Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
10 декабря 2016, суббота, 00:16
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

Лекции

Полимеры в контексте «нано»

Алексей Хохлов. Фото Наташи Четвериковой
Алексей Хохлов. Фото Наташи Четвериковой
 
Интеллектуальный партнер проекта

Мы публикуем стенограмму и видеозапись лекции, которую прочел доктор физико-математических наук, академик РАН, профессор и проректор МГУ, председатель Совета по науке при Министерстве образования и науки РФ Алексей Ремович Хохлов в рамках проекта "Публичные лекции" Полит.ру 10 октября 2013 года.

Текст лекции

Тема сегодняшней лекции - «Полимеры в контексте нано». И я расскажу о том, как полимеры рассматриваются с точки зрения современных представлений о нанонауке, о нанотехнологиях и т. д.

Для начала давайте поговорим о том, как возникла концепция науки о нано или нанонауки, поскольку вокруг этого очень много всяких журналистских преувеличений. На самом деле тут все очень просто. Если мы посмотрим, как развивалась наука за прошедшее время, то вначале наука изучала в основном макроскопические масштабы: макроскопические - это означает, что человек изучал то, что можно увидеть глазом, т. е.объекты больше длины световой волны, то есть больше диапазона от 400 до 700 нанометров. Собственно говоря, макроскопическая физика, химия, биология и т.д. до рубежа 19 и 20 века в основном, изучала эти масштабы. В 20 веке прорывное направление - это атомная физика, ядерная физика, квантовая механика. В основном развитие шло так, что основной интерес вызывали атомные и субатомные масштабы, то есть размер меньше 1 нанометра. Это были прорывные направления в физике 20 века, связанные с ядерной физикой, атомной бомбой и т. д.  Легко видеть, что есть некий диапазон, он простирается от 1 нанометра до 400-700 нанометров, который оставался вне основного внимания науки, и он выпадал из рассмотрения. Не так легко было охарактеризовать организацию материи в этом масштабе. И только в последнее время, начиная с последней трети 20 века, этому диапазону стало уделяться значительное внимание и именно этим диапазоном занимается наука о нано.


Презентация к лекции

Диапазон этот очень важен. Почему он важен?

Во-первых, свойства большинства материалов, может быть, за исключением монокристаллов, определяются структурой именно на наноуровне. Только когда речь идет о монокристаллах, там кристаллическая ячейка часто имеет размер порядка единиц, десятых долей нанометра. И это, пожалуй, не относится к нанонауке. А вот все-таки большая часть  материалов не являются монокристаллическими, в них есть  зародыши кристаллитов, кристаллические домены или это вообще аморфные материалы. Свойства этих материалов определяются структурой именно на наноуровне (от 1 до 500 нанометров). Но самое главное не это. Самое главное, что основные явления, связанные с молекулярными основами функционирования живых систем (как ДНК делится, как РНК считывает информацию с ДНК, как передается все в рибосомы и т. д.) это все происходит именно на наномасштабах. Поэтому понимание жизни на молекулярном уровне тоже требует изучения нанодиапазона.

Теперь - как возникло понятие нанотехнологий. Оно возникло изначально, когда миниатюризация электронных микросхем привела как раз к тому, что масштаб начал приближаться к тому, что уже нельзя увидеть глазами, т. е. к нанодиапазону. При этом применимость обычных технологий - технологий, которые основаны по принципу «сверху вниз»: вы что-то рисуете или литографию проводите и т. д., она становится  все более ограниченной. Вам очень трудно нарисовать на таких маленьких масштабах. И поэтому возникла идея попробовать принцип «снизу вверх»-  использовать тот принцип, который есть в биологических системах - самоорганизацию, т.е. молекулы за счет взаимодействий между различными частями молекул, за счет своего строения просто в результате теплового движения образуют организованные структуры, причем организованные именно на наномасштабах. Это и есть принцип «снизу вверх».

И, конечно, тут вдохновляющий пример - это живые системы. У нас живая клетка функционирует именно благодаря самоорганизации материи, прежде всего макромолекул на наномасштабах. И за счет этого биологические живые системы могут выполнять неизмеримо более сложные функции, чем любые системы, созданные человеком. То, что может делать любая самая элементарная живая клетка в одноклеточном организме, никакой механизм, созданный человеком, делать не сможет. Я обычно привожу такой пример, он очень хорошо все это показывает: у вас в каждой клетке двойная спираль ДНК в ядре клетки, если молекулу ДНК распрямить полностью, то это будет примерно десятая доля миллиметра. Как вы думаете, если все молекулы ДНК , которые синтезируются в человеческом организме за время жизни человека, выстроить в одну линию, то какая будет длина у этого пути? На самом деле никто не догадывается, некоторые думают, что очень большая длина: Землю можно обернуть, от Земли до Луны, до Солнца. На самом деле это все очень мало. Длина будет 2 световых года. И вот 2 световых года — это половина расстояния до ближайшей звезды, звездной системы Альфа Центавра.И весь этот путь выстлан абсолютно одинаковыми молекулами. Вот, что может делать биосинтез, вот как может биологическая система функционировать - это, конечно, и не снилось химикам, которые могут делать гораздо более дефектные молекулы. Ну, в ДНК тоже есть мутации, но они очень редки, а так вообще, конечно, это совершенно уникальное явление, которое возникло в результате молекулярной эволюции.

И на этом фоне, помимо идеи нано, возник еще и биомиметический подход. Биомиметика означает следующее: вот мы смотрим, как молекулярно организованы живые системы, прежде всего клетка. И смотрим, какие из принципов организации клетки можно имитировать на наших кондовых системах, которые человек создает в лабораториях. Даже если удастся реализовать небольшую долю этих свойств, это будет большой шаг вперед. И поэтому биомиметический подход сейчас широко известен в науке. Но и теперь, если посмотреть с точки зрения молекулярной, молекулярного строения, как устроены живые системы, то мы все знаем, что все ценное в нас - это полимеры. Живые системы построены на основе полимеров ДНК, которая хранит информацию, РНК, которая считывает информацию, передает ее, ответственна за синтез белков в какой-то степени. Белки - исполнительные устройства в организме, полисахариды - такие конструкционные материалы для живой клетки. Эти полимеры самоорганизуются на наномасштабах. И именно это определяет то явление, которое мы называем жизнь. Спрашивается, почему же природа выбрала именно полимеры? Почему они оказались столь способными к наносамоорганизации , а не какие-нибудь маленькие молекулы? Прежде чем переходить к ответу на этот вопрос, я хотел бы напомнить, что полимеры - это длинные линейные цепи, состоящие из большого числа мономерных звеньев.

Здесь приведены химические структуры трех наиболее ходовых полимеров, занимающие первые три места в мировом производстве полимеров: полиэтилен (кстати, если посмотреть, то 70% всего мирового производства полимеров — это производство полиэтилена), полистирол (вы знаете,  оргстекло из него делают), поливинилхлорид ( тоже строительный материал).

Что касается N (числа звеньев в молекуле), то химики обычно синтезируют цепи длиной от 100 до 10 000 звеньев. Что касается биологии, то, как всегда, все получается гораздо лучше. Молекулы ДНК могут достигать 109 - 1010 нуклеотидных остатков.

На следующем слайде приведена классическая микрофотография макромолекулы ДНК, которая была внутри мембраны вируса, потом она была частично высвобождена из мембраны - и вот видите картинку.

Тут я хотел бы отметить три основных свойства макромолекул, которые очень хорошо видны на этой картинке.

Во-первых, это цепи, цепное строение.

Во-вторых, это длинные цепи.

И, в-третьих, это гибкие цепи. Это не стержни, а цепи с определенной гибкостью.

Если мы посмотрим вокруг нас, то полимеры составляют большую часть того, что нас окружает. Говоря о полимерах, прежде всего, люди вспоминают пластмассы. Действительно, это очень важный материал конструкционный.

Резины. Любое высокоэластичное вещество по определению является полимером. Резины - это сшитые полимерные макромолекулы. Из таких вот молекул делают и шины для автомобилей, и другие изделия из резины.

Волокна. Вот то, во что вы одеты, одежда. Одежда состоит из волокон искусственного или естественного происхождения. Волокна все, как правило, за редким исключением, формируются из полимерных веществ, из полимерных растворов, расплавов, во всяком случае, это полимерные волокна. Макромолекулы выстраиваются каким-то образом вдоль оси волокна, и за счет этого происходит волокнообразование.

Пленки. Есть пленки неорганические, но большая часть тех пленок, которые вы знаете, - это органические полимерные пленки; полимеры - прекрасные пленкообразователи. Пленку сделать из них очень просто.

Но самое главное, об этом я уже говорил,- живые системы. Вот полинуклеотиды ДНК, РНК, полипептиды, белки и полисахариды— это фактически основные макромолекулы, действующие в живых системах. Вы видите, что полимерные системы довольно многочисленны, разнообразны, но оказывается, что очень многие физические свойства полимеров связаны с тремя основными факторами.

Во-первых, мономерные единицысвязаны в длинные цепи; во-вторых, число мономерных единиц  в цепи велико; и, в-третьих, полимерные цепи гибкие. Не жесткий стержень, как вот здесь показано, а такая гибкая молекула.

С точки зрения физики, самое важное - это первое свойство, что мономерные единицы связаны в длинные цепи. Это означает, говоря физическим языком, что у этих мономерных единиц нет свободы независимого трансляционного движения, они не движутся независимо друг от друга: звено №35 обязательно связано со звеном №36 и звеном №34, нет этой энтропии независимого движения, которое характерно для всех низкомолекулярных (маленьких) молекул. Мы можем сказать, что полимерные системы бедныэнтропией, потому что это трансляционное движение  обычно вносит очень большой вклад в энтропию любой системы.

