Темы дня

На пути к молекулярному компьютеру: лауреат Демидовской премии Владимир Минкин

  Елена Понизовкина
лауреат Демидовской премии  Владимир Минкин

Владимир Минкин возглавлял уникальный для нашей страны научный институт, входивший в состав университета. Фото: Сергей Новиков

Академик Владимир Минкин — первый демидовский лауреат из Ростова-на-Дону и в целом с Юга России. В 1981–2012 годах он возглавлял НИИ физической органической химии Ростовского государственного университета (ныне Южный федеральный университет), с 2003 года — заместитель председателя Южного научного центра РАН, с 2012-го — научный руководитель ЮФУ. Академик Минкин — один из самых цитируемых российских учёных. Он соавтор открытия явления ацилотропии, благодаря которому было развито новое научное направление — химия структурно нежёстких молекул и разработана теория орбитальной стабилизации «неклассических» структур органических соединений. Мы поговорили с лауреатом о его научных результатах и о единстве вузовской и академической науки.

Сопротивление разрушению

— Уважаемый Владимир Исаакович, расскажите о своей аlma mater.

— Ростовский государственный университет был создан в 1915 году на основе эвакуированного во время Первой мировой войны Императорского Варшавского университета, открытого ещё в 1817 году Александром I. После окончания гражданской войны многие варшавские профессора остались в Ростове, а Ростовский университет стал крупнейшим на Юге России центром образования и науки. В 1957–1988 годах его возглавлял член-корреспондент Юрий Жданов, сын члена Политбюро ЦК ВКП(б) Андрея Жданова, бывший зять Сталина и завотделом науки ЦК, «сосланный» в наш город. Он придавал большое значение развитию научных исследований в вузах, и благодаря его поддержке при нашем университете был создан НИИ физической органической химии.

— Вы занимаетесь направленным синтезом и исследованиями органических и металлорганических соединений с динамической структурой. Чем они интересны и где могут использоваться?

— Эти соединения под влиянием внешнего воздействия — электрического и магнитного поля, давления, высоких температур — способны обратимо менять свою структуру и соответственно свои свойства — электрические, магнитные, люминесцентные. В силу этого они работают как молекулярные переключатели и могут быть основой для построения квантовых и молекулярных компьютеров. Мы это перспективное направление развиваем. Квантовые компьютеры уже существуют. Все элементы молекулярного компьютера также созданы, сейчас стоит гигантская задача — всё это собрать, связать в единое целое: молекулярные переключатели, транзисторы-молекулы, молекулярную память и молекулы-проводники. Учёные предполагали, что это будет сделано к 2015 году, но не получилось — для современной технологии такая задача пока непреодолима.

— Какие возможности открывает моделирование химических соединений?

— Мы теоретически предсказали существование соединений, где атом углерода имеет форму не тетраэдра, как в 99,9 процентах органических молекул, а пирамидальную или плоскую структуру. В сотрудничестве с японскими учёными нам удалось получить ближайшие аналоги соединений углерода с такой структурой — элементоорганические производные кремния, германия и олова. Они обладают уникальными свойствами, например, ауксетическим поведением. Если вы такой материал сжимаете, он растягивается, а если растягиваете, утолщается в направлении, перпендикулярном приложенной силе. Ауксетиками являются некоторые горные породы и минералы, например, пирит, а также бумага, органические кристаллы. Ауксетики отличаются хорошими механическими свойствами, прежде всего высоким сопротивлением разрушению. Это идеальный материал для изготовления бронежилетов. Известно, что израильские химики сейчас занимаются синтезом таких соединений, однако наша работа по этой тематике появилась на год раньше.

Недавно нам удалось теоретически спрогнозировать аллотропную форму алюминия. Аллотропные модификации или формы — это вещества, образованные одним и тем же химическим элементом, но различные по строению и свойствам. В кристаллической решётке алмаза с помощью компьютерного моделирования мы заменили каждый атом углерода на тетраэдр алюминия и получили очень лёгкий кристаллический алюминий. После того как в американском журнале была опубликована наша статья с описанием этого материала, более 40 зарубежных новостных агентств вышли с заголовками, утверждавшими, что его использование станет революцией в авиации и космонавтике.

Финансирование университетских НИИ

— Тренд сегодняшнего времени — объединение вузовской и академической науки. НИИ физической органической химии РГУ работает в недрах вуза полвека. Как коллектив выживает сегодня?

— Действительно, в последние десять лет руководство страны уделяло немалое внимание развитию вузов, они укрупнялись, создавались национальные исследовательские и федеральные университеты. Значительные средства выделялись на закупку оборудования, ремонт, повышение квалификации преподавателей. Однако на поддержку самих учёных, необходимую для существования научного коллектива, средств практически нет. А ведь НИИ физической органической химии занимает значимые позиции в своей области знания, мы сотрудничаем со многими побывавшими у нас выдающимися зарубежными учёными, в том числе с нобелевским лауреатом Роалдом Хоффманном. К 1990 году наш коллектив насчитывал 370 человек. Сейчас численность существенно сократилась, уменьшилось не столько число докторов и кандидатов наук, сколько младших научных сотрудников. Ни один из сотрудников НИИ не имеет основной базовой ставки, ведь как признала недавно вице-премьер ТатьянаГоликова, бюджет не финансирует фундаментальную науку в университетах. По существу, мы живём только за счёт грантов, не будет грантов — не будет института. Я неоднократно говорил о наших проблемах на самом высоком уровне, даже в присутствии президента Владимира Путина, дважды посетившего наш федеральный университет. Однако пока они остаются нерешёнными.

— Вы стали доктором наук в 31 год. Есть ли сегодня такие целеустремлённые молодые учёные?

— К сожалению, нам нелегко удержать молодёжь. Часто получается, что мы готовим кадры для зарубежных университетов и научных центров. И всё же есть талантливые молодые люди, которые готовы работать в науке даже за небольшую зарплату.

  • Опубликовано в №018 от 01.02.2019 под заголовком «На пути к молекулярному компьютеру»
Областная газета Свердловской области
.