Алексей Огнев: «Ученые не страшатся заглянуть в неопределенное будущее и разобраться в его тайнах»

— По каким направлениям СахГУ ведет научную деятельность?

— В Сахалинском государственном университете (СахГУ) научная деятельность ведется по нескольким перспективным направлениям, которые определяют вектор развития всего учебного заведения. Университет не только создает новые лаборатории и привлекает квалифицированных ученых, но и выстраивает образовательные программы с учетом этих приоритетных сфер.

Среди наиболее заметных научных проектов можно выделить исследования, связанные с нефтегазовой отраслью и освоением шельфа. В сотрудничестве с партнерами университет запустил лаборатории, где занимаются моделированием многофазных течений. В следующем году планируется запустить лабораторную установку, которая позволит ученым и студентам изучать поведение смешанных потоков — например, смеси газа и воды или газовых конденсатов в трубопроводах. Такие исследования необходимы для повышения эффективности работы добычных комплексов на шельфе.

Еще одно важное направление — водородная энергетика. В университете функционируют лаборатории, где разрабатывают электрохимические методы и исследуют критические материалы, которые могут повысить эффективность получения водорода путем электролиза воды. Кроме того, развернут стенд, где отрабатываются технологии и оборудование для управления водородными ячейками в сочетании с литий-ионными аккумуляторами. Это позволяет гибко распределять нагрузку и управлять параметрами топливной ячейки в зависимости от потребностей конкретного потребителя электроэнергии.

СахГУ также активно развивает сферу искусственного интеллекта. Совместно со Сбером был создан центр, где проводятся исследования и разрабатываются программные продукты на основе ИИ. Специалисты университета адаптируют готовые языковые модели и алгоритмы (например, GigaChat) под решение конкретных задач. Среди областей применения — мониторинг состояния дорог, медицина, наблюдение за руслами рек и обнаружение лесных пожаров.

Университет уделяет внимание и развитию аквакультуры. Ведутся работы по созданию установок замкнутого водоснабжения (УЗВ) для разведения молоди трепанга. После того как она подрастает, ее выпускают в акватории вокруг Сахалина и Курильских островов. Два научных коллектива работают над технологиями промышленного разведения трепанга, причем один из них сотрудничает с микробиологами из Новосибирска для создания консорциума микроорганизмов и разработки более эффективной технологии выращивания мальков.

Значительное внимание уделяется и климатическим исследованиям. По государственному заданию Минобрнауки РФ СахГУ проводит исследования на водно-болотном и морском карбоновых полигонах. Работы направлены на достижение углеродной нейтральности и разработку методик секвестирования углекислого газа. Полученные результаты позволяют формировать карбоновые единицы, которые учитываются при расчете углеродного баланса региона. При университете также создан орган валидации и верификации парниковых газов, который оказывает научно-технические услуги предприятиям региона, помогая им с валидацией климатических проектов и углеродной отчетности.

Кроме того, в СахГУ созданы молодежные химические лаборатории, в которых сотрудники разрабатывают электрохимические источники тока и создают сорбенты. Молодые ученые изучают процессы сорбции и создают материалы для извлечения редких металлов, например, лития с нефтегазовых месторождений.

— Как действуют сорбенты?

Принцип действия сорбента можно объяснить на простом примере. Вспомните маленькие пакетики с порошком, которые иногда встречаются в коробках с новыми вещами — они поглощают влагу из воздуха и помогают сохранить вещи сухими. Ученые создали сорбент, который «улавливает» ионы лития из вод, поступающих прямо из скважины добычных комплексов.

Химическая формула вещества подобрана таким образом, что оно селективно (то есть избирательно) взаимодействует с ионами лития. В результате литий концентрируется внутри сорбента, а затем с помощью специальных химических процессов его извлекают для дальнейшего использования. Этот материал — настоящее новшество, сейчас он находится на стадии тестирования.

— Кто занимается этими исследованиями?

Руководит проектом Эдуард Токарь — молодой химик, кандидат химических наук. Вместе с ним работают аспиранты, студенты и молодые исследователи из лаборатории фундаментальной и прикладной химии Сахалинского государственного университета.

Такие научные коллективы — будущее образовательной и научной сферы. В этом году университет планирует провести второй бюджетный набор на программу «Химические технологии». Университет ждет студентов, которые готовы вместе с молодыми учеными решать актуальные задачи нефтегазовой отрасли.

