Тило Баумбах: «Наука требует свободы и креативности»

| 830

Тило Баумбах — ученый с мировым именем, директор Института изучения фотонов и синхротронного излучения Технологического института Карлсруэ (KIT) и источника синхротронного излучения Anka. В ТПУ профессор физики ведет уникальный курс «Modern x-ray physics», лучшие выпускники которого смогут пройти стажировку в Германии на одной из крупнейших megascience-установок. побывав в гостях у редакции «За кадры», Тило Баумбах рассказал о том, как нашему университету попасть в топ-100, заинтересовать молодых ученых остаться в родном вузе и какой должна быть коллаборация между современными учеными.

О мегапроектах и внешней экспертизе

— В прошлом году вы стали членом Международного научного совета ТПУ. Почему это предложение показалось вам интересным?

— Я сам работал в организациях, в которых такие советы всегда существовали. Очень важно, чтобы в них входили представители промышленности, фундаментальной науки, международного сообщества. Ведь сложно смотреть на то, как ты сам развиваешься изнутри. Все время нужен взгляд снаружи. Такой орган, как Международный совет, помогает направлять и дает независимую оценку. Для меня, как для руководителя нашей организации, такой совет является очень полезным инструментом, чтобы принять важные решения о том, достаточно ли быстро мы развиваемся, туда ли движемся и т. д. Чтобы правильно двигаться вперед, нужен взгляд со всех сторон. У меня достаточно большой опыт общения с различными научными организациями Сибири, Томска и ТПУ в частности. Поэтому, когда мне предложили стать членом совета, я решил, почему бы не поделиться своим опытом, почему бы не разделить свои знания с коллегами из Томска.

— Вы давали оценку мегапроектам ТПУ, какие исследования показались вам наиболее интересными, перспективными?

— Это очень интересный вопрос. Естественно, мне больше интересны проекты, связанные с моей областью — рентгеновской техникой. Другим экспертам интересны проекты, связанные с их областями. Мегапроекты должны объединять все области знаний, и ключевым здесь является то, как этот проект повлияет на будущее, какой результат принесет. Меня заинтересовали два проекта: первый связан с неразрушающим контролем; второй — с подводными роботами. Россия в этом направлении достаточно сильна, а в этом ключ к успеху — учитывать свои сильные и слабые стороны. Поэтому важно собраться всем вместе, нашим советом, и провести анализ, учесть сильные и слабые стороны, провести оценку рисков и выбрать те проекты, которые потенциально могут вывести ТПУ на лидирующее место для начала в России, а потом в Азии, Евразии и мире в целом. Проекты ТПУ важны для всех: и для индустрии, и для фундаментальной науки, причем не только российской, но и всемирной. Но в этих мегапроектах, объединяющих огромное количество организаций, должно быть очень ясное видение будущего и способ оценки результатов. Если ты четко понимаешь, где находишься и куда тебе нужно, то сможешь быстрее оказаться в конечной точке.

Меня интересует объединение нескольких различных сфер науки в одном проекте. Вы, например, можете объединять медицину и физику. Часто такие большие проекты не могут выполняться в рамках одного университета, но в этом плане у вас есть большое преимущество. Я много знаю организаций и университетов в Сибири, есть хорошие институты академии наук. Необходимо различать два понятия — «соревнование» и «конкуренция». Между собой вы должны соревноваться, а со всем остальным миром — конкурировать. Если ваш проект соберет лучших специалистов Сибири, то вы пойдете вперед. Ведь у вас есть уникальная возможность — вы можете просто общаться. Когда работаете с зарубежным вузом, вся ваша коммуникация происходит по телефону, скайпу или через почту, а, находясь рядом, вы можете просто сесть в кафе и обсудить все важные вопросы. Ученый должен быть расслабленным, потому что наука требует креативности. Она не может создаваться искусственно. Это особое состояние. Вы сидите и обсуждаете, какие у вас есть проблемы, и тут же коллега подсказывает вам, что можно использовать вот такой метод. Так вы достигаете успеха. Поэтому в первую очередь стоит искать коллаборации и сотрудничества в вашем регионе, а потом уже смотреть на партнеров в остальном мире. Ведь у вас очень большой потенциал.

Раскрыть секрет картин Ван Гога

— Расскажите о своей работе в области трехмерной визуализации. Какие открытия можно сделать с помощью вашей технологии?

