Самым перспективным в химии, с экономической точки зрения, сейчас и в следующие 10 лет будет цифровизация
Руководитель «Долины Менделеева» рассказывает о перспективных проектах на рынке высокотехнологичной химии и о том, как совокупность факторов окружающей среды, воздействующих на человека, влияет на регуляцию генов и драматически меняет качество нашей жизни.
Имя Дмитрия Ивановича Менделеева — одно из самых известных в истории России. Какой вклад внесли отечественные научные и технологические разработки в сфере химии в развитие России как цивилизации? Вообще, насколько сильны цивилизационные различия среди научных школ?
Безусловно, имя Менделеева ‒ одно из важнейших имен в отечественной химии и науке в целом. Прошлый год был объявлен ЮНЕСКО Международным годом Периодической таблицы Менделеева. Эту идею поддержали более 150 ведущих мировых научных центров, многочисленные мероприятия по всему миру были посвящены великому русскому ученому. Формирование российской химической школы связывают и с такими учеными, как Михаил Васильевич Ломоносов ‒ первый профессор химии в России, первый человек, который, по сути, описал химию как науку, Александр Михайлович Бутлеров — создатель теории химического строения органических веществ, и многими другими.
Мне кажется, что наука по определению интернациональна, а язык науки — универсальный язык общения для любых разумных существ. Но важно другое: сегодня наука — мягкая сила для продвижения национальных интересов государства. Развитие механизмов научной дипломатии, эффективное взаимодействие научных организаций, исследователей и разработчиков с международным сообществом крайне важно для продвижения национальных интересов и обеспечения имиджа высокого научного и технологического уровня нашей страны.
Проект «Долина Менделеева» связан с химической отраслью. Как вы лично пришли к этой сфере деятельности?
Для меня этот путь был долгим, но закономерным. Я закончил химфак МГУ, затем учился в аспирантуре в Германии. По образованию я биохимик, кандидат биологических наук. Мое возвращение в Москву в 2009 году совпало с публикацией знаменитой статьи Дмитрия Медведева «Четыре „И“: институты, инфраструктура, инновации, инвестиции». Под ее впечатлением, планируя сфокусироваться на инновациях, я поступил на госслужбу — сначала в Администрацию президента, а затем в Аппарат Правительства и, к счастью, как я теперь понимаю, следующие восемь лет занимался вопросами развития промышленности. Благодаря этому я приобрел большой опыт и четкое понимание того, как работает промышленный сектор, в том числе химическая отрасль. И когда я ушел с госслужбы, все мои устремления в разные этапы жизни ‒ занятия химией и инновациями, опыт чиновника ‒ сложились частями единого пазла и трансформировались в этот большой проект, который в масштабах страны позволяет сделать что-то полезное.
Как возникла идея создания «Долины Менделеева»? Вы ориентировались на какие-то зарубежные аналоги данного проекта?
Мысль о том, что России нужен центр новой химии не нова. Еще в 2010 году Владимир Путин дал поручение о создании такого центра. Идея реализовать это поручение принадлежит моим университетским друзьям, руководителям РХТУ — Александру Мажуге, ректору университета, и проректору Дмитрию Сахарову.
Сейчас наш проект стоит на двух ногах. Первая ‒ это отрасль высокотехнологичной химии или, как ее называют, smart chemistry. На мой взгляд, ей больше подходит название intelligent chemistry в значении intelligent design, то есть «разумная химия» или «разумный замысел». Последние несколько лет эта отрасль динамично развивается и растет по 6‒8 % в год, опережая мировую экономику. Сейчас мировой рынок «разумной химии» оценивается в сумму чуть менее триллиона долларов, а уже через 10 лет он может превысить 2 триллиона долларов. Причем рынок всей химии практически не меняется, то есть высокотехнологичная химия «пожирает» традиционные отрасли, создавая новые продукты. При этом, по официальным данным Минпромторга, доля России на мировом рынке высокотехнологичной химии составляет менее 1 %. В условиях практически полной зависимости российского рынка от импорта в этой области у нас есть огромный потенциал для импортозамещения, освоив который, компании могли бы выходить на мировые рынки.
Вторая опора ‒ принятый в 2017 году федеральный закон № 216 «Об инновационных научно-технологических центрах», инициированный МГУ. Он позволяет ведущим университетам выходить с инициативой создания инновационных центров, в которых для резидентов создаются совершенно уникальные условия: нулевые ставки по всем налогам, сокращение таможенных издержек, отсутствие визовых ограничений для иностранных специалистов. По сути это аналоги «Сколково» с максимальной легкостью запуска стартапов и возможностью реализации инноваций.
По каким принципам функционирует «Долина Менделеева»? Какие у нее составные части: резиденты, партнеры, компании, ВУЗы? Как они взаимодействуют? Как вообще идет работа?
У нас есть отличия от других инновационных долин. Наших резидентов и бизнес интересуют несколько точек притяжения. Первая ‒ разработки и знания РХТУ, ведь РХТУ ‒ это крупнейший центр прикладных знаний о химии и технологии на территории бывшего СССР. Второй момент ‒ инфраструктура. Разработка нового химического процесса начинается в лаборатории, масштабируется, апробируется в реакторе, дорабатывается и затем переносится на производство. Содержание собственных реакторных залов даже для крупных компаний является затратным, так как их загрузка непостоянна, кроме того, для каждого эксперимента необходима определенная конфигурация оборудования. В связи с этим одной из наших основных задач является решение этих проблем ‒ проектирование реакторных залов на территории долины таким образом, чтобы они могли работать с наибольшей эффективностью. То есть создание центра пилотирования для всей химической промышленности ‒ это то, что нужно крупному бизнесу в первую очередь, и то, ради чего он готов в нас инвестировать.