В научных исследованиях участвуют не только кандидаты наук, но и аспиранты, а также студенты. Обычно в группу входят кандидаты наук, аспиранты или выпускники аспирантур, которые готовятся к защите диссертации, а также студенты со второго-третьего курса и выше. Главное здесь — не принуждение, а искренний интерес и желание познавать новое. Наука — это творческий процесс подкрепленный знаниями, направленный на достижение конкретных целей: создание новых материалов и технологий для микроэлектроники, химии, нефтегазохимии и других областей.

— Где взять средства для научной деятельности?

— Молодые ученые получают гранты Российского научного фонда, стипендии президента, Правительства Российской Федерации. Инициативные прикладные исследования мы поддерживаем в рамках программ развития «Приоритет — 2030» и «Передовая инженерная школа». Для проведения исследований необходимы значительные ресурсы. Прежде всего требуется современная приборная база — аналитические приборы, позволяющие определить структуру и свойства полученных материалов, изучить морфологию поверхности, провести серию химических реакций. Без такого оборудования невозможно понять, что именно удалось получить в ходе эксперимента. Наши коллективы с нетерпением ждут ввод кампуса мирового уровня «СахалинТех», в котором будет 21 лаборатория, полностью оснащенная научным и технологическим оборудованием.

Кроме того, необходимо обеспечивать достойные условия труда для научных сотрудников. По поручению президента уровень заработной платы профессорско-преподавательского состава должен составлять 200% от среднего уровня по региону. Научные сотрудники университета получают даже больше.

Студенты, которые участвуют в научных проектах, получают не только знания, но и дополнительные стипендии. Для развития научного коллектива необходимы средства на командировки: общение на конференциях, встречи с коллегами и партнерами, обсуждение новых направлений исследований — все это крайне важно. Мы поддерживаем ученых, давая им возможность выступать в России и мире, представлять свои работы на конференциях, обмениваться знаниями с коллегами из других регионов и стран.

— Каковы практические результаты научной деятельности СахГУ?

— Например, сотрудники молодежной лаборатории создали тестовые литий-ионные батареи формфактора CR2032. Катодные материалы для этих батарей изготавливаются из сахалинского бамбука и водорослей: его обрабатывают определенным образом и получают пористый материал для катода. Пока что это лабораторные образцы, которые не поступают в продажу — мы продолжаем их исследовать. Батарейки могут использоваться в часах, брелоках и других устройствах. Напряжение стандартное, 1,5 вольта, и их можно перезаряжать.

Мы занимаемся выращиванием трепанга и работаем над тем, чтобы запустить его производство в промышленных масштабах. Вместе с партнерами создаем «морские огороды» и отрабатываем технологию выращивания трепанга в океане. Уже были проведены эксперименты: из семи миллионов заложенных особей выжило несколько сотен тысяч, и мы выпустили их в море. Сейчас работаем над созданием морских огородов и совершенствованием технологии выращивания.

Еще один пример — успехи центра искусственного интеллекта. Разработки находят применение в самых разных областях: от транспорта до медицины. Беспилотные аппараты с помощью алгоритмов ИИ могут выполнять различные задачи — например, обследовать трассы и отмечать ямы или исследовать русла рек и выявлять завалы и поваленные деревья. Это помогает предотвращать затопления и поддерживать инфраструктуру в надлежащем состоянии.

Что касается проектов, связанных с нефтяной промышленностью и шельфом, в этом году мы начали работу в лаборатории многофазных потоков. До практического применения потребуется около двух лет исследований. Многофазное течение наблюдают в трубопроводах, когда одновременно перемещаются несколько фаз: газ (газообразная фаза), вода (жидкая фаза) и газовый конденсат (твердая фаза). Чтобы эффективно прокачивать смесь, нужно рассчитать оптимальные параметры скорости и давления в трубопроводе, минимизировать турбулентность.

Наши ученые разрабатывают алгоритмы для определения этих параметров и повышения производительности откачки газа. Мы рассчитываем, что в дальнейшем эти наработки будут внедрены в производство.

Кроме того, ведется разработка инновационного проекта, связанного с гидроакустическими системами. Одна из наших исследовательских групп занимается созданием специальных гидроакустических приманок для ловли крабов. Принцип их работы заключается в следующем: устройства монтируются на крабовые ловушки, и генерируемые ими акустические сигналы привлекают крабов с расстояния в несколько сотен метров. Благодаря этому значительно повышается эффективность вылова.

