Среди них был химик и кристаллограф Артем Оганов. Он покинул Россию в 1998 году, а более чем через 16 лет неожиданно для коллег вернулся на родину, став к тому моменту известным исследователем и получив множество наград. Сейчас он заслуженный профессор Сколтеха, один из самых успешных и востребованных российских ученых и автор метода предсказания новых материалов, который применяют тысячи исследователей по всему миру.

В 1992-м, окончив школу с золотой медалью, Артем поступает на геологический факультет МГУ и в 1997 году выходит из его стен с красным дипломом. Выпускник университета по специальности «кристаллография и кристаллохимия», он удрученно глядит вокруг: его сверстники, молодые ученые, не могут устроиться на работу, перебиваются на полставки, нигде по-настоящему не занимаясь наукой и продавая овощи в переходе, просто чтобы не умереть с голоду. Те, кому повезет, уходят в бизнес либо уезжают за границу.

Через год Оганов отправляется тем же путем. Исследователь покидает Россию и учится в Университетском колледже Лондона, а потом перебирается в Швейцарию, где получает докторскую степень в Цюрихском политехническом университете. Ученый преподает в Италии, Франции и Китае, посещает научные симпозиумы и конференции, а в 2008-м решается на переезд в США.

В Университете Стони-Брук Оганов возглавляет лабораторию, в которой занимаются компьютерным дизайном материалов. Он разрабатывает методы предсказания структуры и свойств вещества, много публикуется в научных журналах и добивается высокой цитируемости, что очень важно для ученого. В Америке ему нравится, но периодически он задает себе вопрос: а ради чего я здесь нахожусь? «У меня было ощущение, что я загостился в чужом доме, а мой дом нуждается во мне», — будет он потом рассказывать об этом периоде своей жизни.

Когда Оганов покидал Россию, он был уверен, что никогда сюда больше не вернется. Будет приезжать разве что маму навестить. В конце 90-х ему казалось, что страна умерла, превратившись в выжженную землю. Не оставалось никакой надежды, что здесь можно заниматься наукой.

Но капля за каплей ощущение безнадеги проходило. Приезжая в гости, Оганов отмечал, что ситуация меняется к лучшему. Начала возрождаться наука, появились хорошие публикации российских ученых. Школьники уже не мечтали стать бандитами и проститутками, как было в 90-е, а на лекциях, которые читал здесь Артем, собиралось все больше молодежи, так что в конце концов залы стали собираться набитые битком.

Так Оганову стало ясно, что страна ожила и постепенно обновляется. И тогда он захотел стать частью этого обновления. Хоть в Америке ему и нравилось, но всё чаще возникало ощущение, что он засиделся в гостях, в чужом доме. И он вернулся.

В 2013 году Артем Оганов получил мегагрант правительства России, благодаря чему создал здесь свою лабораторию. А потом поступило предложение от Сколковского института технологий и науки — Сколтеха. Условия для работы были ничуть не хуже мировых, тех, к которым привык российский ученый, поживший в Великобритании, Швейцарии и США.

Оганов занял должность профессора Сколтеха и приступил к своему любимому делу — предсказаниям новых материалов с заранее заданными свойствами. К счастью, на родину он вернулся не с пустыми руками.

Работая за границей, химик Артем Оганов создал собственный метод компьютерного предсказания кристаллических структур и запатентовал его. По сути, это компьютерная программа, алгоритм. Ее назвали USPEX, что по-русски можно прочитать как «успех».

История напоминает «Эврику!» Архимеда. А было так. Оганов целый год помогал студенту готовить курсовую работу по решению задачи предсказания кристаллических структур, но программа результата не давала. На задаче уже хотели поставить крест, но попробовали загрузить данные в последний раз — и метод сработал. Увидев правильный результат, Оганов вскинул победно руки и произнес: «Успех!» Это слово и стало названием метода.

«На самом деле эта задача на протяжении долгого времени в научной среде считалась нерешаемой, — поясняет ученый. — А ведь предсказание кристаллических структур — основная задача теоретической кристаллографии. И одна из центральных задач физики и химии. Она очень важна, потому что кристаллическая структура — основная характеристика вещества. Если вы ее знаете (то есть знаете, где находятся атомы и какого они сорта в данном материале), то вы сможете предсказать практически все его свойства, получить о них представление еще до того, как материал будет создан».

Структура вещества определяет его поведение в химических реакциях. А, например, знание структуры биомолекул помогло ученым понять механизм наследственности. Именно благодаря тому, что известна структура той или иной биомолекулы, сейчас можно находить лекарства против конкретных болезней: фармацевты заранее знают, как молекулы будут взаимодействовать друг с другом в нашем организме.

До появления метода Оганова новые материалы открывали либо методом проб и ошибок, либо случайно. Например, хотели разработать лекарство для сердца, а получили виагру. Или хотели открыть твердый пластик, а получили тефлон.

«Чтобы предсказывать новые материалы, надо обязательно решить задачу предсказания кристаллических структур, — продолжает Оганов. — Также ее необходимо решить в тех случаях, когда экспериментальные данные недостаточно хороши.

