О том, что необходимо для запуска механизма создания и внедрения инноваций, о нанотехнологиях и многом другом - интервью журналу "Эксперт Урал" директора Института физики перспективных материалов Уфимского государственного авиационного технического университета Руслана Валиева.

Уходящий год отмечен взрывным ростом интереса к науке и технологиям. Оцените динамику хотя бы на примере "Эксперт-Урала": количество публикаций, анализирующих состояние дел в этой сфере, выросло по сравнению с 2010-м втрое. Безусловным технологическим прорывом-2011 следует признать нано. Смену парадигмы демонстрирует даже случайная выборка заголовков: в 2009 году материал о первой на Урале специализированной выставке "Нанотехнологии" назывался "Незанимательное нановедение" (см. "Э-У" N 8 от 02.03.09). "Выставка оказалась ориентирована на одного посетителя — главу госкорпорации "Роснано" Анатолия Чубайса", — язвил тогда журнал. А в конце этого года в статье "Амбиции возрастают" мы констатировали: "Уже не просто наука, а новый высокотехнологичный бизнес стремится занять все больше ниш на рынке (см. "Э-У" N 40 от 10.10.11).

Значительный вклад в реализацию нанопрорыва внесли уральские ученые, однако результат мы рискуем увидеть отнюдь не в России — эффективность отечественной науки падает. Как вернуть науке конкурентоспособность и наладить инновационный процесс, рассказывает Руслан Валиев, директор Института физики перспективных материалов Уфимского государственного авиационного технического университета (УГАТУ), действительный член Европейской академии наук, ведущий специалист в области нанометаллов, самый высокорейтинговый (по версии издательства Elsevier и Scopus Award) российский автор этого года в мире.

Открытия продолжаются

— Руслан Зуфарович, на последнем нанофоруме в Уфе (см. "Уфа как наноцентр", "Э-У" N 34 от 29.08.11) вы пообещали, что мир вокруг будет сделан из наноматериалов. Не много ли шума вокруг нанобума?

— Я говорил тогда прежде всего о металлах. Они всегда играли ведущую роль в развитии цивилизации: недаром ее меряют веками — бронзовым, железным. А нанометаллы — это металлы следующего поколения.

— Мы увидим нанометаллический век?

— Есть шанс: научные разработки именно в этом направлении играют важную роль в создании новых материалов и актуальны для всей современной цивилизации.

В мире есть супероткрытия, так и не получившие технологического воплощения, — термоядерная реакция, например. А наноматериалы — это технологически воплощаемо в обозримом будущем. И потенциал очень велик, потому что есть технологические пути для массового использования.

— Распространено мнение, что для выхода на уровень, приемлемый для мировой конкуренции, наноисследования надо было начинать лет 25 назад. Каковы достижения в уральской науке на фоне России, а в России — на фоне мира?

— Индикатором может служить международный симпозиум, посвященный объемным нанометаллам: он прошел в рамках того же наноконгресса. Почему мы организовали его в Уфе? Потому что являемся лидерами этого направления. Более того, наукоемкие параметры показывают, что оно родилось именно здесь. В частности основу заложили эксперименты по наноструктурированию металлов, которые мы выполнили в начале 90-х годов. Они были первыми.

— Это по их итогам вышла ваша статья, которая считается одной из самых цитируемых в мире по материаловедению?

— Да, статья по принципам наноструктурирования металлов методами интенсивной пластической деформации вышла в соавторстве с Игорем Александровым и Ринатом Исламгалиевым в 2000 году в международном журнале Progress in Materials Science. На нее сделано более 2500 ссылок.

Так вот на наш конгресс приехало столько ученых со всего мира, потому что направление вызывает большой научный интерес, а конгресс — одно из главных мероприятий в этой сфере. Конечно, подобные форумы проводятся не только в России: в марте этого года мы встречались в Китае, до этого в Германии. Но для меня лично важно, что доля уфимских, российских исследований зримая, и мы не внизу рейтинга, а в числе лидеров.

