МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ДИЗАЙН — ПУТЬ К СОВЕРШЕНСТВУ

Остались позади шесть ярких, заполненных до отказа дней алтайской школы-конференции «Каталитический дизайн — от исследований на молекулярном уровне — к практической реализации». Но ее участники еще долго будут вспоминать захватывающие научные дискуссии в обрамлении экзотических экскурсий.

Л. Юдина, «НВС»

По прошествии школы мы провели в Институте катализа круглый стол, участниками которого стали: председатель оргкомитета школы, научный сотрудник, кандидат химических наук Павел СНЫТНИКОВ, аспиранты Андрей СТАДНИЧЕНКО (член оргкомитета) и Илья МАЗОВ, специалист группы по организации конференций Татьяна ЗАМУЛИНА.

— Во второй раз Институт катализа проводит школу по молекулярному дизайну. Тема эта модна, популярна. Наверняка, было много желающих приехать в Сибирь?

Павел: — Более чем достаточно — мы отобрали 200 лучших докладов из заявленных. Каталитический дизайн — интереснейшее направление. Институт катализа СО РАН занимает здесь лидирующие позиции по многим аспектам.

Большие перспективы сулят работы, направленные на создание катализаторов, активный центр которых строится согласно заранее заданным параметрам. Соответственно, можно получить катализатор, сообразуясь с поставленной задачей, переконструировать его по ходу работ.

Рассматривались разные возможности применения молекулярного дизайна: водородная энергетика, нефтепереработка и нефтехимия, исследование катализаторов различными методами, моделирование кинетики каталитических реакций и реакторов, катализ в производстве органических веществ, катализ в тонком органическом синтезе, катализ, связанный с производством малотоннажных органических веществ, фармацевтических препаратов.

Андрей: — Все темы были освещены в лекциях сотрудников Института катализа, других учреждений.

Основное внимание уделялось даже не столько далеким перспективам, сколько сегодняшнему состоянию дел, в частности, решению конкретных проблем производства. Каждая лекция неизменно заканчивалась постановкой задачи, какой этап осталось пройти, чтобы идея была реализована. Основная цель лекций — привлечь внимание молодых ученых к наиболее важным вопросам, требующим свежего взгляда и оригинальных решений.

— Своеобразное приглашение к дискуссии?

Андрей: — В дискуссиях недостатка не было. Наше мероприятие не просто школа, а конференция, и молодые ученые докладывали о своих работах, полученных результатах. Преподаватели задавали им много вопросов, вносили коррективы, поправляли и направляли, подводя к правильным выводам.

— Можно ли назвать сообщения, которые оставили в душах особый след?

Павел: — Все зависило от научных интересов участников. Мне, например, запомнилась оригинальная лекция Зинфера Ришатовича Исмагилова о микрореакторах. Это направление в последние десять лет активно развивается и сулит большие перспективы. Представьте себе малого объема аппараты, почти не уступающие большим ни по мощности, ни по набору решаемых задач. При этом они имеют модульную конструкцию, что позволяет манипулировать свойствами и «собирать» реактор под конкретные условия и ситуации.

Сейчас довольно много говорится о водородной энергетике. Одна из задач — получение водорода для низкотемпературных топливных элементов, необходимых для разного рода микроаппаратов: сотовых телефонов, ноутбуков и т.д. Требуется создать соответствующий компактный реактор для наработки такого топлива. В Институте катализа исследования в данной области ведутся, и получены весьма обнадеживающие результаты.

Микрореактор — пример реализации идей каталитического молекулярного дизайна. Реакция в нем идет в контролируемых условиях, с заданным теплопереносом, тепловым профилем по реактору. Притом, реакцию можно направленно провести с точностью до одного-двух градусов.

Все, что связано с микрореакторами, чрезвычайно привлекает молодых исследователей, и реакция на лекцию З. Исмагилова была соответствующей.

Андрей: — Я бы обратил внимание на лекцию Владимира Борисовича Фенелонова, специалиста в области целенаправленного формирования внутренней структуры мезопористых материалов. Сейчас синтезируются такие материалы, обладающие большой площадью поверхности при малом объеме и мельчайших порах, вполне, однако, достаточных для того, чтобы ввести в них частицы катализатора. Преимуществ здесь — масса. Работают исследователи и над тем, чтобы превратить пассивный носитель катализатора в активного участника процесса.

Владимир Борисович и рассказывал о получении материалов с высокой площадью поверхности и заданными размерами каналов.

Внимание участников школы привлекла также лекция Ирины Геннадьевны Даниловой по применению ИК-спектроскопии для охарактеризования свойств поверхности катализаторов и исследования превращения молекул реагентов на активных центрах. Возможности метода позволяют исследовать процессы на молекулярном уровне, начиная со стадии мокрого синтеза гетерогенных катализаторов до изучения химии превращений и диффузии молекул реагентов в условиях, максимально приближенных к реализуемым на практике.

Илья: — Много вопросов «школьники» обращали к Владимиру Львовичу Кузнецову. Тема его выступления — синтез новых катализаторов с заданными свойствами, которые позволяют получать в определенных условиях наноструктуры на основе различных материалов, начиная с углерода и кончая нитратом бора, карбидом титана, карбидом кремния и т.д. В данном случае молекулярный дизайн катализаторов играет особо важную роль — сама по себе каталитическая частица очень мала и образуемая структура — тоже. Но именно размер главным образом и влияет на свойства катализаторов. Изменяя их в незначительной степени, можно получать конечные продукты разного назначения.

— Понятно, что любой научный форум — это прежде всего глубокое погружение в круг рассматриваемых проблем. Но на какую особенность школы хотелось бы еще обратить внимание?

Татьяна: — Важнейшая из задач школы — научить молодых основным навыкам труда исследователя. И что еще немаловажно — показать, как следует профессионально подавать наработанный материал.

