— Я не ожидал, что в этом году! Черт, я больше не получу никакой премии! — воскликнул Андрей Гейм утром 5 октября 2010 года, после того как ему сообщили о присуждении премии.
— Графен — это очень просто, — говорит Константин Новоселов. — Если вы представите самый-самый тонкий материал, тоньше которого вы уже сделать не можете, самый эластичный, самый прочный, самый проводящий, ну и там еще куча разных свойств, это и будет графен. А по физике это один слой атомов углерода. Если вы будете брать атомы углерода и укладывать их один к другому, чтобы они создавали шестиугольные ячейки, то вы получите ровно наш графен.
— Самый — по сравнению с чем? — переспрашиваю я.
— Ну, по сравнению со всем, что известно сейчас.
Графен похож на ткань. Только в 200 раз прочнее стали. Прозрачный, тонкий, не рвется, зато тянется и гнется во все стороны. Это снаружи. А внутри скорость перемещения электронов в нем в 200 раз выше, чем в кремнии, на базе которого сейчас работает вся микроэлектроника.
В 2000 году Игнобелевская премия была присуждена Андрею Гейму и его коллеге сэру Майклу Берри «За использование магнитов для того, чтобы демонстрировать возможность левитации лягушек» ANP/AFP/EAST NEWS
В сущности, с приходом графена эту самую микроэлектронику ждет технологическая революция. Гаджеты станут на порядки легче, быстрее, компактнее, многофункциональнее. Южные корейцы уже сейчас вовсю демонстрируют рекламный фильм о возможностях графеновых дивайсов. В их представлении это такие тонкие гибкие пластинки, которые совместят в себе все, что вам вообще может потребоваться для связи и получения информации: мобильный телефон, телевизор, интернет, навигатор… Мы что-то забыли?
Это типичные нанотехнологии. Во всей их красе. Великий углерод, став когда-то основой жизни биологической, вот-вот, похоже, станет основой жизни микроэлектронной. Весь вопрос в технологии получения. То, что делают в манчестерской лаборатории Новоселов и Гейм, — ручная работа, дающая на выходе кусочки графена размером в микроны. А нужны квадратные километры. Но Новоселова и Гейма по этому поводу беспокоить уже не будут.
Графен становится основой для многих нанотехнологий
SPL/EAST NEWS
Над технологиями получения графена работает чуть ли не весь мир. Особенно преуспели корейцы. В июне этого года они продемонстрировали публике сенсорный экран с большой диагональю на основе графена. Искомые километры этого наноматериала авторы проекта предлагают получать путем химического осаждения углеродного сырья на медную пластину. Если технология окажется рентабельной, нас ждет новый, новый мир.
Транзистор из графена на ладони Андрея Гейма. Благодаря открытию Гейма — Новоселова электроника может стать намного быстрее, дешевле и надежней
JAMES KING-HOLMES-SPL-EAST NEWS
— Будущее графена зависит от индустрии, — говорит Дмитрий Рощупкин, заместитель директора по научной работе Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых веществ (ИПТМ). — До сих пор все было основано на кремниевой технологии. Как она появилась в начале пятидесятых годов, так до сих пор и работает. Если индустрия сможет переломить стереотип и перейти на графен, тогда наступит новая эпоха. Эта пленка будет использована и в качестве монитора, и в качестве высокочастотных транзисторов.
По прогнозам исследовательской компании LuxResearch, основы кремниевой электроники начнут серьезно подрываться уже с 2020 года. А в 2022 году универсальный графеновый гаджет, о котором мечтают корейцы, появится на прилавках. Перед нами фантастический коммерческий проект. Немалая — равная полутора миллионам долларов — Нобелевская премия бледнеет перед возможностями дальнейшего графенового заработка, который исчисляется миллиардами. Лауреаты стоят на пороге несметного богатства. Но… В этой блистательной истории есть один непредсказуемый элемент — человеческий фактор.
Парадокс Новоселова — Гейма как раз в этом. Подарив миру супертехнологию, они, похоже, этого даже не заметили. Нобелевская премия в данном случае очень напоминает знаменитую евангельскую притчу об искушении Христа дьяволом. На наших глазах Гейм и Новоселов методично отказываются от богатства, власти и возможности управлять умами посредством физических чудес. Ради чего?
Из интервью Константина Новоселова «Русскому репортеру»
Как вы с этим будете жить?
Я не знаю… Я понимаю, что это очень сложно. Очевидно, что это самая большая мечта любого физика — получить Нобелевскую премию. А самая большая мечта человека, который ее получил, — как можно скорее забыть об этом и вернуться к нормальной жизни.
