Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
27 апреля 2017, четверг, 00:24
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

11 мая 2016, 17:52

«Запрещенная» химия

Артем Оганов
Артем Оганов
«Полит.ру»

«Полит.ру» публикует стенограмму постановки ProScience Театра, которая прошла 11 апреля в Центральном Доме журналиста. С темой «"Запрещенная" химия» выступил Артем Оганов — выдающийся химик, кристаллограф, профессор и заведующий лабораторией компьютерного дизайна материалов в Университете штата Нью-Йорк (Стони-Брук), адъюнкт-профессор МГУ, почетный профессор Гуйлиньского университета, руководитель Лаборатории компьютерного дизайна материалов МФТИ, профессор Сколковского Института Науки и Технологий. Вечер вел журналист Никита Белоголовцев.  

Никита Белоголовцев: Добрый вечер, дамы и господа, меня зовут Никита Белоголовцев, я рад вас всех приветствовать на очередном представлении ProScience Театра. Предлагаю вам всем поприветствовать главного героя нашего сегодняшнего представления, это Артем Оганов. Думаю, что если вы все сегодня здесь оказались, вы, разумеется, знаете, кто такой Артем, но тем не менее для того, чтобы ни одна деталь не ускользнула от вас в самом начале, традиционное досье на героя нашего сегодняшнего вечера, ну и после этого начнем. 

 

Наталья Харламова: Артем Романович Оганов родился 3 марта 1975 года в Днепропетровске. Вырос он в Москве, в 1997 году получил красный диплом геологического факультета МГУ по специальности «кристаллография и кристаллохимия». Вскоре после этого он защитил кандидатскую по кристаллографии в Университетском колледже Лондона, а спустя пять лет получил степень доктора наук в Цюрихском политехническом институте. Последние восемь лет Артем Оганов – профессор и заведующий лабораторией компьютерного дизайна материалов в Университете штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук. Кроме того, под его руководством работают лаборатории в России, в Московском физико-техническом институте, а также в Китае. В прошлом году Артем Оганов стал профессором Сколковского института науки и технологий. Он известен своими работами в области теоретического дизайна новых материалов, изучения состояния вещества при высоких давлениях и разработки методов предсказывания структуры и свойств веществ.

Фото: Наташа Четверикова

Никита Белоголовцев: Артем, все верно? Ничего не напутали?

 

Артем Оганов: Ну да, вполне, ну пожалуй, можно добавить, что сейчас в основном я живу здесь, в России, и мое основное место работы – это как раз Сколковский институт науки и технологий. 

 

Никита Белоголовцев: Артем, два вопроса. Я знаю, что вам их периодически задают, возможно, задают чуть чаще, чем вы бы хотели на них отвечать, но, простите, у нас тут, как у фигуристов, все-таки какая-то часть обязательной программы должна быть. Вопрос первый – скажу честно, у меня гораздо больше друзей гуманитариев, и, например, лента моего «Фейсбука» – это все-таки скорее гуманитарная лента. При этом даже в ней вы серьезно отличаетесь от значительной части российских ученых, потому что вы, пожалуй, единственный человек, к которому абсолютно систематически употребляется приписка «будущий нобелевский лауреат», или «если уж не Артем Оганов, то кто?», и «если этот человек не получит Нобелевскую премию, то нас там часто не любят», и так далее. И я, конечно, знаю, что вы это тоже слышали некоторое количество раз. Вот скажите, вы для себя сформулировали какое-то отношение к этому? Вы стараетесь этого не замечать, или вам это придает сил, или это все наши журналистские домыслы и нам надо хотя бы кого-нибудь называть будущим нобелевским лауреатом? Как вы относитесь к вот этому восприятию вас?

 

Артем Оганов: Да нормально отношусь, и одновременно никак не отношусь, и неплохо или даже хорошо отношусь. Всего понемножку. Вы знаете, мне кажется, что самое главное для человека – это не быть богатым, а быть счастливым. И точно так же для ученого самое главное – не получить какие-то премии, призы и так далее, а раскрыться, реализовать свои таланты, их преумножить и заниматься любимым делом. Вот это меня волнует гораздо больше, чем все остальное, и от премии этой или какой-либо другой я, конечно, не откажусь, я буду крайне ей рад, точно так же как я бы не отказался от, скажем, миллиарда долларов в конвертике, но, вы знаете, как-то переживать, что этого миллиарда у меня пока нет или как-то строить всю свою жизнь, чтобы получить этот миллиард, было бы, мне кажется, глупо, жизнь – она одна, и надо делать так, чтобы быть счастливым как человеку и раскрыться как ученому. Приведет это к премиям, не приведет это к премиям... Премии вторичны, а то, за что их дают, первично. 

 

Никита Белоголовцев: Еще один момент, на котором вы в том числе и сами акцентировали некоторое внимание, сказав, что сейчас больше проводите времени в России. Ваша фамилия опять-таки является некоторым аргументом в спорах или разговорах о том, как чувствует себя ученый в России сейчас. И в общем часто в каких-то разговорах об утечке мозгов, об условиях говорят: «Ну вот есть же у нас Артем» – и поднимают вас на знамена таким образом. Я вот что хотел у вас спросить – существует ли в современном мире для вас понятие «российский ученый», «ученый, работающий в России» или это опять такие больше наши журналистские досужие домыслы? И что делает вас именно российским ученым? И можно ли вас называть российским ученым, учитывая лаборатории за пределами России?

 

Артем Оганов: Вы знаете, поскольку вы начали с моей фамилии, моя фамилия – вообще фамилия карабахских армян, она была русифицирована сто лет назад во время известных погромов. Тем не менее я себя чувствую, конечно же, армянином, и, конечно же, россиянином, потому что я здесь вырос, потому что здесь я сформировался как человек, впитав в себя именно русскую культуру, как ученый я в общем сформировался тоже здесь, поэтому, конечно, я российский ученый, хотя русской крови во мне нет ни капли. Я российский ученый, хотя работал после России во многих странах, но, пожалуй, только две страны оказали серьезное воздействие на мое формирование – это Россия и Великобритания. В Великобритании я писал свою кандидатскую, и вообще те пять лет, что я там прожил, оказали на меня очень большое воздействие. После этого я уже был полностью сформирован как ученый, и в других странах я скорее реализовывался, чем формировался. Так что я, можно сказать, на 90% российский ученый, на 10%, если хотите, британский, но для округления можно сказать, просто российский. По поводу того, есть ли такое понятие, как «российский ученый», ну, конечно, есть, ну послушайте, есть понятие «российский художник»? Конечно, есть. Ну как, ну а Поленов – он кто? 

 

Никита Белоголовцев: Художник – он понятнее, на него условные березки большое все-таки влияние все-таки оказывают.

 

Артем Оганов: Есть русский писатель, правда? Есть. Русский писатель – это тот, кто сформирован русской культурой. Есть российский ученый – тот, кто сформирован российской образовательной системой. Ну вот это я, в частности. Так же как и сотни тысяч других. Так что, конечно, я себя считаю, российским ученым, да, собственно, и на западе, я думаю, тоже меня считают, наверное, российским ученым. Прежде всего потому что когда меня спрашивают «кто ты?», я говорю, что я из России. На самом деле для меня на западе было большим сюрпризом, когда я только-только туда попал в 1998 году, что мы все для них русские; хотя я карабахский армянин, моя мама родилась на Украине, папа в Грузии, на западе никого это собственно не волнует. Моя мама, украинская еврейка – вполне себе русская для них. Или там какие-нибудь мои друзья из Таджикистана – они тоже абсолютно русские для них. Они вообще не видят никакой разницы. И я так подумал-подумал и понял, что в этом есть своя какая-то правда, мы действительно были в одной стране, воспитаны в значительной степени в сходном культурном фоне 

 

Никита Белоголовцев: Хотел вам предложить, Артем, сформулировать в нескольких словах тему нашего сегодняшнего разговора. У вас в любом случае это получится правильнее, чем у меня. Возможно, у нас есть несколько человек, которые конспектируют, им важно вначале четко сформулировать, о чем мы будем говорить с вами в течение ближайшего примерно часа.

 

Артем Оганов: Вкратце я бы сказал так. Принято говорить, что химия была наукой XIX века, физика – XX, а биология – XXI . Многие думают, что химия уже изучена вдоль и поперек. Этой лекцией я постараюсь вас убедить в том, что это не так и что в химии еще очень много предстоит открыть и понять. 

 

Никита Белоголовцев: Скажу честно, мой роман с химией закончился аккурат с окончанием 9 класса.

 

Артем Оганов: С началом романа «Война и мир»

 

Никита Белоголовцев: С началом романа «Война и мир» и с началом учебника органической химии. Он заставлял меня потом путать имена ученых-химиков и совершать всякие безумные вещи. И в связи с этим у меня такой немножечко дилетантский вопрос – о вас говорят и пишут как об ученом-теоретике, и для меня это, честно говоря, немного загадочная вещь, потому что подавляющее большинство ваших коллег, занимающихся другими научными дисциплинами, в общем заставили думать о том, что теория и практика – это очень условные и очень схематичные вещи в современной науке. И человек, который занимается теоретической биологией и делает что-то с геномом, потом идет к суперкомпьютеру и просчитывает миллиард вариантов, то есть по сути приводит это все к каким-то практическим вещам. Правильно ли называть вас теоретиком или в вашем случае в общем это тоже условное разделение?

 

Артем Оганов: Нет, это абсолютно правильно, я действительно теоретик, и хотя эксперименты до сих пор на лекциях показываю, то, что я не экспериментатор, я понял ещё на первом курсе. Мой первый и последний эксперимент был на практикуме по физике в МГУ, где нужно было измерить плотность стального бруска и оценить погрешность измерения. Мое измерение было такое – 7,6 г/см3 между прочим, правильная плотность стали, плюс-минус 15 г/см3. После чего преподаватель сказал мне, что результат правильный, погрешность я оценил правильно, «у вас золотая голова, но кривые руки». Я понял, что мое предназначение не в эксперименте.

 

Никита Белоголовцев: Хорошо, тогда я предложу вам перейти к первому лекционному фрагменту – предсказание материалов, если можно его так озаглавить. Прошу вас.

 

Артем Оганов: В последние лет десять или около того была решена важнейшая задача, центральная задача кристаллографии, одна из центральных задач физики и материаловедения – задача предсказания кристаллических структур. До того она считалась нерешаемой. И она была во многом решена работами моей лаборатории, а также трех-четырех других лабораторий по всему миру. И это дало нам в руки мощнейшее орудие, с помощью которого мы можем изучать химию на компьютере. Не в эксперименте, а на компьютере. И я вам хотел бы рассказать немножечко про это.

Во-первых, речь пойдет о том, что при необычных условиях возникают химические соединения, которых согласно классической химии не должно быть. Прежде чем мы перейдем к другим аспектам, я хотел бы просто освежить понятие о трех китах, на которых держится химическая наука.

Прежде всего это периодический закон Менделеева, которому, я думаю, должен завидовать каждый уважающий себя химик, потому что периодический закон Менделеева – это по определению то открытие, более великого по сравнению с которым никогда не будет. Менделеев, если хотите, срубил джек-пот. Он совершил самое великое по определению открытие в химической науке. Понятие валентности. Это понятие очень-очень важное, во многих случаях оно позволяет прогнозировать, каков будет состав устойчивого химического соединения. Это понятие ввел великий английский химик Джон Долтон или, как мы его называем, Дальтон. Он был, кстати, первооткрывателем не только понятия валентности, но и дальтонизма, он сам был дальтоником. Кстати, я тоже дальтоник. Дальтон, или Долтон, как более правильно, рисовал валентности, как крючочки у атомов, вот скажем, у водорода один крючочек, у хлора тоже один крючочек, значит, устойчивый состав – один к одному. У натрия один крючок, у хлора один крючок – тоже один к одному. У водорода один крючок, но у кислорода два крючка – значит, один кислород может зацепить два водорода. Вот и получается состав H2O. Вот так Долтон на самом деле дал нам возможность предсказывать, составы химических соединений. Мы об этом поговорим чуть позже. Структура вещества является важнейшим третьим китом в понимании химии. Не зная структуру вещества, мы не можем ничего понять про то, как это вещество функционирует, какие у него свойства, почему и когда оно образуется и так далее. 

По поводу предсказания кристаллических структур. Мы это делаем при помощи комбинации эволюционного алгоритма, который мы создали, я и мои студенты, и квантово-механических расчетов. Квантово-механические расчеты стали реальностью за последние несколько десятилетий, практиковаться достаточно массово они стали начиная с 80-х годов. И вот сочетая квантово-механические расчеты и наш эволюционный алгоритм, мы смогли эту задачу решить. 

Давайте сделаем один шаг назад и посмотрим на большую картинку. Что определяет структура вещества? Вообще говоря, она определяет все. Посмотрим на такие две формы одного и того же вещества, как графит и алмаз. И то и другое углерод. Один из них сверхмягкий, другой сверхтвердый. Один черный непрозрачный, другой бесцветный прозрачный. Один проводит электричество, второй не проводит. Почему такие разные свойства? Только потому, что атомы расположены по-разному. Структура определяет все. Может быть, даже еще более впечатляющий пример того, как структура определяет свойства или функции – двойная спираль ДНК, как она передает генетическую информацию от обоих родителей ребенку. Посмотрите на функции ферментов, сложно спутанных белковых молекул, форма которых, структура во многом определяет их функцию: какую именно молекулу они будут, например, расщеплять, какую именно молекулу они будут переносить и куда именно вставлять. 