В текущем году пилотный проект был успешно реализован в акваториях Приморского края. В наших планах — провести испытания на Сахалине.

— Как стать ученым, что для этого нужно?

— Путь к этому начинается с самого раннего возраста, когда у ребенка проявляется неутомимое стремление к познанию мира. В период, который можно назвать «этапом почемучек», малыш засыпает родителей вопросами, пытаясь разгадать тайны окружающего мира. Крайне важно не погасить это стремление, а наоборот — поддерживать и развивать его. Например, можно объяснить ребенку, почему луна светит ночью, а радуга возникает после дождя, рассказать о физических и химических процессах, лежащих в основе этих явлений. Показывая, что многое в мире имеет объяснение, можно разбудить в ребенке интерес к науке.

В школьные годы этот интерес можно углубить, изучая физику, химию и другие естественные дисциплины. Многие дети с удовольствием проводят простые эксперименты: опускают предметы в горячую или холодную воду, наблюдают за замерзанием жидкостей и т. д. Сегодня в магазинах можно найти множество наборов для проведения безопасных химических опытов, которые помогут развить любознательность и стремление к исследованиям. Университет активно работает со школьниками в рамках научных смен в нашем образовательном центре — «СахалинТех.Алаид». Наши ученые и преподаватели проводят научно-образовательные мероприятия регионального масштаба, например, на фестивале «Крылья Сахалина», дни открытых дверей СахГУ. В преддверии Дня российской науки вместе партнерами мы проводим Неделю науки для школьников и их родителей.

Если стремление к познанию мира будет крепнуть, то ребенок может реализовать себя в СахГУ и выбрать направление обучения, связанное с точными и естественными науками, например, техническую физику, химические технологии, биотех или IT, в том числе и сферы, связанные с искусственным интеллектом.

Поступив в вуз, студент знакомится с учеными и научной лабораторией. Там он сможет понять, нравится ли ему работать с лабораторным оборудованием, проводить исследования, сотрудничать с коллегами. Если лаборатория станет для него местом, где он чувствует себя как дома, то он начнет постепенно включаться в научную работу: участвовать в экспериментах, публиковать статьи, выступать на конференциях.

На пути к званию ученого предстоит пройти несколько этапов. Сначала — бакалавриат, затем магистратура и аспирантура. Уже в аспирантуре молодые исследователи начинают вести самостоятельные научные проекты, публиковать результаты своих исследований, подавать заявки на стипендии и гранты. При выдающихся достижениях в научной деятельности студент может претендовать на президентскую стипендию и другие виды финансовой поддержки.

Первым серьезным достижением на пути ученого является защита кандидатской диссертации. Получив степень кандидата наук, исследователь демонстрирует наличие солидного багажа знаний, ряда научных публикаций и вклада в развитие определенной области науки.

Следующий этап — защита докторской диссертации. К этому времени ученый, как правило, уже создает собственную научную школу, развивает новое направление в науке. Путь к докторской степени может занять 10–25 лет упорной работы, но результат — признание весомого вклада в развитие науки в стране.

— Почему так важно заниматься наукой?

— Значение научной деятельности трудно переоценить. Практически все, что окружает нас в повседневной жизни — средства коммуникации, технологические устройства, материалы, — стало возможным благодаря труду ученых, инженеров и технологов. Открытия в области химии, физики, информационных технологий, а также инновации в дизайне и креативной индустрии кардинально меняют наш мир.

Новые подходы к организации городского пространства, совершенствование материалов и создание передовых технологий — все это результат неустанных исследований. Люди, которые занимаются наукой, не страшатся заглянуть в будущее, разобраться в его тайнах и сделать открытия, которые впоследствии становятся неотъемлемой частью нашей реальности.

Если бы не было тех, кто стремится к новым знаниям и смотрит вперед, то стремительный прогресс и развитие, которые мы наблюдаем сегодня, были бы невозможны.

— Что бы вы пожелали студентам в День науки?

— Прежде всего — не терять оптимизма и веры в себя и идти вперед. Вместе с наставниками открывать новые горизонты в физике, химии, технологиях, искусственном интеллекте и других отраслях. И, пожалуй, самое важное — ценить чувство поддержки друзей и наставников. В университете закладывается фундамент дружеских отношений и профессиональных знаний, которые сопровождают человека на протяжении всей жизни. Чувствовать плечо друга и знать, что учителя, соратники и наставники всегда помогут — вот что действительно ценно.