Химия – это жизнь!

В декабре  химфак Казанского университета отпраздновал свой 80-летний юбилей. Это если считать с 1933 года, когда он был открыт в КГУ. А можно посчитать с апреля 2003 года, когда на базе факультета и НИХИ им. Бутлерова был создан химический институт имени  Бутлерова, — получится 10-летний юбилей.  А если вспомнить, что создание кафедр химии и металлургии  было предусмотрено уставом Казанского императорского университета в 1804 году, то... 

В общем, дата относительная, но славная, как ни считай. И мы не могли не отметить ее беседой с директором Химического института им.А.М.Бутлерова Владимиром Ивановичем Галкиным, который рассказал о том, например, кто улучшил «фастум-гель», что изучает хемоинформатика и почему наши бизнесмены не хотят вкладываться в научные исследования.

О ПРОГРАММАХ РАЗВИТИЯ И КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ.

О НОВОМ КОРПУСЕ К ЮБИЛЕЮ УНИВЕРСИТЕТА.

 – Владимир Иванович, давайте, если не возражаете, отойдем от шаблонов юбилейного интервью и поговорим не об истории и ученых, составивших мировую славу Казанской химической школы, а о сегодняшнем и завтрашнем дне вашего института, - а историческую справку мы приложим.

- Согласен, давайте.

- Тогда начнем с базиса, как учили классики. В СМИ сегодня о Химическом институте КФУ говорят, как правило, в превосходных степенях: «неузнаваемо изменился», «великолепное оснащение» и тому подобное.  Вы согласны с такими оценками?

– Как вам сказать… Работа проведена большая. Но в науке нельзя стоять на месте, тут же отстанешь.

В Казанском университете и в нашем Институте, соответственно, сейчас реализуются две основные программы – Программа развития на 2010-2019 годы и Программа повышения конкурентоспособности, в которую КФУ включился в числе 15 российских вузов, пройдя соответствующий отбор, буквально в октябре, когда мы защитили на международном совете в Минобрнауки РФ свою «дорожную карту». По Программе развития мы отремонтировали и полностью переоборудовали 95% лабораторий и учебных комнат. Закуплено самое современное оборудование. В этом смысле мы теперь самодостаточны – у нас есть все, чтобы проводить химические исследования на высшем уровне.

Для примера: в нашей лаборатории рентгеноструктурного анализа установлен монокристальный дифрактометр - прибор, который позволяет напрямую получать «фотографию молекул»: какие атомы как соединены между собой, как они расположены в пространстве. Лабораторий такого класса - единицы в мире. Получение новых соединений с практически полезными свойствами – это основная задача химии, а наш дифрактометр позволяет прямым способом определять структуры самых различных соединений в монокристалле, тогда как множество других методов (физические, физико-химические) «работают» в растворе и дают косвенные данные. Добавлю, кроме того, что институт обрел новые лаборатории, есть и соответствующая инфраструктура - как для работы исследователей, так и самих приборов. Суммы затрачены немалые – 450 миллионов рублей.

Кроме того, 21 сентября 2011 года во дворе Химического института состоялась церемония закладки символического камня под строительство нового корпуса с участием президента Республики Татарстан Рустама Минниханова, который является

председателем Попечительского совета Казанского федерального университета, и руководства группы компаний ТАИФ, которая, собственно, этот корпус и строит. В семиэтажном здании разместятся два десятка крупных лабораторий. Они позволят вести исследования по органической химии, супрамолекулярной химии, нефтехимии, в области тонких химических технологий и катализа. Этот мощный научно-исследовательский комплекс явится существенным элементом нефтехимического кластера республики. По всем расчетам к 210-летию университета, то есть в ноябре 2014 года, корпус будет готов.

– А что по Программе повышения конкурентоспособности?

