О создании новых материалов, связях между геологией и химией, позитивной дискриминации женщин и балансе между рабочими задачами.
Колба — уникальная национальная премия, посвященная достижениям женщин специалистов в области науки и технологий. За три года существования проекта в конкурсе поучаствовало более 800 человек, были отмечены достижения более 150 выдающихся женщин-ученых. Подписаться на Телеграмм-канал.
В рамках этого проекта Евгения Еньшина, руководитель национального отделения «Женщины атомной отрасли», продолжает серию увлекательных обсуждений на актуальные темы науки и технологий.
Людмила Горелова — кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры кристаллографии Института наук о Земле, СПбГУ, автор более 50 статей (WoS, Scopus), руководитель гранта РНФ ‘Минералы группы полевого шпата в условиях глубинных оболочек Земли’, лауреат премии «КОЛБА» 2024, номинация «Минералогия».
С чего начался ваш путь в науку?
Я закончила школу в 2009 году, это был первый год поступления в вузы исключительно по ЕГЭ. Я сдавала физику и собиралась поступать на инженерно-строительный, но решила подать документы еще и на геологический факультет (ныне — Институт наук о Земле). Получилось так, что я поступила во все места куда подала, кроме того, куда изначально планировала. Мы с родителями обсудили варианты, и я выбрала Санкт-Петербургский государственный университет, который в итоге закончила и в котором сейчас преподаю.
С выбором направления была интересная история. Я поступила на геологический факультет, где у моего папы был знакомый профессор, который сказал: «У нас все кафедры хорошие, только кристаллография немного странная, там люди не от мира сего. Вы туда не ходите». И, конечно, я оказалась именно на этой кафедре. Буквально в сентябре первого курса меня познакомили с двумя профессорами, семейной парой с кафедры кристаллографии – Риммой Сергеевной Бубновой и Станиславом Константиновичем Филатовым, и я оказалась на этой кафедре и осталась там навсегда.
Чем вы занимаетесь?
Мне нравится заниматься именно наукой. Я руковожу грантом РНФ и провожу исследования различных минералов (сейчас это преимущественно минералы группы полевого шпата), и их поведения при изменении различных внешних условий, а именно температуры и давления. Сейчас в СПбГУ мы можем проводить исследования при высоких температурах и при высоких давлениях. Раньше мы проводили исследования при высоких давлениях с использованием европейских источников синхротронного излучения (DESY (Германия) и ESRF (Франция), однако доступ к ним нам был закрыт. Пришлось искать альтернативы и налаживать связи внутри России, которыми раньше многие пренебрегали. Помимо этого, перешел в активную стадию проект по запуску синхротрона СКИФ в Новосибирске.
В своей работе вы применяете возможности искусственного интеллекта?
Я ни разу им не пользовалась ни для каких целей. И среди моих ближайших коллег я не слышала, чтобы этим пользовались. То, что мы делаем, в основном не требует обработки больших данных. В нашей области мы успеваем за всем следить сами. Тем не менее я думаю, что до нас это тоже дойдет. Статьи, написанные ИИ уже попадаются, и глаз опытного человека не радуют.
Как кристаллография может помочь в разработке новых материалов?
Кристаллография исторически выросла из минералогии – одной из основных геологических дисциплин. Однако сейчас кристаллография в СПбГУ – это уже наука на стыке геологии, химии и биологии. 2014 год был объявлен Годом кристаллографии (по распоряжению ООН и ЮНЕСКО), и президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук организовал Первый кристаллографический конгресс. Тогда же он написал научно-популярную заметку о важности кристаллографии, где писал, что кристаллография стала методологией науки XXI века именно благодаря своей междисциплинарности.
Химия сейчас – это один из локомотивов науки. Легко проверить количество людей, занимающейся этой областью (или получающих гранты) и сравнить, например, с геологией. Поэтому и фокус кристаллографических исследований сместился с природных объектов на новые материалы или минералы как перспективнее материалы. Важно отметить, что сейчас известно порядка шести тысяч минералов, из которых около половины не имеют синтетических аналогов, потому что в геологических процессах участвует большое количество факторов, а помимо этого геологические процессы могут быть очень долгими. При этом минералы – прототипы для очень многих современных материалов (например, частей аккумуляторов или солнечных батарей).
Таким образом, исследование именно природного вещества часто дает толчок для создания новых материалов на его основе. Мы расшифровываем кристаллическую структуру, которая напрямую связана с физическими свойствами вещества. Другими словами, зная кристаллическую структуру, мы можем лучше предсказывать физические свойства соединения и, соответственно, синтезировать и получать новые материалы с заданными свойствами.
Мои исследования при высоких температурах и давлениях важны как для геологии (так как позволяют моделировать процессы внутренних оболочек Земли), так и для химии (в том числе, — материаловедения). Например, для использования многих материалов в технике и промышленности часто необходим довольно широкий температурный диапазон стабильности материала. Помимо этого, природа часто «дарит» нам кристаллы, изучая которые мы можем дополнить сведения о мелкодисперсном синтетическом материале.
