Наука и технологии России

Вход Регистрация

Предсказание кристаллов

К тому времени, когда Артём Оганов выиграл конкурс по правительственной программе мегагрантов и создал в НИУ МФТИ Лабораторию компьютерного дизайна новых материалов, он уже был хорошо известен в международном научном сообществе. Руководил лабораториями в США и Китае. В рейтинге Forbes 2011 года вошёл в десятку учёных российского происхождения, «завоевавших мир». Беседа с Артёмом Огановым состоялась накануне публикации новых результатов исследований, проведённыхмеждународной группой учёных под его руководством, в одном из самых престижных научных журналов – Science.

Артём_Оганов Артём Оганов: «Наша лаборатория занимается разработкой и применением методов компьютерного дизайна новых материалов. Это область, которая революционизирует технологию и науку XXI века»

Справка STRF.ru:
Артём Ромаевич Оганов – выпускник кафедры кристаллографии и кристаллохимии геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Профессор Университета Стоуни Брук (США) и адъюнкт-профессор МГУ. В 2004 году вместе с коллегами открыл с помощью компьютерного моделирования несколько новых минералов, в том числе постперовскит, существующий на границе ядра и мантии Земли. Метод USPEX, разрабатываемый Артёмом Огановым совместно со студентами и постдоками, позволяет достоверно рассчитывать структуру вещества при заданных температуре и давлении, исходя лишь из химической формулы

Артём, это была Ваша идея создать лабораторию в Физтехе?

– Предложение подать заявку на конкурс мегагрантов поступило мне из деканата факультета проблем физики и энергетики. Желание создать лабораторию возникла у сотрудников факультета ещё раньше, и мы дважды с МФТИ участвовали в конкурсе, но в первый раз наша заявка не прошла. К тому времени у меня была уже очень успешная лаборатория в США, и хотя мне было бы интересно поработать в России, я подумал: значит, это не нужно. Но физтеховцы убедили меня снова поучаствовать в конкурсе. Получив в начале июня этого года мегагрант, я сразу же приехал в Москву и стал набирать ребят.

Как Вы отбирали студентов, аспирантов и сотрудников для новой лаборатории?

– Мы бросили клич и по Физтеху, и вообще по России. Заявок было много, даже из-за границы. Многим пришлось отказать – отбор был в чём-то интуитивным, но строгим. Самых интересных, перспективных ребят я взял – студентов, аспирантов и постдоков. Тех, у кого глаза горели. Если человеку интересно заниматься наукой и у него хороший багаж знаний, образование и, конечно, инициатива, то его можно взять. Если одного из этих свойств нет, вряд ли что-то получится. В результате сложился небольшой динамичный коллектив из 12 человек. Я знаю, что в некоторых созданных по мегагрантам лабораториях по 40 человек, но для меня качество первично, и я хочу, чтобы работа каждого человека хорошо оплачивалась. Поэтому и предпочёл создать маленькую, но максимально работоспособную лабораторию.

То есть исследования в московской лаборатории уже проводятся.

– Да. Наша лаборатория занимается разработкой и применением методов компьютерного дизайна новых материалов. Это область, которая революционизирует технологию и науку XXI века. До недавних пор большинство новых материалов открывали либо случайно, либо методом проб и ошибок. Оба эти метода непродуктивны и дорогостоящи.

Наши методы открывают возможность прогнозировать новые материалы на суперкомпьютере, то есть определить, какой химический состав, какая кристаллическая структура будет у материалов, которые нужны для конкретного технологического применения.

Раньше задача предсказания кристаллической структуры считалась нерешаемой, но за последние годы были разработаны несколько методов, позволяющие это делать. Наш метод – не единственный, но, пожалуй, самый мощный. Применяя его, можно решить эту задачу без какой-либо эмпирической информации.


Артём Оганов: «До недавних пор большинство новых материалов открывали либо случайно, либо методом проб и ошибок»

И что Вы исследуете?

– Проекты самые разные, как фундаментальные, так и прикладные. Область дизайна материалов очень широкая – от лекарств до сверхтвёрдых материалов. Это неорганические и органические, наноразмерныеили монокристаллические материалы – какие угодно. Единственная область, в которую мы ещё не влезли, – это композитные материалы. Планируем расширить наши методы на такие биообъекты, как белки, и в ближайшее время начнём эти исследования.