— На каком уровне наноисследования сегодня?

— Это форпост развития науки. И тому есть несколько причин. Во-первых, казалось бы, наука в этом направлении могла и раньше развиваться: считается, что идеи нанонауки Ричард Фейнман заложил еще в середине прошлого века. Но должны были сложиться благоприятные условия: ведь нужно было экспериментально убедиться в результатах, а для этого требуются специальные приборы и технологии, работающие на наноуровне. Поэтому не удивительно, что официальный статус нанонаука приобрела только в начале 2000-х, и прежде всего в США, где стала действовать национальная инициатива по нанотехнологиям. Позже президент Путин переговорил с их президентом, и было принято политическое решение о развитии нанотехнологий в России. Оно стартовало в 2007 году, с некоторым, получается, запозданием.

Во-вторых, нанотехнологии охватывают практически все направления современной науки. Исследования ведутся разными методами, но на наноразмерном масштабном уровне, что позволяет изменить свойства, а главное — функции материалов. Например, вернемся к нанометаллам. Любой металлический материал состоит из зерен или кристаллов, обычно размером 10 — 20 микрон. А можно их измельчить в сотни и тысячи раз и спуститься на наноуровень. Вот мы и предложили в начале 90-х годов методы измельчения структур за счет интенсивных пластических деформаций и привели необходимые доказательства. Так стартовало наше направление.

— То есть стремление выйти на наноуровень естественно?

— Конечно, раз появились возможности. Все мы знаем о тенденции к миниатюризации. Посмотрите на телефон: десять лет тому назад он совсем по-другому выглядел, а сейчас у всех миниатюрные трубки с совершенно новыми функциями. Там, кстати, использовано много нанотехнологических принципов. И называй это нано или не называй — суть от этого не меняется.

— Но до мегаглупостей дошло: появился, например, нанокрем для обуви. В итоге при слове "нано" многие кривятся...

— По моим наблюдениям, отрицательное мнение о нанонауке больше связано не с сутью процесса, а с тем, что слишком много досужих разговоров и политически ошибочных действий создают ей отрицательный ореол.

В Америке, например, наноисследования стали традиционным направлением, но одним из приоритетных: они выгодны и дают много интересных результатов. Так же было с открытием сверхпроводников: выдвинута масса новых научных идей, потом начались практические разработки, но через некоторое время направление стало привычным и со временем выдохлось. Нанотехнологии применяются гораздо шире: от нанобиологии до нанофизики, и это не предел. Так что можно надеяться, что нанонаука никогда не выдохнется: будут решены какие-то принципиальные вопросы, затем появятся новые идеи.

Поэтому нужно не бояться нанотематики, а развивать ее, а если не получается что-то или, наоборот, все проблемы решены, переходить к другим направлениям. Никто ведь не запрещает замечательно работать и на макроуровне. Но пока открытия совершаются — надо радоваться, устремляться к новым научным вершинам и думать, как практически использовать уже полученные результаты.

А открытия продолжаются — и это ключевой момент. Значимые для фундаментальной науки публикации, в том числе и наши, появляются в таких журналах, как Nature, Science, на страницы которых открытия традиционно и попадают в первую очередь. В прошлом году наша статья вышла в журнале Nature, всего у меня четыре статьи в этом журнале, сейчас готовим еще пару.

— Какие это открытия?

— Например, так называемого многофункционального поведения материала. Каждый материал отвечает какой-то одной определенной цели, а создание наноструктур позволяет реализовывать сразу несколько полезных функций, которые ранее никогда не совмещались. Вот всем известно: чем материал прочнее, тем он менее пластичен. А нам удалось совместить эти свойства: о парадоксе прочности и пластичности как раз одна из публикаций в Nature. Сейчас мы на пороге преодоления парадокса прочности и электропроводности, это тоже противоположные вещи: чем прочнее металл, тем он менее электропроводен. Очень интересно коррозионное поведение: работаем над созданием принципов высокопрочного коррозионно-стойкого наноматериала.

