В двух предыдущих частях статьи мы рассказали об ученых Института проблем машиноведения РАН, которые создали первую российскую технологию получения карбида кремния – кристаллического материала для микроэлектроники, по характеристикам превосходящего использующиеся в настоящее время кремний.

Руководитель лаборатории структурных и фазовых превращений в конденсированных средах ИПМаш РАН Сергей Кукушкин рассказал, какой путь пришлось пройти ученым, чтобы достичь результата.

Читайте первую и вторую части статьи на нашем сайте в разделе «Наука в деталях». (гиперссылки)

– Сталкиваетесь ли с финансовыми трудностями и помогли бы, например, инвестиции ускорить успешное завершение этого проекта?

– Конечно, с финансовыми проблемами я постоянно встречался и уверен, что буду сталкиваться и в дальнейшем. Это неизбежно. Все основные результаты у нас были получены к концу 2010 года. Даже макет светодиода, конечно, не такого хорошего, как мы сделали сейчас, но все равно был сделан в то время. Были бы у нас финансовые средства в нужном нам объеме, то было бы запущено и производство светодиодов нового типа, и созданы транзисторные структуры, и многое другое. Я уже говорил, что наша работа по росту карбида кремния на кремнии была инициирована частным бизнесом. Наука и бизнес – это два противоположных мира. Если они и взаимодействуют друг с другом, то это взаимодействие не очень простое. Я это знаю не понаслышке. Скажу лишь, что я не жалею, что в свое время согласился на получение частных инвестиции для этой работы. Но сейчас, я бы ни согласился на этот шаг. Взаимодействие с инвесторами очень непросты!   

– Поддерживает ли сегодня разработчиков государство, и на каком уровне?

– Я и специалисты моей лаборатории являются сотрудниками Академии Наук, точнее сотрудниками Минобра РФ, поскольку ранее принадлежавшие Академии Наук институты, теперь входят в министерство.  Мы, как и все сотрудники нашего института, получаем от министерства, а значит и от государства заработную плату. Она не очень велика и серьезных открытий на эти средства не сделаешь. Институты делаться на категории, причем делятся они по ряду критериев, в том числе и по численности сотрудников. Наш институт, хотя и обладает высоким научным потенциалом, – небольшой по численности научных сотрудников институт. Поэтому он относится ко второй категории. Институты первой категории, как правило, большие по численности сотрудников организации, получают денежные средства не только на зарплату, но и на оборудование, и на материалы. Наш институт этих средств не получает. В таких условиях экспериментальными исследованиями заниматься невозможно. Поэтому, в нашем институте занимаются в основном теорией. Только несколько лабораторий, в том числе и моя, занимаются экспериментальными исследованиями. Получать дополнительные средства мы пытаемся с грантов. Хотя и на них «не разбежишься», но все же они позволяют проводить экспериментальные исследования. Открытие подобно рода при таких условиях невозможно было бы сделать. То, что мы это сделали это открытие – следствие неординарных и, казалось бы, случайных событий. Это и встреча с богатым инвестором в начале нашего пути, и наличие у меня друзей юности, которые в годы перестройки стали бизнесменами, и  широта их взглядов, позволившая поддержать данную работу. Важную роль сыграли и мои дружеские связи с коллегами из разных научных институтов и, наконец, коллектив единомышленников в моей лаборатории. Удивительно и то, что однажды, услышав мой доклад в нашем отделении РАН, академик Владислав Юрьевич Хомич понял важность дела, которым мы занимаемся. Он совершенно искренне мне помог и чрез РАН «выбил» для моей лаборатории очень хорошее исследовательское оборудование. Без этого оборудования мы мало, что могли бы сделать. Так что, я в случайности не верю. Этот метод ждал своего часа и ждал тех, кто бы мог его открыть, т.е. в природе все соединилось вместе!  Понял и поддержал меня, в свое время, Нобелевский лауреат, академик Жорес Иванович Алферов. Поддерживает и помогает мне постоянно академик Дмитрий Михайлович Климов. Большое участие и заботу проявляете директор нашего института, профессор Владимир Анатольевич Полянский. Низкий им все поклон и большое спасибо.

