Быть или не быть положительным сдвигам в отечественной науке?

ЛИТЕР-Неделя: Ежегодно народные избранники рассматривают государственный бюджет, чуть ли не на зуб пробуют каждую его монету, чтобы дай бог ничего не пропало и никто при этом не пострадал. Сегодня все думают, что вложенные деньги, например в науку, обязательно вернутся в казну с прибылью. А ведь правильно думают! Ведь вернутся, и, может, даже не через год, а через несколько лет, после какого-нибудь ошеломительного научного открытия, технического прорыва, который перевернет всю человеческую жизнь в лучшую сторону. Так в чем же дело, почему казахстанская наука топчется на месте, что у нее за болезнь такая?

Т.М.: Мы все чаще рассуждаем о проблематичности оздоровления отечественной науки, которая сейчас похожа на больную пациентку, пребывающую в постельном режиме и не подающую признаков жизни. Причина ее хронической болезни, прежде всего, видится в нехватке денег, в трудностях привлечения ее молодых детей в науку, в отсутствии жилья для них и так далее. Мы не отсталая страна, но, похоже, сильно отстаем в вопросах финансирования и социального обеспечения отечественной науки от наших коллег-ученых, проживающих за рубежом. Давно уже не секрет, что не только страны – гегемоны науки, но даже отдельные крупные зарубежные компании на нужды собственной науки ежегодно тратят несравнимо больше, чем наши отечественные организации. Да и зарплата молодых ученых за рубежом позволяет иметь более или менее сносное жилье и человеческие условия в научно-исследовательской работе.

К сожалению, возможности экономики, какая сейчас у нас есть, не позволяют надеяться на резкий рост размеров бюджетных средств, выделяемых на науку (деньги в науке, как известно, бюджетные, других нет), что касается строительства жилья для наших молодых ученых, то это проблема ставится в разряд неразрешимых. Приходится довольствоваться тем, что есть, и напрягать мозги, чтобы не только устоять, но и выжить в кризисной ситуации.

ЛИТЕР-Неделя: Такое впечатление, что наши, имеющие научные звания и степени, казахстанские инженеры, работавшие в теории и потом на практике над своими изобретениями, давно опередившие изобретения и некоторые серьезные научные разработки зарубежных коллег, теперь никому не нужны. Ведь дойдет до того, что скоро вообще ничего своего, отечественного в науке не будет…

Т.М.: На фоне этих рассуждений постоянно забываем или, скорее всего, упорно не хотим осознать, что никакие, даже самые большие деньги наряду с притоком молодых сил в науку не дадут ее быстрого излечения, если в ней не произойдут принципиальные перемены, устраняющие застойные явления, порождающие болезнь ходьбы по окружности. В чем же должна заключаться суть этих перемен?

Если вникнуть в содержание научных проектов, программ, представляемых на различные конкурсы, тендеры, то невооруженным глазом видно, что в подавляющем большинстве из них в лучшем случае ставится задача совершенствования известных технологий, появившихся невесть когда на базе давно устаревших идей, приемов и методов, «исхоженных» вдоль и поперек. Немало у нас еще проектов, нацеленных на решение давно решенных задач, повторяющих пройденное, а то и забытое. Естественно, что в них не учитываются тенденции развития мировой науки, появления новых открытий и прикладных разработок. Подача на конкурс таких проектов – еще половина беды. Обидно и больно тогда, когда проекты, лишенные идейной новизны и научной значимости, не востребованные жизнью в экономике, объявляются победителями конкурсов и принимаются к финансированию, а затем по истечении определенного срока в виде никому не нужных отчетов возвращаются туда, откуда пришли, то есть назад в прошлое.