Как вы понимаете, это фундаментальные вопросы, потому что речь идет о тонких механизмах этих явлений, и эксперименты делаются в научной лаборатории на очень маленьких образцах. Мы только в начале этих изысканий, и пока трудно говорить о практическом использовании.

— А по-моему, оно сразу проглядывает...

— Для этого надо сделать и испытать прототип — опытное изделие. К счастью, процесс перехода к практике нам в какой-то степени уже знаком, хотя в каждом конкретном случае есть свои нюансы. В Японии есть статистика в области новых материалов, касающаяся продолжительности периода от открытия до практического использования, по опыту таких компаний, как Тойота, Ниссан. Так вот, он составляет в среднем 18 лет...

— А у нас?

— В России изначально по-другому: это зависит от работы инновационной цепочки, а у нас она порвана.

Что происходит в науке

— Вы говорите о цепочке "фундаментальная наука — прикладная — опытное производство — серия"?

— Да, это и есть основа любой инновации. И разговор надо начинать с первых звеньев, с того, что сама наука за последние двадцать лет качественно изменилась. Заключаются эти изменения в нескольких важных моментах.

Главное — прошла компьютеризация науки, что существенно изменило скорость и точность обработки данных. Простая вещь: раньше считалось, что ученый может написать одну статью в год. Возьмите хотя бы классиков. Теперь у нормальных ученых может быть с десяток статей в год и больше, потому что приборы предоставляют информацию в сотни раз быстрее, чем раньше, а обработка ее на компьютере производится еще быстрее.

Изменение характера науки в свою очередь породило такой эффект: еще в 70-х годах наука по природе своей была во многом индивидуальна, а сейчас она коллективна. Современные приборы в большинстве своем страшно дороги и сложны. Так, электронный микроскоп нового поколения стоит от 3 до 5 млн евро или долларов. Купить его могут далеко не все, и работать на нем должны люди, которые только этим и занимаются. Следовательно, оборудование становится редким ресурсом, и чтобы его использовать, с такими людьми надо объединяться. Получается, у одного — уникальный образец, у другого — уникальный прибор, у третьего — уникальная идея. Закономерно появляются коллективные работы, количество соавторов увеличивается, зачастую они представляют разные центры. Еще десять лет назад такого было мало, особенно в России, а сейчас это массовое явление.

С изменением условий изменился и характер ученого, чрезвычайно важны для него стали как минимум три вещи. Первая — ценность исходной идеи. Причем ведущий ученый должен иметь массу идей, поэтому способность их генерировать должна стать иной. Раньше можно было одну идею всю жизнь разрабатывать — хватило бы для величия. Сейчас абсолютно не хватает. Второе — профессионал должен быть многопрофильно энциклопедичен, причем не в химии, физике или медицине вообще, а в том, чем он конкретно занимается. Третье — современный ученый должен быть руководителем. Это раньше он мог, как великий физиолог Павлов, делать замечательные открытия с двумя лаборантами и тремя рабочими. Сейчас такое крайне трудно представить. Вспомните последних ученых-нобелеатов: все они многопрофильны в своей энциклопедичности и за редким исключением одновременно менеджеры.

— Изменение характера научной деятельности с неизбежностью возвращает нас к обсуждению критериев ее оценки. Мы с вами впервые коснулись этой темы почти два года назад (см. "Хирш по-уральски", "Э-У" N 11 от 22.03.10). С той поры количественные критерии вошли в большую моду. Но объективности так и нет.

— В мире такие критерии выработаны давно и широко используются. А в России стихийно действуют чуть ли не противоположные. В мировой практике речь идет, как правило, не об одном критерии, а о совокупности, и все они довольно ясные.

