«Мы создаем важный задел на будущее для нашей страны и россиян»

«Нобелевская» лаборатория фантастических материалов получила финансирование от богатейшего предпринимателя РФ
Константин Новоселов

Константин Новоселов

Пресс-служба компании «Интеррос»/Shannon Flynn/Flickr/Indicator.Ru

Лаборатория физики программируемых функциональных материалов под руководством нобелевского лауреата Константина Новоселова — первый проект Центра изучения мозга и сознания. Кроме того, она уже получила первое финансирование — 500 миллионов рублей пришли от миллиардера Владимира Потанина. Indicator.Ru поговорил с ним и основателями лаборатории о ее целях и задачах — о новых «умных» материалах, которые помогут заглянуть в мозг, а в конечном итоге и в сознание человека.

Изучение мозга началось еще в Древнем Египте — с довольно грубых процедур вроде проделывания дыр в черепе страдающего головной болью или безумца. В наши дни дыры еще проделываются, но строго по показаниям и в контролируемых условиях. Теперь методы стали менее травматичными и более информативными, и все благодаря развитию науки и технологий. Большинство основаны на «просвечивании» человека и анализе разницы в оптических свойствах участков его мозга или же активности и перемещения меченых соединений.

Новейшие разработки стремятся к максимальной цифровизации, компьютеризации и использованию очень точных сенсоров, если не внедренных в мозг и тело человека, то как минимум расположенных на его коже. Такие подходы часто обыгрываются в фантастике, например в нашумевшем Cyberpunk 2077. В реальной жизни киборги тоже встречаются, взять хотя бы пользователей кохлеарных имплантов. В перспективе (разработки уже есть) интерфейс человек — компьютер поможет парализованным людям хоть немного приблизиться к нормальной жизни, упростит работу на ПК и прочее, и прочее — применений можно придумать великое множество.

В этом направлении как раз и планируют вести разработки сотрудники создаваемой в МФТИ на базе Центра изучения мозга и сознания лаборатории физики программируемых функциональных материалов. Создателем ее стал Нобелевский лауреат Константин Новоселов; премию он получил в 2010 году вместе со своим учителем Андреем Геймом за «передовые опыты с двумерным материалом — графеном». У Новоселова множество наград, более 320 научных публикаций, индекс Хирша более 120, а еще он увлекается искусством, в частности рисует в китайском стиле, но с щепоткой науки — графеновыми чернилами.

Фантастические технологии требуют таких же фантастических материалов, и, поскольку Константин Новоселов занимается их изучением и разработкой, у него есть идеи, как воплотить сенсоры и невероятные интерфейсы и компьютеры в жизнь.

«В последние несколько лет происходило активное развитие нового направления в физике и науке о материалах — синтез материалов с заданными свойствами. Теперь мы не ограничены теми, что предоставила нам природа, — мы можем создавать новые, с заданными, порой очень нетривиальными, свойствами. Одной из платформ для получения таких материалов стали двумерные кристаллы и гетероструктуры на их основе. В нашей лаборатории мы идем еще дальше: разрабатываем "умные материалы", которые могут менять свою структуру и свойства в зависимости от внешних параметров», — рассказал нам нобелиат.

Двумерными называют очень тонкие плоские кристаллы с самыми разными электрическими свойствами: некоторые могут проводить электричество, другие нет, а способности третьих (полупроводников) зависят от внешних условий и их состава. Первым хорошо изученным двумерным кристаллом стал графен, теперь же разброс значительно расширился. Сами по себе двумерные кристаллы очень хрупкие, а потому их чаще сочетают с другими, более толстыми материалами. Интереснее создавать гетероструктуры — поместить на некоторую подложку слоями сразу несколько видов кристаллов. Это позволяет тонко настраивать свойства материалов для разных целей — особые условия позволяют изменять подвижность носителей заряда (и тока), преломление света и многое другое. Сюда относятся и системы с изменяемым фазовым состоянием, которые окажутся полезными в нейроморфных компьютерах, в которых воплощена логика и структура человеческого мозга, а также лягут в основу сверхчувствительных сенсоров нового поколения.

Тагир Аушев

Тагир Аушев

Пресс-служба компании «Интеррос»

Подходы не останутся лишь в стенах лаборатории, ими смогут пользоваться в своих исследованиях все сотрудники Центра изучения мозга и сознания. Задача очень амбициозная и требует привлечения специалистов самых разных направлений: от физики и математики до биологии и психологии. Это понимает и руководитель центра Тагир Аушев — российский ученый, работающий в области фундаментальной физики, а именно физики элементарных частиц.

«Мое личное убеждение, что самые большие прорывы в XXI веке будут сделаны именно в области изучения мозга и сознания, — считает Аушев, профессор и член-корреспондент РАН. — Для реализации в этом направлении и был основан наш Центр. Это долгосрочная программа, и в лаборатории Новоселова будет создаваться инструментарий для изучения мозга: сначала сенсоры для снятия сигналов и интерфейсы, а позже и нейроморфные компьютеры. Очень важно, что это все финансируется на частные деньги, они дают большую свободу и возможность большей концентрации на сутевых вещах, а не формальных. Мы занимаемся фундаментальной наукой, которая будет давать результаты уже следующим поколениям. Прекрасно, что бизнесмены начинают об этом задумываться, по крайней мере, самые прогрессивные из них».

Владимир Потанин

Владимир Потанин

Пресс-служба компании «Интеррос»

Таким предпринимателем стал Владимир Потанин, богатейший человек России по версии Forbes и основатель одного из первых в стране частных благотворительных фондов. Лаборатории Новоселова он выделил из личных средств 500 миллионов рублей — эта сумма покроет нужды подразделения на ближайшие пять лет.

«Мы живем в эпоху искусственного интеллекта, появления новых, совершенно фантастических материалов и технологий, и очень важно, чтобы в этом стратегическом направлении науки Россия оставалась в первых рядах. Тем самым мы создаем важный задел на будущее для нашей страны и россиян. Будущие поколения смогут воплотить полученные новые знания в технологии для реальной экономики», — считает бизнесмен.