Человек с большим Хиршем

Один из самых цитируемых российских ученых Руслан Валиев живет и работает в Уфе. У него наибольший индекс Хирша (h=75) — показатель, отражающий количество и востребованность научных публикаций, — среди всех наших соотечественников. Даже у некоторых нобелевских лауреатов он меньше. По идее, звезда, знаменитость. Но у профессора Валиева редко берут интервью, его не зовут на телевидение, так что рядовой россиянин о нем ничего не знает.

Профессор Валиев сидит напротив нас за столиком в «Шоколаднице», по-мальчишески щурится и лохматит волосы. Он занимается необычными вещами. Умеет делать алюминий тверже стали и надеется создать стойкий к воздействию радиации металл, который позволит людям добраться до Марса. Он автор почти 400 публикаций в реферируемых изданиях и 6 монографий. Владелец 30 патентов и авторских свидетельств на изобретения. Награжден премией Гумбольдта и медалью имени Блеза Паскаля, а также рядом других престижных международных призов. 

Фото: Дамир Давлетбаев

Руслан Зуфарович Валиев. В 1971 году окончил Уральский политехнический университет и поступил на работу в Уфимский авиационный институт, где начал с должности инженера.

Сейчас он директор НИИ физики перспективных материалов УГАТУ, руководитель лаборатории механически объёмных наноматериалов СПбГУ, член Европейской академии наук и лауреат многих международных премий. Валиев — ведущий учёный в России и мире в области физического металловедения и объёмных наноструктурных материалов.

Необычная сверхпластичность

[Кот Шрёдингера] Вы один из самых цитируемых ученых в стране. Другие исследователи сослались на ваши работы более 26 тысяч раз. Что такого вы открыли?

[Руслан Валиев] Я начну с известного примера. Вы слышали о создании искусственных алмазов? Это было в Троицке в середине прошлого века. Взяли обычный темный графит и подвергли его колоссальному давлению — атомная структура графита перестроилась и превратилась в кристаллическую решетку алмаза. Хотя химически он остался тем же самым углеродом, у него возникли совершенно новые свойства: он стал невероятно твердым. Так, с помощью экстремального воздействия, можно получить новое состояние вещества или придать ему новые свойства. Метод, который мы назвали интенсивной пластической деформацией, использует похожие принципы, но очень большие давления и деформация применялись уже к металлам. В итоге мы первыми получили то, что сейчас называется «наноструктурные материалы и сплавы».

[КШ] Что это такое и что при этом происходит с металлами?

[РВ] Все неорганические кристаллические вещества имеют микроструктуру, одной из характеристик которой является размер зерен. Мы впервые показали возможность их деформационного измельчения в сотни и даже тысячи раз, в результате и металлы демонстрируют ряд совершенно необычных свойств, например,  сверхпластичность.

Алюминий очень мягкий материал, но после обработки нашим методом мы получили образец, который прочнее практически всех сталей.

[КШ] Как это проявляется?

[РВ] При низких относитительно температурах металл ведет себя как резина. Если говорить о мировых рекордах, то в Книге Гиннесса имеется пример, когда металл растягивают на 8000 процентов. Он становится тоньше, чем волос, и не рвется. Наш подход позволяет наблюдать другие мировые рекорды в свойствах материалов. В частности, другое важное качество, которое мы уже упоминали, — сверхпрочность. Алюминий, например, очень мягкий материал, но после обработки нашим методом мы получили образец, который крепче практически всех сталей.

[КШ] То есть можно сделать алюминиевую вилку, которая не согнется в руках?

[РВ] Да, этот наноалюминиевый материал придется сгибать вдвоем... Есть такое понятие — усталость металла. Например, отслужив свой срок, могут ломаться детали кораблей и самолетов, это связано с их циклическим нагружением. А наноструктурные состояния в материалах могут в несколько раз увеличить  их сопротивляемость усталости. И тогда деталь из нанометалла не сломается никогда. Это, конечно, более сложная проблема, так как тут дело уже не только в размерах зерна, но еще и в физике их границ.