Первое — это публикации в ведущих журналах. Почему нужны ведущие журналы? Потому что базируются на очень серьезной экспертизе как научного результата, так и стиля изложения, умения подать информацию. По моему мнению, ведущие журналы необходимо создать в России, должна быть такая стратегия. Но мое мнение отличается от мнения ВАК: по нему, есть список журналов ВАК, и этого достаточно.

— Что значит — ведущие?

— Уровень научного журнала определяется импакт-фактором. Если импакт-фактор больше 10 — это одно из ведущих изданий, а более 20 — уже самые высокие показатели. А у нас один-полтора балла считается хорошим показателем! На всю Россию есть пара двухбалльных журналов, ну, может, двух с половиной. Причем связано это с позицией: такая практика считается нормальной, хотя ничего нормального в ней нет.

Второй критерий: если сама публикация важна для специалистов, она будет иметь высокую цитируемость. Последние годы разработаны различные методики, количественно определяющие цитируемость, например, индекс Хирша.

— Мы приводим ваш h-index: он самый большой в России. Это так?

— Да. Но высокая цитируемость для российского ученого из провинции трудно сказать чего больше приносит — положительного или отрицательного. Я пока получаю больше отрицательного.

— Почему?

— А потому что не могу никакие конкурсы выиграть, просто третируют. Есть конкурс в рамках Минобрнауки для докторов наук, он массовый в России. Я два раза подавал проекты — безуспешно. Когда видят такие результаты, попросту вычеркивают. Сами понимаете, насколько объективна комиссия. А иногда, позволю себе лирическое отступление, возникает и такая реакция: ага, ты занимаешься международными проектами, значит, ты, наверное, много идей передал, чуть ли не родину предал.

— Китай недавно вступил на инновационный путь, и цитируемость там — главный показатель.

— Там это государственный подход. В марте этого года я спрашивал одного аспиранта из Китая: как дела, много ли статей опубликовал. Он говорит: зачем много, надо просто в ведущем международном журнале опубликоваться. У них такое правило: надо набрать импакт-фактор 10. Если он будет печататься в китайских журналах, у которых тоже пока очень низкий импакт-фактор, надо статей 15. Поэтому он планирует опубликовать одну-две статьи в журнале с международным рейтингом. И это аспирант!

В конечном счете, это политика государства, она должна идти сверху. Так вот в Китае довольно быстро встали на международные рельсы, а у нас пока одни разговоры.

Третий очень важный критерий за рубежом — мнение научного сообщества. Как его выразить? По количеству приглашенных и пленарных докладов на ведущих конференциях. Это очень важный показатель: известного ученого приглашают с докладом, еще и взносы оплачивают.

Если по всем трем показателям посмотреть, видно: в среднем все они для российского ученого невысоки, особенно в последние годы. Отдельные успехи есть, но по темпам роста мы уже отстали от среднеразвитых стран: Китая, Бразилии, Индонезии, Индии. Думаю, динамика везде выше. Эффективность российской науки снижается.

— Конкурентоспособность падает?

— Да. Потому что те три фундаментальных критерия, значимость которых я подчеркнул, в России не действуют, не принимаются во внимание вообще... Есть еще четвертый критерий, о нем еще более или менее у нас помнят: количество подготовленных кандидатов и докторов наук. Пятый, применимый к прикладной науке: объем договоров, проектов и их приоритетность. Заказы должны быть от серьезных центров, важно, кто твои партнеры, уровень их финансовых вкладов.

— Может, хватит критериев?

— Во Франции их около восьми. В МГУ провели аудит деятельности преподавателей по двум: работаешь в фундаментальной науке — цитируемость, в прикладной — объем договоров. Если современный ведущий ученый — это руководитель коллектива, к нему применимы сразу оба критерия. Я считаю этот опыт интересным и для других вузов.

— Отражает ли высокая цитируемость качественные характеристики работы?