Определение кристаллических структур. Структуры ДНК, и структуры белков, и всего того, что мы знаем, были определены методами кристаллографии. Кстати, 2014 год ООН провозгласила годом кристаллографии, потому что исполнялось сто лет, если точнее, сто один год со времени первой расшифровки кристаллической структуры. Первая кристаллическая структура была расшифрована в 1913 году папой и сыном Брэггами. Первые структуры были очень простые – каменная соль, алмаз и цинковая обманка. Кстати говоря, Уильям Лоренс Брэгг – самый молодой нобелевский лауреат по физике за всю историю. По химии, по-моему, тоже никого моложе нет, он стал нобелевским лауреатом в 25 лет. И эта одна из самых заслуженных Нобелевских премий вообще за всю историю. Итак, уже сто с небольшим лет мы умеем экспериментально расшифровывать кристаллические структуры с помощью дифракции рентгеновских лучей; это же явление было использовано также для расшифровки таких сложных структур, как ДНК, белки, РНК и так далее, все эти невероятно сложные и интересные биологические объекты. 

Что касается предсказания кристаллических структур, то до недавнего времени считалось, что эта задача никогда не будет решаемой. Почему? Ну очень просто. Если вы ищете самую устойчивую структуру, то, значит, вам нужно найти состояние с наименьшей энергией. Физики так говорят: наибольшая устойчивость – это наименьшая энергия. Значит, вы перебираете разные варианты расположения атомов в пространстве, рассчитываете энергии и смотрите, где энергия самая низкая. Ну вроде бы все просто. Кроме того, что возможных вариантов расположения атомов в пространстве астрономически много, и чем больше у вас атомов, тем экспоненциально больше этих вариантов. Экспоненциально – это самый быстрый рост. Это значит, что если вы увеличиваете число атомов вдвое, то сложность задачи растет не в два раза, а, может быть, в триллион раз. То есть даже если вы для каких-то очень простых систем нашли какой-то метод, как только вы чуть-чуть усложните задачу, и она мгновенно станет нерешаемой. На самом деле даже для очень простых систем она уже нерешаема: для систем примерно с десятком атомов в элементарной ячейке речь идет примерно о ста миллиардах вариантов расположения атомов в пространстве. Вам потребуется около тысячи лет, чтобы их все перебрать. А если атомов не десять, а двадцать или тридцать, то вам потребуется больше, чем возраст Вселенной. А знаете, сколько атомов в молекуле ДНК? А я сам не знаю. Там много десятков тысяч атомов. То есть понятно, что эта задача мгновенно обрубается. Даже мечтать нечего. Да какая ДНК, даже простые кристаллические структуры уже становятся непредсказуемыми. Но тем не менее мы нашли способ решать эту задачу, и этот способ основан на двух простых идеях. Первая идея – чтобы найти наилучшее решение, вам не нужно перебирать все возможные решения, мы знаем, это бесперспективно, вам нужно всего лишь найти наиболее быстрый путь к оптимуму. Ну сами посудите, нужно найти адрес – Дом журналиста, Никитский бульвар, дом 8, да? Город Москва. Российская Федерация. Наивно было бы пытаться решить эту задачу, стучась в каждую дверь на поверхности земли и спрашивая: «Это Дом журналиста?» – «Нет, это Мадагаскар, до свидания». «Это Дом журналиста?» – «Нет, это вообще-то Перу, до свидания». «Это Дом журналиста?» – «Нет, это Тонга», например. Вот так эту задачу, мы знаем, не решить. Также и с кристаллическими структурами. А как ее можно решить? Методом последовательного сужения пространства поиска. А, Российская Федерация, нузначит, не надо в Мадагаскар ехать. А, Москва, понятно, значит, не Комсомольск-на-Амуре. Ах, Никитский бульвар, ну так а что мы делаем, скажем, в Кунцево? Дом 8? Ну все понятно, вот он, нашли. Такое последовательное сужение сделать можно, и оно осуществляется благодаря эволюционным алгоритмам. Эволюционные алгоритмы, как мы знаем из своего собственного существования, позволяют решить за конечное и не очень большое время очень сложные оптимизационные задачи. Кстати, надо сказать, что можно сконструировать бесконечно много эволюционных алгоритмов, и разные алгоритмы используются, например, для дизайна самолетов, пароходов, автомобилей, но каждый раз, когда вы применяете такой алгоритм для новой задачи, вам нужно его сконструировать реально заново. И вот мы такой алгоритм для предсказания кристаллических структур очень долго пытались создать и в конце концов преуспели. Назвали этот метод «USPEX (Успех)», по понятным причинам, но есть еще и научная аббревиатура – Universal Structure Predictor Evolutionary Crystallography.

И вот когда мы этот метод опубликовали, на нас сразу же накинулись люди. Я помню, как-то ко мне прилетел один коллега из Канады. Представляете, я работаю в Швейцарии, прихожу к себе в кабинет, вдруг смотрю – мой знакомый из Канады стоит у меня под дверью. «Ты че тут делаешь, друг?». Он говорит: «А я хочу посмотреть, действительно ты умеешь делать то, что ты говоришь?» Я говорю, ну пойдем, покажу. У него потом глаза были такие расширенные, что он сам на себя не был похож. Он был очень счастлив, очень впечатлен. А после выхода наших работ наши коллеги опубликовали их обзор и сказали, что эти работы не только эволюционные, но и революционные. 

У нас все начиналось с того, что был проект, в который никто не верил, даже, честно говоря, я сам не верил, что мы преуспеем. Это был единственный раз в моей жизни, когда я занимался чем-то, во что я сам не верил. Так мой принцип – всегда верить в то, чем ты занимаешься. Но все говорили, что задача нерешаема, и я тоже какое-то время повелся, можно сказать, на это. А выросло это дело в огромный проект, много миллионов долларов вложений, тысячи пользователей, сотни публикаций и так далее. В напоминание о важности квантовой механики здесь показаны австрийские шиллинги с изображением Эрвина Шредингера, отца квантовой механики. Сейчас у них там евро, и квантовая механика, очевидно, не в почете, никакого Шредингера нет, а печатают они там, по-моему, каких-то зайчиков или политиков. Кого они печатают, кстати?

 

Никита Белоголовцев: Я не видел австрийский евро, вот скажу честно. 

 

Артем Оганов: Они там, по-моему, все одинаковые, нет?

 

Никита Белоголовцев: Нет, у них есть право печатать свою монету.

 

Артем Оганов: Ну хорошо. Так вот как мы решаем эту задачу? Вот реальная картинка из реального расчета, это сплав золота и палладия.

Эту многомерную энергетическую поверхность, где много переменных от каждого атома, мы спроецировали на два измерения. И что мы видим? Области низких энергий, то есть стабильных структур. Очень четко очерчена область низких структур, стабильных состояний. И вот наиболее устойчивая структура – та, в которой наименьшая энергия. Самая синяя точка на этой поверхности. Вот ее нам нужно найти. Расчет делает первые несколько попыток в разных областях вот этого пространства и очень быстро понимает, что хорошие структуры существуют в этой области и нужно сконцентрировать внимание на этой области. А в других областях шансов найти хорошие структуры мало. И эти области он опробует по-прежнему на всякий случай, но не очень тщательно. То есть, как вы видите, мы отказываемся от идеи опробовать все возможные решения, пройтись по всей поверхности земли в поисках ДомЖура. Мы вначале опробуем все пространство, но очень бегло, затем находим наиболее перспективную область и на этой перспективной области все более и более и более сужаем свое внимание. Все более и более и более фокусируем свое внимание до тех пор, пока не находим искомое решение. 

Вот, знаете, говорят, одна картинка лучше, чем тысяча слов. А одно видео лучше, чем тысяча картинок. И сейчас мы с вами увидим, как работает этот поиск. Мы начинали со случайных разупорядоченных структур, и в ходе эволюции они приходят к структуре алмаза. Вот это, собственно, тот самый результат, который я показал своему канадскому коллеге, который прилетел вот просто из Канады, чтобы посмотреть, может ли такое чудо на земле расти. Задача в этом расчете ставилась такая – предсказать устойчивую структуру углерода при давлении в миллион атмосфер. Мы знаем, что это алмаз, но как вы видите из расчета, мы начинали с разупорядоченных таких случайных структур и достаточно быстро пришли к структуре алмаза.

Можно сделать несколько более амбициозное расширение этого метода и научить его предсказывать не только структуру по химической формуле, но и саму химическую формулу. Вы спросите: «Как это можно сделать?» Очень просто. Нужно, чтобы вы как пользователь задали имена химических элементов, программа будет пытаться из них сварить разные кристаллические структуры и затем с помощью достаточно простой элементарной термодинамики определять, какие состояния будут более устойчивы, чем любые другие. То есть какие состояния будут в системе существовать бесконечно долго, не пытаясь распасться на другие состояния в этой системе. Ну вот мы, например, приложили это к системе марганец-бор. Мы нашли все известные устойчивые соединения, плюс к тому мы нашли соединение MnB3, которого экспериментаторы никогда не видели. И мы были озадачены. То есть получается, что экспериментаторы что-то проглядели, ну или мы предсказали что-то лишнее. Понимаете, 60 лет эту систему изучали по всему миру, но MnB3 никто почему-то не видел. И вот мы попросили экспериментаторов смешать одну долю марганца, три доли бора, расплавить, закристаллизовать и проанализировать. И мы даже сами были удивлены, что с первой же попытки они получили MnB3.

Вот теперь вопрос – почему экспериментаторы это соединение не видели? У меня ответа нету. Но по оценкам моих коллег из Массачусетского технологического института примерно 50% соединений, состоящих из двух элементов, до сих пор еще не открыты. То есть нам даже в таких простых системах известна только половина. А в соединениях, состоящих из трех элементов, нам известно всего лишь порядка одного процента реально существующих стабильных соединений. Это к вопросу о том, что химия изучена вдоль и поперек. И это речь идет только о нормальных условиях. Если же мы перейдем к условиям высоких давлений, высоких температур, высоких электрических и магнитных полей, то там темный лес. Абсолютно белое пятно, огромное белое пятно. Но даже при обычных условиях всего лишь 50% соединений известно в двойных системах. Ну вот MnB3 был открыт благодаря теоретическому прогнозу, сделанному нами. Ну или, например, система кальций-углерод. Кто из вас бросал карбид в лужу в детстве, поднимите, пожалуйста, руки. Эта система вам хорошо знакома. Вы знаете, что карбид, когда вы его бросаете в лужу, выделяет газ ацетилен. А почему ацетилен, вы задумывались когда-нибудь? Ведь ацетилен – достаточно неустойчивый углеводород. Метан куда более устойчив. В чем же дело? А дело в том, что в структуре карбида кальция, CaС2, есть вот эта группа из двух атомов углерода и эта группа без изменений переносится в углеводород. То есть сохраняется углеродный костяк. А мы предсказали также существование другого карбида кальция, Ca2С3. Вообще говоря, этот карбид не так удивителен, дело в том, что существует Mg2С3, хорошо известный экспериментаторам, и экспериментаторы бросали его в лужу. И что же они видели? А видели они кое-что удивительное – при его гидролизе, то есть разложении водой, выделяется очень необычный, очень редкий углеводород пропин H4C3. Почему H4C3?Потому что он тоже содержит группу С3, как и карбид, Mg2С3. То есть наследуется углеродный костяк и в этом случае. А теперь посмотрите, какие карбиды кальция мы предсказали под высоким давлением. Насколько разные углеродные скелеты эти карбиды содержат!

И вот если их синтезировать и бросить в лужу, может получиться множество разных интересных углеводородов. А на основе их можно создать новые типы органических соединений. Вот простой рецепт сделать, открыть с десяток новых соединений. Кстати говоря, мы предсказали целый ряд карбидов и в экспериментах смотрели на те, которые существуют при наименьших давлениях, и с первой же попытки их тоже синтезировали. Вы видите предсказательную мощь такого рода теории. И сейчас, я надеюсь, вы уже готовы, надеюсь, вы верите, что предсказание кристаллических структур возможно, вам не нужно лететь из Канады или в Канаду или еще куда-то, и в следующем лекционном разделе я вам расскажу про то, что такого необычного было предсказано.

 

Никита Белоголовцев: Прекрасный тизер. Спасибо, Артем. У меня к вам такой совсем не научный, а очень личный вопрос – ведь когда вы начинали заниматься тем, во что, как вы сами говорите, не очень верили изначально, вы были еще очень молодым ученым. Вы не так давно с отличием закончили МГУ. И у меня такой человеческий вопрос – а что вас все-таки заставляло это не бросать? Это был какой-то вызов самому себе или это были чьи-то слова? Ситуация не самая характерная – вы действительно были молодым, вы действительно занимались чем-то совсем революционным, и, как вы сами говорите, вы не были тем безумным человеком, который бегал вокруг и говорил: «Она вертится, они существуют, я их предсказываю». Как это было тогда?

 

Артем Оганов: В вашем вопросе на самом деле есть довольно много слоев. Если брать такой общий слой, почему вообще я занимаюсь наукой? Потому что я ничего другого не умею. Если отвечать на вопрос более конкретный, почему я занимался этой задачей, хотя в нее никто не верил, включая меня самого, –понимаете, я считаю, что важно в жизни побеждать, но еще более важный принцип, чем побеждать, – это делать все от вас зависящее. Вот есть важная задача. Это задачу если можно решить, то нужно попытаться решить. Да, у вас,может быть, не получится. Может быть, это будет зря потраченное время. Ну хорошо, во всяком случае вы будете знать – да, я пытался, я не сдался до начала, я сделал все, что мог, я понял, что это нерешаемо, и я эту страничку перевернул. Вот это для меня приемлемый вариант. А вариант такой, как «ну знаете, это, ну я же маленький, я же слабенький, это же не по мне, ну это же большие задачи для больших дядей, а я же маленький такой» – я не уважаю. 