В полимерах мало энтропии. Как мы знаем, в любой системе у нас есть конкуренция двух начал: энтропия ( это тепловое движение, и это разупорядочивающий фактор), всегда молекулы стараются занять максимально причитающийся им объем, и энергия - это фактор, способствующий самоорганизации. Вот энтропия всегда с энергией конкурирует. И, если энтропия мала, то энергия чаще выигрывает. В частности, это означает, что даже небольшие энергетические воздействия атомных групп приводят к упорядочиванию в их расположении. Сейчас я покажу простейший учебный мувик.

Вот у вас идеальный газ из красных шариков - что будет, если вы включите слабое притяжение между молекулами идеального газа? Ничего особенного не будет. Будет слабо неидеальный газ, но на глаз вы не отличите его от идеального. А что будет, если эти красные шарики связать в цепочку? Тогда оказывается, что даже если вы включите слабое притяжение между красными шариками - здесь слабое притяжение то включается, то выключается, то включается, то выключается, - все молекулы сворачиваются в плотную глобулу, как только выключаете, молекула разворачивается в рыхлый флуктуирующий клубок. Слева ничего не происходит, а справа происходят драматические изменения даже при слабых взаимодействиях. Это и означает фактически, что полимерные системы способны к самоорганизации. Потому что даже слабые энергетические взаимодействия приводят к драматическим последствиям.

Теперь - откуда нано возникает. Наномасштаб для полимеров возникает естественным образом. Здесь приведены  в пример картинки двух конформаций макромолекулы: клубок рыхлый флуктуирующий и плотная глобула. То, что слева, - это когда участки макромолекул отталкиваются друг от друга, то, что справа, - это они притягиваются. Если вы посчитаете размеры того и другого, приняв за основу ту длину, которую могут получить химики в лаборатории (104 мономерных единиц), то вы легко получите полимерный клубок размером примерно 100 нанометров. Примерный размер глобулы - 10 нанометров, т.е. вы всегда, будь то клубок или глобула, находитесь в нанодиапазоне.

Мы, кто работали в науке о полимерах, когда еще не было модным понятие нано, мы всегда говорили о нанодиапазоне, работали в области нанонауки - и не знали, что она так называется.

Это просто размеры отдельных макромолекул. Давайте посмотрим, как возникают наноструктуры в полимерных системах за счет самоорганизации.

Рассмотрим на простейшем примере: пусть у нас будут не красные шарики, а смесь из красных и синих шариков. Сначала они не связаны в цепи. Введем слабое отталкивание красных от синих шариков. Спрашивается: приведет ли это слабое отталкивание к фазовому расслоению, когда в одной части сосуда оказываются красные, в другой - преимущественно синие шарики? Ответ: нет. Если притяжение слабое, то этого не произойдет, потому что энергия в такой ситуации будет выигрываться, но энтропия будет очень сильно теряться. Эта энтропия смешения большая, потому что это трансляционная энтропия в низкомолекулярной системе, но она есть, и она велика. Поэтому слабое отталкивание не приводит к фазовому расслоению в низкомолекулярной системе из-за большой энтропии смешения.  А теперь давайте посмотрим то же самое - красные и синие объекты, - но они связаны в длинные цепочки. Привносите небольшую несовместимость компонентов, и она уже будет приводить к фазовому расслоению, потому что энергию вы здесь выиграете в результате такого фазового расслоения, а энтропию проиграете мало: энтропия смешения мала. Тот фактор, который связан с тем, что компоненты стремятся занять весь полагающийся им объем, он гораздо меньше. Поэтому даже слабое отталкивание приводит к фазовому расслоению. Отсюда, кстати, следует, что полимерные макромолекулы крайне редко смешиваются друг с другом и это приводит к значительным проблемам при переработке полимеров. Но я хочу сказать сейчас не об этом.

Я хочу сказать о блоксополимерах. Самая простейшая молекула блоксополимера - это красная цепь, дальше ковалентная связь и синяя цепь. Диблоксополимер (2 блока). Представьте себе, что есть такой расплав макромолекул, тогда А от Б будет стремиться отслоиться, но макроскопическое фазовое расслоение невозможно из-за наличия ковалентной связи между А и Б (вот в этом месте).  Поэтому по необходимости вместо макроскопического возникает так называемое микрофазное расслоение. Возникают мицеллы - домены, богатые красным, перемежающиеся с доменами, богатыми синим. Вот здесь простейшие морфологии для микрофазного расслоения в блоксополимерах. Они здесь приведены. Вот если красные блоки относительно маленькие, то получаются такие сферические мицеллы красного в море синего. Синее здесь не показано. Оно показано белым, чтобы было лучше видно. Если блок красный побольше, то возникают цилиндрическиемицеллы в синей матрице, еще длиннее возникают так называемые гироидные биконтинуальные фазы, когда есть перколяция и по красным, и по синим компонентам.

Борис Долгин: Прошу прощения, перколяция?

Алексей Хохлов: Перколяция - это означает, что вы можете пройти непрерывный путь по красным областям и по синим областям.

Слои перемежающихся красных и синих объектов - это получается тогда, когда у вас длина блоков одинакова. Если синие меньше красного, то получается мицелла синего в матрице красного. Получается, что за счет теплового движения возникает микрофазно расслоенная сложная структура, причем размер доменов сопоставим с размерами блоков, это около 10 нанометров.

Это фазовая диаграмма, которая показывает в зависимости от доли одного блока, а тут параметр, который связан с совместимостью красного и синего. Эта фазовая диаграмма показывает, при каких условиях возникают ламеллярные структуры, т. е.слои перемежающиеся, когда цилиндрические структуры и так далее. Вы видите, что эта теоретическая фазовая диаграмма довольно хорошо соответствует эксперименту. Тут приведена одна из экспериментально полученных диаграмм, такие диаграммы получаются обычно  под рассмотрением морфологии в электронный микроскоп. Вы видите, что если это морфология, которая показана здесь наверху слева, то это сферические мицеллы, так обнаруживаются цилиндрические мицеллы. Вот биконтинуальная фаза, когда две структуры проникают друг сквозь друга, но это я показал вам экспериментальные картинки, а для дальнейшего нам довольно интересно было бы посмотреть, как это все происходит при компьютерном моделировании.

Наша лекция проходит 10 октября - на следующий день после объявления Нобелевских премий по химии этого года. И, как вы знаете, в этом году (это второй раз в истории Нобелевских премий по химии) были присуждены премии за работы по компьютерному моделированию. Я немножко скажу о тех работах, которые связаны с нашими нобелевскими лауреатами, а сейчас давайте я вам покажу, как происходит самоорганизация. Это мувики небольшие, которые были сняты с использованием суперкомпьютера «Ломоносов», который есть в Московском университете. Вот вы видите, что размеры ячеек, где можно проводить моделирование атомов молекулярной динамики, они достигают уже сотен нанометров, но вот здесь показана ситуация самоорганизации, когда длины моноблоков одинаковы. Вот мы сначала все перемешиваем, потом включаем отталкивание. По теории должна получиться ламеллярная структура, она действительно получается в результате теплового движения - перемежающиеся красные и зеленые нанослои, причем мы тут ничего руками не делали, все сделало тепловое движение благодаря самоорганизации молекул.  А вот здесь длина красного блока немножко поменьше, здесь по теории должны получиться красные цилиндры, вы видите, что они действительно возникают: красные цилиндры в зеленой матрице, как и положено по теории.

А вот здесь мы подобрали длины блоков таким образом, что получилась биконтинуальная структура  это связано с красивым словом «перколяция».  По обоим компонентам, о которых я уже говорил, это гироидная структура, соответствующая определенной группе симметрии.

Так или иначе, просто синтезируя блоксополимерные макромолекулы с разным соотношением длин, можно проводить дизайн полимерных наноструктур, можно сделать так, что у вас будут получаться ламеллярная структура, можно, чтобы гексогальная - это цилиндры и т. д.

Блоксополимеры - это не новые вещи, это я привел как пример, как возникает наносамоорганизация в полимерных системах просто благодаря тому, что они полимеры, благодаря тому, что они бедны энтропией.

Практические применения блоксополимеров очень разнообразны. Больше всего они используются для создания различных термопластических эластомеров. Представьте, что один блок - это полистирол (стеклующийся при комнатной температуре полимер), а второй - полиизопрен илиполибутадиен (резина). Значит, если вы при комнатной температуре приготовите такую систему, то за счет микрофазного расслоения полистирольные блоки соберутся в сферические мицеллы; если они достаточно короткие, это все будет на фоне синей полиизопреновой или полибутадиеновой матрицы. т.е. у вас получается резиновая матрица с фактически  красными полистирольными эффективными сшивками. Это эластомер. Если вы поднимете температуру выше 100 градусов по Цельсию, полистирол расплавится, вы сможете эту резину переработать, придать ей нужную форму, потом опустите температуру - и у вас получится резина новой формы. Блоксополимеры используются как высокоплавкие адгезивы - различные добавки для пластиков, которые улучшают совместимость, модификаторы их свойств, уплотнители, покрытия и т. д.

