Анастасия Тюрнина: между Геймом и Сколтехом
Анастасия Тюрнина родилась в Ленинграде и первые три недели прожила на берегах Невы. «У меня даже есть медаль «Рожденная в Ленинграде», - говорит она. Вся последующая жизнь прошла в бесконечных переездах, которые продолжаются до сих пор. Интервью Sk.ru Анастасия дала в Москве во время короткой командировки в Сколтех: она приехала на два дня из Манчестера, где с прошлого года работает исследователем у Нобелевского лауреата Андрея Гейма.
В географии переездов, из которых состоит жизнь молодого ученого, названия географических пунктов иногда заменяются сущностными названиями. Так, она говорит: «Из Ухты перебралась на физфак». Что справедливо, потому что девушка не просто перебиралась с далекого Севера в столицу, а начинала свой путь в науке, который на сегодня привел ее к Гейму в Манчестер через Сколтех (опять-таки именно Сколтех, а не Москву). Впрочем, к рассказу Анастасии не требуются дополнительных пояснений, кроме, пожалуй, одного.
После того, как в 2010 году Андрею Гейму и Константину Новоселову присудили Нобелевскую премию за изобретения технологии получения графена, им со всего мира стали поступать предложения о совместных проектах. Большинству из этих проектов не суждено было реализоваться. Предложением со стороны Фонда «Сколково» занимался Александр Чернов, который ездил к Андрею Гейму в Манчестерский университет. В итоге инициатива вылилась в конкурс Science Drive, который в 2014 году был проведен Фондом «Сколково», Открытым университетом Сколково (ОтУС) и Сколтехом. Победителю предоставлялась возможность пройти двухлетнюю стажировку в лаборатории Гейма.
Победителем стала выпускница физфака МГУ Анастасия Тюрнина. Но поехала в Манчестер она лишь спустя год после намеченного срока, в сентябре 2015. Просто в тот момент, когда она выиграла конкурс, Анастасия узнала, что беременна. Организаторы согласились подождать год. Так Анастасия полетела в Англию с маленьким сыном Максимом.
Анастасия Тюрнина. Фото Sk.ru
А Александр Чернов с тех пор приглядывает за ходом совместного проекта с Нобелевским лауреатом. На днях получил короткий мейл от Андрея Гейма: Nastya is alright – eventually found her way to be useful. Progresses well («Настя нормально. В конечном счете, нашла возможность приносить пользу. Быстро прогрессирует»).
Ухта-Физфак-Япония-Бельгия-Франция-Сколтех-Гейм (Манчестер)
«Я родилась в военной семье, поэтому точно не могу сказать, откуда я родом, - рассказывает Анастасия. - То есть родилась-то я в Ленинграде. Но когда мне был 21 день, мы начали переезжать: Черняховск, Москва, потом ГДР несколько лет, затем опять Москва, потом Республика Коми, и там по республике еще помотались несколько лет. Я меняла много школ, и, в конце концов, семья осела в Ухте, откуда я и перебралась в МГУ, поступив на физфак».
Она окончила физфак, окончила аспирантуру, в конце которой Анастасии довелось побывать на стажировке в Японии (шел 2009-й год). «После Японии я очень хорошо защитилась. Буквально на второй день после вручения Гейму и Новоселову Нобелевской премии по физике за графен я защитила диссертацию по графену. Все сказали: «Вау».
После этого научная карьера Тюрниной развивалась стремительно. Она уехала на год в Бельгию работать исследователем, затем приняла участие в конкурсе EUROTALENTS, победила и отправилась во Францию на два года.
Между тем муж Анастасии (серб, однокурсник, окончивший МГУ с красным дипломом) пошел не в науку, а в бизнес. Он перебрался в Лондон, где окончил LSE и стал заниматься чем-то близким к финансовой алхимии, или поиском философского камня: разрабатывает компьютерные программы, помогающие трейдерам прогнозировать динамику курсов валют, котировок акций.
Еще работая во Франции, Анастасия искала возможность быть поближе к мужу, и конкурс Science Drive предоставил как раз такой шанс. Это было удачным совпадением, когда научные интересы и жизненные планы сошлись в одной географической точке.
Еще до того, как Анастасия Тюрнина приняла участие в конкурсе Сколтеха, она запатентовала открытие, связанное с графеном, и патент находился на стадии проверки. В Манчестер она уезжала уже с подтвержденным патентом.