 

Никита Белоголовцев: Спасибо за аплодисменты, простите, что прервал, было какое-то количество времени, которые вы себе на эту задачу отводили? Например, наедине с собой. Типа пять лет я бьюсь головой об стену, и баста. 

 

Артем Оганов: Ну конечно, конечно, есть какой-то внутренний хронометр. Так приблизительно мы думали год. Этой задачей мы занимались с моим аспирантом, тогда он был еще дипломником. И первый год мы бились-бились, бились-бились, вы знаете, это было очень увлекательно. Потому что мы друг другу писали смс-ки или имейлы посреди ночи: «О, а у меня идея, давай так сделаем» – «Не, давай вот так» – «О, у меня вот такой вот результат, хреновый, конечно, ничего не получается, но я чувствую, что, может быть, что-то получится». И вот так у нас прошел целый год. Ну вы, конечно, можете жить в состоянии такой эйфории, думая, что вы творите Манхэттенский проект, что вы решаете задачу века. Вы можете жить в такой эйфории, ну, месяц, у нас получилось год. Но после года абсолютно безрезультативных попыток мы сели друг напротив друга, вздохнули тяжело, читая мысли друг друга, сказали: «Ну что, приходится нам этот проект закрывать, что-то у нас ничего не получилось»,А потом пауза – «Хотя… а давай-ка попробуем еще одну идею?» И вот мы попробовали еще одну идею, и нам очень повезло, что эта идея оказалась победной. Так что мы были готовы закрывать этот проект за сутки до того, как он оказался успешным. 

 

Никита Белоголовцев: Вау.

 

Артем Оганов: И я могу вам сказать, что когда мы запустили тестовый расчет с вот этой новой идеей, которую мы в наш метод внесли, мы дали компьютеру сутки, на следующий день мы пришли к компьютеру и увидели вот это, структуру алмаза. И вот тогда родилось название этого метода, я уже не контролировал, на каком языке я говорю, я просто так: «Успех!» Вот так получился этот метод вместе со своим названием.

 

Никита Белоголовцев: Как на вас смотрели в течение этого года? На вас смотрели скорее с жалостью, с недоумением, на вас вообще не смотрели ваши коллеги?

 

Артем Оганов: Нет, ну что вы, я был абсолютно счастливым человеком, потому что пусть даже ничего не получалось, но это приносило огромный кайф, само осознание того, что ты решаешь важную задачу и, может быть, она у тебя получится, и постоянно идет обмен мнениями, постоянно идет какая-то мысленная работа – это дорогого стоит. Врачи открыли, что люди, у которых активно работает мозг, живут дольше и счастливее. Я могу сказать, что абсолютно в это верю, потому что тот год, когда у нас 24 часа в сутки вот так креативно работали мозги, был очень счастливым, пусть даже и безрезультативным. 

 

Никита Белоголовцев: Сейчас важный момент: те, кто посещают наши представления более-менее регулярно, знают, что, как правило, у нас есть секретный персонаж, он называется условно «Скептик», который, дабы мне не портить отношения с главными героями, делает за меня черновую работу. Того, кто делает черновую работу в отношении возможного будущего нобелевского лауреата, у нас сегодня нет, приходится все брать на себя, и поэтому предполагаю, что Скептик на моем месте задал бы такой вопрос: а вот собственно в вашей химической задаче столетия уже понятна хотя бы какая-то практическая польза? Или это сейчас больше игры разума, вы решаете задачу, для того чтобы решить задачу?

 

Артем Оганов: Ой, слушайте, уже сейчас идет реальная научная революция, вот это направление «компьютерный дизайн новых материалов», не только с помощью моего метода – есть еще парочка других методов, разработанных в других лабораториях, – и вот сейчас это все направление является революционным. В Америке объявлена национальная программа «геном материалов» именно вот про это самое. В Китае тоже объявлена программа «геном материалов». И мою программу купили, мы ее даем бесплатно университетским ученым и так далее, но компании должны за нее платить, и причем большие деньги. 

 

Никита Белоголовцев: Вот если не секрет, порядок цифр, дико интересно.

 

Артем Оганов: 160 000 долларов. И нашу программу уже купили Toyota, Fujitsu, Sony, Intel и так далее. Философия у нас тут очень простая – если я, например, хочу машину фирмы Toyota, они мне не дадут ее бесплатно? Нет, я должен покупать то, что они делают. Ну значит, и то, что я делаю, они должны покупать. 

 

Никита Белоголовцев: Я думаю, что концерн Toyota, смотря на эту цену, понимает, что сделка для них довольно выгодная, учитывая среднюю цену машины. 

 

Артем Оганов: Ну насколько я понимаю, с помощью моего метода они уже открыли какие-то материалы для своих литий-ионных аккумуляторов. Так что все очень практично. 

 

Никита Белоголовцев: Классно. Я, конечно, не представляю, какое это ощущение – понимание того, что в миллионах машин будет ездить то, чем ты занимался пару лет назад. Раз уж вопрос скептика вам так изящно удалось пройти на вираже, нам ничего не остается, как переходить ко второму лекционному фрагменту, и здесь название было бы прямо по-журналистки красивым: «Как предсказать то, чего не должно было бы быть в природе» – если я правильно понимаю, у нас сейчас об этом речь. 

 

Артем Оганов: Да, абсолютно. В этом блоке я хотел бы вам показать, что под давлением и вообще при нестандартных условиях правила классической химии могут нарушаться и могут возникать и возникают соединения, которых согласно классической химии быть не должно. Правила классической химии нарушаются, но более общие правила, которые бы работали, до сих пор не созданы. Ломать – не строить. Сломать нам удалось, а построить – пока еще нет. Мы пока что делаем только самые первые шаги в понимании вот этой новой, как мы ее называем, запрещенной химии. «Запрещенной» в кавычках, потому что речь идет о соединениях, существование которых запрещено классической химией. 

Давайте поговорим об этом чуть подетальнее. Прежде всего, когда мы говорим о нестандартных или экстремальных условиях, прежде всего мы имеем в виду высокие давления. Во-первых, по давлениям нет верхнего предела, можно создавать сколь угодно высокое давление, вы видите масштаб давления во Вселенной от вакуума до черных дыр – колоссальный разброс давлений, колоссальный диапазон. И вы видите, что давление в центрах планет порядка десятков-сотен гигапаскалей. Сто гигапаскалей - это один миллион атмосфер. Вот если вы двести слонов поставите на квадратный сантиметр, на дамскую шпильку, будет один миллион атмосфер.

Нас интересует давление такого порядка, потому что при как раз при таких условиях и начинаются серьезные изменения в химической связи и в электронной структуре веществ. Я говорил чуть-чуть раньше, что, на мой взгляд, закон Менделеева является по определению самым великим, самым главным открытием во всей химической науке. Но надо сказать, под давлением даже он нарушается. Посмотрите данные, которые были собраны в 60-е годы нашим великим ученым Львом Альтшулером. Вот вы видите атомный объем – кстати, это экспериментальные данные, полученные на уникальном оборудовании, эксперимент на ударных волнах, – и вот эту пилообразную периодическую зависимость, которую во всех учебниках показывают как доказательство или иллюстрацию периодического закона. Посмотрите на то, что происходит при трехстах гигапаскалях, это уже данные Альтшулера – та же самая пилообразная зависимость, но она какая-то уже сильно сглаженная, правда? А теперь посмотрите при тысяче гигапаскалей – уже никакой пилы-то по сути нету, есть какая-то шероховатость, не более. А если вы посмотрите на 3000 гигапаскалей, то абсолютно ровная плавная зависимость. Периодичность исчезла, нету ее. Фактически исчез периодический закон. Не только атомный объем, но и все остальное перестает меняться периодически. Можно сказать, что при такого рода давлениях, в десятки миллионов атмосфер, исчезает сама химия. 

И на смену ей приходит физика, физика электронного газа. Фактически что делает давление? Давление размазывает электронные оболочки атомов в некое такое картофельное пюре. Уже нет никаких s-, p-орбиталей, все это уже в прошлом, есть просто такое размазанное картофельное пюре, все вещества становятся металлическими, и особые различия между s-элементами, p-элементами все уже в прошлом. Посмотрите еще кое на что – вот периодическая таблица, на которой помечены элементы, являющиеся сверхпроводниками при обычных условиях, это пурпурный цвет, и сверхпроводниками при высоких давлениях, оранжевый цвет. Вот даже я, дальтоник, вижу. Вы увидите, если присмотритесь, что под давлением в один миллион атмосфер кислород становится сверхпроводником. Но это же не вписывается ни в какие рамки. Кислород – металл, да еще и сверхпроводящий! Тем не менее такова экспериментальная реальность. Много чего интересного происходит под давлением, в частности, мы изучали в свое время поведение разных элементов при высоких давлениях. Натрий при обычных условиях является практически идеальным металлом свободно-электронного типа, он прекрасно описывается моделью свободных электронов. И можно было бы подумать, что когда вы сдавите натрий, он станет еще лучше описываться моделью свободных электронов, да? Ну если все вещества под давлением стремятся к этому пределу, значит, натрий, уже близкий к этому пределу, под давлением станет еще более близким. Но не тут-то было. Наши расчеты показали, что натрий будет образовывать структуру, которая неизвестна была ни у одного другого элемента ни при каких других условиях. Согласно нашему расчету натрий перестает быть металлом периодической таблицы – первая группа, щелочные металлы. Так вот под давлением натрий – вообще никакой не металл. Электроны оказываются не размазаны в пространстве, а сконцентрированы в таких очень узких сгустках, в пустотах структуры, и они никуда не прыгают, нету электронной проводимости. Электроны резко сконцентрированы, как в кулачок. На самом деле такого рода соединения можно называть электридами. Это устоявшийся термин в химической литературе. Фториды – это соединения, в которых отрицательно заряженный фтор является анионом. Оксиды – это где кислород, oxygen, является анионом. А здесь роль аниона выполняют вот эти самые электронные сгустки. То есть это можно представить себе как ионное соединение, в котором катионом, положительно заряженным ионом, является натрий, потерявший валентный электрон, а анионом является вот этот электронный сгусток. Атома-то самого нету, есть только электрон и заряд, собранный как в кулачок. И вот мы написали статью на эту тему, отправили ее в журнал Nature,самый престижный научный журнал, там нам не поверили. Мне пришлось связываться с экспериментаторами, экспериментаторы нам тоже не поверили, но сделав эксперимент, обнаружили, что действительно при давлении порядка двух миллионов атмосфер натрий становится прозрачным и имеет ту структуру, которую мы предсказали. Вот необычная химия обычных, совершенно обычных элементов под давлением. 

Ну можно пойти дальше. Элементы, у которых меняются свойства, начинают творить чудеса под давлением. Если я вас спрошу, какая формула хлорида натрия, что вы мне ответите? NaCl. А как насчет Na3Cl? 

 

Никита Белоголовцев: Многовато.

 

Артем Оганов: А Na4Cl3? Или NaCl7? Вот посмотрите, классическая химия нам говорит, что натрий и хлор – это элементы совершенно разных свойств. У них у обоих валентность один, но электроотрицательность у них отличается кардинальным образом. Это значит, что они будут образовывать ионную связь – хлор отберет электрон у натрия, примет заряд минус один, а натрий соответственно заряд плюс один. И единственный способ сочетать эти атомы в соединении будет один к одному. И действительно, структура каменной соли именно такая и есть, действительно соотношение строго один к одному и каждый положительно заряженный атом окружает себя отрицательно заряженным и наоборот.

Но мы провели расчеты, те самые расчеты с переменным составом, которые я вам показывал, где мы можем все устойчивые составы одним расчетом предсказать. И что же мы видим? Я вас прошу сконцентрироваться на этой диаграммке, она немножко, может быть, кажется сложной, но не такая сложная на самом деле. Но зато очень важная. Это ось давлений, это ось составов.

 

Никита Белоголовцев: Давайте я для тех, кто не видит, просто озвучу цифры, цифры внизу – 50, 100, 150, 200, 250. 

