— Я кандидат физико-математических наук в третьем поколении. Так сложилось, это гены. Я родилась в городе Снежинске — это федеральный ядерный центр, закрытый город на Урале между Екатеринбургом и Челябинском. Моя бабушка конструировала ядерные бомбы, мой дедушка делал науку для этого, мой отчим имеет награду за вклад в обороноспособность России. Они делали это не ради войны, а ради любви к науке.

Я занимаюсь и наукой, и преподаванием. Кратко род моей деятельности можно назвать физика конденсированного состояния. Мне очень нравится, как это назвала моя дочь. Она увидела фотографии Московского Университета, красивый светящийся силуэт над лесом, и спросила: «Это замок?». Я ответила, что это место моей работы. Дочь посмотрела, как я готовлю лекции о кристаллах, и с тех пор всегда отвечает на вопросы о моей работе: «Мама изучает кристаллы в замке».

Я очень люблю физику и настолько люблю поговорить об этом, что стала читать публичные лекции. Моя любимая тема — правое и левое в природе. Есть правая рука и левая рука, а бывают правые и левые электроны, правый и левый свет, правое и левое что угодно, и это сильно влияет на все, вплоть до происхождения жизни. Есть правые и левые молекулы, которые нашим организмом воспринимаются по разному, одна может быть лекарством, другая ядом.

К примеру, есть левомицетин — антибиотик, а есть декстрамицетин, который никак не действует. При химической генерации воспроизводятся обе молекулы — правая и левая, получается смесь. И если в итоговом лекарстве поровну правых и левых молекул, оно менее эффективно, чем если там есть только левые. Это серьезная проблема, потому что химически и физически эти молекулы почти неразличимы — они различаются только во взаимодействии с биологическими веществами и с поляризованным светом. Я занимаюсь тем, что исследую ренгеновскими методами на ускорителях электронов (синхротронах) правые и левые молекулы и кристаллы, как их отличать, применять, использовать и так далее.

Как устроен синхротрон? Кольцо разгоняет электроны. Замечательное свойство электронов, летящих с большой скоростью, состоит в том, что они начинают излучать рентгеновский пучок. Кольцо не совсем круглое — оно состоит из коротких прямых отрезков и поворотных магнитов. Пучок электронов поворачивается и из него вылетает пучок рентгеновского излучения. На каждом повороте стоит установка, куда вы помещаете свой образец. Я помещаю свои кристаллы, чтобы увидеть их электронные оболочки, а кто-то помещает древнюю берестяную грамоту, которая рассыплется, если ее попытаться развернуть. На каждом повороте стоит установка, где работают ученые. Каждая из них — это маленькая лаборатория.

Например, на самом большом японском синхротроне 40 таких лабораторий. На Курчатовском — около десятка. На каждой из них круглый год и круглые сутки идут эксперименты, это такая фабрика по производству знаний. Компании типа Ариэль, Проктор энд Гембл заказывают крупные исследования структуры своих моющих средств, чтобы понять, как она меняется со временем и какой можно установить срок годности.

В другой лаборатории кто-то исследует шасси самолета, чтобы понять, с какой скоростью они разрушаются. Берут шасси разного возраста, просвечивают и понимают, как поменялась структура металла, на какой стадии он сломается и как его закрепить, чтобы аварий было меньше.

А на другой линии сидят и просвечивают статую Будды. Недавно была история, когда внутри нее нашли скелет, там был замумифицирован настоящий монах. А иногда находят золото.

Есть медицинская линия, где убивают рак мозга. Но это мучительно, поскольку рентгеновский пучок очень мощный, и он очень быстро разрушает биологическую ткань, поэтому нужно непрерывное движение, чтобы он находился как можно меньше времени в одной точке. К сожалению, двигать сам пучок невозможно, поэтому пациента прикрепляют ремнями в специальное кресло, которое определенным образом очень быстро трясут. Так можно уничтожить некоторые виды опухолей.

