвечаем за результат, сами в нем заинтересованы.
Если говорить о моих однокурсников, то большинство из них ушли на производство работать по специальности. Кто-то на заводе «Торий», кто-то в «Спецмагните» — это группа компаний, которая входит в «Ростех», занимается оборонкой. Но некоторые все же остались в науке. Например, моя коллега, с которой мы сейчас работаем вместе. Или другие, кто уехал за границу, чтобы там заниматься наукой. Они, кстати, время от времени приезжают в Москву, и тогда мы все собираемся. И выясняется, что учились мы одним и тем же предметам, а сейчас занимаемся совершенно разными темами: кто-то магнитными материалами, кто-то полимерами, кто-то, как я, сплавами с памятью формы. Такой диалог, кстати, помогает расширять кругозор, следить за тем, что происходит в науке.
Но моя жизнь, конечно, не состоит из одной только науки, по крайней мере из одной только серьезной науки. У меня есть увлечение, которым одно время я даже занимался на коммерческой основе. Мы делали такие популярные научные шоу. Не столько для детей, хотя и для них тоже, но в основном для взрослых. Это было увлекательно и задорно, здорово отвлекало от глубоких научных занятий.
Надо ли молодым людям сегодня идти в науку? Вот у меня есть магистрант, я руковожу его работой. И он меня спрашивает, надо ли ему идти в аспирантуру. Что мне ему ответить? Вопрос в том, каким он сам видит свое будущее. Возможно, он не видит себя в науке, просто хочет продолжать учебу дальше. Я говорю: вот представь, что ты закончил университет, пошел работать, попал на какую-то низкую позицию, начинаешь развиваться. Четыре года ты развиваешься. А теперь представь другую картину. Ты закончил аспирантуру, понял, что не останешься в науке, докторскую писать не будешь, а пойдешь в производство. И ты идешь в эту же компанию и занимаешь практически ту же позицию, которую занял бы четыре года назад. А тот твой двойник, который четыре года назад пошел туда сразу, уже будет выше тебя.
Если же повернуть эту ситуацию на меня, то я бы, наоборот, проиграл, если бы сразу пошел на производство, где, по большому счету, довольно однообразные задачи, которые меняются редко. А здесь, в университете, у нас то одно, то другое, то третье. Мы продвигаемся активно, и поэтому у нас кругозор шире, нежели чем мог бы быть при других обстоятельствах. Вот если бы у меня был такой двойник, который сейчас работал бы на производстве, то я точно знаю, в чем бы я его обогнал. Я глубже погрузился в тему медицинских материалов и имплантатов. И сейчас выбор компаний, в которые я могу пойти, гораздо шире, чем он был сразу после университета. К тому же, я надеюсь, что защищу кандидатскую диссертацию, буду кандидатом наук, это тоже даст какие-то бонусы.
Но вообще сложно человека мотивировать так, чтобы он пошел в науку, если у него к этому нет пристрастия. Я вот с детства любил что-нибудь руками делать и понимал, что порой для того, чтобы что-то интересное собрать, надо потратить немало собственных денег. А ученые, как известно, это люди, которые удовлетворяют свое любопытство за государственный счет. Но если такого интереса нет... Наверное, не надо такого человека специально в науку тянуть. А то потом он тебе же будет пенять: вот я прочитал интервью, вы там говорили совсем другое, чем то, с чем я столкнулся.
Научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Гибридные наноструктурные материалы» НИТУ «МИСиС»
Я понял, что хочу остаться в науке, когда сам начал преподавать в рамках аспирантского учебного плана, стал научным руководителем у студентов, которые писали бакалаврские выпускные работы или магистерские диссертации. У меня специализированный технический курс, в котором много лабораторно-семинарской работы, и как только ко мне стали приходить ребята и мы начали вести с ними самостоятельную исследовательскую деятельность, я понял, что останусь в науке навсегда.
Не то чтобы я об этом думал изначально. Как раз будучи студентом сам, я не думал, что останусь в науке. Но мне было очень интересно. Я заканчивал высшее техническое образование здесь, в нашем университете, в 2008 году, и мне очень повезло, что как раз в том году начала работать Программа развития НИТУ «МИСиС». Не надо путать с «Программой 5-100», она позже была. А тогда еще ректором университета был Дмитрий Ливанов, будущий министр образования и науки России. Наш университет получил существенное финансирование, и на кафедре решили открыть новую лабораторию. И я ее практически сам организовал: принимал ремонт помещений, мы выбирали и закупали оборудование, заносили, запускали, я для этого проходил специальное обучение. И в мае 2008 года наша лаборатория получила государственную аккредитацию.