– На Ваш взгляд, какие сейчас проблемные аспекты стоят перед российской и мировой наукой, решение которых дало бы существенный толчок к развитию новых технологий, появлению инновационных изобретений?

– Это большая отдельная тема. Во всяком случае, применение нашей технологии должно дать существенный толчок и в микро-оптоэлектронике и медицине, как новому методу лечения различного рода заболеваний при помощи терагерцового излучения. Мы много еще чего окрыли, поскольку выращивали пленки различных веществ на нашем материале. Обнаружили новые возможности получения традиционных соединений на кремнии и обнаружили в них новые, ранее неизвестные и полезные свойства, но это длинный разговор и, об этом нужно писать книгу, над которой я сейчас и тружусь.  

– Нынешняя геополитическая ситуация для отечественной науки – это шанс для развития или изоляция от мирового научного сообщества отрицательно скажется на продуктивности? А может и вовсе не существует этой проблемы?

– Сейчас, бесспорно, пришло время больших возможностей для отечественной науки, но, в тоже время, пришли и определенные опасения. Не существует российской, американской, немецкой или другой какой-либо национальной физики, химии, механики, биологии и других естественных наук. Наука не знает границ и национальностей. Конечно, каждая нация, вследствие своего многовекового, культурного и исторического развития сильна в определенных областях, которые, впрочем, не являются строго заданными и все время меняются. Нельзя поэтому замыкаться внутри своей «национальной квартиры». Должен быть здоровый обмен информацией. Я думаю, что в нынешнюю эпоху беспрецедентного развития коммуникационных связей, полная изоляция от информации невозможна. Как бы кто не хотел, оторвать наших ученых от мировой науки сейчас это не получится. Ну а нам нужно издавать больше научных журналов с обязательным их переводом на английский и обязательным открытым доступом к этой английской версии. За рубежом в последнее время все больше и больше появляется научных журналов в открытом доступе, что позволяет получать любую информацию. Ну, а для доступа к платным классическим журналам, государство должно выделять специально для этих целей средства. Известно же, что во время Великой Отечественной войны и блокады Ленинграда в Библиотеку Академии Наук поступали свежие номера научных журналов, в частности журналов серии Physical Review. А вообще, иногда, полезно закрыться от всей информации, спрятаться в свою норку и подумать. От этого может быть больше пользы, чем от информационного, часто совершенно не нужного и вредного шума. Но есть одна опасность изоляционизма – отсутствие современного исследовательского оборудования. Вот эта проблема может привести к серьезным последствиям для нашей науки. Здесь на государственном уровне нужно решать эту проблему.

Однако, по словам ученого, и здесь есть свои плюсы. В последнее время, в связи развитием технологий, появилось очень много отличного экспериментального оборудования. Наличие его в лаборатории, позволило исследователям быстро и эффективно решить проблему синтеза карбида кремния на кремнии.

– Дело в том, что если раньше оборудование нужно было создавать самим своими руками и, если даже это оборудование было сделано на заводе, то на нем должен был работать специально обученный экспериментатор. Приборы часто ломались, и для их ремонта нужен был человек с руками. Сейчас большинство приборов автоматизированы, и работать на них может теоретик, с отличной головой, глубокими знаниями процессов и умеющий моделировать на компьютере. Я считаю, что одной из причин, обеспечивших получение нами прорывного результата, является то, что мне удалось сформировать компактный коллектив, в котором есть теоретики, глубоко владеющие математическим аппаратом и методами компьютерного моделирования, талантливые экспериментаторы и технологи с «золотыми» руками и хорошим инженерным воображением. Когда-то ученые в одном лице сочетали в себе и теоретика (мыслителя) и экспериментатора. Затем наука усложнилась, произошло естественное разделение на теоретиков и экспериментаторов. На мой взгляд, сейчас происходит обратный процесс. Только тогда, когда теоретик сидит и наблюдает за ходом эксперимента вместе с экспериментатором или, что еще лучше на полностью автоматизированной установке сам анализирует полученный результат, он мгновенно все понимает и предлагает решение проблемы. Именно так и осуществляются у нас в лаборатории исследования. Так что, особой проблемы в нынешней ситуацию я не вижу. Да, поездки на конференции стали ограничены. Но я скажу, что именно сейчас мне присылают больше всего приглашений. Примерно около пяти приглашений в неделю, на престижные конгрессы. Я отвечаю, что не могу приехать и оплатить организационный внос не могу. Большинство организаторов тогда отвечают, что они организуют для меня выступление online, а организационные взносы платит мне не нужно, и просят сделать доклад по новому методу роста карбида кремния на кремнии.