Тонкие материи лего-технологий
Научные интересы Анастасии связаны в буквальном смысле слова с очень тонкими материями, которые условно можно назвать двумерными или графеноподобными. Графен - это очень тонкая – толщиной в атом, - но очень прочная структура, представляющая собой один слой графита. «После того, как Гейм и Новоселов изобрели технологию получения графена, начался научный бум: стали открывать другие двумерные кристаллы – т.е. брать слоистые структуры и «отщеплять» верхний слой атомной толщины, - говорит Тюрнина. - И оказалось, что графен имеет, например, полуметаллические свойства, а есть еще металлические, полупроводниковые, диэлектрические структуры, суперпроводники. И если все это комбинировать вместе, построить гиперструктуру, т.е. перемешать эти слои, делать такой сэндвич, то можно получать свойства, которые мы не встретим в обычных материалах. Это называют лего-технологии - когда можно создавать новые структуры из «кубиков».
То, чем занимается Анастасия, помимо теоретического значения, потенциально имеет очень перспективное практическое применение.
«Я предложила в Сколтехе: почему бы не попробовать исследовать эти гиперструктуры на предмет возможного применения их в солнечных панелях? Это позволило бы поднять их эффективность, сейчас она составляет среднем 11-15%. Я буду собирать блоки из кристаллов, смотреть их свойства и выбирать те из них, которые способны увеличить эффективность солнечных батарей.
То, что я делаю, – прототип, это все крошечного размера. На сегодняшний день такие двумерные кристаллы самого лучшего качества получаются при помощи скотча, которым расщепляют кристаллик, переносят на подложку – получается кристалл размером десятки микрон. Конечно, от такого кристалла до солнечной батареи – дистанция огромного размера. Но я могу на этом прототипе подобрать нужную последовательность слоев. Параллельно в Германии, Китае, Южной Корее, Японии развивается другая область – двумерные кристаллы пытаются выращивать методом химического осаждения, на подложках большой площади. Этот метод позволяет получить образцы большого размера. Естественно, там пока тоже не все гладко, и надо идти параллельно. Пока я буду пытаться выяснить, какая структура нужна, параллельно будут оттачивать умение по выращиванию двумерных кристаллов большого размера. Потом, когда мы встретимся вместе, только тогда можно будет говорить о каком-то индустриальном применении».
Просто для того, чтобы оценить потенциальные возможности индустриального применения того, чем занимается Анастасия Тюрнина, - вот пара цифр. Общий поток солнечной энергии за год составляет около 100 триллионов тонн в нефтяном эквиваленте, что в 10 тысяч раз больше всего энергопотенциала Земли, подсчитали в НИУ ВШЭ.
«А вы думали, я буду задавать глупые вопросы?»
Работа в лаборатории Андрея Гейма в Манчестерском университете предполагает не только занятие собственным проектом, к которому Анастасия по сути дела только сейчас приступает, но и участие в работе руководителя лаборатории.
Первые два месяца пребывания исследователя в Англии ушли на изучение технологий, которые используют в лаборатории. Последующие два месяца Анастасия, по ее словам, «погрузилась в один из проектов Андрея Гейма, связанный с новым удивительным материалом, тоже двумерным; мне было очень интересно».
Помимо строки в CV, в которой будет упомянута работа под руководством Нобелевского лауреата, помимо того, что эта работа позволит участвовать в написании совместных статей, Тюрнина видит смысл своего пребывания в Манчестере в том, что это помогает ей в становлении как ученого: «Гейм согласился взять под свое крыло исследователя из Сколтеха, помогать с выбором направления, помогать своими научными связями. Это интересная совместная работа».
Ну, и, конечно, общение, пусть и не ежедневное, с крупным ученым, дорогого стоит.
«Он довольно оригинальный человек, необычный, интересный, очень серьезный ученый. Мне нравится в нем то, как он коротко, лаконично излагает свою мысль, - рассказывает Анастасия. - С ним непросто найти время пообщаться, потому что он человек занятой. У него много дел, он много ездит, его всюду приглашают. Тем не менее, иногда мне удается зайти к нему в офис поговорить. И за всей этой строгостью иногда проскальзывает такая легкость, душевная доброта. Он может разрядить тяжелую ситуацию какой-то неожиданной шуткой. Готовясь к встрече с ним, собираешься с мыслями, чтобы не отнимать у него много времени. А приходишь к нему – он пошутит, и становится легко с ним общаться. Недавно идут к себе в офис из «чистой комнаты», голова занята разными мыслями, и я его не заметила, и вдруг кто-то громко «Бу!» Это был Гейм. Я аж подпрыгнула. Но было приятно: такой серьезный взрослый человек может подурачиться, как мальчишка.