 

Артем Оганов: Гигапаскалей, да. И вот эти жирные линии обозначают области устойчивости тех или иных соединений. И вот мы видим, что при нуле гигапаскалей, при обычных условиях, где давления очень низкие, устойчив действительно только натрий хлор, ну как классическая химия нам и говорит. Ну что же мы еще ожидали? Все правильно. Но стоит нам повысить давление до 20 гигапаскалей, и возникает NaCl3. Еще чуть выше давление - возникает Na3Cl, Na2Cl, Na3Cl2, Na4Cl3, NaCl7. Это все устойчивые соединения. Когда мы рассказали об этом экспериментаторам, они на нас посмотрели треугольными глазами, они сказали: «Ну этого быть не может. Ну мы, конечно, пойдем в лабораторию по вашей просьбе, но вы на нас потом не обижайтесь». Через несколько недель стали приходить первые данные от них, и мало-помалу экспериментаторы поняли, что предсказания сбылись. И были синтезированы NaCl3 и Na3Cl. Вот экспериментальные данные, где все пики рентгеновской дифракции, которые должны быть из теории, были найдены и экспериментом. Эти соединения очень необычные, потому что большая их часть является металлическими соединениями. Кто бы мог подумать, что хлорид натрия может быть металлическим. Причем давления, о которых тут речь идет, не такие уж и высокие. Ну смотрите, NaCl3 становится устойчивым при 20 гигапаскалях. Что это такое – 20 гигапаскалей? Вот я беру ноготь, беру стол и царапаю, давление, которое я создаю своим ногтем – 1 гигапаскаль. А это всего лишь в 20 раз больше. То есть если бы у меня ноготь был чуть попрочнее, а я чуть потяжелее, вот и были бы эти самые 20 гигапаскалей. Много химических аномалий. Ну например, структура Na3Cl является двумерным металлом, в ней слои натрия, вдоль которых распространяется ток, перемежаются со слоями состава NaCl, через которые ток не течет. Одно из соединений Na2Cl содержит необычное состояние – двухвалентный хлор, чего вообще-то не должно бы быть. Но под давлением есть причины, почему это может возникнуть. А в NaCl7 некоторые из атомов хлора положительно заряжены, казалось бы, хлор в хлориде натрия должен быть отрицательно заряжен. Ну большинство да, а некоторые позиции атомов хлора принимают положительный заряд. Теперь вот вопрос – такая необычная химия, вот эти странные соединения будут возникать только в хлоридах натрия или где-то еще? Вообще нету никаких причин, по которым система натрий-хлор отличалась бы от других, ну нет там ничего особенного. Значит, мы ожидаем, что в любой химической системе будут запрещенные соединения при достаточно экстремальных условиях. Где экстремальные условия существуют? Прежде всего внутри планет. Вы знаете, какое давление внутри нашей Земли? 364 гигапаскаля. Почти 4 миллиона атмосфер. А давление в центре Юпитера, в центре Нептуна, планет-гигантов? Гораздо выше. Итак, мы думаем, что, может быть, наши необычные соединения найдут место внутри планет.

Для этого давайте сделаем небольшой экскурс и вспомним, что каменные планеты обычно довольно небольшие, хотя за пределами Солнечной системы есть их аналоги гораздо более крупного размера, и состоят они из двух слоев, грубо говоря, ну, может, трех – тоненькая кора, потом толстая мантия и толстое ядро. Мантия – грубо говоря, силикат магния. А ядро – грубо говоря, железо с какими-то примесями. Есть газовые гиганты, они тоже бывают двух типов. Юпитер и Сатурн – это, грубо говоря, смесь водорода и гелия, а Уран и Нептун – в первом приближении это смесь воды, аммиака и метана. Кстати, представляете себе, какой запах там будет, от такой смеси. Ужас. Есть многочисленные планеты за пределами Солнечной системы, экзопланеты. Они бывают также каменного типа, земного типа, они также бывают газовыми гигантами, а бывает еще один тип, которого в солнечной системе нет – алмазные планеты. На поверхности там будет, конечно, графит при низких давлениях, а под давлением там уже алмаз. Как мы и предполагали, практически во всех планетообразующих системах при высоких давлениях будет возникать что-то совсем необычное. Оксид кремния, обычно это же SiO2, правильно, под давлением будет также SiO, а также SiО3. Оксид магния, в норме это же MgО, правильно, под давлением будет также MgО2, MgО3, и уж совсем необычное – Mg3О2. Оксиды алюминия под давлением – это не только Al2О3, но также Al4О7 и AlО2. Эти соединения, кстати, не такие необычные: просто там атомы кислорода спариваются и образуют пероксид-группу, которую мы хорошо знаем, если кто-то из вас отбеливал волосы.

Вы знаете, я это делал в детстве. Потому что в первом классе меня в школе затравили за черный цвет, «армяшка, армяшка», все такое. Я так обиделся, я так переживал эту тему, что подумал: «Ну все, я приду домой, я-то знаю, что надо делать в таких ситуациях». Я купил в аптеке перекись водорода, и прежде чем испытать на себе, надо ведь вначале испытать на ком-то еще. Мой папа – такой же брюнет, как и я. После работы заснул, но к счастью для себя, вовремя проснулся, потому что увидел занесенную над своей головой мою руку с бутылочкой перекиси водорода. Таким образом мой предварительный эксперимент был прерван, и испытать на отце мне не удалось. Пришлось испытывать на себе. Я вылил себе на голову перекись водорода, у меня получились рыжие волосы, но очень темно-рыжие, очень трудно красить такой цвет волос во что-либо, кроме черного, и я какое-то время ходил с рыжими пятнами на шевелюре. Так что что такое перекись водорода, я прекрасно помню. 

Да, вот здесь вы видите пероксид группы, за счет них образуются вот эти новые химические составы оксидов алюминия.

Практические применения такого рода соединений тоже возможны. Например, нами было предсказано, что не только при высоких давлениях, но даже при атмосферном давлении будут возникать новые фториды цезия, такие как CsF2, CsF3 и CsF5. В норме-то должен быть только CsF. Но эти фториды цезия будут разлагаться при нагревании до температуры чуть выше комнатной. Какое это может иметь значение? Если такого рода соединения кому-то удастся получить низкотемпературным синтезом – кстати, синтез будет нетривиальным, потому что очень часто синтез как раз идет при высоких температурах, когда эти соединения неустойчивы, – то они будут иметь очень интересное применение, и мы даже запатентовали их.

Дело в том, что проблема хранения и транспортировки фтора до сих пор является технологически нерешенной. Штука в том, что фтор – это газ, поэтому плотность хранения низкая, а ещё он корродирует практически любой контейнер, и если фтор убежит, это будет катастрофа, потому что фтор крайне токсичен. И когда люди хотят применять фтор, а вы знаете, где фтор применяется? В зубной пасте, да. А при синтезе пластика знаете сколько фтора используется? Так вот когда люди применяют фтор, они предпочитают не связываться с этим ядовитым элементом и транспортировать его откуда-то, а синтезировать его прямо там же, где делают пластик. И это очень неудобно. Вот с помощью наших соединений, может быть, это можно будет сделать как-то более удобно. Вообще-то говоря, есть одно соединение, которое способно хранить и транспортировать фтор, вы знаете какое? Гексофторид урана. Но по понятным причинам с этим соединением никто не хочет связываться. Цезий гораздо приятнее. 

Ну вот и на закуску к этому блоку про запрещенные соединения хочу рассказать вам историю, к которой я не имею никакого отношения, но которой очень горжусь. Это была работа китайских ученых, которые использовали мою программу, – я уже вам рассказывал, там у нас тысячи пользователей, – они где-то полтора года предсказали, что под давлением сероводород становится неустойчивым. Помните формулу сероводорода? H2S. А под давлением возникает H3S, которого вообще-то опять же не должно быть, ну типа как Na3Clили NaCl7, вот H3S тоже не должен существовать. Тем не менее они предсказали это соединение, предсказали его структуру, вот я вам даже ее слепил, очень красивая простая структура, и сделали удивительное предсказание, что вот это вещество будет рекордно высокотемпературным сверхпроводником.

Вы знаете, эпопея сверхпроводимости – очень интересная штука. Рекорд высокотемпературной сверхпроводимости был поставлен в 1993 году моим коллегой и другом из Москвы Евгением Антиповым, профессором химического факультета. Те сверхпроводники, которые долгое-долгое время держали пальму первенства, основаны на купратах, сложных оксидах меди и других элементов. Вот я, кстати, держу в своих руках ленту, основанную на купратном сверхпроводнике. Сложные соединения, их непросто синтезировать, с ними непросто иметь дело, и природу их сверхпроводимости до сих пор никто не понимает, кстати говоря. Рекорд высокотемпературной сверхпроводимости, поставленный Евгением Антиповым, был 135 градусов Кельвина. То есть минус 138 Цельсия. Это самая высокая температура. Сверхпроводимость могла существовать только при более низких температурах, выше нет. Так вот, китайские ученые предсказали, что H3S будет сверхпроводником до 200 градусов Кельвина. То есть рекорд перекрывается в полтора раза. Удивительное предсказание. Ну что ж, они опубликовали эту работу где-то в октябре 2014 года. Это предсказание было настолько смелым, что на него никто не обратил внимания. Вы знаете, так бывает иногда,когда слишком смело. Все сказали: «А, ну предсказание, да, ну бывает», – и проехали дальше и забыли, забыли. Знаете, что я вам скажу? Я могу рассказать вам секрет, я об этом никому никогда не говорил – редактором этой статьи,  который находит рецензентов и так далее, был я. После того, как пришли более-менее положительные рецензии, такие сдержанно положительные, эта статья была опубликована и я даже забыл про эту статью. Даже я забыл про эту статью. И все остальные забыли. А одна группа экспериментаторов, кстати, россиян, не забыла и осуществила синтез этого соединения, и это совершило переворот. 

В августе 2015 года, почти год спустя после теоретической работы была опубликована работа наших экспериментаторов, правда, живущих в Германии, которые подтвердили сверхпроводимость. Совпадение теоретических предсказаний было потрясающим. Теоретики предсказали, что сверхпроводимость будет до где-то 200 градусов Кельвина, а экспериментаторы сказали до 203. И вот сейчас целая лавина работ, посвященных исследованию этого замечательного материала, есть даже предсказание, что введением примеси фосфора сверхпроводимость в нем можно сделать комнатной, до 280 градусов Кельвина. Ну что, интересно, правда?

Но у этого материала есть один недостаток – существует он только при очень высоких давлениях, больше миллиона атмосфер. Вот если бы удалось кому-то когда-нибудь это давление понизить и температуру хоть чуть-чуть повысить, я думаю, это была бы готовая Нобелевская премия. Посмотрим. Может быть, кому-то это удастся, хотя, мне кажется, это задача будет очень тяжелая.

 

Никита Белоголовцев: Артем, вопрос, который не покидал меня всю вторую часть. Мы говорим с вами – вы говорите, мы больше слушаем – об абсолютно революционных вещах, которые изменили химию. При этом если экранизировать ваш рассказ, то ученые-экспериментаторы в нем выполняют роль такого незадачливого друга главного героя, как в американских комедиях, такого смешного, такая немножечко боксерская груша. И у меня в связи с этим возникает вопрос – я-то думал, когда чуть-чуть готовился, что речь в ваших работах, в предсказаниях идет о каких-то чудовищных давлениях, которые невозможно представить. Потом, когда даже я понял, что эти давления небольшие и когда вы еще этот невероятный опыт с ногтем показали, стало понятно, что эксперименты даже не самые сложные. А почему, собственно,никто из ученых-экспериментаторов, я не знаю, раньше случайно не покрутил ручку или не подумал: «Слушайте, а что будет, если я натрий засуну вот сюда?»

 

Артем Оганов: Вы знаете, две вещи я хотел бы тут сказать. Во-первых, я бы не хотел, чтобы складывалось впечатление, что экспериментаторы – это наши спарринг-партнеры. Это наши ценнейшие коллабораторы, и химия, физика были, есть и будут главным образом экспериментальными науками. Но теория сейчас играет особенно важную роль. Сейчас теории наконец удалось занять подобающее ей положение второй ножки стула или второй ноги человека. Раньше наука в нашей области была скорее такой одноногой, только эксперименты, а теория могла только следовать за экспериментом. Теперь теория может вести за собой эксперимент. Ну и теперь как бы две ноги – одна ведет другую. Они ведут нас, мы ведем их. Теперь это уже более равноправное, более интересное партнерство и для них, и для нас. 

А эксперименты эти не такие простые. Понимаете ли, в чем все дело. Сложность эксперимента существенно растет с ростом давления. Вот если 20 гигапаскалей, то может быть, эксперимент и не сложный, 100 гигапаскалей – это уже сложный эксперимент. И его можно осуществлять только в очень малом объеме. Образец будет диаметром порядка 50 микрон. И вот этот образец нужно поместить в маленькую дырочку размером, может быть, 100 микрон, это все делается пинцетиком, это все делается аккуратно под микроскопом, и надо, чтобы рука не дрожала, и с повышением давления размер образца падает до 10, а может быть и 5 микрон. И вы вот такой 5-микронный образец должны удержать в пинцетике, положить в дырочку, не дышать, потому что можно сдуть этот образец, и чтобы рука не тряслась. Мне даже говорили, что люди, которые делают эти эксперименты, с утра не пьют ни чая, ни кофе, потому что от чая и кофе чуть-чуть будет дрожать рука, и даже такого незначительного дрожания будет достаточно, чтобы эксперимент провалился. 

Ну что вам сказать. Мне кажется, что этих людей надо в книгу рекордов Гиннеса, что ли, или в цирке их показывать. Я не знаю, это какой же твердости рука должна быть, какого же ювелирнейшего, даже не ювелирного, а ювелирнейшего качества навык должен быть, какое терпение должно быть… Знаете, сколько у них этих образцов, наверное, улетает от дыхания. А сжимают они их между алмазами. Эти алмазы у них постоянно ломаются от давления. Потому что если алмазы не строго параллельны друг другу, а чуть-чуть наискось, или какие-то дефекты в этих алмазах присутствуют, алмазы сразу ломаются. Знаете, сколько у них там на помойках алмазов ломаных-переломаных?