Расскажу о некоторых из наших работ с микрофазным расслоением блоксополимеров. Первый цикл работ, о которых я хочу рассказать, - это конструирование микрофазного расслоения ультратонких наноструктурированных пленок.  Когда происходит образование ламеллярной структуры или цилиндрической структуры, может быть, что эти слои илицилиндры расположены перпендикулярно поверхности пленки, а может быть еще, что они расположены параллельно. И в зависимости от того, перпендикулярно или параллельно, разные будут свойства. Скажем, если красный слой - запирающий для каких-то молекул, не пропускает какие-то молекулы, то  в такой ситуации молекулы не будут диффундировать через пленку. А в такой ситуации они прекрасно будут диффундировать через синие области. Поэтому это очень важно - уметь делать так, чтобы в цилиндре ламелибыли расположены перпендикулярно подложке, а не параллельно. Наш подход к этой задаче состоит в том, что мы предложили, чтобы обеспечить перпендикулярную ориентацию цилиндров или ламелей, чтобы подложка была наноструктурированной.  Чтоб на ней были пятна, к которым по-разному относятся, к которым по-разному притягиваются части блоксополимерной молекулы - красные и, в данном случае, черная часть. Если красные притягиваются к желтому, а черные - к синему, как на этом рисунке, тогда оказывается, что можно обеспечить  ориентацию цилиндров перпендикулярно  подложке, более того, степень подробности паттернов,которые обеспечивают эту вот цилиндрическую ориентацию, гораздо меньше, чем период и степень подробности той структуры, которая возникает.  Одного-двух таких пятен в нужном месте уже достаточно для того, чтобы обеспечить перпендикулярную ориентацию цилиндров.

А вот другой пример, это тоже недавний наш цикл работ, связан с так называемыми молекулярными «химерами» - это реальные блоксополимеры, у которых один блок -это полипептид, а другой блок -  политиофен.  Причем полипептид мы брали таким, чтобы он походил по структуре на натуральный шелк. Шелк - это тоже на основе полипептидов. Прочность нити натурального шелка связана с тем, что это такой полипептид, который образует бета-структуру. Здесь схематически показана бета-структура.

Мы хотели получить такие молекулы, чтобы, с одной стороны, они были прочными, как молекулы шелка, а с другой стороны, второй блок - это политиофен. Это электропроводящий полимер, поэтому если там будут протяженные политиофеновые микродомены, тогда можно ожидать электропроводности, т.е. гибкая электропроводная нить - это то, что мы старались сконструировать. Мы делали компьютерный эксперимент, а  химики из университета Ульма во главе с профессором Боэрле  синтезировали как раз такие полимеры, вы  видите фактически полипептидный блок , глицин + аланин и т.д. дает бета-структуру, а это вот тиофеновый блок. И вот они получали и волокна, и молекулярные ковры. Они попросили нас попытаться промоделировать, чтобы в результате получилась проводящая нить. Мы провели компьютерный эксперимент, это оказалось непростой задачей, поскольку молекулы довольно сложные, но, тем не менее,  возможно предсказать наиболее оптимальную кристаллическую структуру этих молекул, которая возникает при абсолютном нуле. А затем включить тепловое движение и посмотреть, является ли эта структура устойчивой после того, как мы вводим тепловое движение. Вначале мы получили такие молекулярные ковры, типа тех, которые показаны вот здесь.

Или на следующем слайде это показано в более крупном масштабе. Красно-синие области - это полипептидные бета-слои, которые дают прочность ковру, а здесь происходит электропроводность. Это фактически молекулярный ковер, который мы промоделировали методом молекулярной динамики на поверхности графита, то, что внизу, - это графитовая подложка. А потом мы провели соответствующее моделирование и показали, как получить нить так, чтобы она была прочной, так, чтобы там были эти бета-листы. Чтобы была проводимость по тиофеновой компоненте. Здесь эта нить показана в большем масштабе - и видно, что по тем областям желтого может осуществляться электропроводность, если допировать немножко политиофен. Другие области отвечают за самоорганизацию, за прочность этой нити.

Кстати, недавно мы использовали тот опыт, который был наработан при создании этих прочных электропроводных нитей, для очень интересной системы, которая лежит в совершенно другой области. Значит, речь идет о том, что наши коллеги, исследователи из университета Ульма, выяснили, что есть некий пептид, вот его структура - видите, она более сложная, чем те, которые мы рассматривали до сих пор. Он очень сильно ускоряет доставку генов в клетки. На самом деле там были эксперименты с ВИЧ, и оказывалось, что вирусы начинают проникать очень быстро, когда вы добавляете этот пептид. И это для ВИЧ плохой эффект, но во многих случаях для того, чтобы  внести новый генетический материал в клетку, используют эти медиаторы, которые обеспечивают проницаемость мембраны клеток. И возник вопрос: почему этот пептид ускоряет доставку генов в клетки? Мы провели с помощью нашего опыта моделирование тех наноструктур, которые возникают как раз в таких молекулах (Nature Nanotechnologyэтого года),  и показали, что эти пептидные молекулы организуются в жгуты (фибриллы) типа тех, которые показаны на этом слайде.

И именно благодаря тому, что эти фибриллы положительно заряжены, они служат клейкой лентой, притягивая отрицательно заряженные молекулы ДНК или РНК вирусов к себе и, с другой стороны, прилипая к отрицательно заряженным мембранам клетки. Вот благодаря этому происходит ускорение доставки генов в клетки.

Теперь давайте посмотрим другой сюжет, связанный с топливными элементами. Там тоже очень интересные наноструктуры. Тут я расскажу о связи со вчерашней Нобелевской премией.

Значит, топливные элементы - это электрохимический источник тока, когда автоматически происходит использование топлива для производства тока без промежуточной стадии сгорания, механических движений и так далее. Топливом в данном случае являются молекулы водорода. Они подаются на анод, на аноде молекулы водорода в результате того, что там каталитический слой из платины, расщепляются на протоны и электроны. Электроны идут во внешнюю цепь и дают ток, а протоны здесь - центральная часть топливного элемента; это протонно-проводящая мембрана полимерная. Они передаются на катод, на катод поступают также электроны из внешней цепи и на катод подается воздух, т.е. кислород из воздуха. И в результате реакции кислорода воздуха и протонов и электронов получается Н2О (вода), она выделяется на аноде, а во внешней цепи возникает ток. Это называется топливный элемент. Он очень перспективен с точки зрения того, что это экологически чистый способ производства электроэнергии. Пока он используется только в военных приложениях, но не как коммерческий источник тока для таких обычных приложений. Пока это дороже, чем сжигать бензин, но рано или поздно наступит время, когда это будет экономически выгодно. Но я хочу сказать сейчас не об этом. Я хочу сказать о том, что ключевым элементом топливного элемента является мембрана – протон-проводящая мембрана между катодом и анодом. Вот обычный полимер, который используется для того, чтобы эту мембрану сделать, это так называемый нафион - полимер, который был создан  компанией DuPont для других целей, но он оказался довольно хорошо подходящим для создания топливных элементов. Он состоит из - давайте я покажу - перфторированной, там не СН2, а СF2,основной цепи, боковые цепи, а на конце - сульфокислотная группа, благодаря которой происходит перенос протонов.

Вот здесь показаны в разных масштабах различные куски этой нафионовой мембраны, промоделированные методом молекулярной динамики на компьютере. Вот слева показано то, что было 10 лет назад. Мы могли моделировать 65 000 атомов, тут структура не очень хорошо видна.

А вот следующий кусочек- это больше 500 000 атомов, это то, что можно было сделать 5 лет назад.  А вот это рекордное моделирование нафионовой мембраны - более 4 млн. атомов. Тут хорошо видно, что есть каналы, вот эти красные каналы, через которые происходит перенос протонов, и эти каналы находятся в перфторированной полимерной матрице, которая обеспечивает механическую прочность мембраны.  То есть вы видите, что благодаря компьютерным симуляциям оказалось возможно понять, почему  мембраны из нафьона являются такими хорошими протонными проводниками, если добавить очень небольшое количество воды. Более того, сейчас я перехожу к связи того, за что вчера была присуждена Нобелевская премия, и того, что сейчас делается.

Смотрите, то, что до сих пор было, - это классическая молекулярная динамика, где миллионы атомов. Вот современные компьютеры позволяют моделировать миллионы атомов. Давайте возьмем маленькую часть вот этой мембраны, всего 1200 атомов , и проведем квантовую молекулярную динамику.  Решение уравнения Шредингера, не Ньютона, а Шредингера для небольшого кусочка этой материи. Это оказалось можно сделать. Вот видите, тут молекулы воды трепыхаются, сульфокислотные группы, а это – протонно-перфторированные цепи, и оказалось возможным узнать действительно очень интересные и важные вещи про то,  как происходит перенос протона на уровне квантовой механики.

Вот, в частности, впервые нам удалось показать в компьютерном эксперименте, что перенос протона происходит не путем диффузии протона  или диффузии протон + молекула воды, а обмен происходит между близлежащими молекулами воды, обмен протонами, т.е. у вас гидроксоний СН3, а рядом СН2- и этот лишний протон перескакивает на следующий, а потом еще и еще. А потом следующий перескакивает на соседнюю молекулу. Такой эстафетный механизм передачи лишнего протона. Этот эстафетный механизм называется механизмом Гротгуса - несмотря на такую экзотическую для российского уха фамилию, это профессор Санкт-Петербургского университета, который предсказал фактически, что именно так происходит перенос протонов. Вот это было сделано, используя решение уравнения Шредингера, фактически квантовая молекулярная динамика выросла из тех работ, за которые вчера была присуждена Нобелевская премия.  

Те работы, за которые присуждена Нобелевская премия, были сделаны в начале 70х годов прошлого века. Я еще помню, когда я был студентом, Карплюсу прочили, что ему Нобелевскую премию присудят, где-то это в середине 70-х годов, но вот и не прошло и 40 лет - ему действительно присудили Нобелевскую премию. Конечно, тогда никаких компьютеров не было, я хорошо это помню, это время, когда мы работали с перфокартами, компьютеры были, конечно, но такие простейшие. Но они действительно разработали подходы к тому, как решать: с помощью уравнения Шредингера невозможно их было решить за обозримое время, но они разработали методы, каким образом окружающую среду можно рассматривать классическим образом. А вот интересующую вас молекулу или группу молекул рассматривать с помощью квантовой механики, вот из этого фактически выросла громадная область, которая сейчас действительно развивается, – это квантовая молекулярная динамика. Решение уравнения Шредингера на компьютере. Я покажу, это уже не мембрана топливного элемента, а ячейка топливного элемента. Тут вот есть катод, есть анод, на анодпоступает топливо, т.е. водород или метанол, вот и мембрана. Протон сюда идет, тут превращается в воду, объединяясь с кислородом из воздуха. Но для того, чтобы все это было, необходимо, чтобы были каталитические слои. Обычно они добавляют платину в эти слои - между катодом, анодом и мембраной. И за счет этого происходят все реакции. И, конечно, - это каталитические реакции.