Еще одна дивная работа, которую проводили на синхротроне в Гренобле, связана с картиной Ван Гога. Дело в том, что художник использовал очень красивую оранжевую краску, но никто не знает, из чего она составлена, потому что он сам ее смешивал. И когда со временем она стала темнеть, реставраторы боялись к ней подойти — неизвестно, как она отреагирует на обычные методы восстановления цветов. Получили сбоку картины крохотный кусочек этой краски, привезли на синхротрон и исследовали разные слои, на какой глубине какой химический состав имеет эта краска. Выяснили, как Ваг Гог ее составлял, что с ней можно сделать и принялись за восстановление картины.

Еще одно интересное исследование — когда на синхротроне исследовали гречку. Исследование было заказано университетом, который занимается вегетарианцами, потому что есть люди, у которых ферменты для переваривания мяса не вырабатываются, и у них через несколько лет развивается железодефицитная анемия. Это большая проблема, обычно ее решают витаминами. А эти ребята пытались найти какую-нибудь замену, что можно есть, чтобы железо восстанавливалось в организме.

Я помню, в детстве мне рассказывали, что в стакане земляники содержится столько железа, сколько достаточно на весь год. Я радостно в это верила. Проблема в том, что это правда, но абсолютно бесполезная. Стакан земляники действительно содержит столько железа, сколько необходимо организму на год, но оно совершенно не усваивается, потому что в растительных и животных соединениях принципиально разные связи железа — оно бывает двухвалентное и трехвалентное (гемное или негемное). И вот гемное, которое в животных, мы можем усваивать, а в растительной пище мы усваиваем ничтожный процент.

Так что делали на синхротроне с гречкой? Ее готовили разными способами — варили, парили, проращивали и после этого смотрели, как изменятся железосодержащие соединения, насколько увеличится процент гемного железа, и какой способ приготовления гречки наиболее продуктивен, чтобы его хватало. Насколько я понимаю, принципиальной разницы не оказалось, но сам факт таких исследований интересен.

Количество синхротронов в мире велико. Каждая уважающая себя держава считает, что синхротрон нужен, в частности, потому что на синхротронах разрабатывают новые материалы для аэрокосмической промышленности, для военной промышленности. И если государство хочет быть великой державой, ему нужны такие исследования. В России работающих синхротронов мне известны два — Курчатовский и в Новосибирске. Есть проекты по постройке, какие-то небольшие синхронтрончики, такие карманные медицинские, но это совсем другая история.

Два-три раза в год я езжу во Францию в Гренобль, где находится ESRF — самый мощный синхротрон третьего поколения. Здесь работают 43 лаборатории, которые называют линиями. У синхротрона в Гренобле длина кольца 800 метров, он безумно дорог, и никакая страна сама по себе такой проект поддерживать не может. Поэтому это проект 20 разных стран, и последние лет пять туда включилась Россия.

Россия платит 6% бюджета содержания синхротрона. За счет этого русские ученые имеют возможность там работать. Дважды в год проходит конкурс, мы присылаем туда наши проекты и пишем, что мы хотим провести эксперимент на такой-то установке, и мы принесем человечеству такую-то пользу. Если заявка им нравится, нас приглашают на эксперимент. У нас довольно узкая тема — резонансная рентгеновская дифракция, которой в России занимается всего человек 10. Для того, чтобы провести эксперимент, нужно приехать как минимум втроем, потому что он идет в течение недели 24 часа в сутки, и в любой момент кто-то должен там находиться.

Гренобль — изумительной красоты город, окруженный горами, которые в разных направлениях имеют разную геологическую формацию, поэтому там очень удобно ориентироваться — на какой-бы улице ты не оказался, по форме горы ты понимаешь, куда тебе идти. Там находится четыре университета и четыре исследовательских института. Наш синхротрон расположен в точке слияния двух рек, Роны и Соны.