— Во-первых, она косвенным путем подтверждает объективность данных. В науке есть весьма тонкие моменты, встречаются подтасовки, плагиат, не всегда считают нужным сослаться на первоисточник. Здесь же множество людей перепроверили полученные тобой данные и убедились в их честности. А честность результатов чрезвычайно важна, это основа науки. Во-вторых, высокая цитируемость, безусловно, подчеркивает пионерский характер работы, оригинальность заложенной в ней идеи.

Понятно, что многое определяет мода на тематику, популярность самих журналов, и тому подобное. Но в фокусе вы все равно увидите более глубокие вещи.

— Как выстроить систему объективной оценки научного вклада? Многие видят корень зла в том, что утрачена роль научного сообщества.

— С моей точки зрения, должен быть выработан четкий курс. Первое — надо определить пять-восемь общепризнанных критериев эффективной научной работы. Они должны быть утверждены и приняты. А вот вторая задача состоит как раз в объективной оценке, а для этого в экспертные советы должны входить порядочные люди...

— Это какие?

— Например, как в Польше: их фамилии известны, они отвечают перед научной общественностью. А у нас об экспертах часто никто ничего не знает.

Работа экспертных советов должна быть прозрачной, необходимо более открытое обсуждение, включая международные оценки. Необходимо сделать сильнее международную экспертизу, вводить независимых людей, например из международного сообщества. Это несколько дороже, но гораздо эффективнее.

— В прошлом интервью вы говорили, что "если применить к российским ученым международные критерии и под них выстроить систему финансирования, это само по себе повысит эффективность науки просто за счет перераспределения ресурсов лучшим". С критериями мы разобрались. А что происходит с системой финансирования? Сегодня вроде все построено на грантах...

— Так у нас всегда так: идеи хорошие, только реализуются плохо. Важны не только сами гранты, но и их объективное распределение. А поскольку нет четких критериев отбора, поскольку экспертами часто являются люди, сами не отвечающие никаким критериями, получается обратный эффект. Я знаю многих ведущих по этим критериям ученых, которые не могут выиграть никаких грантов, по сути, бедствуют.

Это и есть парадокс российской науки. Все это сдерживает движение страны по пути развития инноваций, ведет к опасному саморазрушению.

Как построить инновационную цепочку

— Ну у вас, судя по результатам наноконгресса, все звенья связки "фундаментальная наука — прикладная — опытное производство — серия" работают...

— У конгресса два фактора успеха. Первый, и мы о нем уже говорили, — мы в числе лидеров по наукоемким результатам. А второй — то, что здесь, в Уфе, уже есть практические разработки. И представители ведущих технических центров вплотную ими заинтересовались. В частности ведущая американская компания приобрела лицензию на технологию наноструктурирования титана, выполненную на базе УГАТУ. Это прецедент, таких событий в российской вузовской науке — раз-два и обчелся.

— Какова оказалось длина этой инновационной цепочки во времени? Что понадобилось, чтобы идея, выраженная в той сверхцитируемой статье 2000 года, обрела практическую направленность?

— Важные события произошли в 2005 году: тогда были выполнены не просто научные, а именно технологические работы, связанные с приближением процессов интенсивной пластической деформации к практическому использованию. Мы создали экспериментальные установки, которые по эффективности и технико-экономическим показателям стали представлять интерес для промышленности. И только в прошлом году заработало малое предприятие "НаноМет": для одного из видов наноматериалов оно стало производить продукцию. Именно на примере "НаноМета" представители технических центров увидели, что это живое дело, и проявили интерес к приобретению лицензий и технологии.

— То есть вы подошли к последнему звену — серийному выпуску? Поэтому продолжение фразы, с которой мы начали разговор — про построение мира из наноматериалов, звучало так: "Для этого лицом к ученым должны повернуться производственники"?

— Наш "НаноМет" впервые в мире выдал продукцию на рынок нанометаллов. И мы знаем, что все это масштабируемо, могут быть созданы цеха и заводы для выпуска нанометаллов. В промышленном масштабе этим должны заниматься другие люди, в том числе инженеры и бизнесмены. Но базовые принципы они могут брать только от исследователей. И неспроста к нашему конгрессу притягивается все больше людей из ведущих технических центров мира. Многие знаменитейшие компании, в том числе General Electric, Bosch, Boeing, сейчас формируют свои центры нанометаллов. Мне не известны их источники информации, может, про нас и забудут со временем. Но наши фундаментальные идеи там будут использовать.