Думаю, не только мне хотелось бы узнать, велся ли у нас где-нибудь анализ выполненных научных проектов хотя бы за последние десять лет, какие в них результаты получены и где используются? Помимо того, что часть этих материалов представляет интеллектуальный клад новых знаний в Казахстане, анализ позволил бы оценить этот научный потенциал и его состоятельность в сфере высших учебных заведений, государственных и негосударственных научных организаций, оценить работу отдельных ученых и сделать соответствующие выводы. Суть предлагаемых мной принципов в науку состоит в том, что вектор научных поисков и концентрацию ресурсов следует направлять в сторону изучения малоизвестных, неизведанных объектов, явлений природы, а прикладные исследования – на достижение идеального конечного результата, на способность внесения радикального позитивного изменения в конкретной среде их использования.

ЛИТЕР-Неделя: Обидно за неразвитость нашей науки, в ней больше чиновников-ретроградов, чем настоящих ученых. Слышал, что российские ученые открыли графен и получили за это Нобелевскую премию. Насколько значимо это открытие?

Т.М.: Нобелевская премия 2010 года в области физики была присуждена двум бывшим российским ученым за получение на практике углеродистого материала графена, правда, теперь эти ученые живут в Великобритании, все-таки там больше материальных возможностей для дальнейшего изучения вещества. Теоретически кристаллическая решетка графена была открыта еще в середине прошлого века, однако получить материал натурально удалось лишь с использованием атомно-силового микроскопа в 2004 году. Графен прозрачный, двухмерный, абсолютно плоский наноматериал. Он в 200 раз прочнее стали и обладает невероятной сверхпроводимостью. Ученые сумели увеличить размеры материала до двух квадратных метров. В 2020 году, а может быть, еще раньше, по мнению ученых, он будет освоен промышленно. Аналитики утверждают, что применение этого материала в разных отраслевых хозяйствах даст возможность государствам заработать триллионы долларов. Физики-лауреаты, другие ученые, примкнувшие к ним в поздней стадии разработки нанотехнологии, убеждены, что с получением практического материала будут открыты еще несколько новых свойств графена, неизвестных в природе.

ЛИТЕР-Неделя: Знаете, мне кажется, этому прорывному открытию не дадут сразу выйти на мировой рынок по прямой дороге. Владельцы промышленного комплекса не заинтересованы менять свои структурные привычки и устои, скажем, в добыче нефти или газа. Зачем им глобальная научно-техническая революция с применением графена?

Т.М.: Разумеется, экономичный процесс освоения графена довольно сложен. Но теперь со всей очевидностью можно сказать, что благодаря уникальным свойствам графен как прорывной материал 21-го века поменяет расклад мировой экономики в будущем, повлияет на оценку полезных ископаемых, на межгосударственные торговые отношения. Ясно и то, что промышленное освоение графена приведет к серьезному вытеснению из бытия человека как черных, так и цветных металлов. Особенно быстро процесс вытеснения пойдет в области высоких технологий, оборонной промышленности, космоса, самолетостроении, машиностроении, он попутно похоронит и электронику на кремниевой основе. Приближается эпоха быстрых технологических перемен и высокой конкуренции за рынок сбыта продукции, где деловой мир будет моментально реагировать на подобные научные открытия, иначе грядет жесточайший, не имеющий аналогов экономический кризис. В скором времени следует ожидать снижения спроса, а затем и цен на вытесняемые графеном металлы. Иностранные инвестиции, вкладываемые в разведку и разработку месторождений, рано или поздно начнут сворачиваться. В этой связи спросим себя: есть ли смысл нам и дальше заниматься исследованиями в области плавки стали, извлекать из недр медь, алюминий, развивать кремниевую электронику? Появление графена – это первый звучный сигнал, подтверждающий прогнозы известных в мире экономистов, тоже лауреатов Нобелевской премии, что в 21-м веке научно-технический прогресс достигнет такого уровня, когда природные полезные ископаемые, за исключением пресной воды, не будут играть в экономике существенной роли, что, собственно, имеет сейчас место. От него и произойдет неизбежное крушение сырьевой экономики, строящей свое благополучие за счет продажи полезных подземных ископаемых.

ЛИТЕР-Неделя: Возможно, мы с вами доживем до начала перемен и в Казахстане, увидим применение графена в виде каких-либо деталей или инженерных конструкций, по которым потребители получат дешевую энергию в различном виде?