Вот поэтому это не простые эксперименты, не дешевые, да, и кстати, когда эти эксперименты нужно анализировать, люди идут на источники синхротронного излучения, это тоже очень дорогостоящий эксперимент, и это время всегда дефицитное, люди ждут неделями, а иногда даже месяцами времени на синхротороне. Так что это все не так просто. Я стараюсь о технических сложностях не говорить, потому что людям же неинтересно про них слушать, правда? Я и про своих технические сложности не говорю, и про их технические сложности не говорю. Мы же не жаловаться сюда пришли. Вообще я как-то прочитал в одной книжке, что всегда нужно свои сложности, жизненные или профессиональные, оставлять за скобками. Люди не интересуются этим. Люди интересуются не тем, почему у тебя жизнь сложная, а тем, что ты сделал, правильно? Вот поэтому, когда я говорю про экспериментаторов, я не говорю про то, сколько они алмазов ломают, и про свои работы когда я говорю, я не говорю про то, сколько у нас было аварийных остановок нашего суперкомпьютера или сколько раз нам в голову приходили неправильные идеи, которые нам пришлось потом исправлять долгими бессонными ночами и так далее. Пусть наша жизнь выглядит легкой и беззаботной. 

 

Никита Белоголовцев: Ну действительно, вы когда говорите про суперкомпьютер, ощущение, что вам можно, в отличие от экспериментаторов, выпить чашечку кофе с утра, что вы приходите, нажимаете кнопку и пошли снова пить кофе еще на сутки. Артем, раз вы сказали о книгах, я хочу вас чуть-чуть подробнее о них расспросить, потому что, конечно, после истории про отчаянную попытку перекрасить отцу волосы в рамках эксперимента я как-то стал больше понимать, что вас подпитывало в течение года безуспешных поисков, потому что, конечно, проверить на отце-армянине перекись водорода –это, возможно, гораздо более отчаянный шаг, чем решать задачу столетия в химии. Я хотел вас на самом деле спросить о книгах. Причем как научных, так и книгах вообще, которые вас сделали тем, кем вас сделали, учитывая – я вот это не в качестве лести, а в качестве научного факта, – что, конечно, в вас какой-то человеческой отваги было очень много, потому что в моем понимании для вещей, которые вы делаете, нужны не только научные навыки, но и какие-то общечеловеческие. Какие книги эти навыки в вас воспитывали?

 

Артем Оганов: Начну с того, что интерес к химии мне привила тоненькая красивая простая книжка, которую мне подсунула как-то мама, она нам подсовывала книжки из разных областей и смотрела, к чему у нас проснется интерес. У меня проснулся интерес к химии, когда я обнаружил на полке книжку «О редких и рассеянных», речь шла о химических элементах. Автор – Венецкий. Я не знаю, жив он еще или нет, издается эта книжка или нет, но это была моя первая химическая книжка, и она мне очень нравилась, мне тогда было четыре года. Там были картинки элементов, как они друг с другом за ручку ходят, друг дружке спинку моют, как они дерутся друг с дружкой, обижаются друг на дружку, и мне это показалось страшно интересно, и они были такие комичные, были лысенькие, было лохматенькие, были пузатенькие, ну разные такие элементы. Мне очень нравилась «Популярная библиотека химических элементов», это книга, которую я читал до дыр много раз в течение всего своего детства. А мое отношение к жизни, мой характер в значительной степени определила, наверное, книга «Два капитана», одна из самых-самых любимых книг. Самая любимая, наверное, все же «Война и мир», это для меня такой слепок Вселенной, что ли, всего общества, всего мира, отношения к человеку, к миру, к жизни, к истории, в общем-то ко всему. И то, как одному человеку удалось пусть даже спорный, но такой полный трехмерный слепок всего сделать, меня восхищает. Вообще граф Толстой меня восхищает как матерый человечище, как про него уже кто-то говорил. А именно в плане воспитания личностного – «Два капитана». «Бороться и искать, найти и не сдаваться». Ценность такого простого человеческого качества, как упрямство. То упрямство, в котором много хорошего и совсем ничего плохого. 

 

Никита Белоголовцев: Вы говорите про упрямство, и вот эта история про один год, а потом один еще день как-то становится еще более выпуклой и такой очень трехмерной. Тут с вами любой почувствует себя знатоком психоанализа.

 

Артем Оганов: Вы знаете, я могу еще сказать, наверное, тут какую-то роль еще гены сыграли. Я ведь воспитан был в Москве, в русской культуре, я по-армянски не говорю, к сожалению, и про Армению знаю больше по книжкам и по зову крови, чем по воспитанию – армянского воспитания я, к сожалению, не получил никакого, но, наверное, есть какие-то такие генетические признаки. Армяне очень упертый народ, их режут-режут, режут-режут, пытаются в ислам обратить веками, ну что-то не очень получается. Все никак не дорежут, хотя уже три тысячи лет режут, и кто их только не резал. Так вот среди армян, как я узнал, когда мне было больше 30 лет, самыми упертыми считаются карабахские. Их называют карабахские ишаки. То есть если в таком упертом народе самыми упертыми, причем с большим отрывом, считаются мои соплеменники, я думаю, это тоже что-то объясняет.

 

Никита Белоголовцев: Зов генов – сильный зов всегда. Перед тем как мы пойдем к решающему, финальному в каком-то смысле лекционному куску, я-то в отличие от вас знаю, про азот там речь пойдет, хочу вот такой уточняющий вопрос задать. В четыре года собственно книжки про химические элементы, затем эксперименты с волосами, своими и отца, а в какой момент случилась точка невозврата и мир в лице вас обрел совершенно точно химика? Вот вы сейчас вглядываясь назад, понимаете, где это было? 

 

Артем Оганов: В четыре года. 

 

Никита Белоголовцев: То есть прямо вот уже тогда?

 

Артем Оганов: А я никогда не представлял другой профессии для себя. Это ведь тоже отражение той самой упертости. Я как решил для себя, что стану ученым, вот так и было. Но был один момент, когда я в 1–2-м классах ходил на вечерние лекции в Политехнический музей и в Менделеевский институт, в Политехническом музее мне очень-очень нравилось. Все вот эти экспонаты, которые там движутся, можно там на кнопки нажимать, и какие-то движения будут происходить. И вы знаете, кому я тогда очень сильно завидовал? У меня спросили однажды – правда, только один раз я такой ответ дал – «Кем ты хочешь быть?» – и я сказал: «Старушкой в Политехническом музее». Речь шла о смотрительницах, которые могут с этими экспонатами вечно играться и вечно на них любоваться. Так что за исключением того короткого момента, когда я хотел быть старушкой, всю оставшуюся жизнь я хотел быть собственно вот тем, кем стал. 

 

Никита Белоголовцев: Хорошо, тогда химия азота. Потому что даже по краткому тизеру это какая-то абсолютно фантастическая история, моих 9 классов любви к химии хватает, чтобы понять, насколько это захватывает. 

 

Артем Оганов: Да, как вы помните, в русском языке, во французском и итальянском языках этот элемент называется азот. По-английски это nitrogen, а в наших языках называется азот от греческого слова «азотос» –«безжизненный». Почему? Потому что в воздухе 78% азота, но он никак не усваивается большинством живых организмов. Мы его вдыхаем и точно так же выдыхаем, он ведет себя инертно. Он не поддерживает жизненные процессы. Хотя вообще-то говоря, в нашем организме достаточно много азота, в составе белков в особенности, но тем не менее. Основой жизни является все-таки углерод, правильно? То, что я вам сейчас расскажу, будет, может быть, казаться чересчур смелым, но я постараюсь удержаться на той грани, которая отделяет науку от фантастики. 

Я вам постараюсь рассказать о том, что под давлением, под высоким давлением, возникает настолько разнообразная химия азота, что она начинает соперничать и по-моему даже превосходить по разнообразию, по богатству химию углерода, органическую химию. А это является главным условием для возможности создания жизни, возникновения жизни на основе такого рода химии. 

Главная причина, почему органическая химия, химия углерода, стала основой жизни, это то, что из небольшого числа элементов удается создать колоссальное разнообразие химических соединений. Так вот на основе азота под высоким давлением можно создать еще более богатое разнообразие химических соединений. И вот это я постараюсь сейчас вам продемонстрировать. Ну а дальше уже начинается фантастика. Можно ли создать на этой основе жизнь? Вот на этой гране мы постараемся все-таки с вами удержаться.

Мы изучали много разных систем под давлением, в том числе и те соединения, которые содержат азот. Так вот, оказалось, что практически все системы с участием азота, которые мы смотрели, под давлением начинают сходить с ума и возникает великое множество разных соединений с очень странными составами, которые оказываются устойчивыми под давлением. Вот посмотрите: система азот-водород. В этой системе возникают такие устойчивые соединения при разных давлениях, в основном где-то порядка 50 гигапаскалей, или полмиллиона атмосфер, как N8H, N4H, N3H, N9H4, N2H, NH, NH3, NH4, NH5, N3H7.И это только устойчивые соединения. Если вы вспомните углеводороды, то термодинамически устойчивыми соединениями там являются только метан, а под высоким давлением также этан и бутан. Реально фазовая диаграмма азотоводородов оказывается гораздо более разнообразной, чем фазовая диаграмма углеводородов при обычных условиях. Если же мы сюда добавим метастабильные соединения, то разнообразие станет просто безграничным. Давайте разграничим сейчас очень четко, что такое стабильные, что такое метастабильные. Стабильные – это те, которые имеют наименьшую энергию, и даже по прошествии бесконечно долгого времени они не будут меняться. Метастабильные – это те, которые имеют не самую низкую энергию, они несколько неустойчивы, но в этом несколько неустойчивом состоянии могут какое-то время существовать. Какое время? Ну какие-то метастабильные состояния существуют несколько секунд, например. Какие-то метастабильные состояния могут существовать миллиарды лет. Для примера: алмаз – это метастабильное состояние. Почему? Потому что более устойчивое состояние –это графит. Фуллерены, за которые дали Нобелевскую премию – метастабильное состояние углерода. Почему? Потому что есть более устойчивое состояние – графит опять же. Они могут существовать, эти фуллерены и алмаз, очень очень долгое время. Большинство органических соединений, из которых мы состоим, тоже метастабильны, ну, собственно, мы знаем, что у нас конечное время жизни, и оно измеряется, увы, не миллиардами лет, в конце концов мы превращаемся в стабильные соединения – воду, аммиак, метан, углекислый газ, и у нас конечно время жизни.

Вот здесь вы видите только стабильные соединения, а метастабильных соединений будет здесь бешеное количество. Есть все основания думать, что их будет еще больше, чем у углеводорода. 

Давайте посмотрим чуть-чуть подетальнее – вы здесь видите разные цвета, они обозначают разные типы соединений, разную химию, если хотите.

Здесь вы видите молекулярные соединения, помеченные зеленым цветом, например, NH3, состоящий из молекул аммиака. Здесь вы видите полимерные соединения, помеченные синим цветом, например, одномерные полимерные цепочки NH. Здесь вы видите двумерные соединения, двумерные полимеры, такие как N9H4. Двумерных полимеров среди углеводородов не было, а здесь они появляются. И здесь вы видите ионные молекулярные соединения, которые сочетаются… разные типы молекул, носящие электрический заряд. Такого среди углеводородов тоже не было. Мы можем сказать, что все то, что углеводороды умеют, азотоводороды тоже умеют. Но азотоводороды умеют кое-что еще. И за счет этого возникает это невероятное химическое разнообразие. И вы видите, какое тоже огромное число соединений. То есть и составы, и химические типы этих соединений очень разнообразны. При обычном давлении в химии азота все гораздо беднее. Есть несколько азотоводородов, которые известны при обычном давлении: аммиак является устойчивым, гидразин – метастабильным, но он может существовать достаточно долгое время. А вот эти два соединения, азотоводородная кислота и пентазол, тоже метастабильны, но их время жизни очень короткое, и они являются страшно взрывоопасными.

Ну например, если вы возьмете азотоводородную кислоту в пробирочке, то я думаю, ваше время жизни будет гораздо меньше, чем должно бы, потому что азотоводородная кислота вам не даст пройти очень далеко, это страшно взрывоопасное соединение. Кстати говоря, абсолютное большинство взрывчаток основано именно на азотистых соединениях. Они при обычных давлениях оказываются очень неустойчивы и разлагаются со взрывом. А под давлением, как видите, оказываются очень устойчивыми. 

Вот посмотрим на те структуры азотоводородов, которые возникают под давлением. Возникают разные полимерные цепочки, и такого типа, и такого, и такого, возникают двумерные полимеры, о которых я уже говорил, возникают олигомеры, то есть молекулы, состоящие из нескольких звеньев, и полимеры – из бесконечного числа звеньев. Вот это я только показал маленький срез этой азотоводородной химии. 

А что будет, если мы добавим еще какие-то элементы? Вспомним, что органическая химия с ее огромным разнообразием является всего-навсего производной от углеводородов. Вы берете углеводороды, потом добавляете, замещаете какие-то атомы, и возникает вся вот эта вот бешеная палитра органической химии. Вот что будет, если к этому разнообразию азотоводородов мы начнем добавлять другие элементы? Посмотрим. Будут возникать разные цепочки, конечные, бесконечные цепочки, будут возникать, например циклические молекулы, в том числе со сдвоенными, например, циклами, напоминающие, например, нуклеиновые кислоты, входящие в состав ДНК. Возникают полимеры, связанные водородными связями, кстати говоря, в органической химии это в общем не возникает, а тут возникает. Сильные симметричные или почти симметричные водородные связи. Полимеры с ковалентными связями. У многих обычных органических молекул возникают азотные аналоги, вот есть азотный аналог мочевины. Замечательная молекула мочевины из органической химии имеет азотный аналог. Ну и так далее и тому подобное. Эфиры, сложные, простые и так – мы видим аналоги этих соединений также в азотных соединениях. Короче, все то, что умеет органическая химия, азотная химия под давлением тоже умеет. Но азотная умеет кое-что еще.