Смотрите, вот тут молекула воды, вот она превращается… сначала было Н2 и О2, они прореагировали с платиной, получилась молекула воды - это все можно сейчас уже посчитать. Мощности современных компьютеров достаточны, чтобы посчитать эти химические превращения путем решения уравнений Шредингера, вот мы, собственно, так и сделали. Вот мы так и сделали. Мы промоделировали ячейку - и получили вольтамперную характеристику элемента, причем явным образом учли и химические реакции на катоде и аноде, которые нужно учесть квантово-механически, и перенос протона, который, если речь идет о ячейке, его нужно рассматривать в классической молекулярной динамике. Есть такое понятие в английском языке - bridging the length & time scales - насчет сопряжения пространственных и временных масштабов при  молекулярном моделировании. И оказалось возможным осуществить такой вот компьютерный эксперимент. Вчера премия была присуждена за правильное сопряжение различных масштабов при компьютерном моделировании различных систем.

Время истекло; я не буду говорить о последней части, о которой я хотел сказать. Два слова просто скажу. Что я говорил о биомиметике, и мы пытались получить такие макромолекулы, которые моделируют в каких-то отношениях глобулярные белки. Действительно, удалось получить такие молекулы (давайте я мувики покажу), которые в состоянии термодинамического равновесия образуют такую структуру: ядро-оболочка, если два ядра прилепите друг к другу, то поначалу они будут притягиваться, но рано или поздно эти молекулы разойдутся, и термодинамическому равновесию будут соответствовать отдельные глобулы из этих молекул. Вот тут вот показаны различные стадии этого процесса, если подождать некоторое время, то молекулы распутаются. Вот такого типа глобулы, существующие в растворе в виде глобул, которые не агрегируют, их оказалось возможным получить.

Я не буду об этом говорить. Скажу только одно слово, что эти работы оказались достаточно хорошо связаны с концепцией эволюции в науке о полимерах, и в результате дизайна последовательности удалось промоделировать восходящие и нисходящие ветви эволюции биополимеров. Как может возникнуть информация в результате дизайна последовательности в полимерных цепях.

Я хотел бы закончить этим слайдом, сказав, что, как мы видели, с одной стороны, наука о полимерах имеет важные практические приложения, с другой стороны, она связана с наиболее фундаментальными проблемами: изучением молекулярных основ жизни, молекулярной эволюции. Безусловно, в этом смысле наука о полимерах совершенно бесконечна, и двигаться тут можно очень долго.   Это не та минитюаризация, где доходите до какого-то масштаба - и потом все ясно, что вы не сможете никогда сделать микрочип размером меньше молекулы. А тут мы знаем: есть решение задачи, жизнь определяется именно самоорганизацией  молекул на наномасштабах. По точности, разнообразию и сложности живые системы совершенно уникальны, и это, конечно, гораздо более изощренные системы, чем любые системы, созданные человеком. И поэтому изучение молекулярных основ этих уникальных свойств, как мне кажется, определит развитие науки о полимерах в 21 веке. На этом готов закончить и буду рад ответить на все ваши вопросы.

Обсуждение лекции

Борис Долгин: Спасибо большое, Алексей Ремович. Очень жаль, что последняя часть, возможно в чем-то самая интересная, оказалась  за скобками. Может быть, если хватит времени во второй части, если мой интерес разделят присутствующие коллеги, я попросил бы чуть подробнее об этом поговорить. Это очень интересно. Коллеги? Руки. Только в микрофон.

Вопрос из зала: Вопрос об энтропии и энергии: но подразумевается, что любая такая система должна иметь внешний источник энергии. Так это или нет? Спасибо.

Алексей Хохлов: Источником энергии, если у вас система находится при конечной температуре, является тепловая энергия и энергия взаимодействий. Конечно, и самоорганизация происходит просто за счет того, что молекулы под воздействием теплового движения и взаимодействий выстраиваются в определенные структуры.

Вопрос из зала: Какое поведение молекул мы обнаруживаем, решая уравнение Шредингера, - какие-то квантовые свойства, которые мы не могли бы представить в механическом поведении? Вот какой класс поведения механически не описуем? Что удалось обнаружить?

Алексей Хохлов: Химические реакции по определению вы не можете классическим образом описывать. Если у вас происходит какая-то реакция, типа тех, о которых я говорил, на катоде, на аноде, конечно, это надо описывать квантово- механически. То, что происходит на поверхности платины. Это надо описывать с помощью квантовой механики. Классическая механика для таких реакций не подходит. 

Продолжение вопроса из зала: Есть ли теория таких свойств, не сводимых к простой механике? Какого рода они могут быть всяческие? Есть такие разработки?

Алексей Хохлов: Конечно, да. Очень много есть свойств, которые не сводимы к простой механике. Любые химические превращения не сводимы к простой механике. Но есть макроскопические физические явления: сверхпроводимость, сверхтекучесть, -  которые тоже можно описать только на квантовом языке.

Продолжение вопроса из зала: Это то, что мы обнаружили, что называется, «гуляя по лесу». А вот в принципе есть теория, какими странными свойствами могут обладать такие системы?

Борис Долгин: Если я правильно понимаю ответ Алексея а, я попробую вмешаться, то это не какая- то одна группа свойств, это много классов явлений, которые не относятся к тому классу, который описывает классическая механика.

Алексей Хохлов: Лазеры, например. Вы никак не сможете описать, как они работают, не привлекая представлений квантовой механики.

Продолжение вопроса из зала: Есть все-таки наука о всевозможных таких свойствах, а не только о тех, на которые мы случайно набрели?

Алексей Хохлов: Очень многие явления, которые происходят в микромире, не могут описываться с помощью классических представлений.

Борис Долгин: То есть ситуация наоборот, я прошу прощения. Вот эта самая классическая механика описывает маленький класс явлений, о которых есть специальный кусочек науки, а все остальное описывает что-то более широкое.

Продолжение вопроса из зала: Не про то, на что случайно набрели, а классификация…

Алексей Хохлов: Не случайно структуру любого атома, любой молекулы нельзя понять без квантовой механики.

Александр: Значит, вы говорили о топливных элементах. Скажите, какие мощности планируют соответственно тому, что они могут заменить?  Что, такие элементы - они с точки зрения науки интересны, а в практическом отношении эти мощности - можно ли их применять в автомобилях, в космосе?

Алексей Хохлов:  Это то, что я сказал. В космосе давно применяется, и в подводных лодках это давно уже применяется, а что касается того, чтобы это было экономически выгодно, пока по прогнозам в ближайшее время будет создана в Японии, в США инфраструктура, которая обеспечит заправку электромобилей топливом (в данном случае - водородом), и в этом случае такого типа машины начнут использоваться. По- моему, цель состоит в том, чтобы в Японии  к 20 году, что ли, чтобы  20% всех машин работали бы либо на батарейках, там же есть не только топливные элементы, батарейки литиевые и т.д., либо на топливных элементах, на электрохимических источниках тока.

Константин Иванович: Молекулами, атомами движет закон квантовой механики, энергия, энтропия; людьми движет научное любопытство, порядочность и зарплата. Вот зарплата в нанотехнологиях какой порядок имеет и будет ли она движущейся силой? Спасибо.

Борис Долгин: Давайте чуть-чуть конкретнее. Мне вопрос непонятен, вы о чем спросили?

Продолжение вопроса: О зарплате академика.

Алексей Хохлов: Зарплата академика, что вы имеете в виду? Если речь идет о стипендии, она составляет 50 000 рублей в месяц, на руки - 43 500. Я ответил на ваш вопрос?

Андрей Летаров: Алексей , спасибо, очень интересная лекция. Меня впечатлили картинки, которые вы показывали, которые стали возможными благодаря совершенствованию технологий вычислений с этими реконструкциями самоорганизации. И в связи с этим хотел спросить: не происходит ли какого-то заметного прогресса в последние годы на основании этих технологий в решении проблемы в расчете фолдинга белков? Поскольку в молекулярной биологии в начале 2000-х годов проблема фолдинга была исследована такими чисто биологическими подходами, а, видимо, компьютерное моделирование было практически оставлено, потому что ввиду почти бесконечного объема вычислений…Фолдинг- это сворачивание третичной структуры..

Алексей Хохлов: Сейчас, конечно, гораздо более продвинутые методы используются и Карплюс, который вчера получил Нобелевскую премию, очень много в этом направлении работал. И сейчас устраиваются международные соревнования. Синтезируется новый белок, его определенная по рентгеновскому анализу структура скрывается от трудящихся, симулирующих белки. Вот устраиваются международные соревнования: кто лучше всех предскажет эту структуру, результаты сравниваются - и кто-то получает приз. Это вещь такая ходовая, многие группы работают и предсказания достаточно хорошие. Я думаю, что следующий шаг - вот я показал моделирование мембраны, моделирование ячейки топливногоэлемента и т.д., но это технические приложения. Следующий шаг, который будет сделан с развитием суперкомпьютеров, – это элементарные процессы, которые определяют явления жизни, они будут промоделированы на атомистическом уровнес использованием в основных узлах  методов квантовой механики, т.е. решением уравнением Шредингера. Я уверен, что на этом пути нам станет гораздо более понятно, как возникли эти биологические молекулы и как они на атомистическом уровне функционируют.