По пятницам Гейм ведет семинары. Он на них очень строг, редко кому хлопает, а только пальчиком так по столу – мол, «хорошо». Но всегда задает интересные вопросы. Как-то спросил одного из докладчиков что-то, и у того вырвалось: «О, а это интересный вопрос!» Гейм на это: «А Вы думали, я буду задавать глупые вопросы?»
Как живет исследователь XXI века?
В молодости житейские трудности имеют особенность преодолеваться легко. И все-таки, как это происходит в случае с Анастасией Тюрниной? Сама в Манчестере, муж в Лондоне, научный руководитель со стороны «Сколтеха» Альберт Насибулин – в Москве. Плюс годовалый сын Максим. Плюс новая среда.
«Мне в принципе нравится, - говорит Анастасия. - Я слышала, что с англичанами тяжело контакт находить. Но так как лаборатория находится под руководством Андрея Гейма и Константина Новоселова, а это русские ребята, там много русских, русскоязычных людей – с Украины, в том числе. Так что я не чувствую себя в чужой среде, общаться очень просто, очень комфортно. Жилье мы также нашли легко, недалеко от парка; добираться очень просто на велосипеде».
Пока молодая мать на велосипеде ездит заниматься графеном, Максим находится в английском детском саду, куда его отдали восьмимесячным (в Англии принимают в ясли с трех месяцев). «Когда мы только приехали, вызвали из Сербии бабушку, и она сидела с малышом первое время. Затем отдали Максима в садик вначале на три дня в неделю, а потом он привык и уже стал ходить в сад каждый день».
Теперь справляются без сербской бабушки. Муж приезжает из Лондона на выходные. «Сейчас на время моей командировки вызвали в Манчестер дедушку-серба. Кормит, одевает, водит в детский сад. Дедушка приехал из Москвы, где работает инженером».
Пребывание в Манчестере, изначально ограниченное двумя годами, возможно, продлится еще на год. Затем Анастасия вернется в Москву, будет продолжать работать в Сколтехе над своим проектом. В Россию, как она рассчитывает, и муж подтянется: «Если он в Лондоне найдет бизнес, найдет и в Москве»
Как Анастасия открыла для себя графен
Самая поразительная часть этой истории заключается в том, как Тюрнина стала заниматься графеном, - задолго до того, как ей довелось начать работать под руководством Андрея Гейма.
«Году в 2003 я пришла молодой студенткой в лабораторию на физфаке МГУ под руководством Александра Николаевича Образцова. Он до этого лет десять-пятнадцать назад работал в Японии. Там он вырастил несколько серий образцов. И вот он мне говорит: «Эти образцы у меня залежались, я их когда-то вырастил, – возьми и перемеряй их на спектрометре, заодно руку набьешь управлять этой установкой. Ну, я стала мерять, и образцы очень разные, какие-то пустые откладываю, в остальных ничего особенно нового не было: вот алмаз, вот графит… И вот уже - это было в 2004 году [год, который впоследствии вошел в историю науки как год открытия графена – Sk.ru], я приступила к измерению последних отложенных «пустых» образцов. Ведь просили же меня все померять – вот я все и померила. Начинаю измерять и вижу сигнал. Как так? Ничего не понимаю. Потом еще раз… Прихожу к своему «научнику», говорю: «Смотрите, а тут почему-то сигнал идет! Ведь это же чистый никель, а я вижу графит и без дефектов. Что делать?»
Буквально через месяц вышла статья Константина Новоселова о том, что они открыли графен, и мы поняли, что имеем дело с тем же самым. Только это лежало у нас в лаборатории полтора десятилетия...
Это открытие Гейма-Новоселова стала вехой и для нашей лаборатории в МГУ. Мы поняли, что тоже можем растить графен».
Как Анастасия Тюрнина представляете себя лет через пять?
«Я, конечно же, хотела бы участвовать в каких-то крупных научных проектах, так, чтобы самой подавать заявки, получать какие-то гранты, - говорит исследователь Сколтеха. - Привлекать самой студентов, давать им задания. У меня в принципе такая практика была: мне давали студентов и аспирантов в помощь, мне нравилось давать им задания, видеть, что они могут их выполнять, что они справляются. И это для меня была большая помощь. Потому что когда есть идея, а очень мало времени – сильно расстраиваешься, работаешь по ночам. Может быть, мне через пять лет хотелось бы быть главой какой-то маленькой научной группы. Иметь свою лабораторию, иметь свои цели и задачи, своих студентов и аспирантов».