Есть основания думать, что если мы будем рассматривать как устойчивые, так и метастабильные состояния, то азотная химия будет даже еще более разнообразная, чем углеродная. Собственно, потому, что исходная палитра азотоводородов более разнообразна, чем палитра углеводородов. Вот эту главу химии людям только предстоит исследовать экспериментально и теоретически. Мы сейчас более детально работаем в этом направлении.

Вы знаете, с детства меня мучило чувство несправедливости или нарушенной справедливости, что существует что-то около миллиона неорганических соединений и десяти миллионов органических. И меня вот это вот чувство мучило, что несколько элементов – углерод, водород, кислород, азот, сера – создают более широкое разнообразие, чем все остальные элементы вместе взятые. А сейчас мне кажется, что возможно, эта несправедливость как-то разрешилась, чувство справедливости восстановлено. Другие элементы взяли реванш, если хотите. 

С таким огромным химическим разнообразием есть вероятность, что на основе азотной химии можно собрать какие-то формы жизни. Так это или не так, мы не узнаем до тех пор, пока кто-то их не соберет. Но пофантазировать можно. 

И для этого давайте вспомним, что такое жизнь. Если рассматривать с материалистических позиций, это очень сложная химическая форма материи, способная самовоспроизводиться и взаимодействовать с окружающей средой. Размножение, рост, обмен веществ и реакция на внешние раздражители, взаимодействие с окружающей средой являются основными признаками жизни. Грубо говоря, жизнь это такая, если хотите, очень сложная химическая фабрика. Представьте себе, что какой-нибудь там Арзамасский химический комбинат вдруг немножко сошел с ума и стал самовоспроизводиться. И вот вы проснулись – а вот их уже двое, а вот их уже пятеро, вот они там парки строят, города строят, корабли, самолеты, – вот что такое жизнь. Это когда какие-то молекулы вместе скооперировались и исхитрились воспроизводить себя. Вот такая химическая фабрика, самовоспроизводящаяся. Что для этого нужно? Для этого нужно несколько условий, самое жесткое, самое трудное из которых, это огромное число химических соединений должно получаться из небольшого числа элементов. Вы спросите, почему. Огромное число химических соединений нужно для того, чтобы они могли выполнять разные роли, одно вещество является носителем энергии, другое вещество является хранилищем энергии, нервные окончания, нейротрансмиттеры и так далее и тому подобное. Сотни или даже тысячи ферментов, которые есть в организме. У каждого своя роль. И вот таких веществ должно быть огромное число. 

Почему эти вещества должны собираться из небольшого числа атомов? Да потому что организм, потребляя однообразную пищу, из этих веществ потом должен быть в состоянии все это разнообразие сварить. Вот вы, например, едите картошку, а организм из нее делает, например дофамин. Или там какой-нибудь серотонин. Вы едите мясо, а он, организм, делает из него, ну я не знаю, ногти. Вы же ногти не едите, правильно? Из чего-то надо это синтезировать – вот из того, что вы едите, организм это синтезирует. Поэтому нужно, чтобы из небольшого числа элементов можно было бы синтезировать все. Мало какие из химических систем позволяют вам добиться такого разнообразия на ограниченном числе элементов.

Второе условие – относительно большое время жизни вот этих метастабильных соединений. Почему? Большинство соединений в органической химии, в жизненных процессах все-таки метастабильны, но у них относительно большое время жизни. Зачем это нужно? Да чтобы они успели свою роль выполнить. Если молекула, скажем, гемоглобина будет иметь время жизни 0,001 секунды, она не успеет кислород никуда перенести, и роль не будет выполнена. Должны быть реакции производства, хранения и извлечения энергии. Это условие, как мне кажется, будет выполнено автоматически. Потому что всегда можно расписать химическую реакцию, в которой поглощается или выделяется энергия.

Должен быть хранитель наследственной информации. Вы знаете, есть удивительная книжка, которую я вам рекомендую прочитать – Эрвин Шредингер, «Что такое жизнь», коротенькая, страниц 50. Он ее написал до того, как структура ДНК была расшифрована. И в этой книжке он вполне пророчески расписал, что будет носителем информации генетической. Он ее назвал сложным апериодическим кристаллом. И действительно, молекула ДНК является именно этим самым. Она является одномерным кристаллом, полимером, и действительно апериодическим. Почему апериодическим? Нужно, чтобы мотив не повторялся, чтобы можно было делать очень сложную кодировку. Азотоводородная химия имеет массу разных полимерных состояний, из которых можно легко что-то такое придумать. Более того, в азотной химии есть не только одномерные полимеры, но и двумерные, которых в углеродной нет. Кто сказал, что носитель информации должен быть одномерной молекулой? Может быть, и двумерной. Может быть, это даже и лучше. Кто знает. 

И важное условие – эти соединения должны быть близки к жидкому состоянию. Почему? Потому что иначе не будет обмена веществ. Мы близки к жидкому состоянию, мы же не кристаллы, правда? Мы близки к точке плавления воды, мы, собственно, из этой воды состоим, те вещества, из которых мы состоим, тоже довольно мягкие такие, поэтому мы можем осуществлять обмен веществ. Если бы мы были в твердом состоянии, как камень, то обмен веществ занимал бы миллиарды лет. В общем, наверное, могла бы быть и какая-то такая жизнь, но очень невеселая. Если вы хотите жить весело, то вы должны быть близки к жидкому состоянию. 

И вот наша система – азот, водород, кислород, можно туда добавить для острастки немножко углерода, можно серы туда добавить – кажется вполне пригодной для выполнения по крайней мере большинства этих условий – самого жесткого первого условия, наверное, второе условие тоже можно выполнить, все зависит от температуры, третье условие автоматически выполняется, ну и пятое условие тоже выполнено. Вроде как все нормально, под давлением можно такие условия подобрать. Где такие условия можно подобрать? 

Давайте вспомним, что, как я вам уже говорил, планеты Уран и Нептун состоят из смеси воды, аммиака NH3 и метана. Аммиака там примерно 10% от массы, это огромная концентрация, это на порядки больше, чем углерода на Земле. Давления там очень большие, до 8 млн атмосфер. Так что эти полмиллиона атмосфер, которые нужны для подобного рода химии, легко достигаются. Можно ли создать там жизнь или нельзя – кто знает... Есть одно условие, которое может этому воспрепятствовать – дело в том, что в недрах этих планет, Урана и Нептуна, не только высокие давления, но и высокие температуры, а температура сокращает время жизни метастабильных состояний. И может быть, это препятствие является ключевым. Но мы не знаем, каково время жизни этих молекул при этих температурах, это все предстоит еще узнать. И кто знает, может быть, там, в недрах Урана и Нептуна, живут какие-то причудливые существа, которые понятия не имеют об органической химии и думают, что вся жизнь во Вселенной основана только на азотных молекулах. 

Давайте вспомним, что при низких давлениях эти азотистые соединения становятся взрывоопасными, и я иногда так фантазирую или развлекаю слушателей на своих докладах таким соображением: представьте себе, что там живут азотные люди, они удят азотными удочками азотную рыбу, читают газеты на азотной бумаге, рождают азотных детей, влюбляются в других азотных существ, а если любовь несчастная, то они всплывают на поверхность, и с возгласом «Прощай, любимая» взрываются.

Потому что, как мы знаем, при низких давлениях азотистые эти соединения будут крайне неустойчивы и взрывоопасны. Как знать, как выглядит эта жизнь, если она, конечно, возможна. Вот этого мы, наверное, никогда не узнаем, но то что мы можем узнать – это химическое разнообразие соединений, которые можно предсказать на компьютере и синтезировать в лаборатории. И есть очень хороший шанс, что химическое разнообразие вот этой азотной химии окажется сопоставимым или, может быть, даже превосходящим химию органическую. 

 

Никита Белоголовцев: Огромное спасибо, Артем. Я мог бы позадавать вам еще некоторое количество вопросов, которые чисто теоретически предполагает наш сценарий, но на то он и гибкий сценарий, чтобы гнуться в зависимости от обстоятельств, чтобы дать возможность задать вопросы тем, кто пришел, в зале. Единственное, чтобы наш переход от вопросов моих к вопросам из зала был максимально гибкий, задам вам один вопрос, который задал бы на месте слушателя. Для тех, кто немного увлекался фантастикой, есть же помимо азотистого мира мир кремниевый, о котором размышляли ученые-фантасты. Сточки зрения ваших научных гипотез насколько вот эта штука реалистична и может ли она существовать? 

 

Артем Оганов: Мне кажется, что азотистая химия лучше, и я могу вам сказать почему. По образованию я кристаллограф-минералог, я окончил геологический факультет, и как в каком-то смысле геолог по частично своему базовому образованию я могу вам сказать, что известно огромное разнообразие силикатных минералов, химия кремния действительно очень разнообразна. Если вы посмотрите на любой справочник по минералогии, вы увидите колоссальное число силикатных минералов, они содержат разные полимерные постройки из силикатных ионов, и вот такие, и вот такие, и разветвленные, и каркасы, и всякие корзинки, и слои, и цепочки, и так, и сяк. И в общем, вы можете изучать орнаменты по этим структурам, вы можете обои делать, и у вас на весь остаток жизни хватит обоев, если смотреть на силикатные структуры. Но там не выполняется одно очень простое условие – они твердые. Помните про обмен веществ? Если вы представите себе силикатную жизнь, если речь, конечно, идет о силикатах, то эта силикатная жизнь будет миллиарды лет переваривать одну молекулу кислорода или что у них там будет для дыхания. Можно подумать о кремниеводородных соединениях, но они, к сожалению, не очень устойчивы. Так получилось.

 

Никита Белоголовцев: Жаль. Ну что, друзья, я свой вопрос задал. Теперь у вас есть возможность это делать.

 

Слушатель: Спасибо большое, Артем, за очень интересную лекцию. У меня два таких коротких вопроса. Эволюционная часть вашей программы, насколько я понимаю, решает задачу оптимизации, но она решает ее классическим методом, а развитие квантовых компьютеров повлияет ли на способы решения этой задачи? И второй вопрос у меня такой – ваша задача в первую очередь анализирует электронные свойства материала и те, которые близко связаны с химией, конечно, а можно ли добавить в этот расчет оптические свойства, например, двойное лучепреломление в каком-нибудь кристалле посчитать, ну и вообще-то на самом деле более интересна такая задача – спрогнозировать вещество, которое будет в каком-то смысле применимо в качестве зеркала для, например, рентгена или еще лучше для гаммы (гамма-излучения?), а вообще еще бы лучше для нейтрино, вот такая задача может быть решена? Спасибо. 

 

Артем Оганов: Отвечу вначале на второй вопрос – да, все это может быть решено, на самом деле основной упор в моих исследованиях я делаю именно на дизайн новых материалов. Я бы сказал, что у меня два основных направления: главное, как я считаю, это дизайн новых материалов, и второе, тоже очень важное, но все же второе – это необычная химия при необычных условиях. Я решил рассказать вам сегодня именно о втором направлении, максимально абстрагируясь от первого. Но вы абсолютно правы, с помощью этих методов можно оптимизировать физические свойства и можно систематически открывать, предсказывать новые материалы –это то, что я делаю большую часть своего времени. Оптические свойства, электронные, механические и так далее и тому подобное. 

Первый вопрос был про квантовые компьютеры. Можно ли с помощью квантовых компьютеров убыстрить оптимизационную задачу? Я пока не вижу, как это можно было бы сделать, если брать именно саму оптимизационную задачу. Но поскольку наши расчеты состоят как бы из двух уровней, верхний уровень – это именно оптимизационная задача, нижний уровень – это расчет электронной структуры и энергий и свойств, –  то вот этот нижний уровень можно убыстрить, я думаю, существенно, и сделать более точным. Оптимизационную шапку на нем, может быть, и нет, а вот этот первый слой – да, определенно да. 

 

Никита Белоголовцев: Спасибо. Прошу вас.

 

Слушатель: Скажите, пожалуйста, вы давали много работы химикам высоких давлений. Давали ли вы работу электрохимикам? Задачки?

 

Артем Оганов: Нет, пока, к сожалению, нет. Мне интересна эта область, в частности, связанная с разработкой материалов для литий-ионных и других аккумуляторов, но тут я почти не работал за одним исключением. Года полтора назад мы опубликовали работу совместно с экспериментаторами, но в той работе главным движителем как раз была экспериментальная команда, это как раз то, что я имел в виду, что одна нога другую за собой тянет. Иногда мы ведем за собой экспериментаторов, а иногда они ведут нас. Экспериментаторы из Стэндфордского университета нашли новую форму силицида лития с необычным составом – Li15Si4, ну собственно, это соединение было известно, но под давлением оно переходит в новую кристаллическую структуру, которая может оказаться более предпочтительной для аккумуляторов как резервуар лития. Дело в том, что она более плотная и она меньше страдает, когда из нее выводят литий и вводят в нее, она меньше меняет объем, так что так гипотетически хотя бы это мог бы быть очень интересный материал для литиевых аккумуляторов. Наши не могли решить структуру этого соединения по своим экспериментальным данным, мы им помогли. Но в принципе эта тема очень интересная, и мне было бы интересно в ней поработать больше, для этого нужно было бы почувствовать ее немножечко лучше. Но я знаю, например, что те же компании Toyota и Sony решают именно задачи этого типа c помощью моего метода. 