Эта задача существовала столько, сколько существует кристаллография как наука о строении вещества. Впервые ее взялся решать наш соотечественник Александр Китайгородский. Он занимался органическими кристаллами, и у него в лаборатории были модели молекул. Он эти молекулы вращал с помощью хитрой установки до тех пор, пока они не станут максимально плотно друг к другу прилегать. И с помощью такой механической модели он мог предсказывать — иногда вполне правильно — структуру кристаллов. Но это работает в достаточно простых случаях».

С помощью компьютеров кристаллические структуры стали предсказывать с конца 1980-х. Для этого был предложен целый набор методов. Один из них и увлек молодого химика Артема Оганова. «Меня всегда интересовала эта задача, я был воспитан с молодых лет, что она нерешаема. Но, увидев в 2003 году работу моих коллег, двух швейцарских ученых, которые предложили новый подход, я понял, что задачу решить можно», — вспоминает он.

Созданная Огановым программа USPEX быстро развивалась. Метод, который сформулировал российский химик со своей командой, достаточно быстро завоевал признание научного сообщества. Сейчас им пользуются более 10 тысяч исследователей по всему миру. Такая популярность объясняется его высокой эффективностью и надежностью. К тому же метод постоянно улучшают.

С его помощью можно предсказывать структуру вещества только по его химическому составу, при любых заданных условиях. А также заранее сказать, какими свойствами это вещество будет обладать.

Сегодня Артем Оганов — один из самых успешных российских исследователей. В его лаборатории открыты десятки «невозможных» веществ с суперсвойствами — сверхтвердые, прозрачные, не вписывающиеся в традиционные научные представления. В этом научном направлении наши ученые стали признанными мировыми лидерами.

Например, в лаборатории Оганова был предсказан, а затем синтезирован борид вольфрама. Материал обладает феноменальной твердостью, превосходя по этому свойству победит, традиционно используемый в бурении, сверлении и пр. Что значит открытие? То, что теперь можно создавать резцы и сверла нового поколения, а сам процесс бурения станет дешевле — новый материал значительно более износостойкий, чем другие.

Такого рода материалы можно применять и в медицине — делать из них скальпели и прочие инструменты. А можно использовать как наконечники для пуль и снарядов — они будут способны пробить любую броню.

Другой проект лаборатории Оганова — создание новых постоянных магнитов. Это важно для железных дорог, использующих магнитную левитацию, а также найдет применение в конструкциях ветряных электростанций.

А еще метод Артема Оганова позволяет предсказывать новые сверхпроводники. Всегда считалось, что сверхпроводимость возможна лишь при очень низких температурах. Но российский химик с коллегами предсказал и экспериментально создал материалы, обладающие этим свойством при температуре, близкой к комнатной. Они пригодятся в тех же поездах на магнитной подушке, которые будут развивать феноменально высокие скорости. Без новых сверхпроводников запуск поезда, разгоняющегося до 1000 км/ч, будет просто невозможен.

В 2010 году в мире начался бум вокруг графена — двумерного углерода, за получение которого бывшим российским ученым Андрею Гейму и Константину Новоселову вручили Нобелевскую премию. Этот ажиотаж привел к открытию других двумерных одноатомных материалов. Наиболее перспективным из них считается борофен, и к его созданию также причастен Артем Оганов. С помощью метода компьютерного моделирования он предложил свой вариант строения листа борофена, а затем его удалось получить экспериментальным путем.

«У борофена есть несколько модификаций. Одни модификации являются хорошими проводниками, другие не проводят электричество вовсе. А третьи проводят только в одном направлении, но не в другом. Прикладное применение наверняка найдется. Есть мнение, что борофен пригодится при создании наноэлектронных устройств и батарей нового типа», — рассказывал Оганов в интервью «АиФ».

Артем поддерживает идею возвращения на родину уехавших ученых, которые состоялись за рубежом как специалисты. Также он борется против дискриминации, с которой сталкиваются за рубежом российские исследователи. Такие случаи бывают, причем все чаще.

«В Австралии в 2023 году проходил конгресс Международного союза кристаллографов, и на нем представители Польши и Франции высказались за исключение российских ученых из этой организации. Это забавно, потому что наша страна (точнее, СССР) была одним из ее основателей в 1940-е годы. И в журналах, которые издает этот Союз, русский до сих пор является одним из официальных языков».

Также Оганов вспоминает, как ездил на научную конференцию в Швейцарию, где зал приветствовал его доклад аплодисментами, но при этом организаторы не стали указывать на бейджах российской делегации принадлежность ученых к России. То есть не напечатали названия институтов и страны.

«Тогда мы все, российские участники, не сговариваясь, взяли ручки и сами написали эти названия, причем огромными буквами, чтобы слово Russia за километр было видно», — улыбается Артем.

О своем возвращении в Россию он совсем не жалеет: «Я нахожусь на своем месте, у моей лаборатории великолепные условия работы, и я знаю, зачем я здесь. Когда я жил в США, у меня такого ощущения не было, я чувствовал, что я в чужом доме. За последние 20 лет Россия сильно рванула вперед».