Как можно это забыть?!
Я… Я… Я еще не знаю.
Вам 36 лет. Нобелевская премия — это то, что венчает усилия всей жизни. Чего теперь ждать?
Я очень надеюсь, что смогу найти работу. А будущее покажет, как оно получится. Я очень сильно на это надеюсь. Но там уже посмотрим.
Вы будете менять тему?
Да, обязательно! Я буду стараться. Я знаю, что от графена мне не убежать. Но я обязательно попробую что-нибудь новое. Обязательно попробую.
Как вы сами оцениваете то, что вы сделали? Насколько это революционно по отношению к базовым понятиям физики?
Мы никогда не оперируем такими терминами. Задача на каждый день — это прийти в лабораторию и сделать так, чтобы не было скучно. Нужно делать такую науку, чтобы самому было приятно. А уж будет она революционная или нет, это неважно.
То, что вы сделали, это изобретение или открытие?
Не знаю. Называйте, как хотите. Честно говоря, для нас это хорошее времяпровождение.
Вы кто — академический ученый, молодой научный сотрудник или создатель новейшей технологии?
Академический ученый, конечно.
Графен — это начало новой технологической эпохи и коммерческий проект на многие миллиарды долларов. Вы не хотите возглавить этот проект?
Нет. Не хочу.
Вы не видите себя в качестве руководителя?
Абсолютно нет. Мне нравится делать то, что я делаю сейчас.
А дадут вам уйти от графена?
Это моя проблема. Это, разумеется, будет довлеть всю жизнь. Поэтому я попытаюсь кардинально свою жизнь изменить. Может быть, уехать в другую страну, чтобы получить какой-то пинок под зад и начать делать что-то новое.
АР
Нормальные люди
Биографии Константина Новоселова (на сайте Манчестерского университета он сам себя представляет Костей) и Андрея (Андре) Гейма внешне обычное куррикулум вите рядовых научных сотрудников. Костя из Нижнего Тагила, Андрей из Сочи. Младшему члену тандема тридцать шесть (кстати, это самый молодой нобелевский лауреат за последние 70 лет). Старшему нет еще пятидесяти двух. В школе оба побеждали на олимпиадах, оба поступили в Московский физико-технический институт. Гейм немедленно стал отличником, а у Новоселова были проблемы с английским. Красный диплом получили оба: Гейм в 1982-м, Новоселов в 1997-м. В общем, все как у всех.
Оба оказались в Черноголовке, в Институте физики твердого тела, позже переименованном в Институт проблем технологии микроэлектроникииособо чистых материалов РАН. Круг интересов был общим: пара- и ферромагнетики, сверхпроводимость. В 1999-м Гейм перетащил Новоселова в Нидерланды, откуда уже вместе они отправились в Манчестер: Гейм, старший, в статусе профессора и руководителя Центра по мезонауке и нанотехнологиям, а Новоселов, младший, в качестве соискателя, никаким научным статусом еще не обремененный. Все как у всех. В любом научном институте вам расскажут несколько десятков таких биографий.
— Я Андрея помню хорошо. Очень приятный человек, отличный парень, — вспоминает бывший коллега Гейма по Черноголовке Дмитрий Рощупкин. — Умный, спокойный. Много со школьниками возился. Всякие опыты любил ребятам показывать. Очень эрудированный. Он тогда скалолазанием занимался. Не знаю, как сейчас, а тогда был серьезный альпинист. По-моему, даже разряд имел. Каждое лето выбирался на высокие горы в Среднюю Азию. Памир, Тянь-Шань. Но безо всяких КСП, без понтов. Совершенно нормальный человек. Интересовался многим. Читал. С ним жутко интересно было. Это типичный академический ученый. Мы потеряли смысл этого слова — «академизм». Мы уже и забыли, что человек может говорить обо всем, всем интересоваться, многое знать, думать. Вот Андрей такой и был — нормальный.
Нормальность — похоже, именно это их и сближало, двух любителей сверхпроводимости и микроскопической физики парамагнетиков, Гейма и Новоселова. А еще — специфическое на сторонний взгляд чувство физического юмора.
От «Шнобеля» до Нобеля
История открытия графена началась со «Шнобелевской премии». Кстати, Андрей Гейм — второй в истории Нобеля лауреат, ставший обладателем и самой смешной, и самой серьезной премии мира.
