Первым масштабным событием в рамках празднования Международного года Периодической таблицы Д.И.Менделеева стала глобальная просветительская акция «Открытая лабораторная». Как обычно, она была приурочена ко Дню российской науки и на этот раз прошла в 120 городах России и еще 30 странах более чем на 300 площадках: в университетах, библиотеках, музеях, даже на атомном ледоколе «Ленин» в Мурманске.


В столице таких площадок было десять. Гостеприимно открыл свои двери для всех рискнувших оценить свою научную грамотность и старинный особняк на Солянке, где располагается Российский научный фонд (РНФ), фундаментальный партнер «Лабы». Пусть читателя не смущает такое определение - это не калька с английского, как можно было бы подумать, а в каком-то смысле игра слов. У акции есть также книжный партнер - издательство «Альпина нон-фикшн»: благодаря ему каждый участник акции получил бесплатную электронную научно-популярную книгу, а набравшие максимальное количество баллов были награждены бумажными изданиями. А еще есть организационный, информационный и телевизионный партнеры, а также «острый» (электронный журнал «Нож») и «очень добрый» (благотворительный фонд «Арифметика добра»). 

Пока зал заполнялся «лаборантами», на экране под энергичную музыку сменялись цифры и факты - ключевые показатели работы РНФ. Глядя на них, никто бы не мог сказать, что науку в стране государство не поддерживает. За пять лет существования Фонда на исследования выделено 80 млрд руб., более 5,5 тысячи научных проектов и программ получили гранты РНФ, при поддержке Фонда проводят исследования 45 тысяч ученых, причем более 65% исполнителей проектов - молодые люди в возрасте до 39 лет. По результатам исследований появились более 90 тысяч публикаций в научных журналах, причем примерно каждая третья - в изданиях мирового уровня (WoS CC).

К началу «Лабы» свободных мест в зале практически не осталось. Любви к науке, как оказалось, действительно «все возрасты покорны» - от подростков до почтенных пенсионеров (забегая вперед, заметим, что самым старшим из показавших лучший результат стал 78-летний «лаборант»). 

Роль «завлаба», как и в прошлом году, блистательно исполнил выдающийся российский ученый-кристаллограф, доктор физико-математических наук, профессор Сколковского института науки и технологий, профессор РАН Артем Оганов.

- «Открытая лабораторная» - замечательная акция, каждый раз она доставляет мне гигантское удовольствие! - признался ученый. - Это не экзамен (хотя набравшие наибольшее количество баллов и получат призы), а возможность каждому из нас стать чуть-чуть умнее, узнать что-то новое. И скажу сразу: сколько раз я участвовал, столько и ловил себя на том, что не на все вопросы ответил правильно. И не всегда я, кстати, со всеми ответами был согласен. Есть вещи, которые заставляют задуматься. 

После такого вдохновляющего вступления началась, собственно, сама лабораторная. Зал погрузился в тишину.

Нужно было ответить на 25 вопросов из всех областей естественно-научного и инженерно-технического знания. По предварительным данным, в среднем по стране наиболее сложными даже для продвинутой аудитории оказались вопросы из рубрики «Реникса»: требовалось отличить научные мифы и житейские заблуждения от научных фактов, ответив «да» или «нет» на 12 утверждений.

Конечно же, Дмитрий Менделеев не был изобретателем русской водки, хотя этот миф очень прочно прижился в России. А вот левитация, наоборот, никакой не миф: самые быстрые поезда -  на магнитной подушке - «парят» над поверхностью земли, это уже реальность. Человек может жить с одним полушарием мозга; при стирании информации всегда выделяется тепло; трехцветными бывают только коты - да или нет?

Спустя полчаса, когда бланки с ответами были сданы, состоялся обстоятельный разбор полетов. А.Оганов подробно остановился на каждом вопросе, сопроводив ответы презентацией и доскональным объяснением, как обстоят дела с научной точки зрения.

Каждое правильно выполненное задание оценивалось в один балл. На предложение поднять руку набравшим больше десяти баллов под дружный смех руки подняли все (ну, или почти все). Чем выше был балл, называемый «завлабом», тем больше, по его выражению, «отсев», пока, наконец, не осталось всего несколько рук. Тем временем собранные бланки с ответами уже были обработаны. «Лаборантам» с самой правильной научной картиной мира под аплодисменты зала вручили призы.