Здесь я бы отметила совершенно неоценимый вклад к.х.н. Николая Александровича Пахомова (Институт катализа СО РАН), его главенствующую роль в подготовке сообщений молодых ученых. Как член программного комитета он выполнил основной объем работы. На школу было представлено более 200 докладов, каждый из которых он внимательнейшим образом прочитал. Далеко не все соответствовали предъявляемым требованиям, о чем и были поставлены в известность их авторы.

Иногда случается, что богатая фактически работа изложена сумбурно, бессистемно — так, что ускользает идея, не виден огромный труд исследователя.

Н. Пахомов требовал, чтобы тезисы были написаны четко, прослеживался весь процесс исследования, видны были результаты экспериментов. Во введении должна быть обозначена суть работы, а из заключения нужно понять ее основной итог, оригинальный вклад автора и состояние проблемы на данный момент. Конечно, не все были довольны, порой доказывали, что все изложено как следует. Но Николай Александрович был непреклонен — где же еще учить основам научной грамотности, как не на таких вот школах. Только овладев азами, можно стать истинным исследователем.

Необходимо отметить, что очень содержательными и интересными оказались представленные стендовые доклады молодых ученых. Большая их часть была великолепно оформлена. Хочу обратить внимание — в Институте катализа СО РАН очень хороший издательский отдел. Зачастую стендовые доклады сотрудников ИК заметно и очень выгодно отличаются от других. Они красиво представлены, текст грамотно размещен, подан в цветном варианте. Это тоже своего рода «обучающий элемент» школы, и ребята из других организаций брали это на заметку.

Андрей: — Для многих школа — практикум по преодолению собственных страхов. Ведь это очень непросто — выступить с докладом перед аудиторией, особенно если в первый раз. Выходишь — и как бы сжимаешься в комок, слова застревают в горле. А надо и доложить, и почувствовать настроение аудитории, чтобы при необходимости по ходу перестраиваться, вносить коррективы. Например, перед моим выступлением было прочитано четыре доклада по сходной тематике. Объяснять суть проблемы, повторяться не имело смысла. По ходу перестроился — выиграл время.

Некоторые молодые ученые грешат тем, что стараются выучить текст доклада почти наизусть. Тогда любой неожиданный вопрос, отступление могут сбить, докладчик теряется. Школа в этом плане — хороший тренинг. Здесь ошибки вполне допустимы, тем более, что их коллективно исправляют.

Школа хороша еще и тем, что на ней, как и на любом научном форуме, завязываются контакты. А для достижения результатов очень важно объединение методик, обмен информацией, поиск источников финансирования.

Павел: — Школа — это еще и языковая практика. Мы постарались, чтобы многие доклады наших молодых ученых были сделаны на английском. И уже то, что «школьники» слушали лекции на английском, сами имели возможность задать вопрос на чужом языке, несомненно, пошло на пользу. Хотя вопрос этот решался непросто, и часть докладов все-таки представлялась на русском языке.

— Иной раз высказывается некоторое недоумение по поводу того, что на российской территории, при малом количестве иностранцев, научные проблемы обсуждаются на чужом языке. Этому есть официальное объяснение?

Татьяна: — Если форум объявлен международным, он должен проходить на английском. Для налаживания контактов, для научного общения требуется свободное владение языком. На конференции обычно приезжают специалисты из разных точек земного шара, многих национальностей, и чтобы общение было наиболее продуктивным, конечно же, должен быть общий язык.

На нынешней школе рабочих языков было два — английский и русский. На следующей думаем использовать только английский. Проблема сложная, но, думаю, преодолимая.

Илья: — Недавно я вернулся с конференции по химической термодинамике, которую проводил Московский государственный университет. Большинство лекций там читалось на русском. И знаете, иностранцы высказали недовольство: конференция же объявлена международной!

Павел: — А вот поляк Томаш Манецки у нас на школе с истинным удовольствием прочитал лекцию на русском, объяснив, что использует любую возможность, чтобы попрактиковаться в языке, который ему нравится.

— Школу по каталитическому молекулярному дизайну всегда собирается проводить Институт катализа?

Татьяна: — Институт начал это дело и бросать не собирается. Тем более, что интерес к теме все возрастает.

— Кто особенно постарался в организации мероприятия?

Татьяна: — Совет молодых ученых во главе с его председателем Павлом Снытниковым. Хочу сказать, Совет играет в жизни института заметную роль, часто берет на себя организацию разного рода общественных мероприятий и т.д. Тем более, что молодежи в институте становится все больше и на нее всегда можно опереться.

Очень помогла администрация Института катализа. Финансовую поддержку мы получили от компаний ООО «Лаакс», ОАО «Катализатор», ЗАО «КАТАКОН», британской аналитической компании «Hiden Analytical Limited», выиграли два гранта — РФФИ и Президиума СО РАН.

Илья: — Оргкомитет приложил максимум сил, чтобы работа проходила без сбоев. Все было четко спланировано, никаких отступлений от программы, никаких замен.

Погода путала нам все карты. Пронесшийся тайфун лишил нас на некоторое время электричества. Можно представить, чем это обернулось при современных средствах представления докладов. Но, повторюсь — оргкомитет старался быть на высоте и находить выход даже в ситуациях, почти безвыходных.

Татьяна: — Участники школы, разъезжаясь, высказали немало слов благодарности. Слушательница из Самары заметила, что не побывай она в Новосибирске, ей понадобилось бы лет десять, чтобы ознакомиться со всей полученной новой информацией.

Покидая Горный Алтай, участники школы мечтали о том, как через три года встретятся на очередной школе в таком же прекрасном уголке России, как окрестности Катуни.

Фото А. Спиридонова

стр. 6