Какие современные достижения в области кристаллографии вы считаете наиболее значимыми?
Во-первых, я уже сказала, что 2014 год был объявлен международный Годом кристаллографии по версии ЮНЕСКО, это было связано с предыдущими Нобелевскими премиями XX века. В 1901 году была дана премия за открытие рентгеновских лучей, а в 1914 году было открыто явление дифракции рентгеновских лучей на кристаллах – то, из чего получилась современная кристаллография, то есть рентгеновская кристаллография. К столетию этого открытия был приурочен Год кристаллографии.
После этого был сделан ряд открытий, которые напрямую с этим связаны: расшифровка структуры ДНК, белка, пенициллина. Это все Нобелевские премии XX века по медицине, химии, физике. Важным кристаллографическим открытием стала также находка квазикристаллов. Сейчас все кристаллографическое сообщество ждет Нобелевскую премию в области исследований при высоких давлениях.
Сталкиваются ли женщины-исследователи с трудностями в вашем направлении?
У нас на кафедре примерно поровну мужчин и женщин, может быть, даже женщин чуть больше. И, честно говоря, никаких препятствий я никогда не встречала. В рамках моего университета, моей кафедры, все всегда идут навстречу и готовы помочь вне зависимости от пола. Я родила первого ребенка и в четыре недели пошла с ней работать на прибор. С младшей дочкой, которой сейчас полгода, мы пришли первый раз проводить эксперимент в ее десять дней. Все поддерживают, готовы помочь. Конечно, нагрузка с детьми гораздо больше, но, в целом, в нашей стране и в нашей отросли науки ситуация позволяет сохранить специальность после рождения детей.
Неожиданная сложность – это позитивная дискриминация. Когда мою коллегу позвали быть ведущим секции на большой международной конференции, она сначала очень обрадовалась, что ее достижения оценили, а потом оказалось, что организаторам конференции обязательно нужно было на каждой секции сделать ведущими мужчину и женщину. Соответственно, ее позвали как женщину, потому что нужно «выбрать квоту». Это неприятно, потому что ты не понимаешь, тебя позвали за твои заслуги или просто потому, что им не хватало женщин.
Что является для вас наибольшим приоритетом в текущей исследовательской работе?
Моим приоритетом является запуск исследований кристаллов при высоких давлениях в СПбГУ. Работа сложная, кропотливая, потому что речь идет об алмазах как расходных материалах. Их легко сломать, а для новых материалов нужны деньги. С расходными материалами у нас в стране всегда все довольно сложно. Однако, результаты могут быть по-настоящему интересными. Как я уже говорила, именно область высоких давлений сейчас рассматривается как наиболее перспективная в кристаллографии.
Как вы балансируете между долгосрочными целями и краткосрочными задачами?
Сейчас время отчета по проекту Российского научного фонда (РНФ) и подачи заявки на продление гранта. Строго говоря, РНФ остался последним фондом, который дает деньги на фундаментальные исследования в России, и он диктует свои правила. В настоящий момент все выглядят так, что ты должен начинать отправлять статьи по проекту сразу, как ты его получаешь, то есть у тебя должны быть очень хороший задел, чтобы ты мог отчитаться, учитывая процесс отправки статьи и рецензирования. Чтобы публиковаться в хороших журналах, нужно все делать не только хорошо, но и сильно заранее, все время писать и делать наперед.
В моем случае, баланс происходит в процессе написания статей, потому что я обрабатываю данные, получаю результаты и дальше придумываю хорошее введение, дискуссию, чтобы отправить в журнал. Чтобы это сделать, начинаю читать много литературы, в том числе по близкой тематике, и тут возникает все больше и больше новых вопросов. Вот так долгосрочные планы выстраиваются сами собой.
Какие навыки или знания, по вашему мнению, будут важны для будущих ученых в вашей сфере?
Всегда важны физика, химия и математика. Естественно, без знания базовых азов программирования в будущем невозможно будет работать ни в какой области. К сожалению, нас в СПбГУ, этому не обучают, поэтому приходится привлекать коллег, которые это уже умеют.
Я хочу закончить наше интервью одной цитатой Альберта Эйнштейна: «Если вы не можете объяснить это просто, вы не понимаете это достаточно хорошо». А как вы подходите к объяснению сложных концепций своей работы для широкой аудитории?
Я полностью согласна с Эйнштейном. У меня есть курс лекций для магистров по источникам синхротронного излучения. Меня этому не учили, мне пришлось его разработать и разобраться во всем самой. А это сложно объяснять, пока ты сам до конца не понял. Когда я рассказываю про свою работу людям, которые совсем не связаны с геологией, объясняю все доступно. Проще всего рассказывать про открытие новых минералов: нашел камень, исследовал кристаллическую структуру, расшифровал ее, определил некоторое количество свойств и таким образом открыл новый минерал. С поведением минералов в центре Земли все сложнее, но зато и открытия эти могут быть гораздо более резонансные.