– В определенной степени она дополняет и обогащает Программу развития. Если последняя – это, в основном, материально-техническая база и подготовка специалистов, скажем так, для народного хозяйства, то Программа конкурентоспособности – это больше интеллектуальный фактор, нацеленность на мировой уровень научных исследований и разработок, на интернационализацию. Мы приглашаем ученых, создаем совместные лаборатории с профессионалами высокого уровня. Принципиально важно, что и та, и другая поднимает потенциал вуза.

Историческая справка

Начало формирования ныне всемирно известной Казанской химической школы было положено в 30-е годы XIX столетия, когда химию в университете преподавали профессора А.Я.Купфер, Н.Н.Зинин и К.К.Клаус. Именно фундаментальные работы этих ученых задали тот уровень, которому стремились соответствовать последующие поколения казанских химиков.

Их успехи способствовали организации при Казанском университете (1929 год) научно-исследовательского химического института имени А.М.Бутлерова (НИХИ), ученые университета, его выпускники составляли и составляют костяк Института органической и физической химии им. Арбузова КазНЦ РАН, соответствующих НИИ и вузов Татарстана.

Сегодня Химический институт им. Бутлерова КФУ готовит специалистов-химиков для работы в научных лабораториях высших учебных заведений, академических и отраслевых научно-исследовательских институтов, заводских лабораториях, школах, колледжах, гимназиях. Среди студентов Химического института есть победители Всероссийского конкурса лучших научных работ, соросовские лауреаты, обладатели других престижных наград. В учебном процессе занято более 70 сотрудников, среди которых академик и член корреспондент РАН, академик РАЕН, член-корреспондент АН Татарстана, 25 профессоров и докторов наук и 44 кандидата наук.

О СОДРУЖЕСТВЕ С ИНСТИТУТОМ ОРГАНИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ ИМ. АРБУЗОВА КАЗНЦ РАН И МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ ОТНОШЕНИЯХ

– Вы упомянули сейчас о сотрудничестве с профессионалами высокого уровня. В контексте Программы повышения конкурентоспособности речь именно о зарубежных ученых или и в своем Отечестве есть пророки?

– Насчет пророков не скажу, а очень крепкие профессионалы, большие ученые есть, конечно. Например, у нас давнее сотрудничество с Институтом органической и физической химии им. Арбузова КазНЦ РАН – это крупнейший институт химического профиля в России. Отмечу, что 80% его сотрудников – это выпускники нашего факультета и института.

Исторически было так, в советские времена и до недавних пор, что арбузовский институт располагал заметно более развитой лабораторной базой, чем химфак КГУ, у них было оборудование лучше и его было больше, чем у нас, и университетские химики там что-то пытались творить. Сейчас, благодаря программе развития КФУ, у нас оборудования стало больше и оно лучше. Теперь они «заходят» к нам, как выразился в одном из интервью глубоко уважаемый мной Олег Герольдович Синяшин, директор ИОФХ, - со своими программой, тематикой. При этом используется не только наше оборудование, площади, но и потенциал наших студентов и магистров. Схожие тематики исследований, обобщенная материальная база (лаборатории, приборы), совместная работа высокопрофессиональных ученых с той и другой стороны, совместное проведение престижных международных конференций и т.д. – во всем этом абсолютно взаимовыгодный интерес. Естественно, это еще предпосылка для того, чтобы получать серьезные и прорывные результаты. И как один из результатов – существенное взаимное увеличение публикационной и международной активности.

– Это внешние отношения Химического института. А какие междисциплинарные проекты внутри КФУ (с институтами, кафедрами) в ближайшие годы будут реализовываться?

— Внутри университета, мы взаимодействуем, прежде всего, с Институтами фундаментальной медицины и биологии (новые фармпрепараты и образовательные программы), физики (новые материалы), геологии и нефтегазовых технологий (нефтедобыча, транспортировка и химическая переработка нефти).

Надо сказать, все действия, что касаются химии, а в частности фармацевтики, не могут быть выполнены одним узкоспециализированным подразделением.

Допустим, мы разрабатываем новое лекарственное вещество.

