Выдающийся инженер рассказал об уникальном проекте устройства на основе “мягкого” рентгеновского излучения, который повлияет на развитие медицины и микроэлектроники
По данным Росстата, за последние десять лет российская наука стала “моложе”: по сравнению с 2010 годом, число учёных младше 39 лет выросло на 17 %. И именно вовлечение молодёжи в исследовательскую деятельность стало одной из основных задач уходящего Года науки и технологий. Российский научный фонд, который традиционно проводит один из самых значимых конкурсов на получение грантов, в этом году особо отметил исследовательские проекты под руководством молодых учёных.
Одной из лучших признали разработку Кирилла Сергушичева, ведущего инженера Лаборатории имени В. А. Бурцева. Под его руководством команда разработала проект газоразрядного источника мягкого рентгеновского излучения — основы настольного рентгеновского микроскопа для 3D-визуализации в высоком разрешении отдельных частей клеток организмов и нанообъектов, которые современное оборудование не позволяет увидеть. Что может дать миру новая российская разработка — рассказал ее создатель, Кирилл Сергушичев в интервью “Discover24”
— Кирилл, вы работаете над проектом уникального газоразрядного источника мягкого рентгеновского излучения. Нечто подобное сейчас разрабатывают ученые в Германии, США и Чили, но пока до прорывных заявлений не доходило. Насколько вообще популярны сейчас исследования в этом направлении?
— Вообще мягкое рентгеновское излучение традиционно привлекает исследователей возможностью получить увеличенные изображения внутренней структуры различных биологических объектов, в том числе инфицированных вирусами клеток. При этом получать такие исследования можно с помощью источников синхротронного излучения, но количество таких источников ограничено, работать на них очень дорого и в целом сложно. Эти причины побудили нашу команду к поиску более доступной и компактной альтернативы.
На данный момент мы разработали и протестировали частотный источник мягкого рентгеновского излучения. Это, грубо говоря, составная часть ещё большей системы — мягкого рентгеновского наномикроскопа, который, вероятно, сыграет большую роль в медицине будущего.
— Насколько мне известно, такой микроскоп позволяет проводить в реальном времени 3D-томографию живых клеток, вирусов, в динамике исследовать процесс перерождения здоровых клеток человека в раковые. Это настоящий прорыв! Как вы думаете, что изменилось бы, если бы ваша разработка была внедрена в медицинскую практику прямо сейчас?
Безусловно, наш наномикроскоп будет полезен и нужен в научных лабораториях, медицинских учреждениях, исследовательских центрах. Что касается того, что изменилось бы — давайте рассмотрим на примере пандемии COVID-19. Если бы у учёных был такой микроскоп, поиск и разработка вакцины прошли бы значительно быстрее. То же самое касается сферы онкологии, которую Вы упомянули. Над пониманием сути онко-процессов бьются лучшие умы, и мы можем им в этом помочь.
— В прошлом году ваш проект был признан лучшей инновацией и научно-технической разработкой года на международной выставке HI-TECH. Это больше имиджевое признание. Победа в нынешнем конкурсе грантов — это еще и про деньги. А что эта победа значит лично для вас?
— Победа в конкурсе Российского научного фонда была для меня в некоторой степени неожиданностью, потому что, как правило, такие гранты не дают частным организациям. С другой стороны, наша разработка действительно инновационная, она признана в мировом научном сообществе. Было бы странно, если бы государство не увидело в ней значимость и перспективы использования. Как раз об этом мы и писали в заявке: на сегодняшний день перспектива создания компактных источников монохроматического рентгеновского излучения может стать прорывом в технологиях рентгеновской микроскопии и нанотомографии, способным в дальнейшем обеспечить лидирующее положение на мировом рынке.
По результатам гранта нам выделили шесть миллионов рублей в год сроком на три года. Для проекта такого уровня — очень мало, но будем работать с тем, что имеем. Пожалуй, можно сказать, грант будет мало помогать с точки зрения финансирования проекта, но зато позволит оставаться в тонусе и следовать заранее обозначенному плану: дорабатывать установку, чтобы достигать заявленных параметров, описывать полученные результаты в научных статьях, а также представлять свой опыт на различных конференциях. Что касается “имиджевых” побед, они тоже нужны: хотя бы для того, чтобы больше людей, организаций, грантодателей знали о компании, об уникальных разработках, которые идут не где-то далеко, а у нас, в России.
— Для вас Российский научный фонд действительно сделал исключение. В вашей номинации жюри поддержало более трёхсот различных проектов, но из них всего два, включая ваш, разрабатывают в негосударственных лабораториях. Расскажите, каким был ваш путь в частную компанию и чем именно вас привлекло приглашение работать в проекте создания рентгеновской установки?
