В понедельник на федеральной территории «Сириус» стартовал XXII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Четыре тысячи участников, в том числе более 200 международных участников из 38 стран мира собрались, чтобы обсудить различные аспекты химической науки и образования. В этом году форум посвящён 300-летию основания Российской Академии наук и 190-летию Дмитрия Ивановича Менделеева. Он также входит в основную программу Десятилетия науки и технологий в России.

В первый день съезда с научными докладами выступили президент РАН академик РАН Геннадий Красников, президент Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук, Нобелевский лауреат Дан Шехтман, профессор физики Национального автономного университета Мексики Ана Мария Четто Крамис, профессор Университета Южной Калифорнии Валерий Фокин.

В своём докладе глава РАН Геннадий Красников рассказал, как химия находит применение в микроэлектронной промышленности. Так, например, развитие микроэлектроники характеризуется уменьшением топологического размера транзисторов, и для производства транзисторов уровня 28 нм используется ряд технологических жидкостей и газов.

Кроме того, новые материалы играют важную роль в решении проблем микроэлектроники — использование альтернативных металлов Ru и Co способно решить проблему металлизации. «Медь — хороший с точки зрения объёмного сопротивления материал, но чем меньше топологические размеры, тем выше пристеночное сопротивление. Поэтому мы переходим на рутений и кобальт», — сказал глава Академии наук.

Также доклад затронул перспективы развития микроэлектронных технологий на примере транзисторных структур.

В ходе пленарного заседания президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук рассказал о природоподобных технологиях, которые основаны на воспроизведении систем и процессов живой природы. Такие технологии способны стать мирной альтернативой в борьбе за ограниченные ресурсы, считает докладчик.

Как отметил учёный, в создании природоподобных технологий пересекаются множество разных дисциплин — от физики до нейронаук. Развитием направления активно занимается Центр конвергентных нано-, био-, информационных, когнитивных и социогуманитарных наук и технологий — Курчатовский НБИКС-центр.

В качестве примера природоподобной технологии, разрабатываемой Курчатовским институтом, он назвал экологичный принцип радиационно-эквивалентного захоронения отходов атомной промышленности. «Это замкнутый топливный цикл, куда входит тепловая энергетика, к которой добавляются быстрые нейтроны и токамак <…> Мы взяли уран в природе, обработали его, извлекли энергию и положили назад в землю такую же активность, как взяли», — пояснил учёный.

Однако природоподобные технологии не исключают рисков. По словам Михаила Ковальчука, существует угроза естественному биоразнообразию — вытеснение искусственными живыми системами своих природных аналогов.

Нобелевский лауреат Дан Шехтман, получивший премию за открытие квазикристаллов, прочитал лекцию «Квазипериодические материалы: переосмысление кристаллов».

«Впервые мы заподозрили в структуре ось пятого порядка в апреле 1982 года. Первые принятые статьи появились в 1984 году. Но только рентгенограмма, сделанная в 1987 году, убедила мировое сообщество в существовании квазикристаллов. — делится воспоминаниями Дан Шехтман. — Но, чтобы получить достойный Нобелевской премии результат, нужны трансмиссионная электронная микроскопия, а также профессионализм, упорство, вера в себя и гибкость мышления. И тогда у вас всё получится».

Лауреат премии OGANESSON-2023 «За выдающиеся научные работы в области квантовой механики и теоретической физики, за огромный личный вклад в укрепление глобального научного сотрудничества во имя мира и устойчивого развития», а также лауреат Нобелевской премии мира мексиканский физик Ана Мария Четто рассказала о развитии квантовой механики за последние сто лет, а также сформулировала главные проблемы квантовой физики, которые предстоит решать учёным на следующем этапе развития науки.

Одна из проблем касается так называемого «коллапса» волновой функции. «Волновая функция разрушается при измерении или наблюдении. Это нелокальный, мгновенный, необратимый физический эффект. Но где и как наблюдатель входит в уравнение Шрёдингера? В какой момент происходит коллапс волновой функции? <…> Возможно, где-то там — новая физика, которую ещё предстоит осознать», — размышляет профессор Ана Мария Четто.

В докладе «Жизнь молекулы: от химической реактивности к пациенту» профессор Университета Южной Калифорнии Валерий Фокин рассказал, насколько вариативна химия. По его словам, сложные системы непредсказуемы — даже с заданными параметрами в сложных и разветвлённых системах есть множество путей решения одной и той же задачи.

«Мой любимый пример — эволюция, которая непредсказуема по определению. Это набор ошибок, а ошибки нельзя предсказать, пока они не были сделаны <…> Химия дор сих пор остаётся экспериментальной наукой, хоть и стала более точной. Мы знаем, как синтезировать молекулы, что из них можно сделать, но когда мы начинаем влиять на систему из многих взаимодействий, то предсказать абсолютно каждый эффект просто невозможно», — считает Валерий Фокин.

Важно развивать методы испытаний и не полагаться всецело на компьютерные модели, поскольку как непредсказуем результат, так и несовершенны модели. «Пока у нас нет собственного интеллекта, об искусственном интеллекте говорить не приходится», — заключил докладчик.

Одним из модераторов пленарной сессии выступил президент Российского химического общества академик РАН Аслан Цивадзе. По его словам, история Менделеевских съездов неразрывно связана с историей Российского химического общества.

«Более века химическое общество является инициатором созыва и проведения Съездов совместно с Российской академией наук и Министерством науки и высшего образования России, и всегда результат превосходит ожидания», — сказал он.

В ходе торжественной церемонии открытия также выступил заместитель министра науки и высшего образования Российской Федерации Денис Секиринский. Он зачитал приветствие главы Минобрнауки России Валерия Фалькова

«Убеждён, что Съезд станет одним из ключевых мероприятий этого года, — отметил в приветствии министр науки и высшего образования РФ Валерий Фальков. — Широкая повестка позволит обсудить последние достижения химической науки, определить главные направления для исследовательских проектов, развития передовых технологий и промышленности, предложит решения приоритетных задач технологического лидерства и глобальных проблем будущего».

Также участников мероприятия с началом работы съезда поздравили директор ключевого партнёра форума, фонда «Наука, искусство и спорт» Фатима Мухомеджан и первый заместитель генерального директора генерального спонсора форума ПАО «ФосАгро» Сиродж Лоиков.

Менделеевские съезды — научные форумы с международным участием в области фундаментальной и прикладной химии. Они проводятся с интервалом в 4–5 лет и охватывают основные направления развития химической науки, технологии и промышленности. В этом году в форуме принимают участие почти четыре тысячи специалистов химической науки и образования, в том числе около 200 международных участников из 38 стран мира.

Впервые съезд состоялся в 1907 году в Петербурге и был посвящён памяти Дмитрия Ивановича Менделеева. Предыдущий, XXI Менделеевский съезд, прошёл в 2019 в Санкт-Петербурге и стал основным мероприятием Международного года периодической таблицы химических элементов.

В программу XXII Менделеевского съезда включены пленарные и секционные доклады, стендовые сообщения, симпозиумы и круглые столы по основным направлениям химической науки и технологии. В рамках съезда работают 9 секций, 12 тематических симпозиумов. Тематика секций и симпозиумов охватывает различные темы науки химии и химической промышленности, химического образования, а также истории химии.

Среди особенностей этого года — отдельная программа для школьников «Менделеевский съезд — детям», организованная на площадке в «Сириусе» совместно с Международным фестивалем НАУКА 0+, а также ФизхимКвест, симпозиум по популяризации химии и многое другое.