[КШ] Как получилось, что вы начали заниматься такими инновационными технологиями в России?

[РВ] Сначала мы и не думали ни о каких технологиях. Интересно было посмотреть, что появляется в небольших образцах алюминиевых сплавов при экстремальном воздействии деформацией. Мы изучили это и опубликовали статью об их «необычной сверхпластичности».

[КШ] После этого вы должны были проснуться знаменитым!

[РВ] На самом деле вначале никто на нашу работу внимания не обратил. Впервые за границу, в США и Францию, я был приглашен  в начале девяностых. Пообщался там с учеными, но особого интереса наши ранние результаты не вызвали. Так что мы продолжали исследования в Уфе и обнаружили еще несколько парадоксальных вещей, как, например, изменения упругих характеристик и магнитных свойств металлов после применения нашего метода.

В конце девяностых мы провели с коллегами из МИСиСа первую конференцию по данной тематике. Она была международная, но иностранных специалистов было всего семнадцать. Приехали, поахали: о каких, мол, наноматериалах говорят в России! И все. Тогда же мы написали статью и опубликовали ее в ведущем профильном журнале «Прогресс материаловедения».

[КШ] Это ведь именно она, насколько я понимаю, процитирована более 3500 раз и является сейчас ведущей работой в современном материаловедении?

[РВ] Да, но это произошло не сразу. В 2002 году наши австрийские коллеги устроили продолжение конференции, в которой участвовало уже более трехсот человек из разных стран. Вот там нас заметили, и началась бурная реакция. Оказалось, что наши работы очень важны еще и потому что, в принципе, метод, названный нами интенсивной пластической деформацией, может быть использован для самых разных материалов. Мы начали с металлов, но потом применили его к полупроводникам и полимерам. 

Нанотитан с планеты Земля

[КШ] Вы руководите мегалабораторией «Механика перспективных массивных наноматериалов для инновационных инженерных приложений» в Санкт-Петербургском госуниверситете. Расскажите о самых интересных работах.

[РВ] Крайне интересное и актуальное направление — биомедицинское применение наноматериалов. Сегодня многие имплантаты, которые применяют при переломах и зубном протезировании, делают из титана: он больше всего подходит для человеческого организма. Но титан — металл довольно мягкий. И имплантаты через некоторое время ломаются. Это же ужас! Поэтому медики попробовали делать их из сплавов, в том числе авиационных. Но они оказались токсичны и вызывали различные заболевания.

 И вот лет несколько лет назад мы предложили использовать наш нанотитан, обладающий всеми необходимыми для имплантатов свойствами. В США и Европе сделаны уже сотни успешных операций с их использованием. Надеемся, что это скоро произойдет и в России. 

Фото: Дамир Давлетбаев

Успей, если сможешь

[КШ] В одном из интервью вы сказали, что успешный современный ученый — это и ученый, и администратор. Вы и сами такой?

[РВ] Что такое менеджмент? Вот недавно в Питере проходила встреча руководителей всех «мегалабораторий». Там было три нобелевских лауреата — больше половины участников из-за рубежа, — и вместе обсуждали, как создать лабораторию в России, работающую на передовом международном уровне.

[КШ] И как?

[РВ] Современная лаборатория — это новое явление. Раньше, когда были большие  институты, академии и стабильное финансирование, люди знали, что будет в этом году, что на следующий. А теперь руководителю нужно постоянно включаться в организационные надо бороться за гранты и так далее. Это очень сложно. Мои знакомые американские профессора говорят, что, если нет хороших помощников, то этим вопросы могут отнимать до 50% рабочего времени.

Кроме того, сегодняшняя наука — вещь дорогостоящая. Например, современный прибор для исследования дефектов материалов на атомном уровне стоит минимум пять миллионов евро. И даже в развитых странах их немного. Значит, надо тесно взаимодействовать с ведущими центрами. А это опять-таки требует организационного подхода. Так что любой руководитель лаборатории, говоря современным языком, является менеджером.