После этого заведующий кафедрой предложил нам остаться на кафедре — мне и моей сокурснице, с которой мы все это делали. Мы с ней, кстати, потом поженились. Она занималась всей документальной частью, необходимой для аккредитации, а я — больше технической частью. С тех пор мы так вместе и держимся. Сейчас таких лабораторий в НИТУ «МИСиС» всего две, и одна из них наша.
Был ли у меня другой выбор? Достаточно посмотреть на тех, с кем я учился первые пять лет. Мы все поступали, когда еще не было такого бешеного конкурса в НИТУ «МИСиС», как сейчас. Я сам из Череповца, поступал по направлению от «Северстали». Нас в группе было 23 человека, и из всех, кто выпустился в 2008 году, в университете остался я один. Чем сейчас занимаются мои бывшие однокурсники? Я знаю, что процентов 60–70 пошли торговать металлом или оборудованием для металлообработки. Мы были очень хорошими специалистами в металлургии, никого не надо было специально готовить, достаточно было просто обучить ведению переговоров. Ведь как часто бывает: приходит человек с опытом торговли, но ничего не знает о продукте и поэтому ничего не может продать. А у тут была другая ситуация: мы все знали о продукте, потому что нас в университете этому научили. Поэтому ребята уходили в продажи. Какова сейчас их судьба, я не знаю.
Я же без проблем поступил на кафедру, стал единственным аспирантом того года и уже почти десять лет работаю на кафедре. Защитился, получил степень кандидата технических наук. Кстати, у меня два образования, полученных в НИТУ «МИСиС», — техническое и экономическое, а также параллельно с обучением в аспирантуре я поступил в Московскую финансово-юридическую академию, получил степень MBA по специальности «Мастер делового администрирования», закончил магистратуру по направлению «Стратегический менеджмент». Это пригодилось, потому что здесь, в нашей лаборатории, мы участвуем в хоздоговорных работах, в проектах Министерства образования и науки, других министерств. Вот недавно выиграли два очень больших проекта Министерства промышленности, в общей сложности на 360 миллионов рублей.
Но, конечно, занимаюсь я не только менеджментом, но и наукой. Один из наших проектов как раз сейчас находится в стадии изучения по поводу выдачи патента на интеллектуальную собственность. Он касается создания биорезорбируемых магниевых сплавов медицинского назначения. Что такое биорезорбция? Это, условно говоря, растворимость материалов в физиологических жидкостях. Вот магний очень хорошо корродирует в жидкости человеческого тела. Поэтому мы создаем магниевые сплавы специального химического состава, который позволяет контролировать скорость этой коррозии по мере того, как сплавы проходят определенные деформационно-термические операции.
Эти сплавы используются в восстановительной хирургии, в основном в онкологии, в случае поражения костной ткани, например бедренных костей или ребер. Очень часто в онкологии, когда болезнь находится на критической стадии, остается только удалить опухоль, другого пути нет. И чтобы человек не потерял подвижность, ему устанавливают имплантат, либо на полимерной основе, либо на металлической. Мы как раз работаем по металлам, с магнием. Из него можно сделать, например, реберный имплантат, который пациенту устанавливают вместо удаленной части ребер. Через несколько месяцев магниевый слой растворяется, а на его месте прорастает кость, которая благодаря имплантату приобретает свою изначальную геометрию.
Так вот, в чем наше открытие. Как известно, есть металлы,обладающие бактерицидными свойствами, то же серебро. Сегодня в имплантаты из полимеров специально добавляют бактерицидные частицы, чтобы предотвратить сепсис, препятствовать отторжению организмом инородного тела. А мы, поскольку работаем с онкологией, решили пойти другим путем — не оберегать клетки, а убивать, потому что в случае рецидива раковые клетки снова могут начать расти. Мы хотим исключить их повторное появление, и поэтому делаем свои сплавы токсичными. Мы выбираем между двумя крайними точками: либо человек умирает от рака, либо мы его спасаем, но ему приходится бороться с токсичностью нашего имплантата. Но вторая проблема решаема с помощью специальных медицинских препаратов. И вот мы придумали подходящую композицию этого магниевого сплава, она уже прошла одну из стадий клинических испытаний. До мышей мы пока не дошли, это следующий этап, но предварительные эксперименты показали перспективные результаты.