— В нашей лаборатории мы занимаемся излучением — используем фотоны как средство получения информации. Находимся между всеми остальными науками. И для нас невероятно важно понимать потребности коллег, биологов, материаловедов, техников. При помощи наших исследований можем заглянуть внутрь образца и посмотреть, как он функционирует, каким образом образуются связи на молекулярном уровне. Мы можем заглянуть внутрь биологических тканей или посмотреть, как формируются нанопирамиды. Это важно для всех. Для техников, чтобы понять, как потом их технология будет работать. Для физиков, чтобы увидеть, как взаимодействует вещество на наноуровне, как образуется структура. Для химиков, ведь они могут посмотреть, как в динамике происходят реакции, почему результат становится таким или другим. Мы можем даже раскрыть тайны из области истории искусств. Например, посмотреть на картины Ван Гога, и сказать как он их рисовал: какой слой краски лежит за каким, какие именно материалы использовал, какой мазок был первым, а какой последним. Или вот другой пример: у нас есть студент-биолог, который нашел насекомое, суставы которого выполнены в виде винтового соединения, чего раньше никто обнаружить не мог. Это интересно не только с точки зрения анатомии, но и с точки зрения физиологии. Возможно, это откроет какие-то новые перспективы. Мы помогли ему в динамике определить, как работает этот сустав.

Любое даже самое небольшое открытие имеет значение! Не надо думать, что наука — это всегда щелчок пальцами и сразу мировой прорыв. Наука — это постоянная эволюция, постоянное закрытие «белых пятен», получение новых знаний. Вот в прошлом году Нобелевскую премию по физике получили японские ученые за исследования нитрита галлия, за разработку голубых оптических диодов, позволивших внедрить яркие и энергосберегающие источники света. Теперь было бы интересно посмотреть, как эти нанопленки формируются, возможно ли сделать их еще эффективнее. Работы у нас очень много. Чтобы применить все наши технологии, нам нужно постоянно находить новые способы контрастных исследований и новые способы сравнения того, что мы видим. Большая разница между существующей техникой и тем, чем мы занимаемся, заключается в том, что мы, заглядывая внутрь образца, не разрушаем его. При современном уровне технологий вы всегда можете взять любой образец, срезать с него верхнюю часть и посмотреть, что вы имеете на срезе. Но далеко не всеми методами можно исследовать образец, не разрушив его. Это именно то, чем мы занимаемся, и это очень интересно. Здорово и то, что мы постоянно находимся в сотрудничестве с другими учеными, каждый из них хочет заглянуть и посмотреть на свой образец по тем или иным причинам, которые нам тоже интересно постигать и понимать.

Физика рентгеновского излучения известна уже более 100 лет. Вы могли прийти к доктору в начале века, он просветил бы вас насквозь и увидел, какие кости у вас сломаны. Но сейчас нам интересно посмотреть, можем ли мы при помощи тех же методов исследовать мягкие ткани, например визуализировать органы: сердце, печень, почки, кишечник — что угодно. Буквально 20–30 лет назад люди даже не думали, что такое возможно, а сейчас мы эффективно это делаем. Вот почему важно помнить, что речь идет не только о развитии чистой науки, но и техники. Ведь знания о рентгеновском излучении были давно, но у нас не было технологий для того, чтобы все это применить. Наука и техника неразрывно связаны.

Постоянно эволюционируя, технологии позволяют нам применять наши научные знания более эффективно и раскрывать новые горизонты. Новые возможности для политехников — Расскажите про стажировки в Германии, которые смогут пройти студенты-отличники, прослушавшие ваш курс в ТПУ. Какие возможности откроются перед ними? — Важно отметить, что «утечка мозгов» не является моей целью. Я не пытаюсь украсть ваших студентов. Следует различать два понятия: карьерных перспектив в Европе и обменов, открытого пространства. Очень важно, что сейчас в современном мире студенты ваши студенты в частности могут отправиться на стажировку в Германию. Например, мы работаем с очень большим ускорителем и генератором синхротронного излучения в Германии, и мы можем предоставить наше уникальное оборудование вашим студентам.

Перспективы работы очень разные, в зависимости от того, о каких студентах мы говорим. Если это бакалавры, то, пройдя определенный срок обучения, они могут провести свои исследования у нас в лабораториях, на нашем оборудовании, а затем использовать эту информацию для написания своих выпускных квалификационных работ. Та же возможность и у магистрантов, разница только в более высоком уровне исследований. У аспирантов давно есть свои темы и свои исследования. Если наше оборудование и наши сотрудники могут помочь им, то почему нет? Обычно в таких взаимодействиях рождаются очень интересные научные проекты. Но повторюсь, важно, чтобы данные, полученные в Германии, были применены в России, чтобы всем студентам хотелось вернуться в Политех и развивать свои идеи, свою тему, свою науку уже здесь. А в этом контексте не важно, куда вы поедете на стажировку — в Карлсруэ, Бразилию или любую другую точку мира. Важно, чтобы там вы нашли единомышленников и смогли воплотить свой проект в жизнь.