Наши проекты — это фундаментальная наука, но ее приложение довольно очевидно. Если люди занимаются исследованием нейтрино, гравитационных волн — то это фундаментальная наука, которая найдет применение, может быть, только через несколько сотен лет. А то, чем мы занимаемся — кристаллы, магнитные моменты в них, электронные оболочки — это все имеет элементарное приложение, к примеру, в современной технике, микроэлектронике, вплоть до фармацевтики. Все твердые вещества, окружающие нас (кроме стекла и пластмассы и редкой экзотики) имеют кристаллическую структуру, и мы исследуем эту структуру, которая применяется абсолютно везде.

У меня три официальных места работы — МГУ, МФТИ, Курчатовский институт, и двое детей. Спасает тайм-менеджмент, график задач каждый день, что нужно сделать по часам. Без него невозможно, в какой-то момент ты начинаешь, встраиваешься, и дальше оно уже идет само собой.

Я читаю курс в МГУ и МФТИ, он имеет длинное название «Научная визуализация физики конденсированного состояния», но, по сути, мы со студентами учимся моделировать молекулы и кристаллы, их электронные оболочки, и как это все применить.

Сейчас работаю над новым методом разделения правых и левых кристаллов. Метод предложил Владимир Евгеньевич Дмитриенко, ученый из института кристаллографии, который буквально пару лет назад тоже переехал в Зеленоград. Он в нашей области науки — классик. Мне очень повезло, что я случайно оказалась в его теме, и что мы работаем вместе. Он предложил идею метода получения всей структурной информации о правых и левых молекулах. Я занимаюсь деталями разработки и развития.

Научным сотрудником быть совсем невыгодно. Это удовольствие, которое я могу себе позволить, потому что мне, к примеру, не надо снимать квартиру.

Официальная зарплата научного сотрудника — 16 тысяч рублей, конечно, к ней идут премии, гранты, поездки, все это складывается в дополнительную систему. Лучшие мои однокурсники уехали за рубеж.

Наукой в России можно заниматься только по большой любви или быть гением. Есть ребята, которые отлично работают, собирают большие научные группы, публикуют множество статей и умеют организовать приток средств. Гениальные менеджеры и талантливые ученые, их единицы. В нашей области самый известный человек — это Артем Оганов, который занимается кристаллографией. 

На самом деле, я занимаюсь наукой потому, что мне просто очень интересно. Амбициозные проекты тоже есть, но за этим стоит личное любопытство.

Я поехала учиться на физфак в МГУ и после окончания аспирантуры вышла замуж за молодого человека, который живет в Зеленограде. Инфраструктура всем устраивает, кроме того, что на работу далеко ездить. Очень люблю гулять по лесу. Мне очень нравятся детский сад и школа, в которую ходят мои дети. Еще очень жаль, что в Зеленограде нет выделенной площадки под снежные скульптуры. Мы с детьми часто что-то делаем, но все это на один день, потом их разрушают.

Зеленоград когда-то тоже планировался как «Кремниевая долина», здесь даже синхротрон есть, только он не работает. Его начали строить в 80-х, в 90-е забросили, с тех пор периодически говорят о его восстановлении. Наш зеленоградский проект — это копия курчатовского, но если в Москве это как-то развивается, идут исследования, конференции, то зеленоградский как законсервировали, так он и стоит.

Я думаю, что Зеленоград сейчас — это уже спальный район, а проходящие тут научные конференции — довольно симпатичная мне мода, но я не вижу за этим больших перспектив. В МИЭТе у научных сотрудников нет зарплаты, они живут на гранты. Они увольняются и идут в школы, потому что платят там больше.

Что мне нравится и в Зеленограде, и в Снежинске, так это кататься на лыжах. Вот ты бежишь, а рядом бегут двое мужчин лет пятидесяти-шестидесяти и обсуждают решение уравнения Дирака, где еще можно такое услышать.

Марина Федякова

Напишите нам об интересных историях, связанных с зеленоградцами: удивительные достижения, необычные увлечения, полезный опыт.