Научный парк СПбГУ ― исследования, значимые для человечества и развития технологий

Как закупается новое оборудование для университетского Научного парка, почему оно востребовано неравномерно и кто может получить данные с высокоточных лабораторных стендов, рассказал директор ресурсного центра «Рентгенодифракционные методы исследования» СПбГУ Олег Грунский.

Расскажите, пожалуйста, о новейших результатах работы сотрудников и обучающихся Санкт-Петербургского университета в Научном парке.

В настоящее время исследования в Научном парке СПбГУ проводятся более интенсивно по тем направлениям, которые определяются самыми важными, интересными задачами, стоящими перед российской и мировой наукой. Их можно разделить на две группы — исследования, наиболее значимые для развития технологий и для человечества в целом. Ко второй можно отнести экологические проекты, например экологический мониторинг прибрежных экосистем Арктики. Мы знаем, что стремительное расширение хозяйственной деятельности человека в Арктической зоне, прежде всего добыча нефти и газа, является одним из существенных факторов, влияние которых на природные сообщества требует тщательной оценки. Если мы сейчас будем бездумно добывать полезные ископаемые, что останется нашим потомкам?

Также в Научном парке реализуются глобальные проекты, связанные с поиском ответа на вопрос о том, как образовалась Вселенная. В частности, это проект профессора СПбГУ Сергея Бритвина, посвященный исследованию метеоритов, их изучение может показать эволюцию развития Вселенной и Земли в частности. В Университете есть также перспективные разработки в отдельных направлениях микроэлектроники или по созданию совершенно новых материалов с уникальными свойствами. Например, проект ведущего научного сотрудника СПбГУ Сергея Беляева нацелен на создание металла с эффектом памяти формы, который будет работать в узком температурном интервале. Эту задачу определили потребности техники, такие сплавы необходимы в качестве рабочего тела силовых приводов. Кроме того, представьте, что из такого материала сделан автомобиль. Когда происходит авария, кузов деформируется, но, если после этого нагреть его в температурной камере до относительно небольших значений, он восстановит свою форму буквально на глазах. Обязательно нужно отметить такой огромный проект, как «Российские геномы», — сегодня он у всех на слуху, и Университет, конечно же, принимает в нем участие.

Как Научный парк СПбГУ пополняется новым оборудованием?

Это определяется потребностями проектов, выполняемых в Санкт-Петербургском университете. Сначала проводятся общественные обсуждения о необходимости того или иного прибора, и только после этого принимается решение о закупке. Существуют два основных критерия отбора: новый прибор должен решать уникальную прорывную задачу, с которой без него справиться невозможно, или быть интересен широкому кругу пользователей.

Что касается расходных материалов к оборудованию, то они приобретаются планово. Научный парк работает уже около семи лет, поэтому у нас сложилась некая статистика потребностей и мы имеем план, зная, какое оборудование сейчас используется и что для него нужно. Тем не менее бывают исключения, связанные с закупкой расходных материалов под отдельные развивающиеся проекты.

Большая часть научного оборудования Университета используется ежедневно, однако некоторые установки могут быть невостребованными в течение нескольких месяцев. Почему так происходит?

Действительно, такая ситуация имеет место, но связана она с тем, что все оборудование Научного парка СПбГУ можно условно разделить на основные группы. Рутинным мы называем оборудование, которое задействовано постоянно и требуется для текущих исследований тех или иных материалов, — например, для исследования фазового состава, снятия ЯМР-спектра во время синтеза тех или иных химических соединений, исследования или контроля элементного состава или, наконец, для хранения образцов. Такое оборудование используется каждый день, и коэффициент его использования достигает 80–90 %. Но есть и уникальное научное оборудование, необходимое для выполнения узкоспециализированных проектов. Обычно на нем работает небольшой коллектив, у которого есть ограниченное время на работу непосредственно с приборами, осмысление результатов эксперимента, написание статей и, в конце концов, на отдых. Именно поэтому не может быть такой высокой загруженности в этом случае. В то же время Санкт-Петербургский университет, как ведущий научный центр, обязательно должен иметь такое оборудование, поскольку без него выполнить некоторые исследования было бы принципиально невозможно. Кроме того, сейчас идет работа по созданию базы технического оснащения вузов, которые входят в Ассоциацию ведущих университетов России, чтобы ученые СПбГУ знали о наличии такого специфического оборудования в других научных парках, а ученые из других научных организаций — об уникальном оборудовании СПбГУ.

Что происходит с таким уникальным оборудованием после того, как проект завершен?

В науке очень редко бывают случаи, когда исследование завершается окончательно. Обычно по завершении какого-то очередного этапа появляется больше вопросов, чем ответов. Соответственно, это оборудование остается в Университете и используется дальше. При его наличии можно подавать заявки на расширение научного проекта, показывать аспирантам результаты исследования или даже обучать студентов. Поэтому говорить о том, что такие лабораторные стенды являются балластом, я бы ни в коем случае не стал.