- Судя по количеству улыбок в зале, удовольствие получили все, - резюмировал А.Оганов.

После короткого перерыва с чаем и печеньем зал снова заполнился - «лаборанты» вернулись, чтобы послушать две лекции, связанные с химией, в честь Международного года Периодической таблицы Д.И.Менделеева.

Артем Оганов, который в рамках проекта, поддержанного РНФ, разрабатывает методы создания новых материалов с заданными свойствами, назвал свое выступление «Путешествие внутрь вещества». И оно действительно оказалось увлекательным  - не только внутрь вещества, но и в прошлое, историю кристаллографии, области исследования, лежащей на стыке физики, химии, материаловедения, биохимии, наук о Земле. В то же время это был рассказ о сложных путях развития этой науки.

Долгое время считалось, что предсказать, какие кристаллические структуры из заданных химических элементов могут существовать, принципиально невозможно, так как вариантов расположения атомов в пространстве астрономически много: чтобы все их перебрать, понадобилось бы времени больше, чем живет Вселенная. Но есть другой путь - сужать пространство поиска в наиболее перспективных областях. Этот метод называется «эволюция». Совместно со своими сотрудниками А.Оганов создал программу USPEX - Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography, универсальный предсказатель структур на основе эволюционной кристаллографии. Мощь этого подхода состоит в сочетании быстрого эволюционного алгоритма с расчетами квантовой механики. Этой программой пользуются более 5 тысяч ученых по всему миру, с ее помощью целый ряд известных компаний (Sony, Toyota и др.) предсказывает новые материалы для своих целей.

А.Оганов со своими сотрудниками предсказали новую модификацию бора - одного из самых твердых известных на сегодня веществ - и прозрачную модификацию нат­рия. Было рассчитано, что под давлением чуть меньше двух миллионов атмосфер натрий перестает быть металлом, становится прозрачным и желтым, а при дальнейшем повышении давления - прозрачным и бесцветным. Потом все это подтвердилось в эксперименте.

Квантомеханические расчеты очень дорогостоящие, для них были нужны суперкомпьютеры. Поэтому ученые научились использовать искусственный интеллект.

Отдельное направление исследований - получение соединений, существование которых кажется невозможным с точки зрения законов классической химии. Скажем, каждый школьник, изучающий химию, знает, что молекула хлористого натрия состоит из одного атома натрия и одного атома хлора. Но ведь можно представить молекулу, состоящую из двух атомов натрия и одного - хлора, и просчитать на компьютере, при каких условиях эта система будет стабильной. Оказалось, что под относительно небольшим давлением образуются вещества самого разнообразного химического состава. Причем большая их часть - металлы. 

- Мы до сих пор до конца не понимаем, почему эти вещества возникают, почему NaCl7 стабилен, а NaCl6 - нет, почему Na3Cl существует, а Na4Cl - нет. Это означает, что наши химические концепции до сих пор находятся в младенчестве, - заметил А.Оганов. -  NaCl3 образуется под давлением в 200 тысяч атмосфер. А давление в центре Земли - почти 4 млн атмосфер. Вопрос: а знаем ли мы, из чего состоит наша планета? Может, и из таких странных веществ тоже? Скорее нет, чем да. Но в каких-то количествах они все-таки могут присутствовать на Земле. И уж тем более на других планетах. 

Экспериментально получено уже множество предсказанных системой USPEX новых веществ.

Даже гелий, который традиционно считался самым инертным элементом таблицы Менделеева, под давлением оказывается не таким инертным и в определенных условиях охотно вступает в реакцию с огромным количеством веществ. Получаемые необычные соединения могут обладать особыми свойствами. Например, некоторые из них - уникальные высокотемпературные сверхпроводники. Недавно американские ученые, следуя предсказанию, синтезировали вещество, которое проявляет свойства сверхпроводника при минус 12оС, - рекордная температура! «На практике мы пока применить это не можем, так как для его получения требуется давление примерно в 2 млн атмосфер, но если вас кто-то спросит, насколько мы близки к комнатной сверхпроводимости, скажите, что мы ее практически достигли», - сообщил ученый.