Андрей Летаров: Спасибо за ответ, но я все-таки немножко бы уточнил вопрос: дело в том, что большинство алгоритмов предсказаний, на основе которых работают участники этих соревнований, они основаны, на самом деле, не на уравнениях Шредингера, их численных решениях, а на попытках сравнения последовательности белков с последовательностями белков известных структур. Такая классическая молекулярная структурная биология работает. А какова   актуальная мощь в приложении к белкам в таких расчетах, основанных на фундаментальных законах физики? Проще говоря, примерно какой пептид, сколько аминокислот сейчас можно посчитать за реально обозримое время?

Алексей Хохлов: Конкретно полипептидами и их сворачиваниями белковыми я не занимаюсь, по порядку величины думаю, 20-30 остатков - это то, что могут потянуть суперкомпьютеры, но не более. Это, понимаете, в последние годы произошла некая революция в том, как суперкомпьютеры начали действовать.  Произошло ускорение вычислений за счет того, что используются не обычные интеловские процессоры, а процессоры графические. Графические процессоры, во-первых, потребляют гораздо меньшую мощность, во-вторых, для определенного класса вычислений они допускают ускорение на несколько порядков. И именно за счет этого в последние годы произошли очень большие изменения в компьютерном моделировании. За счет графических процессоров. «Ломоносов» был изначально сделан на обычных процессорах. Необходимо было построить электростанцию, чтобы система охлаждения там работала, если кто-то ходил вокруг второго гуманитарного корпуса Московского университета, там слышат, как она жужжит, эта электростанция. Но это было 500 терафлопс или 400 с чем-то, а до 1,3 петафлопса оказалось возможным довести мощность этого суперкомпьютера без постройки новой электростанции просто за счет того, что использовались другие типы процессоров. Какое-то количество обычных процессоров использовалась, но большая часть - графический процессор.

Поэтому я думаю, что на этом пути сейчас мощность суперкомпьютера существенно возрастет. За счет уменьшения универсальности, за счет графических процессоров,  за счет различных особенностей компьютерной архитектуры. Не все классы задач оказывается возможным решить одинаково эффективно. Вы строите компьютер под задачу. Скажем, нужно сделать компьютер, который в области молекулярной динамики проводит вычисления. Это можно сделать, но для этого нужно его специальным образом построить. И ничего, кроме молекулярной динамики, он делать не сможет. Это происходит такая специализация компьютеров. Тоже очень интересный процесс.

Вопрос из зала: У меня 4 вопроса. Три простых. Я их перечислю быстро. У всех полимеров примерно одна длина, например, у красных…

Алексей Хохлов: Длины разные. Это я говорил о средней длине, но в большинстве систем они различаются. Это называется  полидисперсность.

Продолжение вопроса из зала: … на всех ваших компьютерных моделях эти шарики – ну, в 10 раз они не различались, во всяком случае…

Алексей Хохлов: Шарики - это не полимеры, шарики - это атомы. Атомы, они все одинаковые, конечно. Шарики - это атомы. Атом фтора, атом углерода - какой есть, такой есть.

Борис Долгин: Неважно, но так или иначе мы выяснили, что длина может быть разной. Дальше. Следующий вопрос.

Продолжение вопроса из зала: Я понимаю, что все атомы одинаковые, но модели ваши были красные и синие, красные полимеры и синие полимеры.

Алексей Хохлов: Это схематические модели, я говорил это для цели объяснения.

Борис Долгин: Мы выяснили, что разные, переходите ко второму вопросу.

Продолжение вопроса из зала: Вы говорите, что красные и белые соединяются, но более логично, если у вас красные и синие отталкиваются, то двум красным соединиться, а вовсе не красным с синим.

Алексей Хохлов: Вот они, две красные, и соединились. Давайте посмотрим. А вы пока задавайте третий вопрос.

Продолжение вопроса из зала: Третий вопрос. Каким образом у вас получается электропроводность, если у вас часть этой спирали не электропроводна, потом электропроводна…

Алексей Хохлов: Там есть, там просто не видно.

Продолжение вопроса из зала: Я был на физтехе, и нам объясняли, что химия…

Борис Долгин: Подождите, давайте дождемся ответа. Вопрос довольно четкий и определенный.

Алексей Хохлов: Там есть проводимость по тиофеновой компоненте. Сейчас я вам покажу. Вот красный к красному, синий к синему, все, как вы говорите. В чем вопрос?

Продолжение вопроса из зала: Каким образом соединяются красные и синие, если они отталкиваются?

Алексей Хохлов: Этоблоксополимеры, это молекула, в которой один блок красный, другой - синий, между ними ковалентная связь, отталкиваются они вандервальсовыми силами, не ковалентными силами.

Продолжение опроса из зала: Какая связь сильнее? ковалентная?

Алексей Хохлов: Конечно, ковалентная сильнее.

Продолжение вопроса из зала: Ковалентная, тогда бы они не соединялись, а соединялись бы атомами, синий-красный, синий-красный, они все будут сплошь из ковалентных связей.

Алексей Хохлов: Это одна ковалентная связь, между красными и синими, вот она и здесь показана.

Продолжение вопроса из зала: Почему она одна, почему тогда дальше вся синяя не распадается на сине-красные кусочки?

Алексей Хохлов: А здесь дальше тоже ковалентная, всюду вдоль по цепи ковалентная связь, это и есть цепная структура

Продолжение вопроса из зала: И последний вопрос. Каким образом жизнь проявляется на вот этом уровне, молекулярном?

Алексей Хохлов: Сложный вопрос.

Продолжение вопроса из зала: Вы можете отличить живую молекулу от неживой?

Алексей Хохлов: Живые и неживые молекулы абсолютно одинаковы, мы состоим из точно таких же молекул, как и неживая природа.

Продолжение вопроса из зала: Что такое жизнь? И на каком уровне она начинает проявляться?

Алексей Хохлов: Что такое жизнь - это вопрос уже действительно более сложный, этому поводу нужно посвящать не одну, а, наверное, много лекций, но реально, если у Вас в системе происходит размножение, деление клеток, и возникновение новых особей, которые идентичны предыдущим, то это и есть одно из свойств, которое характеризует…

Продолжение вопроса из зала: Полиэтилен - точно так же там происходит.

Алексей Хохлов: Нет, полиэтилен не размножается, точно вам говорю.

Продолжение вопроса из зала: Как это не размножается? чудесным образом размножается, увеличивается.

Алексей Хохлов: Полиэтилен не размножается.

Борис Долгин: Не надо путать увеличение и размножение.

Вопрос из зала: Алексей , насколько вот эти изменения, наномикроструктуры до образования доменов или расслоения, насколько они влияют на достаточно такие масштабные, физико-химические свойства, как вот адгезивные материалы, насколько эта вот связь, напрямую, или как-то там…

Алексей Хохлов: Нет, конечно, все макроскопические свойства полимеров, к которым мы привыкли, связаны со свойством самоорганизации молекул, полимерных макромолекул, составляющих полимерный материал. Скажем так, адгезивы полимерные обычно…

Борис Долгин: Если можно, объясните, что такое адгезивы.

Алексей Хохлов: Одно липнет к другому, пленочку пальцем прижали, она прилипла.

Продолжение вопроса из зала: То есть эффект можно визуализировать?

Алексей Хохлов: Да, этот эффект можно объяснить на молекулярном уровне, почему она прилипает.

Борис Долгин: То есть теперь таким образом мы понимаем, как и почему они устроены. Мы пользовались этими свойствами и до того, а сейчас удалось объяснить.

Алексей Хохлов: Самый классический в этом смысле пример, когда стало ясно, что полимеры- это длинные молекулярные цепи, это не так давно стало ясно, меньше 100 лет назад, это где-то 1925-26 год, 20-е годы 20-го века.

Работы Штаудингера, знаменитого немецкого физика, химика, которому за эти работы  в 1953-м году была присуждена Нобелевскаая премия. Вот он действительно доказал, сначала это не воспринималось научным сообществом, что эти полимеры, с точки зрения тогдашней науки не очень хорошо охарактеризованные вещества, они состоят из длинных молекулярных цепей,. И первые работы, которые начали объяснять свойства полимеров, они только это и использовали, что полимер - это длинные молекулярные цепи, и первая теория, которая была создана,  - это классическая теория высокоэластичности резин.

Резины бывают только полимерные, это совершенно уникальный материал, вы руками можете растянуть в несколько раз, потом отпускаете, форма возвращается, таких материалов неполимерных нет.

И вот классическая теория высокоэластичности, которая была разработана в начале, в самом начале 30-х годов, Куном, Гутом и Марком, исходила из того, что резина - это просто сшитые полимерные цепи, там есть сшивки, и есть длинные цепи. Оказалось возможным построить теорию, которая по точности предсказаний действительно совершенно уникальная, она предсказывает не только линейные свойства, к которым мы привыкли в физике, но и нелинейную высокоэластичность резин.

Продолжение вопроса из зала: Я почему задала этот вопрос - потому что, как правило, эти свойства связаны напрямую с химическим составом мономеров и их химической природой, а наноструктура - это уже как бы, наверное,  вторично все-таки.

Алексей Хохлов: Наноструктура возникает за счет...

Продолжение вопроса из зала: За счет химической... понятно, но как-то рассматривать их на...

Алексей Хохлов: Мы смешиваем не просто там шарики, , мы смешиваем определенные молекулы, которые имеют определенную форму, определенную архитектуру, как говорят, первичную структуру, и благодаря этому и возникают пространственные структуры.

Продолжение вопроса из зала: Наноструктура - это как бы "application" к химической структуре.