 

Никита Белоголовцев: Спасибо. Прошу вас.

 

Слушатель: Добрый день, вечер, наверное, уже. Артем, спасибо за интересный рассказ. Такой вопрос, может быть, с небольшой подковыркой, который касается коммерческой науки, тоже интересно ваше мнение на эту тему. Поскольку я сам имею отношение и к науке, и к алгоритмам, то есть разрабатываю всякие разные методы для решения разных задач, у меня вот такой вопрос – а как вы продаете вашу программу за 160 000 долларов? В том плане что если вы опубликовали статью, в которой есть алгоритм, уже в принципе такой большой компании, как Toyota, не составляет труда нанять умных ребят, которые это воспроизведут, если вы там только не скрыли какие-то очень важные существенные детали, что автоматически принижает научную ценность вашей статьи. То есть вы могли скрыть какие-то коэффициенты, но они посадят десять человек, и они перебором так же подберут. Ну это вопрос, а подковырка уже была озвучена. Спасибо. 

 

Артем Оганов: Спасибо за вопрос. Нет, мы ничего в статьях не утаиваем. Если вы публикуете статью, вы должны максимально открыто изложить там, что вы делаете, потому что иначе какой смысл? Смысл научной статьи – это поделиться тем знанием, которое вы получили. Если вы им не делитесь, то зачем статья? Не пишите статьи, просто делайте закрытый код и тряситесь над ним, как Кощей Бессмертный над иголкой своей. Мы публикуем все открыто и ничего не утаиваем, но тем не менее компаниям есть выгода покупать готовую программу, потому что для того чтобы разработать ее самим, им потребуется очень-очень много усилий, это не так просто, как может показаться. Это огромная программа, чтобы написать ее даже уже по известному алгоритму, даже когда не нужно ни с чем экспериментировать, просто писать, все равно уйдет год или два тяжелого-тяжелого труда хотя бы нескольких человек. И они на зарплату этим людям отдадут больше денег, чем эти 160 000 долларов, так что им проще получить гарантированный результат. Поэтому они и покупают. 

 

Никита Белоголовцев: Спасибо. 

 

Артем Оганов: Ну я так думаю. Я не умею читать их мысли, но это вот такое мое мнение.

Слушатель: Можно еще вопрос насчет внутреннего строения Земли? Говорят, что внешнее ядро жидкое, но в то же время говорят, что оно не может быть жидкостью в нашем повседневном понимании. Вот у меня собственно вопрос – оно какое? Занимались этим вопросом?

 

Артем Оганов: Оно просто жидкое.

 

Слушатель: Оно действительно жидкое?

 

Артем Оганов: Оно действительно жидкое, да. Внешнее ядро жидкое, внутреннее ядро твердое, и оно кристаллизуется за счет внешнего ядра по мере охлаждения Земли. Обычная классическая жидкость – внешнее ядро Земли. Все там нормально.

 

Никита Белоголовцев: Я в кои-то веки наберусь смелости дополнить ответ Артема советом просто возможно посмотреть лекцию по вулканологии, которая была в ProScience Театре, там чуть-чуть больше времени, чем занял ответ Артема, мы об этом говорили. Действительно это интересно, и я скажу не по долгу службы – это действительно одна из лучших лекций, одно из лучших представлений, которое было здесь.

 

Артем Оганов: Павел Плечов?

 

Никита Белоголовцев: Да, именно он, легко найдете на сайте Polit.ru простейшим поиском, действительно было захватывающе. О том, что в общем вулканология не менее важна, чем кристаллохимия. Еще вопросы, друзья. 

 

Слушатель: Спасибо большое за интересную лекцию. У меня такой вопрос: в первой части лекции вы рассказывали о том, что ваша разработка «Успех» производит поиск устойчивых соединений, не обязательно органических, происходит поиск оптимума энергии. Вот в связи с этим у меня два вопроса: первый уточняющий – правильно ли я понимаю, что «Успех» ваш ищет как стабильные, так и метастабильные соединения, о которых вы рассказывали в третьей части лекции? И второй вопрос –я так понимаю, что вот эти оптимумы могут находиться, скажем так, в разных местах ландшафта энергии соединений, и поскольку ваша программа не занимается прямым перебором различных вариантов, то есть вероятность, что вы найдете не все эти оптимумы. Есть ли такая информация, какой процент этих оптимумов вы, ваша программа находит? Вообще возможно ли это посчитать? Спасибо.

 

Артем Оганов: Давайте вернемся к одному из первых слайдов. Это очень важный и очень хороший вопрос. Мы решаем задачу оптимизации, то есть мы ставим задачу поиска глобального оптимума. Чем меньше локальных оптимумов, тем лучше для нас, не пытаемся найти их все, да это и невозможно, потому что их колоссальное число. Но в силу специфики алгоритма – посмотрите, что происходит: мы все более и более подробно исследуем область низких энергий, то есть на пути к глобальному минимуму мы так или иначе находим целый ряд очень хороших метастабильных состояний. Вообще говоря, чем меньше мы их найдем, тем лучше мы решаем оптимизационную задачу. Но тем не менее определенное число этих минимумов мы все равно найдем. Полный их перебор невозможен, да мы этого и не хотим. А определенное число их мы точно найдем. 

Дальше. Что касается состояний, которые могут быть не в этой области, а в какой-то другой. Да, такое бывает, что таких вот областей близких по энергии, скажем, к глобальному оптимуму, не одна, а две или три. В каких-то ситуациях я видел даже до четырех. Но это конечное и небольшое число. И в целом это все еще позволяет быть алгоритму очень эффективным. Что происходит? Алгоритм пытается схлопнуться на каждой из этих областей. Такого рода ситуации для нас более сложные, чем ситуации с единым островом предпочтительных решений. Но это все еще вполне решаемая задача. Можем ли мы пропустить оптимальное решение в такого рода поиске? Можем. На самом деле в задачах глобальной оптимизации такого рода никогда нельзя давать гарантии, что мы всегда все будем находить и никогда не будет так, что мы что-то там проглядели. Вероятность такого всегда есть, она всегда не нулевая. Для систем с не очень большим уровнем сложности такого на практике никогда не происходит, но может, всегда может произойти. Но чем более сложная система у вас, тем больше вероятность того, что это произойдет. И для систем, где больше, скажем, сотни атомов, больше ста пятидесяти атомов в элементарной ячейке, очень велика вероятность, что мы промахиваемся. И поэтому мы ставим верхнюю границу применимости нашего метода где-то на 150 атомах. Но в принципе всегда, когда вот такого рода задача решается, важно помнить, что гарантий тут нет, и, что важно, быть не может. Мне этот вопрос задают достаточно часто, я уже привык на него отвечать, но это важный вопрос, это действительно важно понимать с методологической точки зрения как касаемо этого метода, так и вообще касаемо научного метода. Сами посудите, люди думали, что ньютонова механика гарантированно работает всегда, ну и что получилось? Они ошибались. Когда у меня спрашивают про гарантии метода, я всегда стараюсь честно сказать, что нет, гарантий здесь быть не может, можно говорить о вероятности, и вероятность в общем высокая. Вы можете делать тесты для ряда систем и сказать, что вот тут вероятность такая, тут такая, она там будет 99% или что-то такое. А когда я говорю про то, что гарантий быть не может, часто люди так разочарованно смотрят на меня и в глазах их читается «ну что ж ты так», «а мы-то думали…» Поскольку мне этот вопрос задают уже последние много лет, раньше я отвечал так: «Вы понимаете, наука ведь это такая штука, которая не про гарантии, наука про новые идеи, про понимание. Про гарантии – это в банк». Я так говорил до 2008 года, потом в 2008 году случился банковский кризис, и стало понятно, что даже в банках гарантий не дают. Ну, что тут сказать, единственная гарантия, которая известна мне, которая выдержала тест 2008 года - это то, что мы все когда-нибудь умрем. Что наше время жизни, время жизни наших метастабильных соединений, конечно. Хотя мои друзья геронтологи подвергают и это сомнению. Так что нет, гарантий и здесь нет, но не факт, что они нам очень нужны. Речь идет об идеях, о том, чтобы понять и открыть что-то новое. 

 

Никита Белоголовцев: Спасибо огромное, давайте мы, наверное, два последних вопроса сможем услышать.

 

Слушатель: Скажите, пожалуйста, а как высокие давления сказываются на разнообразии углеводородных соединений? То есть метан на Уране и Нептуне есть, как местные азотные цивилизации могут оценивать перспективы белковой жизни? 

 

Артем Оганов: Им придется там не очень хорошо, вообще-то говоря. Хотя надо это внимательно посмотреть. Мы кое-что считали, и это очень интересная тема. Есть такой парадокс в планетологии: Уран и Нептун – это планеты-близнецы практически по всем характеристикам, считается, что они и по составу одинаковые, и по размеру одинаковые, но по цвету они разные, Уран зеленый, а Нептун синий. И еще по одному параметру они очень сильно различаются, одна аномалия есть у Нептуна: у него очень высокий тепловой поток с поверхности. Нептун излучает тепла в два с лишним раза больше, чем получает от Солнца. И объяснить это можно только тем, что Нептун каким-то образом ухитряется производить тепло в собственных недрах. Как? 

 

Слушатель: Термоядерные реакции?

 

Артем Оганов: Нет, это невозможно. Термоядерные реакции происходят только в звездах, тем звезды от планет и отличаются, что в планетах этого нет, а в звездах это есть. На Земле, например, производится какое-то количество тепла распадом радиоактивных элементов, но на Уране и Нептуне их нет, потому что радиоактивные элементы довольно тяжелые, а на Уране и Нептуне – что там? Водород, кислород, азот, углерод, все. Больше ничего там особого и нет. Нечему там радиоактивно распадаться. И вот была гипотеза, высказанная американским ученым Марвином Россом, о том, что при высоком давлении и высоких температурах метан распадается с образованием алмаза. Алмаз плотный, а планета низкоплотная, это же смесь воды, аммиака и метана, да? Кроме того, Уран и Нептун – жидкие планеты. Юпитер и Сатурн – тоже, кстати говоря. Это совсем не такие планеты, как мы привыкли, вы не можете ходить по поверхности Нептуна, вы утонете, это океан. Ну так вот, а алмаз плотный и имеет очень высокую температуру плавления, то есть он даже при очень высоких температурах внутри планеты не расплавится, он будет продолжать быть твердым. И вот гипотеза Марвина Росса была в том, что при высоких давлениях и температурах метан распадается с образованием алмаза и водорода, и кристаллики алмаза начинают падать в недрах планеты, а поскольку эта планета огромная, и имеет огромное поле тяготения, гравитационная энергия, потенциальная энергия, переходит в тепловую через трение падающих частичек алмаза, и падающие миллионы или даже миллиарды тонн частичек алмаза являются источником тепла на Нептуне. Было непонятно, будет ли такая реакция действительно выгодна. Марвин Росс предложил эту гипотезу от отчаяния, потому что не было никакого другого нормального способа объяснить этот гигантский тепловой поток. Мы провели расчеты, и действительно оказалось, что под высокими давлениями и температурами метан должен разлагаться с образованием алмаза. То есть,наверное, там будет не совсем до белков, хотя в метастабильном состоянии, наверное, они тоже возможны. Как я сказал, углеводороды под давлением разлагаются с образованием алмаза, а вот поведение белков, время жизни белков в этих условиях никто не изучал. 

 

Никита Белоголовцев: Спасибо, последний вопрос прошу.

 

Слушатель: Спасибо, брошу все, иду пешком за алмазами туда. 

 

Артем Оганов: Вы знаете, кстати, простите, я вас перебью, когда я рассказываю эту историю про алмазы на Нептуне в капиталистических странах, то глаза аудитории загораются жадностью такой конкистадорской , и всегда кто-то в зале скажет: «А может быть, мы того? Организуем экспедицию туда». Ответ мой всегда их очень разочаровывает, я говорю: «Ну слушай, там 3 млн атмосфер и 5000 градусов Цельсия, ты давай без меня».

 

Слушатель: Спасибо. Я третий раз вас слушаю, каждый раз это познавательно, узнаю каждый раз что-то новое, и получается встроенная система. Я хотел спросить – может ли ваша программа, такой детский немножко вопрос, сама эволюционировать? Работаете вы над ее усовершенствованием, усложнением? И некоторое уточнение – Шредингер написал эту книгу под воздействием Тимофеева-Ресовского, тот узнал от Кольцова, а Кольцов, будучи студентом, слышал вопрос профессора Московского университета Александра Колле о наследственных молекулах, так вот, собственно, эта идея и возникла. А Тимофеев их там настолько всех очаровал, что задал практически направление науки. Спасибо большое. Знаете, на самом деле очень приятно, редко когда бывает, когда успешный, умный и талантливый человек – это одно лицо. Я согласен с ведущим: сам факт, что вы существуете – это уже подарок нам всем.