– Насколько острой может стать проблема оттока умов из России, и насколько активно нынешние выпускники вузов остаются в науке?

– Если говорить только о тех, кто является ученым, либо собирается им становится, то я считаю, никакой проблемы, а тем более острой не стоит. Может быть, в других областях эта проблема есть, например, в области IT-технологий, но я с этим не сталкиваюсь и этим не интересуюсь. Можно со мной не соглашаться, но я полагаю, что ученых не может и не должно быть много. Это занятие для единиц. Человек, собирающийся посвятить свою жизнь науке, должен отдавать себе отчет, что его обыденная жизнь не будет такой как у большинства людей. Особенно это справедливо для нынешнего времени. Хочешь отдохнуть в выходной, нет, не отдохнешь, нужно заканчивать статью или книгу, писать либо отчет, либо заявку на грант, поскольку без гранта невозможно проводить эксперименты, и твои аспиранты останутся «голодными». И так будет продолжаться всю жизнь. Конечно можно отказаться от всего и работать только на себя, но если ты являешься заведующим лабораторией, то ты в ответе не только за себя. Аспиранту или молодому ученому нужно помочь написать статью или диссертацию. Это отнимает много времени. Это только по телевизору показывают, что молодые все сами делают. Ничего подобного! Я, конечно, понимаю, что нужно готовить кадры. Привлекать молодых социалистов к исследованиям, в конечном счете, их нужно материально поддерживать. Однако это развращает молодежь и делает их иждивенцами. Бывают и такие курьезные случаи. Есть гранты только для молодежи, но не все молодые специалисты могут написать заявку на грант и написать нужное число статей по отчету. Естественно, что помогает им руководитель. Бывает и так, что руководитель пишет статьи за молодых людей, а сам в публикациях не участвует. Лишь бы его подопечный выиграл грант и принес определенные дивиденды (не денежные) его организации или лаборатории. Нужно менять эти подходы. Неважно молодой ты или старше 35 или 40 лет. Если у тебя есть результаты – получай все. Нет, учись и развивайся, работай и думай. Нужна реальная зарплата. Например, когда я был аспирантом в советское время, моя стипендия была 100 рублей. Я только что женился. С супругой мы снимали квартиру сначала за 35 рублей, а через год хозяин поднял цену до 55. Все равно это было почти половина моей стипендии. Сейчас у моего аспиранта стипендия 10 тысяч рублей и еще 15 тысяч рублей – ставка стажера-исследователя. А сегодня снять однокомнатную квартиру стоит порядка 25 тысяч рублей, т.е. его стипендии и заплаты хватит только на то, чтобы оплатить жилье. В результате он вынужден подрабатывать. На науку времени у него остается мало. Он, мой аспирант, не из Санкт-Петербурга, а с Урала. В общежитии жить не может, поскольку обирается жениться. Я говорю это к тому, что заплаты и стипендии должны быть такими, чтобы молодому сотруднику хватило оплатить сносное жилье. Аспирантам и молодым сотрудникам необходимо заводить семьи. Они уже вышли из студенческого возраста.