Алексей Хохлов: Да, пространственная структура возникает, безусловно, благодаря тому, что есть некоторые первичные структуры мономерных звеньев вдоль по цепи. Эта вот связь, у меня был последний раздел, где я хотел рассказать о наших работах по дизайну последовательностей в полимерной цепи, которые приводят к требуемым свойствам. Вот это как раз связь первичной и пространственной структуры.

Вопрос из зала: Как известно, все расчеты нельзя сделать абсолютно точно, скажем, химики уравнения Шредингера приближают какой-то довольно простой моделью, потому что точно посчитать даже атом водорода, как известно, невозможно. Насколько можно упрощать квантовые свойства молекул, и как вы поняли, что вот эта точность достаточна?

Алексей Хохлов: Во-первых, атом водорода можно посчитать абсолютно точно с помощью квантовой механики.

Борис Долгин: Может быть, даже расширим вопрос до роли статистических методов?

Алексей Хохлов: Да, я понимаю, что когда мы говорим о том, что мы рассматриваем большое число частиц, то, конечно, мы приближения делаем. Например, в классической молекулярной динамике мы рассматриваем определенные потенциалы взаимодействия между мономерными звеньями, они действительно должны вычисляться строго на основе квантовой механики, но никто этого не делает, просто вычисляют исходя из полуэмпирических соображений. В каких-то случаях это приводит к ошибкам в предсказательной структуре, в каких-то - нет. Есть специальная область компьютерного моделирования, люди знают примерно, скажем, какие потенциалывзаимодействия нужно выбрать, чтобы посчитать систему органических молекул, систему неорганических молекул и так далее.

Вопрос из зала: Как вы понимаете, что ошибка невозможна, при данном уровне точности?

Алексей Хохлов: Всегда предсказания компьютерного моделирования сравниваются с экспериментальными результатами, и во многих случаях действительно возникают расхождения, и тогда смотрят, где ошиблись в потенциалах и так далее. В других случаях очень точно предсказывают структуру, тогда говорится, что если у нас аналогичные какие-то молекулы в другой ситуации встречаются, то, наверное, поля потенциалов хороши для этого класса молекул.

Борис Долгин: Может быть, все-таки действительно по последней части, то, что вы хотели бы рассказать, потому что звучит очень интересно.

Алексей Хохлов: Там речь идет вот о чем, что уникальная пространственная структура многих биополимеров определяется последовательностью звеньев в цепи. Задачу можно поставить таким образом: можно ли добиться аналогичным образом аналогичной самоорганизации для синтетических полимеров, регулируя в них последовательность звеньев?

Мы поставили такую задачу, целая серия работ выполнена была, но я два слова хотел сказать о работах, в которых мы пытались смоделировать такие последовательности, которые приводят к структурам, аналогичным белковым, когда центральное ядро - эти гидрофобные звенья, которые притягиваются в воде друг к другу, - окружено оболочкой из гидрофильных звеньев, и за счет существования этой оболочки глобулы остаются стабильными в этом растворе. Действительно удалось получить такие молекулы, и удалось найти метод, каким образом молекулы с такой структурой, ядро-оболочка, можно синтезировать. Это оказался очень простой  одностадийный метод - это полимеризация в плохом растворителе, когда звенья притягиваются, с одновременным образованием глобулы.

Оказалось, что в этом случае такая структура - ядро-оболочка - получается автоматически, и в принципе дальше у нас пошли работы, в которых мы постарались провести организацию некоторого куска этой молекулы, некоего центра вблизи поверхности, чтобы промоделировать уже каталитические свойства белковых молекул, то есть ввести каталистически активные группы в поверхностный слой белковых молекул. Вот это фактически была такая серия работ, но сейчас уже смысла вдаваться в подробности нет. Единственное, что я хочу сказать, - что, в принципе, вот этот класс задач, связанный с дизайном последовательностей, напрямую связан с концепцией эволюции в науке о полимерах.

Концепция эволюции, вот смотрите  основные положения, мы знаем что биополимеры, то есть белки, ДНК, РНК, обладают сложными последовательностями мономерных звеньев, которые кодируют или функции, или структуру, или и то и другое для этих молекул. С другой стороны, вот эти сложные последовательности должны статистически отличаться от случайных. В ДНК мы знаем, что последовательность определяет информацию, то есть явно неслучайная последовательность, а что могло происходить в самом начале эволюции, когда полимеры первые синтезировались где-то в первичном, бульоне?

Они могли быть только случайными, потому что возможен был только случайный способ соединения звеньев, то есть исходные полимеры могли иметь только нулевую информационную наполненность, и вопрос, который в связи с этим можно поставить: как можно описать увеличение информационной сложности последовательностей полимеров в ходе молекулярной эволюции? как эта информация возникала? И, в отличие от эволюции с динозаврами, информационная наполненность - это математически определяемая величина, поэтому, в принципе, это вопрос количественный - там соответствующие характеристики, энтропия Шеннона, другие характеристики, как они эволюционировали, как получалась  информационная наполненность, как она могла вообще возникать, потому что очевидно, что если у вас есть случайная последовательность, в ней происходят случайные мутации, то вы опять получите случайную последовательность.

Мы рассматривали разные модели, как может происходить нарастание информационной сложности. Общий ответ состоит в том, что это достигается введением взаимосвязи конформации полимерной цепи, и эволюции последовательностей, то есть если у вас мутации происходят в каждом месте с равной вероятностью, то ничего вы не получите, никакой информационной сложности, а если мутации происходят на границе, на периферии глобулы, с одной частотой, в центре - с другой частотой, то в результате такой эволюции последовательностей вы можете получить информационную сложность. Можно промоделировать восходящую ветвь эволюции, в результате которой в конце концов вы имеете вот такую симпатичную полимерную глобулу.

И нисходящую, когда в результате эволюции последовательностей у вас диблок: один блок красный - другой желтый; очевидно, такая последовательность никакой информационной наполненности не несет. Вот это я имел в виду, когда говорил о связи самых общих проблем молекулярной эволюции с проблемами науки о полимерах, с проблемами дизайна последовательностей блоксополимеров.

Лев Московкин: Действительно, эта часть самая интересная, наверняка вы еще что-то не сказали, поскольку на мои вопросы, которые я приготовил, вы уже ответили. В тупик вас поставить все равно невозможно.
В эволюции сначала энзимные свойства, как и наследственные, несла РНК…

Алексей Хохлов: Да-да, есть такая теория.

Лев Московкин: Вопрос, как появляется информация? потому что жизнь есть способ существования информации. И что делать нам с тем, что особенно продвинутые эволюционисты возродили жизненную силу?

Алексей Хохлов: Я про это ничего не знаю, а что касается того, как возникает информация, я вам показал точную модель, в которой информация при определенном виде эволюции приводит к структуре, содержащей информационную наполненность, а при других параметрах эволюции получаются в конце  некие тривиальные последовательности, то есть как происходит нарастание информации в последовательностях, мы это, по крайней мере, для нескольких моделей показали, что такое возможно при определенных правилах молекулярной эволюции последовательностей. Это, конечно, игрушечные модели, как происходило на самом деле, мы не знаем, но показали, что это, в принципе, возможно.

Наталия Демина: Что вы думаете о предстоящей эволюции Академии наук, про все эти объявленные правительством реформы?

Алексей Хохлов: Вы знаете, что мы работаем довольно много в связи с проблемами, связанными с Российской академией наук, и с законом о
Российской академии наук, надо стремиться к тому, чтобы в результате реализации этого закона в выигрыше оказались бы сильные группы, которые получали бы больше гораздо финансирования, чем сейчас. Вот это основная задача  -  организовать сейчас деятельность Российской академии наук, агентства научных организаций таким образом, чтобы обеспечить опережающую поддержку сильных научных групп, которые работают на современном уровне, таких не очень много, к сожалению.

Наталия Демина: Как вы относитесь к тому, что Профсоюз научных работников РАН назвал вас и других коллег, которые работали над моделью организации институтов, коллаборационистами?

Алексей Хохлов: Понимаете, у профсоюза есть определенные задачи; задачей профсоюза, естественно, как любого профсоюза, является защита работников вне зависимости от качества их работы. Любой профсоюз - шахтеров и так далее. Поэтому я пониманием к их деятельности отношусь, и они прекрасно понимают, что реализация тех изменений, которые мы предлагаем, приведет к сокращениям. Естественно, как любой профсоюз, он будет против сокращений.

Мы считаем, что без этого не обойтись, но другое дело, что это надо делать постепенно, методом эволюционным, потихонечку, и так, чтобы все продолжало работать. Это необходимая вещь, потому что так, как была организована наука, не только в Российской академии наук, а вообще в российских научных учреждениях, она организована быть не должна. Не должны существовать такие громадные монстры-институты из 2 тысяч человек: не все работают одинаково эффективно. За то время, когда происходили  изменения в нашем обществе, в Академии наук они происходили не столь быстро, и, с другой стороны, возникала самоуспокоенность, очень много людей практически перестали работать, начали давать себе послабления, мы же не можем сказать, что все работают одинаково эффективно.

В других странах есть жесткая система: если не работаешь эффективно, остановился, то в фундаментальной науке ты уже работать не можешь, выше какого-то возраста - иди преподавай или в какую-то компанию заниматься наукоемкими вещами, не связанными с высокой наукой. У нас такого не было, фактически вся сфера, связанная с прикладными исследованиями, компаниями, была полностью потеряна, поэтому возникла такая консервация, но ясно, что как-то надо ситуацию эту менять.

Наталия Демина: Правильно ли я поняла вашу точку зрения, что вы считаете, что в данной ситуации надо смириться и попытаться из этой реформы получить какую-то пользу?