Химики синтезируют вещество. Дальше нужно проверить его биологическую активность на различные виды патогенной микрофлоры. Это делают специалисты-медики. Они берут и смотрят: активно ли вещество, в каких концентрациях его хранить, ищут оптимальную концентрацию, на какие виды патогенной микрофлоры действуют.

Возникает следующий вопрос – о токсичности. Этим будут заниматься биологи. Если у вас даже очень хорошее средство, но оно токсично, то тут дело и остановится. Вы сами понимаете, что иначе одну болезнь вы вылечите, а другую заработаете.

Обязательно проводятся психологические испытания. Это тоже дорогостоящий элемент.

Хорошо. Разработали мы лекарственное средство, открыли действующее вещество, теперь его же просто так не скушаете, на хлеб не намажете. Нужна лекарственная форма. Либо это мазь, если это наружное применение, либо это инъекция, либо таблетки. Этим занимаются медики-фармацевты, которые подбирают специальную нужную концентрацию. Когда форма найдена, дальше проходят испытания этого вещества. Тут нужны и доклинические испытания, и клинические испытания, прежде чем препарат поступит на фармацевтический рынок.

Только на одном процессе разработки лекарственного вещества во взаимодействие вступили более пяти отраслей науки. Без междисциплинарного взаимодействия ничего не получится.

Только у себя в одном коллективе, в одной конкретно взятой лаборатории выдать какой-то продукт невозможно.  Междисциплинарность – жизненно необходимый элемент.

КАК АДРЕСНО ДОСТАВИТЬ ЛЕКАРСТВО В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА И ЗАЧЕМ НУЖНО ХИТРИТЬ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ПАТЕНТА

—  К вопросу о жизненной необходимости.  Насколько ваш институт и университет в целом вовлечены в проекты так называемой персональной медицины?

— Проект персональной медицины – это разработка химических соединений, способных целенаправленно поступать в конкретные пораженные какой-то болезнью участки плюс реагенты для адресной доставки.

Некоторые носят универсальный характер. Например, всем известный «Фастум-гель», применяющийся при ушибах, был усовершенствован в нашем институте. Юрий Григорьевич Штырлин, возглавляющий НОЦ фармацевтики КФУ, разработал полимероноситель, который способствует адресному проникновению. В результате концентрацию кетапрофена, который является действующим веществом фастум-геля, можно снижать в несколько раз. Эта добавка как бы тащит лекарство через все клеточные мембраны.

В зависимости от заболевания формируется препарат, который помещают в контейнер, за счет химических связей образуется конгломерат, и он обеспечивает перенос действующего вещества в нужную точку. Это зависит и от самого лекарственного вещества, которое используется, и от болезни, и его локализации.

– А много лекарственных форм и веществ вы запатентовали?

– Мы за последние 4 года в этой области получили 15 патентов РФ.

– Владимир Иванович, какие сложности существуют с патентованием лекарственных и других практически полезных веществ? Почему далеко не всегда они патентуются сразу?

– Тут все непросто. Потому что вопросы патентования – это достаточно хитрые вопросы. Часто разумнее взять патент на «ноу-хау», а не на конечный препарат, который еще не запущен в производство. А раньше времени раскрывать свои секреты, технические разработки, опасно — у нас их просто-напросто могут «увести» с другое место. Поэтому многие фармацевтические фирмы хитрят с вопросами патентования, и конкретное вещество начинают патентовать уже тогда, когда начали его выпускать. Раньше времени никто тайн не открывает.

О ХЕМОИНФОРМАТИКЕ – НОВОМ СЛОВЕ В НАУКЕ

– В последнее время в научный оборот прочно вошло понятие «хемоинформатика», а в КФУ создан первый в России центр хемоинформатики. Что это такое?

– Хемоинформатика – это научная дисциплина, возникшая в пограничной области между химией, биологией и вычислительной математикой. Если говорить коротко, это наука, которая устанавливает взаимосвязь на основе экспериментальных данных между строением и свойствами.