Свою «Шнобелевку» Гейм получил в 2000 году за так называемую левитирующую лягушку. Используя свойства сверхпроводящих магнитов и эффект диамагнитной левитации, Гейм поднял в воздух сначала лягушку, потом рыбу, потом кузнечика. Соавтором соответствующей статьи в научном журнале был некто H.A.M.S. terTisha. Как оказалось впоследствии, мистер Тиша был домашним хомячком (по-английски — hamster) Гейма. Были еще и опыты с так называемой гекконовой лентой. Прототип и главный герой — геккон, бегающий по потолку благодаря силам Вандервальса. Было много чего еще.
«Как правило, речь об экспериментах идет поздно вечером в пятницу, когда основная работа уже сделана, — говорит Гейм в традиционном интервью на сайте Нобелевского комитета. — Тогдавы можете попытаться сделать что-то очень элементарное и тем самым уйти в ту или другую новую сторону. В девяносто девяти случаях из ста у вас ничего не получается, но иногда… Есть очень простые эксперименты и очень простые открытия, которые можно сделать в простейших условиях, используя то, что под рукой». Правда, добавляет он, это всего лишь то, чего ожидает широкая публика. Специалисты отлично понимают, какой уровень физического мышления и какая сугубая наука стоят за всеми этими милыми забавами с гекконами, лягушками и прочим, что так любят журналисты.
Компанию в этих физических забавах Гейму составлял молодой стажер Новоселов. Однажды в начале нулевых они обратили внимание на мусорное ведро. Каждый вечер их коллеги выбрасывали туда ленты скотча, с помощью которого готовили образцы графита для работы на сканирующем тоннельном микроскопе.
Скотчем обклеивали графитовые стержни, потом срывали и выбрасывали. Графит отдавал скотчу верхние слои, оставляя себе идеально гладкую поверхность. Она-то и интересовала коллег, а Гейма и Новоселова заинтересовал скотч и то, что на нем оставалось. Склеивая и разлепляя скотч с графитом, ученые в конце концов добились невозможного — получили слой графита толщиной в один атом. А заодно и прозвище garbagescientists— мусорные ученые. Дальше была знаменитая статья в журнале Scienceза подписью Новоселова, Гейма и их коллеги Сергея Морозова. Дальше — азарт производителей и инвесторов, дальше — Нобелевская премия.
Из интервью Константина Новоселова «Русскому репортеру»
Как появилась сама идея графена? Насколько я понимаю, вы и ваш коллега занимались совсем другим.
Да, мы занимались совершенно другими вещами.
Эффектом геккона, если я не ошибаюсь?
Ну, нет. Лапки геккона — это другая работа. Мы занимаемся очень серьезной физикой. Она называется микроскопическая физика парамагнетиков и ферромагнетиков. Но у нас еще остается немножко времени для таких забавных экспериментов, которые делаются буквально за один вечер. Лапки геккона — один из них. Графен — другой. Их было на самом деле десятки. Вы про большую часть из них не слышали, большинство было закрыто буквально в тот же вечер.
Как же возник графен?
Мы пытались сделать что-то интересное из какого-нибудь подручного материала. Попробовали из графита. Так и возник.
Это часть большого проекта?
Абсолютно нет. Это был отдельно стоящий проект на один вечер. В тот вечер мы этим начали заниматься и, к сожалению, уже лет семь продолжаем. Но это началось просто так: а почему бы не попробовать?
Вы про эти вынутые из мусорного ведра скотчи?
Да, да. Именно так.
Прогресс становится все быстрее
Расстояние между фактом научного открытия и получением Нобелевской премии — что-то вроде коэффициента, обнаруживающего скорость обновления научного инструментария, технологического и идеологического. Академик Гинзбург получил свою Нобелевку в 2003 году. За сверхтекучесть и сверхпроводимость. Но работы по этим темам были завершены соответственно в 1958 и 1950 годах. Разница — около пятидесяти лет. Академик Жорес Алферов стал лауреатом Нобеля по физике в 2000 году. В том же году он отпраздновал тридцатилетие защиты своей докторской диссертации о гетеропереходах в полупроводниках. Да что далеко ходить — нобелевский лауреат этого года по физиологии и медицине Роберт Эдвардс ждал своей премии больше сорока лет.
Согласно завещанию Альфреда Нобеля премия выдается только живым ученым, но доживать до вручения с каждым годом становится все труднее. Средний возраст нобелевских лауреатов последние пятьдесят лет постоянно увеличивался. Причин несколько.
Во-первых, Нобелевский комитет не склонен стимулировать частые революции в науке и предпочитает отмечать своим вниманием работы, получившие экспериментальное подтверждение и практическое применение. Во-вторых, проникновение новой идеологии-технологии в научный обиход занимает время. Вот этот временной промежуток и фиксирует момент награждения. Сколько времени потребуется новой идее, чтобы завоевать сердце и душу научного сообщества?