Алексей Хохлов: Закон принят, это было решение высшего руководства страны, это первое, надо понять. Второе - надо понять, что в рамках этого закона нам надо жить, существовать. Вот мое мнение относительно того, что очень многие сотрудники институтов - и Российской академии наук, и других научных институтов - работают не на современном уровне мировой науки – оно напрямую не связано с законом о РАН.

Я помню, что еще в прошлом году, до всякого закона, шокировал часть общественности, когда выдвинул соображение, что в российской науке слишком много отдыхающих. Действительно, слишком много,  люди спят спокойно, где-то часов в 11 встают, протирают глаза, идут на работу попить чай, сходить в столовую, и потом идут назад, слишком много у нас таких людей, мы же все это знаем. А у многих вообще трудовые книжки лежат в научных институтах, а они работают где-то на стороне, и это их вполне устраивает, и это мы тоже знаем.

Конечно, это надо менять, безотносительно к этому закону, закон касается одного сектора - Российской академии наук, а наука гораздо шире. И это надо менять во всей нашей науке, а не только в Российской академии наук. То есть то, что я говорил до реформы о необходимости изменений, возрастания роли грантовой системы, я и остаюсь приверженцем этой точки зрения.

Наталия Демина: Один академик, не буду называть имя, потому что не спросила разрешения, критиковал вашу модель с коллегами, говоря, что в вашей модели пропадает институт, то есть вы видите только лаборатории, научные группы, а институтов вы, получается, не замечаете. И в вашей модели судьба институтов вам не важна, правильно ли он вас понял?

Алексей Хохлов: Совершенно неправильно, дело в том, что речь не идет о том, что судьба институтов не важна. Всегда есть некое динамическое равновесие, в любой системе. Вот я говорил о химических реакциях. Есть равновесие, сейчас равновесие сдвинуто явным образом в сторону дирекций институтов от лабораторий. Конечно, должно быть и то, и другое, и они должны как-то дополнять друг друга, но сейчас фактически получается всевластие директора, многие институты превратились в удельные княжества, и есть принижение некоторое роли активно работающих лабораторий.

Мы считаем, что необходимо повысить статус  активно работающих ученых.  И дирекция, наоборот, должна не пытаться регулировать активно работающие лаборатории, она должна пытаться их создавать активно, привлекать на свою сторону, переманивать хороших ученых, как это во всем мире происходит. Борьба за хороших ученых, и директор определяется не тем, сколько он там сам чего-то сделал, а директор, его сила, определяется тем, сколько он сумел пригласить хороших, активно работающих ученых, которые именно его предпочли, чтобы создать лабораторию в его институте. В этом направлении надо двигаться, с моей точки зрения, а сейчас равновесие, к сожалению, сдвинуто в другую сторону.

Даниил Наумов: Вы считаете, что нужно сохранить только сильные лаборатории? То есть нужно, чтобы остались только острова, или важно сохранение научной среды, гетерогенной среды?

Борис Долгин: Я прошу прощения, а есть ли научная среда в слабых лабораториях, можно ли считать эту среду научной?

Даниил Наумов: Лаборатории не делятся только на сильные и слабые, есть средние, правильно? Что, нужно оставить только бриллианты?

Борис Долгин: То есть - как провести черту? Вопрос заключается в этом?

Алексей Хохлов: Надо повышать роль сильных лабораторий, давать им больше ресурсов, безусловно, и ресурсы же не возникают из ниоткуда. Надо соответственным образом смотреть - если лаборатория ничего не производит, и на протяжении 20 лет идет перемалывание тех истин, которые они разрабатывали еще 20 лет назад, то это не научная среда, это просто растрата ресурсов.

Даниил Наумов: Вопрос про то, нужно ли усилить финансирование лучших, сохранив среднее, или нужно уничтожить среднее, чтобы лучшим жилось совсем хорошо?

Борис Долгин: То есть: где поставить линию отсечения?

Алексей Хохлов: В этом состоит искусство управления. Конечно, нужно развивать лучшие, но, понимаете, что такое лучшие лаборатории, и как вообще все это происходит во многих других странах? Именно из лучших лабораторий отпочковываются  молодые ученые. У нас же пока лидер на пенсию не уйдет, они все находятся в сфере влияния лидера, им просто так комфортно. Вместо этого они должны создавать свои лаборатории и развивать свои направления. Сначала они будут средними лабораториями, потом если они будут хорошими, если лидер успешный, она станет в свою очередь, хорошей. Вот так нужно действовать.

Даниил Наумов: То есть средние тоже нужны?

Алексей Хохлов: Средние нужны. Любому молодому ученому вначале трудно создать сильную лабораторию, и он сначала создает на своем энтузиазме что-то, но свое, понимаете, вот это очень важно, человеку дать рано что-то, но свое, и дать возможность самореализоваться.

Лев Московкин: Очень интересная дискуссия возникла, но тут я с вами категорически не согласен, мне очень нравится вопросы Наталии. Наука же всегда делалась в шарашках, и имитация шарашек…

Борис Долгин: Простите, в течении всей человеческой жизни, истории наука делалась в шарашках, я правильно понял ваш тезис?

Лев Московкин: А иначе не получается, кроме каких-то изолированных коллективов, а вы говорите о наростах. Что нам до того что кто-то чай пьет всю жизнь? у нас таких много, и на Западе таких много, дело в том, что схемы самоорганизации одинаковые - и в ваших моделях, и в человеческом обществе. Вы посчитайте, сколько у вас отходов, сколько вы воды выливаете, чтобы построить модель.

Алексей Хохлов: Вопрос в чем? Я не понял. Я не согласен с тем, что наука делалась в шарашках.

Лев Московкин: Если вы согласитесь, то вопроса нет. Если не согласны, то скажите, с чем.

Алексей Хохлов: Шарашки были только в Советском Союзе, не слышал, чтобы в Америке были шарашки, или во Франции. Шарашки - это не чердак и не подвал, это немножко хуже. Наука на разных стадиях человеческой цивилизации делалась в разных условиях. Сначала они делалась в монастырях, потом вышла в университеты, в университетах не всегда, но делалась на чердаках.  Многие ученые делали ее во вполне комфортных условиях и вполне хорошие результаты получали, несмотря на то, что работают в комфортных условиях, и в Германии, в конце 19-го - начале 20 века, в Соединенных Штатах уже ближе к середине - я бы не сказал о тех условиях, в которых они работают, что это подвали и чердаки.

Лев Московкин: Что касается шарашек, то довольно небольшая часть советской науки делалась там, часть советской прикладной науки действительно там, оборонного назначения, часть…

Вопрос из зала: Я извиняюсь, не только оборонного, здесь вот книжка очень хорошая про шарашки, имеются в виду не только те шарашки, которые мы знаем, Королева , например, но также и Зибера, и имеется ввиду вообще в широком понимании, не важно: подвал или там пыльные лаборатории, имеется в виду какая-то изолированная группа, чем-то защищенная от внешнего давления, но обязательно есть какой-то момент подавления, неважно какой, можно даже его не знать, который заставляет преодолевать, заставляет через "не могу"это делать. А вообще вы правы, я своему начальнику сказал, что я вас застрелю, начал описывать как. Знаете, что он мне ответил? Он склонил свою седую голову и сказал: «Да, я вас понимаю, у вас нет другого выхода, пока я здесь».

Алексей Хохлов: Я не согласен с тем, что необходим элемент принуждения, просто исходя из своего опыта могу сказать: в 1991 году мне было 37 лет, так что я довольно много проработал в Советском Союзе, никто абсолютно на меня не давил, я формулировал задачи в соответствии с внутренней логикой развития науки, которую я определял, читая литературу научную, мы все знали, что происходит за рубежом, вот этого самого Карплюса я прекрасно знал еще, когда был студентом, и никто мне совершенно никогда не диктовал, какими мне задачами заниматься, и получились в результате работы, которые сейчас прекрасно цитируются. И удалось сделать какие-то новые вещи.

Многие из моих работ именно в Советском Союзе были выполнены, и там даже многие, наверно, немножко преждевременно были выполнены, потому что они там где-то начали цитироваться с запаздыванием, но очень хорошо все происходило. В России вообще в 90-е годы о нас забыли, никто меня ни к чему не принуждал. Я исходил из того, что надо развивать свою лабораторию и в МГУ, и в Академии наук, поскольку это определенная миссия, и поскольку я чувствовал, что тут сильная отдача от моих усилий. Мне было это интересно, это абсолютно не какие-то отношения принуждений, никто меня вообще никогда в жизни не принуждал в науке.

Борис Долгин:: Заметим, что все-таки была заметная часть науки, где элементы принуждения были сильнее, - социальные науки, я не могу сказать, что там наши успехи так уж сопоставимы с успехами в естественных науках.

Наталия Демина: Можно еще вопрос, опять же про реформу? Как вы оцениваете возможность сокращения научных сотрудников Академии, как вы оцениваете как эксперт, и согласны ли с вашими оценками те, кто будет проводить эти реформы, будут ли эти сокращения катастрофическими, будет ли организована социальная поддержка увольняемых?

Алексей Хохлов: Я думаю, что, по логике, сокращения должны быть, и довольно существенные. Говорят, почему вот в МГУ нет таких сокращений, но я обращаю внимание, что МГУ- это учебное заведение, и там помимо науки есть элемент, связанный с преподаванием. Я хотел бы подчеркнуть из своего опыта: мне читали лекции много академиков, не буду называть фамилии, все академики читали плохо, а доценты, бывшие фронтовики, которые квантовую механику нам рассказывали как устав строевой службы, - вот это был очень важный момент. Потому что потом уже квантовую механику можно было изучать по-другому, но сначала нужно, чтоб тебе вот атом водорода так объяснили, чтобы ты понял, почему это все возникает и так далее.
Роль преподавателей, которые не являются учеными, но которые могут прекрасно объяснить студентам, очень важна.