В чем особенность этой истории? В коллаборации между представителями совершенно разных наук. У меня нет медицинского образования, а медики ничего не понимают в материаловедении. Я прихожу к ним и спрашиваю: «Какие вы клетки подсадили?» — «Мы подсадили раковые клетки». Что это такое, я не знаю, но они знают, и мы сообща разрабатываем и выполняем те требования к материалу, которые, условно говоря, ставит сама жизнь.
Вообще, сплавы бывают очень индивидуальными, под конкретного человека. Это касается даже архитектуры имплантата. Сначала делается томография, потом изготавливается 3D-модель, и уже эту модель печатают. Правда, так больше работают с полимерами. Магний очень сложно печатать — это взрывоопасно. Но в чем особенность биорастворимых материалов? В том, что он не требует повторного извлечения, полностью растворяется в теле человека. Пока что в медицинские используются, в основном, титановые сплавы. А титан вообще не корродирует в нашем теле. Например, если человеку делают трепанацию черепа и ставят титановую пластинку вместо кости, то он так и будет с ней ходить. А если кость растет, и имплантат надо удалять, как быть? Приходится делать повторный надрез и, как рассказывают врачи, извлечение имплантата очень часто наносит больший вред, чем его установка. А биорезорбируемые материалы тем и хороши — ставишь имплантат один раз, следишь за его «жизнью» в течение нескольких месяцев, и все — на его месте здоровая кость.
Но это не единственный наш проект, мы параллельно ведем еще один, связанный с нефтегазовой областью. Речь идет о создании новой марки трубной продукции для прямолинейных трубопроводов, которые доставляют нефтесодержащие продукты от скважины до первых сепарирующих и очистительных станций. Это всего 10–15 километров, но для нефтяников это большая проблема. Вот представьте: пробурили скважину, пошел первый продукт, а степень его обводненности составляет до 97 процентов, то есть нефти там может быть всего три процента. Все остальное — это минерализованная вода и всевозможные твердые фракции. А еще там есть сероводород, СО2, кислород в чистом виде, это сильнейшие коррозионные агрессоры. При этом поток турбулентный: все это постоянно перемешивается, крутится-вертится. И поэтому прямолинейные трубопроводы страдают больше не от внешней коррозии, а от внутренней. Труба с 8-миллиметровой стенкой, рассчитанная на 5–6 лет работы, может «прогореть», как говорят сами нефтяники, буквально за два месяца, за 56 дней, был такой случай. Я сам ездил на скважину в Оренбургской области — у них там по четыре сквозных «прогара» в день. Падает давление, бригаде приходится выезжать, искать место повреждения, вырезать его, заменять этот участок.
Поэтому мы разрабатываем абсолютно новую марку стали, новую сквозную металлургическую технологию — от выплавки до прокатки и создания готового продукта. Работаем непосредственно с трубными заводами, выбираем технологии сварки. В этом проекте, кстати, у меня работают студенты — магистры, бакалавры. Ребята защищают прекрасные работы на «отлично».
А еще мы проводим экспертизы. Вот у меня сейчас выходят две работы. Одна касается причин разрушения металлической оси шарнирной опоры гидрозатвора на плотине гидроэлектростанции. Вот представьте: надо усилить поток воды, проходящей через плотину. Поднимается гидрозатвор, такая штора, и идет вода. И вот эта ось, на которой держался гидрозатвор, сломалась. Вес был полторы тысячи тонн, что-то не выдержало. Она реально упала, и пошла вода. Человеческих жертв, к счастью, не было. Мы устанавливаем причины разрушения. Также параллельно для нефтяников делаем экспертизу. У них упал крюк, который держит бурильную колонну. Очень повезло, что никто не пострадал, — там было четыре бурильщика, они только-только прикрутили новую секцию, колонна пошла опускаться, а они отошли, потому что так по технике безопасности положено. И тут она упала. А если бы упала, когда они там гаечными ключами работали, их бы не осталось в живых. И вот нам привезли эти детали на экспертизу, мы устанавливаем причину разрушения и даем рекомендации заводу-производителю, чтобы в будущем минимизировать возможность таких инцидентов.