Например, мой аспирант Олег Фея из Украины изучает поверхности оксидных материалов с целью понять, как они вызывают рак лёгких (то, что вызывают – известный факт). Студент Игорь Блинов занимается разработкой новых металлических материалов, в частности ферромагнетиков.

Очень талантливый студент Валерий Ройзен занят разработкой новых лекарств. Постдок Павел Бушланов разрабатывает вычислительные методы. Сотрудник Габриеле Сале из Италии анализирует химическую связь в новых материалах. Сотрудники Сингао Ванг и Шао Ху изучают катализаторы – они занимаются в нашей лаборатории тем же, что делали, работая на китайскую промышленность. Хотелось бы также отметить очень талантливого китайского аспиранта Хайянга Ниу, который занимается предсказанием механических свойств материалов.

Какие-то результаты уже есть?

– Например, Валерий Ройзен решил задачу, которую учёные не могли решить более 20 лет. Тогда была открыта новая форма метана, кристаллизующаяся под давлением, но её структуру никак не удавалось понять. А Валерий определил её, и оказалось что структура эта очень сложная. То, чем сейчас занимается Олег Фея, в перспективе может оказать большое влияние на медицину и на химическую промышленность.

Были ли у вас организационные или материально-технические трудности при создании лаборатории?

– Мы закупили для лаборатории в МФТИ суперкомпьютер, который в ближайшее время будет доставлен. Ремонт выделенного нам помещения уже завершается. Но это не препятствует работе – нам предоставили другие кабинеты, а расчёты пока ведутся на суперкомпьютере в моей американской лаборатории. В целом мне создали здесь самые благоприятные условия.

То есть Вы используете ресурсы и других лабораторий, которыми руководите?

– Естественно. Кстати, наличие трёх лабораторий – гигантский плюс. Эти три лаборатории – как Святая Троица. Всё взаимосвязано, везде царит один дух. Ребята из российской и китайской лабораторий приезжали ко мне в США. В ближайшее время на Физтех и в Китай приедут сотрудники американской лаборатории. Идёт постоянный обмен идеями, опытом. Да и просто дружеское общение, что очень важно.

Вы моделируете структуру новых материалов. А экспериментальным путём ваши прогнозы подтверждаются?

– Конечно. Сами мы занимаемся только теоретическими работами. Одновременно, теми же силами проводить ещё и эксперименты нереалистично. Мало кому это удавалось. Поэтому мы сотрудничаем с лидирующими экспериментальными лабораториями, которые проверяют наши предсказания. И обратный процесс существует. Бывает так, что экспериментаторы получают какие-то результаты, которые не в состоянии интерпретировать. Так было, в частности, со сверхсложной структурой метана, элементарная ячейка которой содержит 100 атомов. Ко мне обратился выпускник Физтеха Александр Гончаров – один из лидеров в физике и химии высоких давлений, работающий сейчас в Вашингтоне. И, как я уже сказал, эту задачу решил наш студент.

Есть ли у Вас сейчас представление о том, что московская лаборатория может «выдать на гора» к окончанию мегагранта?

– Планировать, что мы найдём, невозможно. Это как кладоискательство. Вы можете найти маленький клад, можете найти большой, а можете ничего не найти. Но история показывает, что исследования в той области, которой я занимаюсь, как правило, плодотворные. И мы обычно находим больше, чем ищем. Надеюсь, так будет и в этот раз. Во всяком случае, ребята, которых я набрал в лабораторию на Физтехе, ничуть не менее талантливы, чем те, которые работают в моей американской лаборатории. Талант определяет результат. Талант и немножко везения.

РЕЙТИНГ

4.20
голосов: 5

Обсуждение

Новости

Хотите получить умного ребенка – ешьте больше фруктов во время беременности

Греческий археолог уверен, что нашёл могилу Аристотеля

На юге России открыты могильники «безымянной» кавказской цивилизации

Работать стоя гораздо продуктивней, чем сидя

Робота-таракана научили прыгать и летать

Монголы раздумали завоевывать Европу из-за резкого изменения климата

Кстати,
до
0,006
кельвина...
Конференция IPS-21