Т.М.: Чтобы не оказаться в числе государств, отброшенных в конец прошлого века, в интересах Казахстана, сообразно с принципами и тенденцией развития мировой науки, надо правильно выбрать стратегические направления ее развития, гарантирующие состоятельность и безопасность нашего государства в его переходном развитии от постсырьевой эпохи. Одним из направлений могут стать научные проекты, обеспечивающие перевод экономики Казахстана на конкурентоспособные источники энергии. Сегодня источников энергии в природе много. Даже хитроумные на всякие выдумки японцы изобрели портативный рюкзак-генератор, который, находясь на спине человека во время ходьбы, вырабатывает электричество.

А если серьезно, то в последнее время объектом повышенного интереса в мире является геотермальная энергия недр земли. Энергетический потенциал недр земли на глубине 10000 метров в 50000 раз больше энергии всех запасов нефти и газа земного шара, включая прогнозные. Представьте, если добычей нефти, газа, угля, их переработкой, а также расщеплением урана человечество занимается для получения конечного продукта в виде перегретого пара, который вращает турбины тепловых и атомных электростанций и вырабатывает электрический ток, то глубинная геотермальная энергия в состоянии пара или горячей воды самой природой создана готовой к употреблению. Это и есть идеальный конечный результат, когда промежуточные стадии, необходимые для получения конечного продукта просто отпадают.

ЛИТЕР-Неделя: Нельзя ли рассказать о геотермальных источниках подробнее?

Т.М.: Геотермальные источники (ГИ) для производства электричества начали использоваться в Европе с середины прошлого века. Ныне, например, в США суммарная мощность геотермальных энергоустановок равняется мощности пяти атомных электростанций. ГИ широко применяются в Испании, Голландии, Италии, Франции, Мексике. В России давно и исправно действует Паужетская геотермальная электростанция на Камчатке.

В качестве энергоресурсов в Казахстане ГИ изучены мало, хотя используются в некоторых удобных для установки районах. По предварительным геологическим оценкам, их геотермальные запасы в переводе на условное топливо на порядок больше суммарных запасов нефти и газа страны. По классической схеме все известные в мире ГИ приводятся в действие под давлением природного пара, поступающего к ним со скважин. Лишь энергетическая установка проектной мощностью 25 мегаватт, построенная в Эльзасе (Франция), действует по другой схеме, в ней холодная вода закачивается с поверхности земли глубоко в пласты горячих горных пород для подогрева и образования искусственного источника пара.

Недостатком всех известных в мире схем геотермальных энергоустановок является то, что они расположены на поверхности Земли. В силу значительного расстояния между источником пара и паропреобразователем на земле во время транспортировки пар теряет до 30 процентов исходной мощности, что снижает показатели работы энергоустановок. Отсюда вытекает принципиально новый, неизученный объект для науки – изучение условий выработки электрической энергии на глубине, в источниках парообразования, природных или искусственных. Надо изучать, как результативно будут работать паропреобразователи в скважинах на исходной мощности пара.

ЛИТЕР-Неделя: Какие из геотермальных месторождений в Казахстане наиболее перспективны для научного исследования и технического применения в человеческом быту?

Т.М.: Из ряда геотермальных месторождений наиболее перспективными представляются обладающие неисчерпаемыми энергоресурсами пласты горячих горных пород. Они приближены к магматическим очагам с температурой расплава 1200 градусов и выше, которые питаются термоядерными реакциями, идущими в глубине недр. Под давлением высокая температура очагов магмы по тектоническим трещинам и каналам поднимается вверх, подогревает породы горного массива, образуя месторождения горячих горных пород с температурой порядка 300–500 градусов. По данным геотермической карты, составленной еще в 70-е годы прошлого века, эти месторождения на территории Казахстана залегают на глубине 2000–4000 метров.