В 90-е по различным причинам сложилась такая ситуация, что многие ученые из России уехали работать во все страны мира. Но именно в России серьезные традиции физической науки и основательное фундаментальное образование. Поэтому важно сделать так, чтобы с полученными результатами эти ученые и новые студенты возвращались обратно и развивали науку в России, поддерживали эту традицию технических фундаментальных научных знаний.

Науке нужна атмосфера свободы

— Как будет дальше развиваться ваше сотрудничество с нашим университетом?

— В данный момент мы обсуждаем создание совместно с ТПУ лаборатории для подготовки специалистов по работе с рентгеновским излучением. Важно понимать, что у нас в Германии есть огромные установки. Они уникальны — не так много таких установок в мире. Но вам эти установки нужны для проведения одного какого-то конкретного эксперимента. Поэтому, создавая такие лаборатории здесь, вы можете разрабатывать свои технологии, а затем проводить эксперименты у нас в Карлсруэ. В этом плане мы как бы служим остальным ученым. Если вы думаете, что мы «короли» наших установок, это не так. На самом деле мы просто люди, которые умеют с ними работать и лучше других понимают, как нужно развиваться. У нас, конечно, свои задачи. Но мы не можем все время ставить только свои эксперименты. И вот вам то соревнование, о котором я говорил. Если ваши студенты придумают эксперимент более интересный и полезный, чем наши, то почему бы нам не дать им возможность провести его на нашем оборудовании? Тем самым мы стимулируем себя придумать что-то более интересное и перспективное.

Важный момент, который я забыл упомянуть: наше взаимодействие закреплено не только между нами — учеными, но и на государственном уровне. Есть особый контракт, заключенный между Ангелой Меркель и Владимиром Путиным о создании, так сказать, рентгеновских фабрик — крупных научных центров, которые разрабатывали бы технологии и проводили эксперименты, чтобы потом оттачивать их и использовать на больших установках в Германии и России. В этом плане есть несколько мегапроектов, и вузам необходимо развивать экспертность. Дело в том, что в конечном итоге через несколько лет, когда эти программы будут реализованы, те университеты, которые будут обладать достаточным уровнем экспертности и большим количеством профессиональных ученых, смогут проводить свои эксперименты на этих мегаустановках. Поэтому вот вам, на мой взгляд, и ближайшие перспективы развития — повышать свой уровень экспертности путем сотрудничества с ближайшими вузами.

— Как нашему университету достичь заветного топ-100?

— Этот процесс можно сравнить с процессом научного открытия в рамках одной лаборатории. Прежде всего необходимо понять, где вы находитесь и чего хотите достичь. Вы это для себя уже определили. Дальше необходимо создать особую атмосферу, чтобы ваши студенты и сотрудники, особенно молодые, хотели остаться и развиваться здесь. Тут речь не только о закупке нужного оборудования, речь о желании ученых развивать свои идеи в университете. Тогда, мне кажется, у вас все получится. Хотя тут есть небольшое противоречие: с одной стороны, для создания такой атмосферы нужна свобода — свобода развития идей и проектов. С другой стороны, если вы хотите быть всемирно известным университетом, нужно определить для себя основные пути развития хотя бы на первое время. Поэтому вам нужно подумать о том, как совместить эти два противоречивых фактора — свободу создания и реализации своих идей и необходимость двигаться в определенных заданных направлениях. Именно эти факторы помогут вам продвинуть мировую науку к новым горизонтам.

Беседовала Мария Алисова

Справка:

Биография Тило Баумбах — профессор физики и руководитель ANKA в Институте фотона и синхротронного излучения в Технологическом институте Карлсруэ (KIТ, Германия). В 1986 году получил диплом Лейпцигского университета, в 1990 году — степень PhD там же. В 2000 году защитил докторскую в Университете Потсдам. Имеет обширный опыт в изучении нейтронных и рентгеновских методов, работал исследователем в специализированных подразделениях в ILL (Институт Лауэ–Ланжевена), ESRF (The European Synchrotron, Франция) и ANKA в течение многих лет. С 2014 года — член Международного научного совета Томского политехнического университета.