В случае с графеном путь от лабораторного стола к сердцу науки занял всего шесть лет.
— Это уже совсем новый тренд в науке, — говорит Дмитрий Рощупкин. — Все изменилось. Наука перестала делаться академиками. Идет огромное ускорение. Колоссальный прорыв в области электронной техники. У нас это не так чувствуется, а на Западе все буквально кипит. Наши люди, которые туда уезжают, довольно быстро реализуются. Уже нет времени давать премии за старые заслуги.
Из интервью Константина Новоселова «Русскому репортеру»
Когда Нобелевскую премию получал Гинзбург, он был академиком и его знала вся страна. Алферов — то же самое. Все они представляли собой российский научный истеблишмент. Но ваше имя неизвестно. Вы не представляете никаких научных структур…
Это очень хорошо. Я ничего не представляю. Я хочу приходить на работу и заниматься работой. Это совершенно нормально, что вы меня не знаете. И никто меня не знает. Это совершенно нормальная ситуация, такой она должна быть. Может, популяризация науки должна быть поставлена на более высокий уровень, но самая большая благодарность ученому — это дать ему работать так, как он хочет.
Что вы сказали, когда узнали о премии?
Люди вокруг меня замечательно понимают ситуацию и что в этот момент сказать ничего невозможно. Поэтому в основном говорили они. Они спросили меня, шокирован ли я. Я сказал «да». Они мне очень помогли и сами за меня все сказали.
А ваш коллега?
Он совершенно нечестно поступил. Он на работу приезжает на полчаса позже, и у него было время дома подготовиться, побриться. У меня такого времени не было.
Какая была погода? Что вы видели из окна?
Я в этот момент разговаривал по скайпу с моим коллегой из Голландии, с которым мы сейчас пишем очередную статью. Я смотрел на экран.
Что вы планируете в качестве следующего объекта исследования?
Можно, я сейчас не буду про это говорить? Хорошо? Ситуация меняется не каждый день, а просто каждый час.
Где ученому жить хорошо?
Остался последний вопрос, который необходимо прояснить. Кто же такие Гейм и Новоселов: российские ученые или ученые российского происхождения? Разница, понятно, принципиальная, а ответ, к сожалению, очевиден.
Когда Андрей Гейм покидал Россию в «лихом» 1990 году, выбор у него был невелик: или ты патриот, но не ученый, или ты ученый, но тогда уже, увы, не патриот. Андрей был ученым, хуже того — экспериментатором. А наука в России на тот момент была в таком состоянии, что о какой-либо экспериментальной базе говорить не приходилось. Сейчас на дворе 2010 год. Может быть, хотя бы теперь можно совместить патриотизм и науку без ущерба для последней?
Когда я спросила об этом Дмитрия Рощупкина, он грустно засмеялся:
— Вчера вот медосмотр проходили, мне врач прописал таблетки от депрессии. Смотришь вокруг — везде сокращение финансирования. Хорошо, что подняли зарплату. Но последние серьезные закупки оборудования мы сделали во времена Горбачева. За прошедшие пять лет мы получили три научных прибора. Понимаете, три! А в институте работают триста человек, из них сто научных сотрудников, и занимаемся мы экспериментальной физикой. Приборный парк у нас, по сравнению с западными институтами, просто смешной. Если бы серьезный парк был, то и результаты были бы прекрасные. Время Левши, когда человек на коленке мог что-то сделать, уже прошло, мы работаем на другом уровне. Это микро- и наномир.
Да, сегодня стараниями нашего брата журналиста весь мир знает, что новая Нобелевская премия была вынута авторами буквально из мусорного ведра. Но это мусорное ведро должно стоять в очень хорошо оборудованной лаборатории. Об этом как-то почти не пишут.
Когда российский журналист спросил Андрея Гейма, готов ли он откликнуться на приглашение чиновников от науки и приехать работать в Сколково, Гейм сухо ответил: «Меня это никак не интересует». Вряд ли бывшему альпинисту и нынешнему нобелевскому лауреату понравится роль свадебного генерала на бракосочетании чиновников с «научными» деньгами. Настоящая наука так не делается. А Гейм с Новоселовым, кажется, по-прежнему предпочитают науку патриотизму.
Но что остается нам, патриотам? Быть может, мы можем гордиться российским физическим образованием? Тем самым образованием, которое, в конечном счете, и привело Гейма и Новоселова в Стокгольм и которое оба лауреата благодарно воспели во всех своих интервью. Но и тут замдиректора по науке не дает мне повода для прилива патриотических чувств.