— Всё началось во время учёбы в электротехническом университете “ЛЭТИ”. Тогда меня, как особо отличившегося и способного студента, пригласили на работу в Инжиниринговый центр микротехнологии и диагностики. Работа была важной и востребованной, ведь полупроводниковые приборы, с которыми мы работали, могут применяться во многих сферах: от развития «зелёной энергетики» и создания возобновляемых источников энергии, до создания электронных девайсов, которыми мы пользуемся каждый день. Я занимался разработкой высоковольтных генераторов, в состав которых как раз входили полупроводниковые приборы. Работал в «чистых комнатах», зачастую в сложных, многозадачных условиях. Параллельно публиковал научные статьи по результатам своей работы в “ЛЭТИ”.
И как раз благодаря им на меня вышел рекрутёр, который пригласил присоединиться к частной инновационной лаборатории им. В. А. Бурцева. Я согласился, потому что всегда мечтал создать что-то по-настоящему важное и значимое для всего человечества. А проект, в который меня пригласили, изначально был очень амбициозным и сложным. Когда мы стартовали, планировалось, что мы просто доработаем установку, которую в течение долгого времени строил дедушка нашего инвестора Владимир Анатольевич Бурцев, доктор физико-математических наук, ведущий исследователь в области рентгеновского излучения. Но учитывая, что команда подобралась молодая и амбициозная, мы быстро нашли точки роста и решили всё построить с нуля, создать установку заново, используя современные подходы. Нам это удалось. Победа, которую мы одержали — ещё одно подтверждение тому, что лаборатория движется к достижению тех глобальных целей, которые поставила перед собой с самого начала.
— Как ведущий инженер, вы руководите технической частью проекта, отвечаете за то, чтобы установка работала так, как нужно, постоянно модернизируете её вместе со своими коллегами. На что вы ориентируетесь, чтобы выстраивать работу руководителя максимально эффективно?
— Учитывая, что я стоял у самых истоков лаборатории, я, в том числе, принимал участие и в формировании команды. Поэтому все люди, которые работают в лаборатории, в частности, под моим руководством — ответственные, трудолюбивые и заряженные на результат. Все видят конечную цель и идут к ней, у нас не бывает проблем с мотивацией или непониманием друг друга.
Вообще, мне кажется, что для руководителя проекта такого уровня очень важно иметь так называемое видение — понимать, зачем ты занимаешься этим делом, какой эффект принесут твои разработки, как они улучшат жизнь людей и всего мира. Только так можно двигаться вперёд, несмотря на постоянно меняющиеся внешние обстоятельства. Когда у тебя такое видение и понимание есть, его легко доносить коллегам и заряжать их энтузиазмом.
— Вас не раз приглашали на различные мероприятия. Например, ещё до пандемии, в 2019 году, вы выступили с докладом на международной конференции RTUCON в Риге. Такие поездки позволяют знакомиться с новыми разработками в сфере и обмениваться опытом с другими специалистами. На ваш взгляд, что ещё важно для того, кто выбрал профессию инженера?
— Для тех, кто хочет выбрать профессию инженера, необходимо чётко понимать, что не получится отучиться пять лет и потом всю жизнь работать без повышения квалификации. Работа инженера — постоянный труд и познание. Поэтому нужно действительно любить своё дело и развиваться в нём. В том числе писать научные публикации, участвовать в конференциях.
Идеальное образование инженера — это, в первую очередь, фундамент из базовых знаний. Для решения сложных инженерных задач необходим большой кругозор и хорошие фундаментальные знания основных наук — физики и математики. Конечно, надо учитывать и профессиональную область. Например, я, как инженер в области электроники, обязан знать работу узлов электронных схем, схемотехнику. Но помимо знаний, нужен и обширный практический опыт. Грамотный специалист умеет пользоваться большим количеством самого разнообразного лабораторного оборудования, причём делает это правильно, с учётом всех требований. Только при соблюдении всех этих условий инженер сможет добиваться всё новых и новых высот.
— Что касается новых высот, поделитесь своими планами на будущее. Как планируете развивать проект дальше, какие видите для него перспективы и потенциальные возможности применения?
— На данный момент у нас готов источник излучения. Он работает на азоте, это необходимо как раз для исследования живых клеток. Но, например, сменив рабочий газ на ксенон и немного изменив параметры установки, мы уже можем генерировать так называемый экстремальный ультрафиолет. Исходя из этого, я предложил вариант доступного лабораторного литографа, который уже сегодня может широко применяться в деятельности небольших лабораторий, занимающихся разработкой и прототипированием полупроводниковых приборов.
Также, мы продолжаем работать над наномикроскопом. Считаю, это очень важный и перспективный проект, ведь скоро наступит век так называемой биоэлектроники. И подобная установка была бы чрезвычайно полезна: учёные по всему миру могли бы использовать такой наномикроскоп, чтобы проводить фундаментальные исследования.
Чтобы всё получилось, надо разработать и произвести дорогостоящую оптическую систему. В России на это потребуется около пяти лет и не менее пятидесяти миллионов рублей. Строим и более далекие планы — создать исследовательский комплекс для задач инженерии клетки. Одним словом, мы вместе с командой стремимся к тому, чтобы улучшить жизнь людей и сделать работу лабораторий эффективнее и быстрее.