понедельник, 21 апреля 2014 г.

Лауреат Шнобелевской премии 2013 года Юрий Иваненко – о научном любопытстве и хождении по воде

Почему Вы читаете об этом на моей странице?
Мы с Юрием Иваненко провели несколько лет на одной кафедре в Рязанском мединституте им. академика И.П.Павлова, дружили семьями. От всей души поздравляю его с этим выдающимся достижением и надеюсь на продолжение традиции заложенной Андреем Геймом - следующая премия - Нобелевская.

Нобелевская премия оказалась одной из самых прагматичных и консервативных в истории. Неуловимый бозон Хиггса, с существованием которого за последние пять лет свыкся любой пользователь интернета. Расплывчатое компьютерное моделирование «комплексных химических систем». Неброский везикулярный транспорт. Одним словом, особенно не разгуляешься. Другое дело – премия Шнобелевская c её левитирующими лягушками и мышами, наслаждающимися классической музыкой. Но что это – серьёзные исследования или профанация? Об этом – в интервью с лауреатом Шнобелевской премии 2013 года Юрием Иваненко.

Юрий Иваненко: «Граница между любопытством и забавностью, мне кажется, очень тонка»

Справка STRF.ru: 
Юрий Петрович Иваненко – сотрудник (ricercatore dirigente) отделения нейромоторной физиологии Научного института Санта Лючия (Рим, Италия). В 1982-м окончил Московский физико-технический институт по специальности «биофизика». В 1986 году там же защитил кандидатскую диссертацию «Механические характеристики скелетных мышц человека в покое», выполненную на базе Института проблем передачи информации РАН. В 2013 году получил Шнобелевскую премию по физике с формулировкой «за открытие, что человек может бегать по поверхности воды, будь эта вода на Луне». С того же года – приглашённый редактор журнала PLOS One.

Как ваши коллеги восприняли премию? Поздравляли?


– Ой, mamma mia! Честно говоря, я только недавно пришёл потихоньку в нормальное состояние. Все поздравляют, очень много сообщений по почте, а я сразу после присуждения ещё на летней школе был… Это внимание кажется мне немного преувеличенным. Но, конечно, приятно, что тема многим так интересна. Тем более, несмотря на забавный контекст, есть в этих работах некий творческий и серьёзный элемент.

Учёные воспринимают Шнобелевскую премию как серьёзную работу в оригинальной обложке или скорее как нечто комическое?


– Многие видят только этот комический аспект. Интерпретируют Шнобелевскую премию как чисто комическую работу. Мне не очень нравятся такие преувеличения. Я даже скажу – совершенно не согласен с ними! Потому что, если задуматься, за этими работами лежат очень серьёзные вещи. Часто это настоящие творческие исследования, которые двигают науку вперёд. Стоит опять же посмотреть, в каких престижных журналах публикуются номинированные работы: PNAS, PLOS One, одно исследование даже в Nature в этом году было. Всё это серьёзные и аккуратные работы, которые ещё одновременно подчёркивают разные любопытные аспекты нашего мира, вызывают интерес у наблюдателя. Наука может и должна быть funny… как это по-русски? Забавной? Мне очень нравится девиз премии: «Сначала мы заставляем улыбаться, а потом задумываться». Такое сочетание любопытства и серьёзности – ничего плохого здесь не вижу.

Лунная походка

Расскажите тогда, пожалуйста, о чём была ваша работа?

Ящерица-василиск

Первые гидродинамические модели бега по воде были разработаны для ящериц-василисков
– В двух словах можно сказать так: я работаю в лаборатории, где мы исследуем разные движения и походки у человека и животных, а в этой работе мы изучали возможности хождения по воде. Есть на Земле некоторые животные, которые могут при движении держаться на воде. Посмотрите в интернете, как бегает ящерица-василиск или птица Western Grebe (западноамериканская поганка). Красивейшее зрелище! А к этому примыкает множество вопросов – каков предел человеческих возможностей? почему в процессе эволюции развились разные анатомические черты у разных животных, разные походки? почему наше тело именно такое? что было бы при других условиях? Вообще понять, как развился наш животный мир, было бы нелишне. Меня это очень интересует.

Но ведь человек, как ни бейся, по воде сам ходить не сможет?

– В земных условиях, конечно, нет. Мы слишком тяжёлые и медленно перебираем ногами. Наша мышечная сила ограничена строением мышечно-скелетного аппарата. Мышцы не сокращаются бесконечно быстро, и поэтому частота движений ног не может быть больше 2,5 Гц. Зато некоторые другие животные бегать по воде могут, а нашу гидродинамическую модель движений, вначале разработанную для ящериц-василисков, к счастью, можно перенести на многих животных, несмотря на огромные различия в размерах тела и морфологии. Ну, кстати, при определённых условиях и люди могут бегать по воде – мы это экспериментально проверили! И всё внутри лаборатории. Купили туда надувной бассейн, а я несколько дней проветривал потом помещение, чтобы влажность ушла.

Лаборатория Проверку своих модельных расчётов учёные проводили в надувном бассейне, установленном посреди лаборатории

И при каких условиях мы можем преодолеть ограничения нашего скелета?