То есть мы все время работаем с производством, с конкретными задачами, с партнерами. Мы не занимаемся исключительно научной деятельностью. Мы закончили техническую специальность, получили звание инженеров. Но и инженер сейчас — совсем не тот, что раньше, я все время и студентам об этом говорю, это не какая-то скучная, никому не нужная профессия. Вот и Ливанов в свое время сказал, что современный инженер уже не может быть просто инженером. Он и менеджер, и руководитель, и администратор, и проектировщик, и вдохновитель. Я, в каком-то смысле, ломаю стереотипы, у меня очень широкий круг занятий. Я сам нахожу заказчика, веду переговоры, мы вместе обсуждаем техническое задание, создаем проект. И наша работа становится все интереснее и интереснее.
Мне приходится по работе много общаться и много ездить. Я постоянно бываю на Череповецком металлургическом комбинате, езжу на трубные заводы, сейчас с нефтяниками катаюсь на скважины. К медикам езжу. Это отнимает много сил и времени, зато у нас идеальная переговорная среда — на месте встречаемся с партнерами, все обсуждаем.
Конечно, нельзя заниматься только работой. У нас с женой маленький сын, ему нет еще трех лет, и я стараюсь уделять ему побольше времени. Например, учу его играть в хоккей — он уже владеет клюшкой, мы с ним единственные на площадке, кто реально играет, остальные дети и папы на нас только смотрят. Сам я больше увлекаюсь футболом, ярый болельщик московского «Спартака», бываю на выездах с командой. И сам играю — наша команда в прошлом году заняла первое место в одном из любительских чемпионатов Москвы, где играют шестнадцать команд. А раньше еще в КВН играл, в Череповце, но и в Москве успел, мы даже ездили с выступлениями в другие города.
Вообще, я убежден, что мы все в чем-то талантливы, просто надо этот талант в себе развить. И наука дает для этого все возможности. На первом этапе может быть сложновато, но потом наука, университет дадут тебе все рычаги для личностного развития. Взять тот же НИТУ «МИСиС». Вот я сейчас — участник кадрового резерва. С нами работают постоянно. Сейчас у нас есть лидерская программа. Потом с нами будут вести проектную деятельность, обучать этому. Я принимаю участие в стратегических сессиях университета. Мы обсуждаем его будущее, в каких направлениях двигаться. Но, наверное, в любом университете можно создать какой-то вариант взаимодействия, чтобы развиваться достаточно быстро и серьезно. Я как-то спросил моего товарища, который работает в компании: «Как компания о тебе заботится?» Он говорит: «Да никак». Оказывается, компания не заинтересована в развитии своего сотрудника, потому что более опытный сотрудник потребует более высокую оплату. Им дешевле нанять нового и кое-как обучить его, чем развивать того, кто уже есть.
В университете, к счастью, все наоборот. Потому и проекты, которые мы ведем, мы принимаем как свои. У меня есть свой коллектив, своя лаборатория. Студенты, у которых я веду занятия и которым рассказываю про свои проекты, потом приходят и хотят остаться на кафедре — мы даже за практику взяли встречаться с бакалаврами третьего курса и рассказывать им про себя. И бренд университета мы стараемся развивать. Если НИТУ «МИСиС» борется за вхождение в топ мировых рейтингов, то и внутри России мы можем благодаря нашим проектам занять лидирующую нишу.
А еще я в каждом проекте стараюсь найти социальную составляющую. Все-таки это не менее важная мотивация, чем, например, деньги. Для меня так даже более важная. Взять хоть тех же нефтяников. Они вынуждены из-за низкого качества труб, на которых образуются сквозные промывы, что, в свою очередь, приводит к розливу нефтесодержащих продуктов, закладывать в стоимость владения трубопроводом еще и экологические штрафы. Все это отражается на стоимости того же бензина, который мы все с вами покупаем. Нельзя забывать и про вред, который наносится природе. И если мы решим эту проблему, мне лично будет приятно. А для университета, я думаю, это будет чрезвычайно полезно.
Беседовал Дмитрий Иванов