Больше всего хемоинформатика развита именно в фармацевтике на предсказании свойств веществ. То есть хемоинформатика позволяет предсказывать, какая молекула какими свойствами будет обладать. Для этого были разработаны методы построения баз данных по химическим соединениям и реакциям, для прогнозирования физических, химических и биологических свойств соединений и материалов, для поиска новых лекарственных препаратов, анализа спектральной информации, для предсказания метаболизма химических соединений и разрешения других задач.

Иными словами, хемоинформатика позволяет дешевле и быстрее проводить исследования, существенно сокращать цикл изучения. За короткий период, используя хемоинформатику, можно узнать, что из данного вещества ничего хорошего ждать не придется, а вот это вещество лучше проверить на такие-то виды активности.

– То есть хемоинформатика – это профессия будущего?

– Все фармфирмы уже сегодня активно используют подходы хемоинформатики, и специалисты в этой области востребованы на Западе. Надеюсь, в скором будущем станут востребованными и у нас в России.

В этом году мы проводим прием в магистратуру по направлению «Хемоинформатикмолекулярное моделирование». Научным руководителем этого совместного с университетом Страсбурга (Франция) проекта является известный в мире специалист в области хемоинформатики профессор Александр Варнек, к слову - выходец из России. По его инициативе в 2002 году в Страсбургском университете была создана лаборатория хемоинформатики и открыта первая в мире магистратура по данному направлению.

К нам в магистратуру могут поступать и математики, и биологи, и химики. Причем аспиранты будут учиться год в нашем университете, год во Франции. И в итоге получат 2 магистерских диплома – наш и страсбургский.

ПОЧЕМУ РОССИЙСКОМУ БИЗНЕСУ НЕ НУЖНЫ ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ

– Поговорим немного о связке наука – бизнес.  Упомянутый вами Олег Синяшин в ходе интернет-конференции в редакции Бизнес-онлайн (http://www.business-gazeta.ru/article/93037/) заявил, что бизнесу сегодня разработки в химии не нужны.  Вы согласны с ним?

– Я внимательно читал стенограмму и в принципе согласен с позицией Олега Герольдовича, но вы его несколько расширенно процитировали. Он говорил о том, что сегодня лицензии наши отечественным производителям не нужны, потому что они считают, что дешевле и быстрее получить отдачу, если приобрести зарубежные лицензии. Но тут надо различать две вещи. Первая. При советской власти был очень хорошая система доводки научного исследования до производства. Она включала важное промежуточное звено, промежуточный институт. Так, в свое время у нас было тесное сотрудничество с производственным объединением «Тасма». Мы что-то разработали, передали в их НИИ, они там довели наши разработки до технологического регламента. То есть университет проводил стадию научно-исследовательской разработки, потом следующая стадия – научно-опытно конструкторская разработка. И потом уже готовые технологии передавали на предприятие. И вот эта связь в 90-годы была разрушена, исчезло это важное промежуточное звено, единицы отраслевых НИИ остались в стране. Конечно, университету очень тяжело проводить весь цикл НИОКР, любому университету, ведь, скажем, цикл запуска лекарственного вещества в производство – очень долгий и многозатратный процесс. И конечно, многие производственники в такой ситуации стали приобретать зарубежные лицензии.

Но есть и вторая сторона дела, - это уровень мышления, скажу так, и компетентности некоторых сегодняшних руководителей предприятий. Они где-то выучили, что надо на всем экономить и думают, что проще купить уже готовую технологию, чем вкладываться в разработки. Где-то, может быть, это целесообразно и разумно и дает хорошие результаты. Но чаще – результаты бывают плачевные. Потому что технологии под наше сырье не подходят. Приходится им закупать потом и импортное сырье. К тому же и технологии порой рассчитаны на другие климатические условия. Есть в Татарстане предприятия, которые миллиарды рублей тратят на закупку импортных технологий, а производство у них все равно буксует. Потому что разработка была сделана не для нашего климата.

