Университет ИТМО. Андрей Лавриненко

«МЕТАНАНО-2016»: датский ученый — о причинах, заставляющих инвесторов вкладываться в науку

В Анапе продолжается международная конференция «МЕТАНАНО-2016», посвященная последним разработкам в области нанофотоники и метаматериалов. Есть ли у этих научных направлений будущее? Какие исследования завтра получат грантовое финансирование от международных фондов и завоюют умы руководителей технологических компаний? Приглашенный докладчик конференции Андрей Лавриненко, который возглавляет группу по метаматериалам Датского технического университета, поделился своим мнением по этим вопросам и рассказал, почему ученый зависит от общественного запроса.

В каких областях науки, связанных с темой конференции, будут самые «топовые» проекты в ближайшее время? И будут ли вообще?

Не так давно Еврокомиссия объявила о новом flagship-проекте, на который планируется выделить один миллиард евро: это исследования по квантовой оптике. Точно так же пять лет назад огромные средства были влиты в исследования графена. Сегодня перед учеными поставлена задача сделать прорыв в области квантовых коммуникаций и, по сути, создать квантовый компьютер. И ученым, которые занимаются научной работой в другой области, теперь становится тяжелее получать крупное финансирование. А деньги в современных научных исследованиях решают все. Ясно, что рынок квантовой оптики необъятный: если я скажу, что организовал канал передачи информации, который нельзя взломать, то, образно говоря, деньги ко мне потекут рекой.

Другой тренд, в котором Университет ИТМО также участвует, — это биофотоника. В этом направлении большие запросы биофизиков, биохимиков, химиков, биологов связаны с исследованиями функциональных возможностей применения инфракрасных (ИК) лучей в средневолновом диапазоне, в частности, для проведения различных спектрометрических измерений. В этой области определяющим материалом станут традиционные полупроводники из IV группы — кремний и германий, на основе которых уже сейчас можно делать чипы для различных исследований. В принципе, все, что связано с кремнием, внедряется в технологическое производство очень быстро.

Также ученые в области метаматериалов и нанофотоники будут еще какое-то время заниматься созданием различных сенсоров для анализа, например, эффективности химических реакций и распознавания биологических объектов и даже отдельных молекул.

Известный «Цикл зрелости технологий» (Hypecycle), публикуемый исследовательской компанией Gartner (также известный как «цикл шумихи», изображается в виде графика, на котором в хронологическом порядке разложены технологии, которые либо уже готовы к применению, либо только-только вступают в стадию исследований — прим. редакции), показывает, что метаматериалы как направление науки уже полностью провалились вниз графика. Еще недавно они были весьма популярны, было много шума, метаматериалы и их свойства типа плаща-невидимки признавались открытиями года, десятилетия, но в настоящий момент это прошло. И сейчас, согласно развитию цикла зрелости, метаматериалы стоят перед дилеммой: либо они полностью уйдут в тень, оставшись интересным научным концептом, либо будет сделан технологический прорыв, который переведет метаматериалы на плато инновационного развития.

Какие же конкретные исследования в этих областях сегодня финансируют крупные компании?

Самое важное, что нужно понимать в этом вопросе: все компании считают деньги. Они не будут выделять средства на то, что не имеет прикладного значения. Например, Intel и IBM финансируют коммуникационные чипы на основе кремниевой фотоники. Потому что это повысит производительность компьютеров. Эту разработку уже можно считать технологичной, и в недалеком будущем реально получить прибыль от ее внедрения. Поэтому эти компании верят в кремниевую фотонику.

А вот сможем ли мы найти такого фармацевтического гиганта, который бы захотел проводить интенсивные исследования в среднем инфракрасном диапазоне? Ведь молекулярная ИК спектроскопия давно разработана, и пока этого достаточно, чтобы, образно говоря, эффективно лечить людей. Ситуация может измениться, если, например, начнут распространяться штаммы мультирезистивных бактерий, которым любые, даже самые мощные антибиотики нипочем. Тогда у фармацевтики и системы здравоохранения в целом возникнет насущный вопрос: как и чем лечить? Вот тогда можно прогнозировать, что дополнительные исследования в области ИК излучения в средневолновом диапазоне будут профинансированы медицинскими и фармацевтическими гигантами.

От будущего к прошлому: какие проекты были успешны за последние пять лет и что способствовало этому?

Идей всегда генерируется немало. При этом каждая преподносится так, будто именно она спасет человечество. И такие идеи быстро вянут. Почему так происходит? Известно, что во многих университетах существует система оценки эффективности работы сотрудников по публикациям в научных журналах. При этом, чем выше рейтинг журнала, тем выше эта оценка. Это приводит к некоему спекулятивному характеру публикаций, так как в каждой утверждается, что именно эта разработка изменит жизнь, избавит от болезней и так далее. Пять лет — слишком маленький срок, чтобы отсеять эти научные исследования. Работы по плазмонике, метаматериалам, фотонным кристаллам пока также не очистились от налета спекулятивности.

На мой взгляд, в фотонике очень важной разработкой было появление источников излучения среднего диапазона. Почему они появились? Потому что традиционного источника, теплового, недостаточно для всестороннего анализа оптических свойств. А вот источники среднего диапазона в виде лазерных пучков гораздо мощнее и обладают уникальными свойствами.

Хочу отметить, что работы группы профессора Белова в Университете ИТМО по фотонным кремниевыем технологиям — это интересное направление с определенной долей научного оптимизма.

Как именно компании и фонды формируют критерии для финансирования научных исследований?

Большую роль играют запросы общества. В тех же медицинских исследованиях резкий запрос на исследования может быть связан с новыми вызовами, например, с распространением вируса Зика или «птичьим» гриппом. Люди готовы платить сумасшедшие деньги за лекарства, поэтому, кроме существенного государственного финансирования здравоохранения, в это вкладываются и многочисленные частные компании. Приведу и другой пример «спроса» на науку. Как вы думаете, что сейчас является определяющим для развития компьютерных технологий? Компьютерные игры. Это многомиллиардная индустрия, насыщенная «живыми» деньгами. Это приводит к модернизации компьютерной графики, технологий дополненной реальности, к многократному повышению скорости вычислений. Ученые работают над созданием искусственных нейронных сетей, чтобы вычисления производились со скоростью нейронов в человеческом мозге. И одним из первых приложений такого революционного способа организации вычислений будут, несомненно, новые игровые технологии, а не университетские вычислительные кластеры.

Образно говоря, если перед спонсорами, инвест-фондами поставить вопрос о том, что финансировать: создание новых оптических коммуникационных систем или исследования способов лечения заболеваний человеческого мозга, — что они выберут? В телекоме уже много сделано, и он развивается без революционных скачков. А если удастся синтезировать таблетку от болезни Альцгеймера? Как мне кажется, ответ очевиден.

Редакция новостного портала
Архив по годам:
Пресс-служба