— Раньше академическое образование у нас было лучшее в мире, — говорит Рощупкин. — Оно давало общее видение проблемы, со всех сторон: физика, химия, электроника. Человек из института выходил с полной картиной мира в голове. А сейчас новые ректоры знаете что говорят? Что не надо учить науке, а надо, чтобы человек чувствовал себя уютно в информационном пространстве. То есть главное — чтобы студент умел интернетом пользоваться. Все скатилось. Физтех и МГУ — они тем и хороши, что у них есть базовые кафедры. Мы там себе специалистов готовим. Последние три курса они работают у нас в институте и навыки приобретают. А из других институтов просто не берем никого. Там говорить не о чем.
Из интервью Константина Новоселова «Русскому репортеру»
Когда стало известно решение Нобелевского комитета, по всем каналам прозвучали ваши интервью, где вы выражали благодарности российскому образованию. За что вы благодарны России и за что — Англии?
У меня были замечательные учителя. Была однозначно лучшая в мире школа. Такого образования вы больше нигде не получите. И после Физтеха, когда я пришел в Черноголовку, там были замечательные коллеги, у которых я перенял огромный опыт. Они меня научили работать. Это абсолютно неоценимо — тот задел, который мне дали Физтех и Черноголовка. Но это стандартная судьба ученого: люди переезжают и работают пять лет там, пять лет там. Иначе вы забудете, что вокруг есть другие направления и другие люди. И кто-то выше нас. Поэтому это совершенно нормально, что мы переезжаем. Без этого в принципе научная работа не строится. В Манчестере очень приятная атмосфера. У нас здесь замечательный коллектив, и десять лет, которые я провел здесь, были совершенно замечательным временем. Я работал в Голландии, и там был другой чудесный коллектив, и там я тоже многому научился.
Вы совершенно не связаны с российской академической наукой…
Ну почему же? У нас есть замечательные коллабораторы. Я со вчерашнего дня пытаюсь найти правильный синоним к этому слову. Если вы мне подскажете, я буду очень признателен. Сергей Морозов, с которым мы работаем в очень тесном сотрудничестве. Есть и другие люди, с которыми мы общаемся. И в Москве, и в Новосибирске. Но мы абсолютно не выделяем какую-то одну страну мира. Мы работаем с людьми. И работаем с лучшими людьми в своей области. Если Сергей Морозов лучший в своей области, то мы с ним работаем. Если химики, с которыми мы общаемся в Новосибирске, лучшие в своей области, мы с ними работаем. Это строится не на национальных приоритетах. Только на научных.
Андрей Гейм родился в Сочи в 1958 году в семье инженеров. Учился в Нальчике, в 1975 году с золотой медалью закончил среднюю школу. Пытался поступать в МИФИ, но попал в списки «нежелательных» абитуриентов. Почти год проработал на Нальчикском электровакуумном заводе и в 1976-м поступил в МФТИ на факультет общей и прикладной физики. Первое место работы — подмосковная Черноголовка, Институт физики твердого тела. Там же защитил кандидатскую диссертацию. В 1990 году уехал из России. Некоторое время работал в Ноттингемском университете и Университете Бата в Англии, а также в Копенгагенском университете и Редбудском университете города Неймегена в Нидерландах. В 2001 году его пригласили в Манчестерский университет руководить Центром по мезонаукам и нанотехнологиям. Кроме того, Гейм возглавил отдел физики конденсированного состояния. Вместе с ним работает его жена, физик Ирина Григорьева. Гейм является почетным доктором нескольких европейских университетов, а также имеет звание профессора Лэнгворзи, деля эту честь с самим Эрнестом Резерфордом. Среди наших соотечественников за рубежом Гейм — один из самых известных. Индекс его цитируемости равен 50. Это очень много.
Константин Новоселов родился в 1974 году в Нижнем Тагиле. Сын учительницы и инженера. В 1991 году поступил в МФТИ на факультет физической и квантовой электроники, который и закончил в 1997 году с красным дипломом. Два года провел в Институте физики твердого тела в Черноголовке в качестве аспиранта. В 1999 году уехал в Нидерланды, где стал аспирантом Андрея Гейма. С 2001 года живет в Манчестере, продолжает работать с Геймом. В 2004 году защитил диссертацию и получил степень доктора философии, то есть в отечественной системе научных званий стал кандидатом наук. Новоселов — самый молодой из всех ныне живущих лауреатов Нобелевской премии. Индекс цитируемости Новоселова — 26.