В итоге мы получаем точку притяжения ‒ среду, в которой взаимодействуют университет, инжиниринговые центры, крупный бизнес, маленькие компании и наукоемкие стартапы, готовые предложить свои разработки или найти высокотехнологичные решения для задач отрасли.
Сейчас у нас широчайший круг партнеров. Начиная от таких химических гигантов, как «Сибур» и «Уралхим», и заканчивая молодыми, быстро растущими компаниями, например, биофармацевтической компанией «Нанолек» или лучшим в России производителем лазерных систем фирмой «Лассард». К примеру, последним для получения уникальных компонентов необходимы особо чистые вещества, не производящиеся в нашей стране. Наша задача обеспечить компании комфортной средой для взаимодействия друг с другом, в которой они смогут получать необходимое сырье и успешно расти дальше.
Также необходимо отметить особую роль Российской академии наук и ее президента Александра Михайловича Сергеева, который с первого дня активно нас поддерживает и помогает. Благодаря этому мы можем эффективнее трансформировать фундаментальные знания в прикладные, впоследствии добавляя к ним технологические решения и бизнес-составляющие.
Понятно, что сейчас химия работает на стыке со множеством других отраслей. А какие из разрабатываемых сегодня новых технологий кажутся вам наиболее интересными?
Цифровизация в химии сейчас ‒ золотое дно. Химическая промышленность ‒ одна из самых консервативных отраслей. На данный момент она находится на самой ранней стадии цифровизации. Отраслевые заводы только начинают устанавливать специальное оборудование, позволяющее дистанционно следить за различными химическими процессами. И только сейчас заходит речь о том, что можно в режиме реального времени следить за ходом химических реакций. Но еще никому не удалось сделать качественного моделирования химических реакций на компьютере. Первый, кто сможет это реализовать, получит новый Google. Это даст возможность получить новые вещества и создать материалы с принципиально новыми свойствами, которые пока невозможно даже представить . Так что самым перспективным в химии, с экономической точки зрения, сейчас и следующие 10 лет будет именно цифровизация.
Какие самые успешные и интересные стартапы, на ваш взгляд, в деятельности «Долины Менделеева»?
У нас, естественно, есть такие проекты. Я уверен, что мы будем одними из первых, кто добьется успеха в области цифровизации химии благодаря сильной команде химиков, технологов, программистов и огромной базе знаний. Это в перспективе. Но уже и сейчас есть успехи. Например, в прошлом году мы запустили акселератор «Менделеев». Лучшие стартапы прошли нашу акселерационную программу. К примеру, среди решений, которые предлагают компании, есть и новые вещества для производства композитных материалов, и эффективные удобрения, позволяющие увеличить прибыль при их использовании на 10‒20‒30 %. Это удачный бизнес, позволяющий зарабатывать на высокотехнологичном рынке химии.
А какие проекты больше всего интересны лично вам и не столько с точки зрения коммерческой успешности, сколько с точки зрения изменений в промышленности и во всей нашей жизни?
Лично для меня сейчас наиболее интересна тема экспосома. То, что мы едим и пьем, воздух, которым мы дышим, наше социальное взаимодействие и выбор образа жизни — все эти факторы и их совокупность, объединенные понятием экспосом, являются внешними воздействиями, влияющими на наш организм. В действительности мы полностью не понимаем механизм таких воздействий. Предположим, мы соприкасаемся с каким-нибудь химическим веществом, или с группой веществ в воздухе, в воде, где угодно, которая нас не отравляет, не убивает и не портит нашу жизнь. Но это оказывает драматическое влияние на наш организм за счет изменения в поведении ДНК. Меняется профиль наших микро-РНК, по-другому начинают синтезироваться белки, и в итоге мы проживаем совершенно разную жизнь в зависимости от того, каким воздействиям подвергались. Раньше это было практически невозможно изучить, потому что не было ни такого количества генетической информации, ни налаженного биоинформатического инструментария. Сейчас выясняется, что это нельзя игнорировать, так как риск возникновения хронических заболеваний только на 30 % определяется нашими генетическими особенностями. Это противоречит всему тому, чему меня учили в школе. Вплоть до наследования ненаследуемых признаков. К примеру, голландские ученые проанализировали, как менялось поведение поколений, рожденных в войну, и нескольких поколений их детей. И стресс, вызванный войной, сохранялся, хотя для этого не было никаких предпосылок.
В России более ста крупных химических и металлургических предприятий, и в зоне их воздействия находится примерно 100 миллионов человек. Было бы крайне интересно интегрально оценить влияние этих предприятий на регуляцию генов и индивидуальную реакцию организма каждого человека. И с учетом этого определить, например, рацион питания и образ жизни. Это именно то, что меня сейчас интересует.
Очень интересно. Это направление связано далеко не с химией, это пример того, как отдельные исследования выходят в междисциплинарную сферу. Фактически речь идет о том, что нужно учитывать все в комплексе, и о том, как это влияет на жизнь человека и его образ жизни.
Абсолютно так. Если проанализировать одновременные изменения, происходящие во всех системах, то можно заметить, как любое воздействие, казавшееся незначительным, невидимое на уровне отдельного генома, протеома или транскриптома, меняет продолжительность жизни человека. Это какая-то фантастическая теория, которая пока кажется магией. Но появляется все больше научных работ, это подтверждающих и вызывающих все больший интерес в ведущих университетах Европы и США. Надеюсь, что мы первыми запустим такие работы и в России.