[КШ] С какими сложностями вам пришлось столкнуться в этом качестве?

[РВ] О, в Питере я столкнулся с организационной трудностью, с которой не встречался ни в Уфе, ни в других лабораториях мира. Санкт-Петербургский университет разделен на две части: в центре находится руководство и одна часть кафедр. А другая расположена довольно далеко за городом, в очень красивом месте. В общем, собрать всех оказалось задачей крайне непростой.

[КШ] Как вам представляется качество организации науки на данном этапе?

[РВ] Иногда возникает тяжелое чувство, когда, например, не можешь выиграть проект, в результате которого ты уверен. А еще недавно были просто странные конкурсы.  Например, ты выигрываешь проект, а его срок выполнения только полгода, так что проект только начинается, но уже надо готовить отчет. В международной практике проект обычно рассчитан на три года, но с промежуточными небольшими отчетами, и если нормально работаешь – значит, контракт успешно продолжается.  У нас такой определенности в правилах нет. Сейчас Российский научный фонд ( РНФ) обсуждает улучшение конкурсных правил и может быть организация науки будет более стабильной.

В погоне за Хиршем

[КШ] А если смотреть шире, чего не хватает современной науке?

[РВ] Проблем достаточно много. В целом имидж науки в современном обществе заметно снизился. Это происходит не только в нашей стране. Это связано с общей культурой, научным мировоззрением. Вот знаменитый физик, профессор Фейнман  писал такие популярные статьи, как «Ценность науки», «Радость познания сути вещей» и многие другие. Не читали, нет? Я его книжки в Америке встречал, а вот сейчас буквально две недели назад смотрю - на прилавке у нас есть их перевод. Это же здорово,  почитайте! Он обсуждает много вопросов. Что такое счастье, какая радость настоящая? И в чем, собственно, радость, ради чего стоит жить?

[КШ] Вы счастливы?

[РВ] Ну, местами да. В России трудно активно работать в науке. В научном сообществе пока отсутствует единое представление о критериях передовой науки, признании ведущих ученых. Для научного работника должно быть важно, что другие люди пользуются плодами его труда. Один из показателей этого является цитируемость его работ. Однако у нас в стране внимание к этому параметру появилось лишь несколько лет назад.  Министерство образования и  науки начало использовать международные критерии и отбирать ведущих ученых, чтобы дать им возможность активней работать. В МГУ стали использовать термин «активно работающий ученый».  Для оценки  взяли всего два критерия, во-первых, цитируемость (если  занимаешься фундаментальной наукой — где твоя публикационная активность, где твоя цитируемость?), а во-вторых, договора с промышленностью для тех, кто занят прикладной наукой.  По этим двум критериям был  проведен рейтинг сотрудников МГУ, результаты  явились очень неожиданными. Оказалось, что активно работающих  ученых в университете немного, менее десяти процентов от всех профессоров и преподавателей.

[КШ] А как вам вообще живется в России с самым большим индексом Хирша?

[РВ] Недавно это даже мешало работать, поскольку многих раздражало. Сейчас ситуация несколько меняется и надеюсь, поможет более успешно участвовать в научных конкурсах. 

[КШ] Когда вы работаете, вы задумываетесь, какое будущее нас ждет?

[РВ] Конечно. Ведь разработки новых материалов напрямую связаны с развитием цивилизации. Вы знаете,  сначала была каменная эра, потом бронзовая, железная. Появлялись новые материалы – менялась цивилизация. Вот, например, что мешает нам полететь на Марс? Оказывается – конструкционные материалы. Они не выдерживают нужную нагрузку.  Вот будут созданы радиационностойкие  прочные материалы, тогда мы не только отправимся к другим  планетам, но и защитим себя от аварий типа Чернобыля. Так что будут достойные материалы – будет более активное развитие общества.