– Есть два способа – либо увеличить площадь поверхности соприкосновения человека с водой (для этого мы просили людей надевать ласты), либо уменьшить вес тела с помощью специальной подвески. Это очень точная измерительная штука, которая может брать на себя один, два, три и вплоть до ста процентов веса тела, чтобы имитировать снижение уровня гравитации, – и при 22% от земной уже всё получалось. Так что, например, на Луне человек по воде сможет бегать. Только стопа должна быть чуть-чуть побольше, ближе к пропорциям животных, бегающих по воде. А вот на Земле площадь поверхности стопы должна быть 1 м2, скорость – около 10 м/с. Конечно, такое нереально сделать. Посему это только предсказания модели – в процессе работы мы сделали углублённую гидродинамическую модель движения, где всё анализируется в зависимости от массы животного, пропорций его тела, плотности «жидкой» поверхности и уровня гравитации. Её теперь можно брать как отправную точку для других исследований.

От шерпов до космонавтов

Почему подобных работ – забавных снаружи и серьёзных внутри – так мало среди научных исследований?

– Мне кажется, тут есть две причины. Во-первых, если посмотреть сейчас количество учёных и научных сотрудников по всему миру, то оно выросло в десятки раз по сравнению с тем, что было 100 или даже 50 лет назад. Миллион людей уже, наверное, точно есть. Всё труднее становится что-нибудь новое открыть, и непросто сделать, чтобы все статьи были интересные. А во-вторых, современная наука сейчас сильно связана с углублённым взглядом на вещи, со сложной техникой и она идёт в сторону очень такого статистического описания. Но и здесь есть свои исключения. Например, мы недавно написали статью по поводу уникальных примеров, когда люди ходят на четвереньках вместо нормальной ходьбы на двух ногах; или же один из моих соавторов (Альберто Минетти) исследовал особенности локомоции у средневековых рыцарей, а также ездил в Непал измерять ходьбу у шерпов. Они могут носить очень тяжёлые грузы, но за счёт чего? Откуда такая способность развилась? Вероятно, здесь задействованы эритроциты и дыхание, но и сама походка у них другая.

Но это снова пример из вашего личного опыта лауреата Шнобелевской премии.

– Нет-нет! Таких работ много! И в моей области и в других. Но я не могу говорить за других и лучше отвечу за себя. Мне очень близок такой подход – не статистический, а качественный. Нельзя же повторять один и тот же эксперимент десять или сто раз! Так ничего нового не найдёшь. Мне ближе поиск идей, скажем так. Есть английское слово curiosity – любопытство. Вот оно, видимо, отражает причины, по которым я пришёл в науку. А, кстати, возвращаясь к английским словам – граница между любопытством и забавностью, тем funny, мне кажется, очень тонка. Ещё в качестве шутки могу привести одну из фраз моего научного руководители академика Виктора Семёновича Гурфинкеля: «Технология, умноженная на идею, равняется постоянной». Чем больше технологии в исследовании, тем меньше там идей. Это, конечно, обобщение, но мне как человеку хочется идей. Мне любопытно.

Раз мы заговорили про технологии, то какой практический выход может быть у ваших исследований?

– Тут можно фантазировать. Например, есть одна работа по созданию роботов, бегающих по воде на Земле. В ней проверяется гидродинамическая модель, анализируется её реализация на роботах. Правда, зачем это нужно? Это уже другой вопрос. Часто очень сложно предвидеть приложения таких теоретических вещей. Много работ в нашей области связано с микрогравитацией и будущими станциями на разных планетах. Ещё несколько лет назад NASA озвучило интерес к исследованиям, которые могут увеличить время пребывания космонавтов и астронавтов на орбитальной или планетной станции – у них из-за ограниченной активности и микрогравитации наступает атрофия мышц.

Кузница любопытства

Вы получили Шнобелевскую премию. О Нобелевской теперь не задумываетесь?

– Нобелевская премия – это очень серьёзная вещь. Поэтому, конечно, особо не думаю. Но у каждого учёного есть такое затаённое желание – что-нибудь открыть, скажем так, и получить Нобелевку. И Шнобелевская премия здесь ничего не меняет. Хотя есть такой единственный пример в истории – Андрей Гейм. Он, как многие знают, лауреат обеих премий.

Может быть, это начало новой тенденции?

– Пока судить рано, но как некоторый курьёзный аспект знаете, что могу вспомнить? Дело в том, что я с ним хорошо знаком. Мы вместе окончили Физтех – один и тот же институт, один и тот же факультет, в одном и том же году. Практически одинаковые экзамены сдавали. На картошку ездили и в футбол, по-моему, даже играли. Мне очень было приятно, когда мой сокурсник получил Нобелевскую премию.

Получается, что Физтех – это такая российская кузница шнобелевских лауреатов?

– Скорее совпадение, но определённо в этом есть дух Физтеха: дерзай и старайся! Вникай в суть вещей. Я немножко преувеличиваю, конечно. Не отошёл, наверное, до конца от поздравлений, но есть же некие движущие силы, которые внутри тебя зажжены. И они действуют во благо. Пробуждают и поддерживают в нас интерес к науке, к познанию мира. Шнобелевская премия в немножко необычном виде, но подчёркивает такую творческую жилку и как раз помогает делу. Это хорошая реклама науки. Когда молодые люди встречают в прессе такие вот курьёзные, любопытные, не вполне обычные исследования, это может повлиять на их выбор. Ведь всегда соблазнительно – познакомиться с чем-то странным или забавным.

Комментариев нет:

Отправка комментария