– Разработку установок для синтеза карбида кремния на кремнии, их обслуживание, осуществляют мои друзья и коллеги, возрастом около 60 лет, как мы шутим – «старая гвардия». Мы начинали разрабатывать наш метод, как я уже говорил, в 2004 году, в то время моей «старой гвардии» было около 40 лет. Это означает, что потребовалось порядка семнадцати лет со времени окончания вуза, чтобы бывший, еще совсем не опытный выпускник смог достичь высокого профессионального уровня. Естественно, что нужно иметь еще и врожденные способности. Без них ничего не получится, а они проявляются, когда тебя как слепого котенка бросают в омут, из которого нужно выбраться. Если бы, после окончания вуза, я не попал в Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе, где мне начальник лаборатории сказал, что я должен вырастить такой-то и такой-то кристалл, который в нашей стране еще не выращивали, то, наверняка из меня было бы мало путного. Никто не знал, как растить этот кристалл. Начальник занимался совершенно другой темой. Вот и пришлось учиться делать все самому. И теорию роста кристаллов изучать, и экспериментальную установку реконструировать, и многое другое. Я лишь хочу сказать, что с молодежью нужно не нянчится, как это делается сейчас, а предоставлять ей больше возможностей для самостоятельности, но и спрашивать, как с опытного сотрудника. А для тех, у кого получается – открывать дорогу и поддерживать. Так, что те, у кого действительно есть внутренне предназначение заниматься наукой, преодолеют все трудности, как М.В. Ломоносов, пешком пришедший в Москву, и никуда они не уедут. Не так много уехало за границу выдающихся людей. В основном это обычные исследователи. На постоянную позицию во многих странах устроиться сложно. В основном наши соотечественники сидят на временных позициях, а пребывание на них становится нервозным. У меня из лаборатории уехало несколько сотрудников. Только один из них занял хорошую позицию и то не в фундаментальной науке, а в прикладной.

– Чем по праву может гордится отечественная наука?

– Россия может гордиться очень многим. Это великая научная держава. Ученые нашего Отечества внесли огромный вклад в мировую науку во всех ее сферах областях знаний. Прежде всего, это упомянутый выше М.В. Ломоносов и химики: первооткрыватель периодического закона Д.И Менделеев, основатель органической химии А.М. Бутлеров, С.В. Лебедев, разработавший синтез искусственного каучука, основоположник нефтехимии Н.Д. Зеленский, В.Н. Ипатьев, иммигрировавший в США после революции и открывший там каталитический крекинг бензина, Н.Н. Семенов, открывший цепные реакции. Огромный вклад в мировую аэродинамику внесли Н.Е. Жуковский и С.А. Чаплыгин. Это и первооткрыватель сверхтекучести жидкого геля П.Л Капица, Л.Д. Ландау, построивший теорию квантовых жидкостей и теорию фазовых переходов. Можно сказать, что, в какой-то мере, теория фазовых переходов первого и второго рода была разработана российскими учеными Я.И. Френкелем, Я.Б. Зельдовичем, И.М. Лифшицем и В.В. Слезовым, Ф.М. Куни. Наши физики – Н.Г. Басов и А.Н. Прохоров создали лазерные технологи. А.А. Абрикосов и В.Л. Гинзбург развили теорию сверхпроводимости. Ж.И. Алферов создал полупроводниковые лазеры на гетероструктурах. Нет возможности здесь всех перечислить. Это великие биологи, физиологи и врачи И.П. Павлов, И.М. Сеченов, И.И. Мечников. Великие математики Н.И. Лобачевский, П.Л. Чебышёв, А.Н. Колмогоров, А.М. Ляпунов и многие, многие другие. Мы первые вырвались в космическое пространство. Языковеду Ю.В. Кнорозову, расшифровавшему язык Майя, в Мексике поставили памятник. На этом я остановлюсь, поскольку и так совершенно очевидно, что российская наука внесла огромный и неоценимы вклад в мировую науку.

Весной этого года разработкой ученых заинтересовалось АО «Эпиэл». Российский научный фонд объявил новый конкурс грантов на прикладные исследования по микроэлектронике. По новому конкурсу требовалось для начала выиграть тему исследований. Тематику определяли предприятия и компании, занимающиеся микроэлектроникой. В частности, АО «Эпиэл» связано с АО «Микрон». На конкурс было подано 294 заявки. Выиграло 56 заявок, из них только 10 команд получили гранты, среди них и ученые Института проблем машиноведения РАН. К слову, данный грант в несколько раз больше обычного гранта РНФ. Теперь, совместно с АО «Эпиэл» команда ученых под руководством Сергея Кукушкина будет внедрять свое изобретение в производство. Желаем им удачи и продолжим следить за новыми достижениями российского научного сообщества!