В День российской науки один из самых продуктивных ученых НИЯУ МИФИ, доцент кафедры физики конденсированных сред Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике НИЯУ МИФИ Константин Катин рассказал о своих исследованиях и поделился мнением о том, как повысить трудоспособность и нужно ли исследователю вдохновение.
Молекулярное моделирование, которым я занимаюсь, востребовано во многих областях. В основе физических, химических и биологических процессов лежат молекулярные превращения, хотя их связь с реально наблюдаемыми на «человеческом» уровне явлениями не всегда очевидна. Когда такую связь все-таки удается установить, она становится той ниточкой, которая позволяет оптимизировать соответствующий процесс, повернуть его в нужную нам сторону.
Сотрудничаю со специалистами из смежных областей – химиками, материаловедами, биологами и даже медиками. Необходимо работать синхронно с ними, своевременно обдумывать и корректировать их исследования – ведь задержка может привести к лишним экспериментам, иногда длительным и дорогостоящим. Чтобы не подводить коллег, я постоянно веду расчёты и использую все доступные мне компьютерные мощности.
Идеи, относящиеся к области компьютерного моделирования молекул и материалов на атомарном уровне, начали появляться во второй половине XX века, но долгое время не могли быть реализованы из-за недоступности компьютеров. В наше время мощность компьютеров сильно выросла, это способствовало и развитию соответствующих алгоритмов. Благодаря этому мы смогли количественно описывать системы из сотен и тысяч атомов, этого уже достаточно для понимания многих практически важных процессов.
Возможности молекулярного моделирования и сфера его применения в ближайшие годы еще больше расширятся за счет развития компьютерной техники и методов машинного обучения. А уж когда в наше распоряжение попадут квантовые компьютеры, не останется практически ничего, что мы не смогли бы смоделировать!
Константин Катин
Некоторые материалы и молекулы, предсказанные нами, были синтезированы и подробно исследованы экспериментально. Есть и такие, которые пока не дождались внимания экспериментаторов, но могут надеяться на него в будущем.
Мы заранее предсказали отсутствие интересных свойств для некоторых материалов. Экспериментаторы в таком случае сразу отказываются от них, экономя время и силы для более перспективных соединений.
Во многих профессиях работа состоит в повторении рутинных операций. Научные сотрудники относятся к счастливому меньшинству, которое может всю жизнь ежедневно сталкиваться с новым и интересным. Я 18 лет занимаюсь молекулярным моделированием и часто удивляюсь, как много в этой области того, о чем я до сих пор не знал. Думаю, я не мог бы с таким же интересом работать, например, программистом.
Для трудоспособности очень важно поддерживать правильный распорядок дня и здоровую диету. Конечно, мне часто не хватает самодисциплины, но я стремлюсь к этому. Что касается каких-либо стимулирующих препаратов, я никогда их не использовал и никому не советую. Думаю, существует биологически обусловленный уровень умственной активности и не нужно его превышать.
Вдохновение нужно не только художнику, но и ученому. Почти никакую научную задачу невозможно решить строго логическим путем, когда каждый следующий шаг явно вытекает из предыдущего. В плавной цепочке рассуждений обязательно возникают «ступеньки», которые трудно обосновать. «Давайте сделаем так», - говорит автор. – «Не удивляйтесь, это действительно нелогично и неожиданно, но зато посмотрите, какой замечательный результат из этого получится!» Такие «ступеньки» можно назвать вдохновением, и они, конечно, необходимы ученому.
Больше о современных научных исследованиях – в цикле «МИФИ. Создание энергии» «Российского университета», гостем которого стал Константин Катин.