Обычно в Научный парк СПбГУ открыт доступ для всех научно-педагогических работников Университета и внешних пользователей, но некоторым оборудованием может пользоваться только ограниченный коллектив пользователей. С чем связано это ограничение?

Есть сравнительно несложное научное оборудование, на котором работники, студенты и аспиранты СПбГУ обучаются работать через несколько дней. Они могут сами получать и обрабатывать данные и имеют право самостоятельного доступа. Бывает оборудование чуть сложнее, не такого широкого массового производства, даже для включения которого нужен специалист. Его разработчики в меньшей мере уделяли внимание защите от ошибок пользователя — соответственно, допустив к работе всех универсантов, мы существенно бы увеличили риск порчи. На таком оборудовании работают только хорошо подготовленные пользователи или специалисты Научного парка. Также в Научном парке СПбГУ есть оборудование, которое не дает прямые результаты, а только наблюдения, которые нужно уметь профессионально интерпретировать. Неправильная трактовка приведет к совершенно ошибочным научным результатам, и будет стыдно, что эти данные вышли из Санкт-Петербургского университета. Поэтому их интерпретация происходит при участии специалистов, хорошо знающих и оборудование, и метод исследования. Наконец, есть научное оборудование, созданное в виде лабораторных стендов. Часто оно предназначено для решения узкой, возможно единственной, научной задачи. Его создает научный коллектив, который не ставил своей целью сделать доступное для всех оборудование, поэтому оно чрезвычайно сложно в эксплуатации и в интерпретации полученных результатов для сторонних пользователей.

А если запланирован междисциплинарный проект, могут ли другие научно-педагогические работники попросить провести на нем необходимые работы и получить результаты?

Естественно. Одной из целей и задач создания Научного парка как раз было обеспечение доступности оборудования для всего Санкт-Петербургского университета, представителей самых разных направлений. Требовалось исключить ту ситуацию, которая была в СПбГУ ранее, когда только одна научная группа имела газовый хроматограф или рентгеновский дифрактометр, а другая, например археологи, не могла выполнить на нем исследование. Понятно, что для коллективов некоторых факультетов обслуживание этих приборов и работа на них составляет проблему, но данные, полученные с их помощью, необходимы им для своих научных исследований. Сегодня любой работник СПбГУ может принести свои образцы в Научный парк, где они будут исследованы на высочайшем уровне. Универсант получит данные в виде готовых результатов, а если он их не вполне понимает, то специалисты помогут их интерпретировать. Для этого необходимо зарегистрировать проект, выполнив все необходимые условия, и подать заявку.

Но есть оборудование, которое находится в распоряжении отдельных ученых, нужно ли оно и доступно ли другим пользователям?

Да, собственно, большая часть оборудования, предназначенного для решения узких научных задач, о котором я говорил ранее, как раз эксплуатируется и находится в распоряжении небольших научных групп. Например, это низкопольный ЯМР-томограф Spin Vision или ЯМР-спектрометр в земном поле — уникальный и узкоспециализированный прибор. ЯМР в магнитном поле Земли — это тематика, которая развивалась в ЛГУ с конца 1950-х годов, то есть фактически с момента начала изучения ЯМР в СССР. Во-вторых, этот прибор, как и полагается самодельному прибору, создан в единственном экземпляре, однако с помощью ЯМР в земном поле можно картировать места археологических раскопок в поисках подземных пустот и/или скопления металла. Наконец, релаксометр «Эхо-12». Позволяет измерять времена релаксации и коэффициенты самодиффузии ядер (прежде всего протонов) в составе образцов. Низкая, по сравнению с современными приборами, рабочая частота — 20 МГц — в данном случае может быть и преимуществом, так как позволяет получать информацию об относительно медленных движениях. К настоящему времени в СПбГУ проведена работа по поиску такого оборудования, после общественного обсуждения составлен список наиболее интересных приборов, и исследования на них будут предложены всем заинтересованным ученым. Правда технические характеристики и особенности применения такого оборудования известны далеко не всем ученым, да и найти их в литературе или интернет-пространстве иногда невозможно, поэтому для более эффективного использования такого оборудования, наверное, необходимо разместить информацию о нем с примерами решения конкретных задач на одной из страниц сайта СПбГУ.

Расскажите о планах Университета по развитию Научного парка.

Это достаточно сложный вопрос, поскольку во многом они определяются временем, в котором мы живем. В настоящее время готовится новая программа развития СПбГУ, существенное место в ней уделяется Научному парку и его совершенствованию, и нам нужно дождаться ее публикации. Вторым фактором являются, как сейчас принято говорить, вызовы. В соответствии с ними формируются два мощных центра — генетический и математический, направленный на хранение и обработку большого объема данных. Наконец, развитие Научного парка Университета определяется потребностями наших индустриальных партнеров, в том числе компаний Biocad и НТЦ «Газпромнефть», с которыми мы сейчас активно сотрудничаем. И задачи, которые дают представители бизнеса, мы с большим удовольствием решаем, поскольку результаты оказываются уже в промышленности.