— А третьей стороны тут нет? Я имею в виду «технологии» откатов от зарубежных закупок…

— И это есть, наверное. Корысть, жадность… И так, ведь, бывает: обратились с одной фирмы к ученым, говорят, вот у нас проблема, подскажите, как решить. Ладно, они приехали, сделали, они посмотрели – все, вы нам больше не нужны. Минуточку, а как же договор, оплата? Ну, что с ученых взять – не додумались сначала юридически всё закрепить – и пролетели, если говорить на бизнес-жаргоне.

В целом, ситуация такова, что бизнес не торопится развернуться лицом к науке. Это факт.

— И что с таким фактом делать?

— В этом вопросе просто необходимо вмешательство правительства России. Так же, как это произошло с Постановлением №218, утвердившим специальную федеральную программу развития сотрудничества вузов и промышленных предприятий. Оно призвано сблизить науку с производством и работает, причем неплохо.  Надо вот эту государственную волю проявлять последовательно,  делать в этом направлении следующие шаги. Причем речь не только о том, чтобы принудить бизнес-структуры сотрудничать с вузами, хотя и это в нашей обстановке не лишнее, а и в том, чтобы сделать такое сотрудничество выгодным для бизнеса. Ну, например, почему производственники должны оплачивать НИОКР из прибыли, а не относить эти затраты на себестоимость? Нелепо же. Надо это дело поправлять.  

О ГРАНТАХ И ВЫГОДЕ ОТ НИХ

– Владимир Иванович, вы говорите о довольно грустных вещах сейчас, но вот передо мной вами же подготовленная справка о том, насколько обширно и разнообразно партнерство Химического института им. Бутлерова с НИИ и производственниками… Выходит,  не так уж все и плохо?

Партнеры, с которыми Химический институт им. Бутлерова сотрудничал ранее либо продолжает сотрудничать сейчас:

Институт органической и физической химии им. А.Е.Арбузова КазНЦ РАН – очень широкий спектр совместных фундаментальных и прикладных исследований.

ОАО «Нижнекамскнефтехим» –катализаторы процессов гидрирования, дегидрирования и полимеризации, разработка новых фосфорорганических межфазных переносчиков для энергосберегающего процесса получения моноэтиленгликоля, методики контроля техпроцессов.

ОАО «Казаньоргсинтез» – разработка и производство реагентов для подготовки нефти.

ОАО «Химпром» (г. Новочебоксарск) – новые технологии хлорирования метана.

Группа компаний «Криста» (г. Сызрань) – технологии получения простых полиэфиров для производства жестких и мягких пенополиуретанов.

Казанский государственный медицинский университет, ОАО «Татхимфармпрепараты» – разработка и организация производства нового поколения мазей наружного применения на основе полимеров-носителей.

ООО «АТОН» (г. Казань) – разработка деэмульгаторов и антикоррозионных реагентов для добычи и транспортировки нефти.

Академия наук РТ, КГТУ, ООО «В+2» ( г. Волжск), ООО «Инстрой» (г. Казань) – разработка технологии получения пенополиуретановых сэндвич-панелей с высокими пожаробезопасными и экологическими свойствами.

ООО «Самшит» (г. Казань) - технологии получения реагентов для нефтяной отрасли.

КГМУ, КГАВМ, КНИТУ/КХТИ, КГМА – разработка новых лекарственных препаратов.

Государственный институт прикладной оптики (г. Казань), Институт физики КФУ

– технологии получения молекулярных органических кристаллов – преобразователей лазерного излучения.

КНИИ эпидемиологии и микробиологии МЗ РФ – разработка новых антибактериальных препаратов.

Технический университет г. Дрездена (ФРГ) – совместные фундаментальные исследования.

Университет г. Страсбурга (Франция) – совместные исследования в области супрамолекулярной химии и хемоинформатики.

Университет Северной Каролины (США) – совместные исследования в области прогнозирования биологической активности фосфороорганических соединений.