 

Артем Оганов: Спасибо. Предысторию книги Шредингера я, кстати, не знал, не знал, что у этой книги русские корни, но книга действительно очень интересная. Вы знаете, где ее лучше всего читать? В поезде. Я ехал из Нижнего Новгорода до Екатеринбурга 20 часов, эта книжка под чашку чая, под стук колес, завернутую курочку – то, что надо. Очень рекомендую, замечательный отпуск получается. Вопрос по поводу самоэволюционирующей программы, кстати, очень интересный, потому что в вычислительных науках есть такой раздел– эволюционное программирование. Это когда программы самоэволюцинируют, такие программы сейчас люди пытаются писать. Наша программа со временем эволюционирует, но не самоэволюционирует, иначе мы потеряем контроль над ней и она будет нами управлять, хотя, наверное, в каком-то смысле это уже происходит, потому что знаете, когда столько всего интересного происходит, в конце концов это начинает вас как-то подчинять. Да, наш метод, наша программа постоянно эволюционирует, постоянно развивается. 

Могу вам рассказать историю самого последнего, как я считаю, прорыва. В слайды опять же совершенно сознательно я это не включил, сейчас могу рассказать историю. Два года назад приехал ко мне на стажировку в мою московскую лабораторию один студент из Ирана, очень умный интеллигентный парень, стажировка была рассчитана на месяц, и в первые две недели было видно, что он над чем-то очень напряженно думает. Вот прямо было видно, у него как будто пар из ушей шел, какая-то тяжкая мыслительная работа. И вот через две недели подходит он ко мне и говорит: «Ты знаешь, я вот тут вот думал-думал, я думал-думал, я думал-думал, думал и я решил! Это будет моя страна, я здесь буду работать». И мне удалось добиться для него специальной стипендии, удалось добиться, чтобы его приняли в аспирантуру здесь, закрыли глаза на экзамен по философии. Потому что как гражданин исламской республики Иран будет рассказывать на экзамене на русском языке о связи философии Гегеля и марксизма? Я даже сам не могу на этот вопрос ответить. И ему зачли вот эту философию, приняли в аспирантуру, дали ему особенную стипендию, и мы вместе с ним стали работать над новым прорывом в этой методике, связанным как раз с дизайном материалов, о чем спрашивали раньше. Дизайна материалов в основной лекции я сегодня тщательно избегал, а вот сейчас на вопросах могу немножко это скомпенсировать. Что делает его метод, который мы назвали, кстати, «менделеевским поиском»? Мы научили этот метод шагать по всему пространству химических составов. То есть вот как раньше мы научили перебирать, казалось бы, неперебираемое огромное множество кристаллических структур, сейчас мы научили его перебирать множество, казалось бы, неперебираемое, колоссальное множество химических составов и решать задачу поиска наилучшего материала. Например, вы хотите предсказать, какой материал является самым твердым? Вот мы такой расчет провели. Ну каково же было наше разочарование, когда он нам сказал «алмаз». Он искал две недели, причем, понимаете, никаких данных входных тут нет, только законы квантовой механики и наш поисковой алгоритм, вот он две недели ищет-ищет и говорит «алмаз». Ну спасибо, друг. Но помимо алмаза, как я уже ответил вам, он дает не только глобальный оптимум, но также и ряд других. И мы нашли несколько интересных веществ, которые являются не самыми твердыми, но тем не менее сверхтвердыми, и хоть они не такие твердые, как алмаз, в других отношениях могут его превосходить. Это к слову об эволюции метода, это наш последний прорыв, сделанный вместе с этим иранским аспирантом.

 

Никита Белоголовцев: Артем, спасибо вам огромное, я совершил движение чуть раньше, такой суперинтриги не получилось. То, что у нас здесь происходит, называется ProScienceТеатр.Театр начинается с вешалки, это ProScience-вешалка , ну просто чтобы она была у вас в напоминание о нас.

 

Артем Оганов: Спасибо.

 

Никита Белоголовцев: Огромное спасибо вам за эти фантастические два часа, действительно просто какая-то магия происходила у нас здесь. Как говорят, человеку непосвященному наука кажется магией. И самое последнее, друзья, перед тем как вы все-таки добежите до двери, я успею сказать вам, что следующий сеанс магии здесь у нас будет происходить 16 мая, историк Игорь Данилевский, сразу после майских праздников, можно отгулять, и у нас будет немножко гуманитарного знания – оно тоже бывает знанием. Артем, еще раз вам огромное спасибо за то что стали сегодня героем ProScience Театра.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...

Главные новости

20:57 СМИ узнали о масштабных сокращениях в центральном аппарате «Газпрома»
20:43 В Пхеньяне допустили превентивный военный удар по США
20:18 Движение аэроэкспрессов до Внуково останавливалось из-за упавшего дерева
19:57 Умер режиссер «Молчания ягнят»
19:51 Суд арестовал недвижимость экс-главы Марий Эл Маркелова
19:36 США испытали межконтинентальную ракету
19:24 Эксперты назвали перегруз причиной крушения Ту-154 под Сочи
19:02 Россия вывела с базы «Хмеймим» в Сирии половину своей авиагруппировки
18:35 Иванов рассказал шутку Путина про российские дрова для Германии
18:34 «Открытая Россия» будет судиться с ГП из-за признания «нежелательной»
18:17 СМИ сообщили о развале Мирзиеевым «триумвирата» в Узбекистане
18:03 «Открытая Россия» признана нежелательной организацией
17:51 На блогера Варламова снова напали в Ставрополе
17:43 Путин в шутку попросил Медведева провести воспитательную работу с Мединским
17:19 Россия приняла приглашение МОК участвовать в зимней Олимпиаде-2018
17:10 Тимакова отказалась от дискуссий с «Левадой»
17:03 Дадина оштрафовали на 15 тысяч за пикет у здания МВД
16:43 Путин назвал условие господдержки проектов по импортозамещению
16:26 Иванов предрек РФ судьбу экспортера пресной воды
16:08 Матвиенко назвала алкоэнергетики «гадостью»
16:03 «Левада» призвал Тимакову извиниться за слова о заказном опросе про Медведева
15:46 Саркози заявил о намерении голосовать за Макрона во втором туре выборов
15:40 ГП предложила ввести контроль расходов бывших чиновников
15:18 Зонд «Кассини» пролетел между Сатурном и его кольцами
15:03 Полтавченко пообещал помочь «органам» выяснить полную стоимость «Зенит Арены»
14:46 В Самаре разрушающиеся дома закроют заборами к ЧМ-2018
14:35 Мизулина рассказала о связи детской порнозависимости с бесплодием
14:26 Путин призвал соблюдать права граждан при расселении пятиэтажек
14:16 Чайка предложил блокировать националистические сайты без решения суда
14:01 Тимакова назвала опрос о Медведеве политическим заказом
13:49 В Госдуме предложили установить уголовное наказание за похищение невест
13:48 Степашин рассказал о попытке Ельцина снести мавзолей Ленина
13:23 Кремль заявил о неизменности позиции Путина в отношении Асада
13:22 В Бурятии разбился истребитель МиГ-31
12:53 Суд оставил Улюкаева под домашним арестом
12:51 На блогера Варламова напали в Ставрополе
12:32 Суд оставил под стражей экс-главу Удмуртии Александра Соловьева
12:22 Кремль объяснил падение рейтинга Медведева его сложной работой
12:07 Шойгу назвал ракетный обстрел США в Сирии угрозой безопасности военных РФ
12:06 ФСБ задержала готовивших теракт на Сахалине
11:39 Совфед освободил Фридинского от должности главного военного прокурора
11:18 СМИ узнали о секретном дирижабле сооснователя Google
11:18 Поставки Россией электричества в ЛНР оценили в 3 млрд рублей
10:54 Подрядчика реконструкции здания Госдумы освободили под залог
10:45 СМИ сообщили об обысках в связанном с Германом Клименко банке
10:25 Суд Петербурга арестовал пятерых подозреваемых по делу о насилии в детском доме
10:18 СМИ сообщили о намерении США испытать межконтинентальную ракету
10:02 Эрдоган заявил о невозможности достижения мира в Сирии при Асаде
09:54 ЦИК заявил о явке выше 80% на выборах президента без открепительных
09:40 Опрос ВЦИОМа выявил абсолютный максимум счастливых россиян
Apple Boeing Facebook Google IT NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Twitter аварии на железной дороге авиакатастрофа Австралия Австрия автопром администрация президента Азербайджан акции протеста Александр Лукашенко Алексей Кудрин Алексей Навальный Алексей Улюкаев алкоголь амнистия Анатолий Сердюков Ангела Меркель Антимайдан Армения армия Арсений Яценюк археология астрономия атомная энергия аукционы Афганистан Аэрофлот баллистические ракеты банковский сектор банкротство Барак Обама Башар Асад Башкирия беженцы Белоруссия Белый дом Бельгия беспорядки бизнес биология ближневосточный конфликт бокс болельщики «болотное дело» большой теннис Борис Немцов Бразилия ВВП Великая Отечественная война Великобритания Венесуэла Верховная Рада Верховный суд взрыв взятка видеозаписи публичных лекций «Полит.ру» видео «Полит.ру» визовый режим Виктор Янукович вирусы Виталий Мутко «ВКонтакте» ВКС Владивосток Владимир Жириновский Владимир Маркин Владимир Мединский Владимир Путин ВМФ военная авиация Волгоград ВТБ Вторая мировая война вузы выборы выборы губернаторов выборы мэра Москвы газовая промышленность «Газпром» генетика Генпрокуратура Германия ГИБДД ГЛОНАСС Голливуд гомосексуализм госбюджет Госдеп Госдума госзакупки гражданская авиация Греция Гринпис Грузия гуманитарная помощь гуманитарные и социальные науки Дагестан Дальний Восток деньги День Победы дети Дмитрий Медведев Дмитрий Песков Дмитрий Рогозин доллар Домодедово Дональд Трамп Донецк допинг дороги России драка ДТП Евгения Васильева евро Евровидение Еврокомиссия Евромайдан Евросоюз Египет ЕГЭ «Единая Россия» Екатеринбург ЕСПЧ естественные и точные науки ЖКХ журналисты Забайкальский край закон об «иностранных агентах» законотворчество здравоохранение в России землетрясение «Зенит» Израиль Индия Индонезия инновации Интервью ученых интернет инфляция Ирак Ирак после войны Иран Иркутская область искусство ислам «Исламское государство» Испания история История человечества Италия Йемен Казань Казахстан казнь Калининград Камчатка Канада Киев кино Киргизия Китай Климат Земли, атмосферные явления КНДР Книга. Знание Компьютеры, программное обеспечение кораблекрушение коррупция космодром Восточный космос КПРФ кража Краснодарский край Красноярский край кредиты Кремль крушение вертолета Крым крымский кризис Куба культура Латвия ЛГБТ ЛДПР Левада-Центр легкая атлетика лесные пожары Ливия лингвистика Литва литература Лондон Луганск Малайзия МВД МВФ медиа медицина междисциплинарные исследования Мексика Мемория метро мигранты МИД России Минздрав Минкомсвязи Минкульт Минобороны Минобрнауки Минтранспорта Минтруд Минфин Минэкономразвития Минюст мировой экономический кризис «Мистраль» Михаил Саакашвили Михаил Ходорковский МКС Молдавия Мосгорсуд Москва Московская область мошенничество музыка МЧС наводнение Надежда Савченко налоги нанотехнологии наркотики НАСА наука Наука в современной России «Нафтогаз Украины» недвижимость некоммерческие организации некролог Нерусский бунт нефть Нигерия Нидерланды Нобелевская премия Новосибирск Новые технологии, инновации Новый год Норвегия Нью-Йорк «Оборонсервис» образование обрушение ОБСЕ общественный транспорт общество ограбление Одесса Олимпийские игры ООН оппозиция опросы оружие отставки-назначения Пакистан палеонтология Палестинская автономия Папа Римский Париж ПДД педофилия пенсионная реформа Пентагон Петр Порошенко пищевая промышленность погранвойска пожар полиция Польша похищение права человека правительство Право правозащитное движение «Правый сектор» преступления полицейских преступность Приморский край происшествия публичные лекции Рамзан Кадыров РАН Революция в Киргизии Реджеп Эрдоган рейтинги религия Реформа армии РЖД ритейл Роскомнадзор Роскосмос Роспотребнадзор Россельхознадзор Российская академия наук Россия Ростов-на-Дону Ростовская область РПЦ рубль русские националисты РФС Санкт-Петербург санкции Саудовская Аравия Сахалин Сбербанк Свердловская область связь связь и телекоммуникации Севастополь сельское хозяйство сепаратизм Сербия Сергей Лавров Сергей Собянин Сергей Шойгу Сирия Сколково Славянск Следственный комитет следствие смартфоны СМИ Совбез ООН Совет по правам человека Совет Федерации сотовая связь социальные сети социология Социология в России Сочи Сочи 2014 «Спартак» спецслужбы «Справедливая Россия» спутники СССР Ставропольский край стихийные бедствия Стихотворения на случай страхование стрельба строительство суды суицид США Таджикистан Таиланд Татарстан театр телевидение телефонный терроризм теракт терроризм технологии транспорт туризм Турция тюрьмы и колонии убийство УЕФА Украина Условия труда ФАС Федеральная миграционная служба физика Филиппины Финляндия ФИФА фондовая биржа фоторепортаж Франсуа Олланд Франция ФСБ ФСИН ФСКН футбол Хабаровский край хакеры Харьков Хиллари Клинтон химическое оружие хоккей хулиганство Центробанк ЦИК Цикл бесед "Взрослые люди" ЦСКА Челябинская область Чехия Чечня ЧМ-2018 шахты Швейцария Швеция школа шоу-бизнес шпионаж Эбола Эдвард Сноуден экология экономика экономический кризис экстремизм Эстония Южная Корея ЮКОС Юлия Тимошенко ядерное оружие Япония

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефон: +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.