Вторую лекцию прочла вице-президент Российского химического общества им. Д.И.Менделеева, член-корреспондент РАН Юлия Горбунова, главный научный сотрудник Института общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова РАН и главный научный сотрудник Института физической химии и электрохимии им.  А.Н.Фрумкина РАН. Ее исследования, также поддержанные грантом РНФ, посвящены теме молекулярных машин, за работу над которыми в 2016 году дали Нобелевскую премию по химии и которые становятся основой для умных материалов будущего. И это еще одна отдельная,  очень интересная тема. 

«Открытая лабораторная» в РНФ оставила прекрасное послевкусие - чувство удивления тем, как много еще в мире есть непознанного и на какие чудеса способны люди.

Похожие новости

  • 04/04/2019

    РНФ отбирает для поддержки социально значимые работы мирового уровня

    ​В Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского РАН журналисты «Поиска» приходят часто. Поводом для этой встречи стала победа иоховцев в недавно завершенном конкурсе Российского научного фонда на поддержку проектов, реализуемых в лабораториях мирового уровня.
    216
  • 30/11/2018

    ​Конгресс «Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания»

    ​Конгресс «Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания» в третий раз объединил ведущих российских и зарубежных ученых и клиницистов, которые представили передовые подходы в области изучения и лечения аутоиммунных и иммунодефицитных заболеваний.
    1370
  • 30/11/2018

    Исследователям надо рассказывать о Стратегии научно-технологического развития

    ​Сколько молодые ученые знают о Стратегии научно-технологического развития России, зачем вообще о ней нужно знать и почему магистрам и аспирантам рано общаться с представителями бизнеса, Indicator.Ru рассказала Анна Щербина, председатель Совета Российского союза молодых ученых.
    1122
  • 16/05/2018

    Российские биохимики нашли новые ферменты с необычной активностью

    ​Российские ученые охарактеризовали новые ферменты-трансаминазы, которые могут работать как в типичных для своего семейства реакциях, так и в нехарактерных для него. Результаты работы будут полезны в фундаментальном аспекте для поиска и предсказания свойств ферментов по их аминокислотной последовательности и для использования в биотехнологических процессах.
    697
  • 03/08/2017

    Какие продукты скрываются за наклейками об органичности?

    Мода на здоровое питание в России набирает обороты. С ростом популярности и спроса на натуральные продукты в Барнауле начали открываться экорынки. До конца лета один из них откроется в ТРЦ «Европа», а второй – в ТРЦ «Весна».
    877
  • 11/12/2018

    ​Российские биологи изучили чужеродный для Кавказа вид божьих коровок

    ​Российские биологи изучили чужеродный для Кавказа вид божьих коровок, гармонию изменчивую, и нашли на них два вида паразитов, которые потенциально опасны для других видов в регионе. Возможно, именно поэтому насекомое смогло «захватить» практические весь земной шар, став одним из самых массовых видов божьих коровок.
    927
  • 17/04/2017

    Иркутские ученые ждут решения властей

    Статс-секретарь минприроды отправил письмо в адрес Российской академии наук, а оттуда оно пошло по кругу, пока не дошло до Байкала - академику РАН М.А. Грачеву и д.г.-м.н. А.П. Федотову. Если текст этого официального письма перевести на понятный массовому читателю язык, то суть его вот в чем.
    1060
  • 27/07/2018

    Росийские ученые разработали простой способ диагностики отита

    Российские ученые усовершенствовали подход к исследованию заболеваний среднего уха, например, среднего экссудативного отита — распространенного заболевания, которое сложно диагностировать и лечить. Новый способ диагностики, в котором ученые используют в том числе один из методов томографии, быстр, точен и безопасен.
    417
  • 20/11/2018

    Ученые установили, что набеги насекомых остаются в памяти деревьев

    Оригинальный способ предсказания будущих атак вредителей растений разработан учеными Института проблем экологии и эволюции РАН Булатом Хасановым и Робертом Сандлерским. Они предложили оценивать число вредителей по структуре древесины.
    300
  • 05/04/2017

    Байкальские водоросли вошли в крупнейшую коллекцию живых водорослей и в банк геномной ДНК

    ​Ученые из Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН совместно с коллегами из США создали одну из крупнейших коллекций разнообразных культур живых водорослей и банк геномной ДНК, содержащий более двух тысяч образцов, которые могут использоваться для поиска организмов, необходимых в биотехнологии и создании биотоплива.
    2057