— Да я и не говорю, что всё плохо. Кое-что очень даже хорошо. Только один пример. Лаборатория каталитических и сорбционных процессов нашего института совместно с ОАО «Нижнекамскнефтехим» уже 2 раза подряд (в 2010 и в 2013 годах) выигрывает грант по упомянутому 218-му постановлению, - по теме «Разработка катализаторов». Для предприятия выгода очевидна: не тратя, почти, собственных средств (грант-то госбюджетный) оно получает конкретную разработку, - катализаторы, которые дешевле и лучше импортных, и получают научное и техническое сопровождение. Под это дело «Нижнекамскнефтехим» развернулся, организовал производство катализаторов на заводе-спутнике в Менделеевске, сейчас строится производство на головном заводе в Нижнекамске. Мало того, что это реальное импортозамещение для своих нужд, есть перспективы сбыта на сторону, - катализаторы нужны всем химическим предприятиям.

Мы, университет, в свою очередь, получили благодаря этому гранту, этому сотрудничеству возможность купить дорогостоящее оборудование, набрать высококвалифицированных сотрудников для участия в этом проекте, приобрести новый опыт научных исследований в прикладной сфере.

О ФОРМУЛЕ УСПЕХА

– Каких специалистов вообще вы готовите?

– Очень хороших! Я серьезно говорю. Если же речь о направлениях, то у  нас существует специалитет «Фундаментальная и прикладная химия». Это пятилетний цикл, после которого из вуза выходят специалисты. Мы также готовим бакалавров по двум направлениям – «Химия» и «Педагогическое образование. Химия»  и магистрантов по трем направлениям – «Нефтехимия и катализ», «Хемоинформатика и молекулярное моделирование» и «Супрамолекулярная химия». 

У нас учатся 52 аспиранта. Ежегодно примерно 30% выпускников поступают в аспирантуру только к нам. Еще 20% поступают в аспирантуры других вузов.  И через 3-4 года становятся кандидатами наук, а в дальнейшем многие из них становятся докторами и профессорами.

У нас в Институте самая большая и эффективная аспирантура в университете. Аспиранты заканчивают в срок защитой диссертации 80-90%. В РАН этот показатель не превышает 20%. Аспирант поступил 3 года проучился и защитил диссертацию – вот это есть эффективность аспирантуры. В среднем по стране не выше 40%.

– Как говорится, успех  – это 90% работы и 10% таланта. А что необходимо химии и ученым-химикам, чтобы стать успешными?

– Для того чтобы проводить успешные научные исследования, необходимы три вещи.

Первое – инфраструктура, оборудование, лаборатории. То есть вся материально-техническая база. Это у нас есть. Оборудование, конечно, необходимый элемент. Но оно само открытие не сделает.

Поэтому второе условие – это интеллектуальный потенциал. Это ученые, которые будут работать.

Третий, очень необходимый фактор – должна быть достойная зарплата и достойные жилищные условия. В свое время у нас был большой отток умных людей. Подготовка у нас ведется качественная, и наших выпускников с руками и ногами отрывали. У нас никогда не было и нет проблем с востребованностью выпускников. У нас есть проблема, как их тут удержать. И вот сейчас мы стали уверены, что мы сможем удержать. Даже больше того, уже стали возвращаться из-за рубежа люди.

Что нужно ученому? Если это человек, который любит науку, то, конечно, он должен иметь возможность реализовать себя. Теперь мы можем их предоставить. Химический институт сегодня – это, с одной стороны, мощное учебно-научное подразделение, которое является одним из трех лучших химических факультетов по рейтингу Министерства образования и науки РФ и идет с большим отрывом от других химических факультетов классических университетов. С другой стороны – это исследовательский институт, который имеет восемь научно-исследовательских отделов. У нас трудятся 35 докторов наук, профессоров и более 70 кандидатов наук. Это доценты, преподаватели, научные сотрудники. Редкий вуз может похвастаться таким кадровым потенциалом.

Так что у нас есть все, чтобы совершить в науке прорыв.