Основная миссия преподавателя в вузе - это учить студента. Очевидно, что для целей обучения, должно обеспечиваться также научное исследование на старших курсах и так далее, то есть тут должно быть определенное сочетание. В институтах какой смысл заниматься наукой человеку, когда он это уже не может делать, из-за недостатка идей, недостатка способностей и так далее, что ему перемалывать, так сказать, из пустого в порожнее то, что уже было сделано 40 лет назад? Поэтому есть некая разница, и в науке, особенно в фундаментальной науке должны оставаться только те, кто могут производить определенные знания.

Думаю, что сокращения будут, по логике не могу себе представить, что в дальнейшем государство будет поддерживать фактически людей, которые не производят знаний. Они могут перейти в вузы, у нас есть большой  недостаток в других образовательных учреждениях, в школы, в конце концов, зарплата в школах сейчас очень хорошая, в Москве. Для этого нужно же найти в себе силы подготовить курс, прочитать курс. Я очень рад что в течение 5 лет я преподавал общую физику, аудитория 500 человек, они все дети фактически, 1-2 курс, вы должны держать их внимание, должны рассказывать интересно, увлекательно, это не каждому дано. Ладно, общий курс, по почитайте специальный, но это же надо готовиться, конечно, гораздо комфортнее приходить на работу пить чай и симулировать научную деятельность.

Наталия Демина: Я не спорю о необходимости сокращений, у меня вопрос о масштабах сокращений.

Алексей Хохлов: Я не знаю, что будет в конечном итоге решено в результате реформы. Я высказал свою точку зрения и считаю, что как минимум двукратные сокращения совершенно необходимы в Российской академии наук, и я не понимаю, почему это вызывает такую реакцию. Возможно, в гуманитарных институтах я бы согласился, что это неправильно было бы, а в крупных физических, химических, биологических, математических институтах, конечно, нужно.

Вопрос из зала: Средний возраст 55 лет.

Алексей Хохлов: Не знаю средний возраст. По-моему, больше 55 лет.
Не в возрасте дело, я знаю очень активных ученых, у которых генерация знаний происходит в возрасте 70-75 лет. Знаю тех, которые в уже в возрасте 35 лет закончили заниматься наукой, занимаются непонятно чем, занимаются другими делами, торговлей, а держат трудовую книжку в академическом институте. Конечно, с этим надо бороться, потому что они не только на себя оттягивают ресурсы, но и держатся за помещение, которое там есть, это для них капитал.

Даниил Наумов: А вы не думаете, что двукратные сокращения приведут к тому, что будет остановлен набор молодежи?

Алексей Хохлов: В нашей модели, которую мы предложили, в частности, предполагается, что на определенную долю ставок, которые будут получать институты, могут претендовать только молодые ученые, это обязательно надо сделать.

Даниил Наумов: Значит, будет удар по среднему возрасту, те люди, которые чуть старше порогового возраста, будет удар по ним? Нельзя в 35 лет иметь столько же публикаций, как в 70 лет. Правильно? Наши реалии никогда не бывают идеальны, в нашей стране.

Алексей Хохлов: Это правильно, что не бывают, но я же говорю, делать нужно все вещи с умом и постепенно. Когда говорю о двукратном сокращении, это не значит, что всех надо завтра сократить, нужно потихоньку разрабатывать механизмы, которые позволят постепенно, с каким-то процентом в год сокращать ставки, они же и так выбывают, ставки, просто по естественным причинам, и заботиться о том, чтобы на это место приходили молодые ученые, которые могли бы в дальнейшем двигать науку. В принципе, механизмы для этого есть, к сожалению, из-за этих событий отложились эти федеральные целевые программы.

Федеральная целевая программа  предполагает 1000 лабораторий, опережающую поддержку 1000 активных лабораторий, Постдоки,как раз то, что вы говорите, молодые ученые, то есть будет создан институт постдоков, в которых хорошая зарплата, солидная, и расходные материалы. Там предполагается высокая зарплата. Это вещи реальные, которые вполне надо реализовывать. Вообще говоря, мне кажется, что важно, и это мы говорили в министерстве, не увлекаться тем, чтобы скрутить слабых, а, в первую очередь, нужно пытаться поддержать сильные группы, тех, кто готовит молодых постдоков. И это реализуется. Вместо реформы можно было бы все через финансовые механизмы, через грантовые механизмы попытаться реализовать в мягком варианте.

Борис Долгин: Механизмы определения сильного / слабого.

Алексей Хохлов: Сильный - это сочетание количественных показателей с экспертной оценкой. Должны быть экспертные группы из действительно ведущих ученых, которые формируют экспертные оценки. А исходный мониторинг во всем мире делается по наукометрическим показателям. Они не являются определяющими. Это просто исходная расстановка вех. А затем необходимо уже проводить подробную экспертную оценку и на основании подробной экспертной оценки попытаться получить то или иное решение.

Борис Долгин:: И последняя реплика – Цатурян.

Андрей Цатурян: Можно две? Одна очень короткая. Какими программами молекулярной динамики пользовалась ваша группа?

Алексей Хохлов: Во-первых, классическая молекулярная динамика. Там последнее время это, в основном, LAMPPS, а вот DPD, по-русски - диссипативная динамика частиц, это наши оригинальные программы, у которых есть собственный код.

Андрей Цатурян: Как председателю Совета по науке. Известно, что одна из проблем сокращения состоит в том, что не хочется людям выгонять своих учителей на нищенскую пенсию. Вот есть такая проблема. И поэтому директора, завлабы держат своих учителей на работе - ученых почтенного возраста. Известно, что на Украине эта проблема была достаточно эффективно решена: там постановлением верховных органов власти выдавалась стипендия для ученых, которая была как достойная пенсия.

Ясно, что сейчас в России есть много людей престарелого возраста, которые с трудом могут работать, пенсия которых ничтожна, а сумма зарплаты и пенсии получается приличной. Многие из них ушли бы на достойную пенсию без борьбы. Может быть, в нынешней ситуации, если совет по науке такую инициативу проявит, то я думаю, что научная общественность на это очень хорошо среагирует. Во всяком случае, общество научных работников: в проектах, идеях и программах, которые за последние 5-7 лет вырабатывались, это было краеугольным камнем.  Сейчас в гонке этой реформы об этом забыли. Может быть, есть у государства деньги, может быть, это не так дорого -обеспечить достойную старость нашим учителям? Спасибо.

Алексей Хохлов: Я же не государство. Сколько у него денег, я не знаю, но в целом я совершенно согласен с такой постановкой. Если действительно сделать условия, что человек получает, как на Украине, 80% от своей той зарплаты, которую он сейчас получает, до повышения, которое сейчас императивным образом предписывается, я думаю, что это разумная мера, да. Но это все-таки не совет по науке, общество научных работников – это его профиль, а совет по науке-то что?

Андрей Цетурян: Со своей стороны, я инициализирую такую инициативу. Если бы совет поддержал, все-таки вы ближе к министру, вы созданы приказом министра, может быть, вас лучше послушаются. Давайте попробуем вместе.

Алексей Хохлов: Я в целом поддерживаю. Давайте попробуем разработать какой-то механизм, но он должен быть четким и ясным, что люди, которые уходят на пенсию, получают то-то,то-то,то-то. Но они при этом уходят.

Борис Долгин: К сожалению, время истекло. Можно и нужно. Именно на этом.

Лев Московкин: Денег в стране до хрена! Ливанов вчера в Думе решил этот вопрос, который Наташа задала, ключевой. Батурин весной мне сказал, что готовится 50%-е сокращение. И этот вопрос вызывал истерику в обоих профильных комитетах: и в Думе и Совете Федерации. Вот, а на самом деле Иван Мельников сказал, для чего это все делается, я вам потом на ушко скажу. А вы путаете, мне очень не хотелось с вами дискутировать, потому что мне очень понравилась лекция, на самом деле много ценного, но между строк читается совсем другое, чем то, что вы декларируете. Но одно дело - мотивация, если вы узнаете, какая мотивация, ничего общего с тем, что вы говорите, нет. Развитие науки проявляется по системным эффектам, в этом смысле люди, мы, ведем себя совсем так же, как ваши молекулы, - там разума не видно. Спасибо.

Алексей Хохлов: Это реплика, а не вопрос. В целом, если возвращаться к идее Цатуряна, действительно, я хотел бы напомнить, что в нашей модели для тех, кто после аудита получает статус постоянных сотрудников Российской академии наук, - вообще считается, что 100% у них должно быть заработной платы и при этом возможность заниматься и педагогической, и научной работой сколько хотят до тех пор, пока они хотят этим заниматься.Вопрос Андрею Кимовичу - что вы говорите о более широком круге людей, это тоже надо решать.

Борис Долгин:: Спасибо большое, Алексей Ремович! Это было очень интересно и в собственно научной части, и в той части, в которой мы говорили про организацию науки.

Современный шинный рынок Москвы и Шина Сервис предлагает автолюбителям обширный выбор покрышек – для загородных поездок по бездорожью и покорения скоростных гоночных трасс, для жаркого (или дождливого) лета и снежной зимы. Резина с индикатором износа и расширенным диапазоном эксплуатации, практичные внедорожные шины – купить в Москве именно то, что нужно вашему автомобилю, сегодня может каждый.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях, публичных лекциях и других мероприятиях!
3D Apple Facebook Google GPS IBM iPhone PRO SCIENCE видео ProScience Театр Wi-Fi альтернативная энергетика «Ангара» античность археология архитектура астероиды астрофизика Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса визуальная антропология вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология глобальное потепление грибы грипп демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии коронавирус космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. открытия палеолит палеонтология память педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы ракета растения РБК РВК регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы Сингапур смертность Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа эволюция эволюция человека экология эпидемии этнические конфликты этология ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.