— Интерес со стороны мировых центров растет, а Роснано проекты закрывает.

— В Америке инновационная деятельность — это система: в каждом штате есть свои программы, формы поддержки многообразны. В России в регионах сейчас тоже пытаются инновационную цепочку восстановить, фонды различные создают. Проблема в том, что понимания того, как она работает, в стране абсолютно нет. Никакой ясности в механизме этой деятельности. Отдельные ростки, такие как Сколково, Роснано, появляются. Там собирают хорошие инновационные команды, привлекают независимых международных экспертов, восстанавливают связи и системный подход. Но Роснано в большей степени интересует только последний элемент цепи — коммерциализация. Сколково свой механизм вырабатывает: от прикладной науки к опытным изделиям и дальше. Есть приоритетные темы, это полезное дело. Однако ориентированы там только на элиту, стремятся исключительно к международному уровню, а это, как следствие, единичные проекты. Были попытки, не слишком успешные, использовать возможности малого бизнеса. В УГАТУ, например, организовано всего два малых предприятия.

— Что нужно сделать в России, чтобы перейти от отдельных инноваций к массовым?

— Этот важный вопрос требует специального обсуждения. Но очевидно: здесь необходима более прозрачная политика государства в задачах и установках, в объективности механизма конкурсного отбора, в финансовых потоках. И основана она должна быть на общепризнанных в мире оценках.

Вы только представьте себе: давайте, например, в спорте откажемся от системы международных критериев, экспертов выберем мало кому известных, не имеющих отношения к высоким спортивным результатам. Пусть даже финансирование будет на высоком уровне. Много мы выиграем олимпийских медалей?

Чтобы механизм создания и внедрения инноваций заработал, нужны адекватная изменившемуся характеру науки система оценки научного результата. В науке и инновациях система критериев и экспертных оценок, определяющих высокий международный уровень результатов, должна быть принята на государственном уровне. Только тогда можно рассчитывать на мировое лидерство не только в спорте и балете.

Каждый профессор, преподаватель вуза должен понимать, как именно реализуются в России инновации, какие органы за это отвечают. Пока не произошло массового вовлечения научных и технических работников в инновационный процесс, речи о массовых инновациях быть не может.

Выработка общепринятых критериев передовой науки, передовых инноваций — это очень актуальное дело. Это позволит навести большую ясность и добиться большего порядка, чтобы действительно перейти от отдельных открытий и уникальных разработок, которые, конечно, в России есть, к массовым инновациям.

Справка: Валиев Руслан Зуфарович, директор Института физики перспективных материалов Уфимского государственного авиационного технического университета (УГАТУ), завкафедрой нанотехнологий, доктор физико-математических наук, профессор, лауреат премии им. Гумбольдта, член Европейской академии наук.

Автор пионерских работ в области получения ультрамелкозернистых и наноструктурных материалов посредством применения интенсивной пластической деформации, создания концепции неравновесных границ зерен, многих других. Большой практический интерес представляют его разработки нанотитана для биомедицины, сверхпрочных легких сплавов для автомобилестроения и авиации, наноматериалов для энергетики и машиностроения.

Подготовил девять докторов и больше тридцати пяти кандидатов наук.

Занимает лидирующие позиции в стране по продуктивности по Дж. Хиршу (h=66): по состоянию на 10.12.11, индекс цитируемости статей превышает более 17 тыс. ссылок.

В ноябре этого года решением отборочного комитета Европейской Академии наук присуждена медаль им. Б. Паскаля 2011 в знак признания выдающегося вклада в понимание свойств наноструктурных материалов.

Источник: Эксперт Урал