Располагая базовыми природными ресурсами, есть прямой смысл вести полномасштабные исследования в этом направлении, закрепляя наш научный приоритет. Конечный их результат уже есть – это сооружения опытной модели скважинной геотермальной энергоустановки на одном из месторождений горячих горных пород Чу-Илийского или Келесского бассейна на юге страны. Однако степень активности развития направлений науки определяется по количеству опубликованных на эту тему научных статей и полученных патентов на изобретение. Судя по тому, что публикации и патенты на изобретения, касающиеся освоения энергии горячих горных пород скважинными паропреобразователями отсутствуют (существует только один казахстанский патент), то данное в науке направление следует считать белым пятном. Хотя, по предварительным данным, единица вырабатываемой энергии на скважинной геотермальной энергоустановке обошлась бы государству в десятки раз дешевле, чем строительство АЭС, ТЭЦ или ГЭС, а по обслуживанию их и того больше – в сотни раз.

ЛИТЕР-Неделя: Надо ли нам строить на своей земле атомные электростанции, каково ваше мнение?

Т.М: Раз уж мы затронули проблему обеспечения страны энергией, то пусть нельзя обойти эту тему. Время от времени слышны голоса, что Казахстан намерен построить АЭС на быстрых нейтронах. Но ведь от атомных реакторов на быстрых нейтронах из-за их ненадежности давно отказались Япония, Германия, Франция. Последними это сделали США с приходом к власти президента Б. Обамы. Американцы, надо отдать им должное, и теперь интенсивно работают над созданием чистой и безотходной «ториевой» энергетики. Ее преимущество просто несопоставимо с традиционной плутониевой, так как одна тонна тория способна заменить 200 тонн урана или 3,5 млн тонн угля.

По-моему, «грязная» энергетика ни к чему хорошему не приведет. Нам здесь следует быть объективными и осторожными, проявлять профессиональную разборчивость и научную прозорливость при рассмотрении представленных на конкурс проектов на бюджетное финансирование в Казахстане. Вот вам пример. Сегодня у нас с использованием мощных и сверх-мощных зарубежных буровых установок общей массой до ста тонн бурится множество скважин, нефтяных, газовых, урановых, гидрогеологических и т.д. Технология бурения такова, что практически вся мощь установок направлена на вращение бурового долота с наиболее ходовым диаметром в 20–30 сантиметров, который и делает основную работу по углублению скважин. При этом, в зависимости от глубины скважин, до 80 процентов всей мощности установки теряется впустую на холостом вращении километровых колонн бурильных труб. И какую бы совершенную конструкцию буровых установок ни создавали бы иностранные изобретатели, потери мощности при бурении не снижаются, в то время как идеальная технология бурения скважин та, при которой буровое долото само вращается и углубляет скважину. Так вот, экспериментально проверенные конструктивные схемы, при которых самовращающиеся буровые долота все делают сами без буровой установки и вносят революционные изменения в процесс бурения скважин, у нас изобретены отечественными учеными-изобретателями. Спрашивается, какой резон под видом инноваций за баснословные деньги закупать комплектующие элементы зарубежных буровых установок и налаживать их выпуск в Казахстане? Не разумнее ли вкладывать в отечественные научные разработки куда меньшие средства, выдвигать наших ученых, чтобы они совершенствовали конструкции и внедряли в производство самовращающиеся буровые долота, не имеющие аналогов в мире.

Конечно, можно строить систему отечественной науки с привлечением высокооплачиваемых специалистов, принимать умные законы о ней, открывать новые научные университеты, приглашать иностранных ученых. Тем не менее если государственный подход к науке останется на прежних позициях, то не будет у нас научных открытий по значимости равных графену, собственных ученых и будущих лауреатов Нобелевской премии, а в архивах будут пылиться толстые отчеты о научных достижениях, неизвестных мировому научному сообществу. Одним словом, не сменив принципы и ориентиры науки, в мировой экономике нам делать нечего.

ЛИТЕР-Неделя: Спасибо за интервью.

Сергей ТОРОПКИН, Алматы