Константин Новоселов: Креативность – это то, что нельзя предсказать

Константин Новоселов начал рисовать, когда уже всерьез занимался наукой. Потому что сам иллюстрирует собственные научные статьи. Китайской графикой Новоселов увлекся из-за недостатка времени и усидчивости, признается он, а также потому, что в этой технике художник рисует не с натуры, а свои ощущения. После открытия графена Новоселов стал всемирно знаменит: в 2010 г. ему и Андрею Гейму за это открытие присудили Нобелевскую премию. Резко вырос интерес и к живописи физика, тем более что Новоселов рисует графеном. В июне – июле в Эрмитаже прошла выставка «Искусственный интеллект и диалог культур», одним из участников которой был Новоселов. Во время этой выставки художник и ученый встретился с корреспондентом и ответил на вопросы «Ведомостей».

Толщина в один атом

– Графен – это один атомный слой графита. Чтобы его получить, нужно делать графит все тоньше и тоньше. Графит – это слоистый материал. Почему вы можете рисовать карандашом – потому что он легко расслаивается и чешуйки, которые отслаиваются, вы видите как след карандаша. Если вы будете отслаивать чешуйки все тоньше, и тоньше, и тоньше, в результате у вас будет один атомный слой этих чешуек, и вот это и будет графен. На удивление, один слой и два себя ведут совершенно по-разному. Три – тоже по-другому. Свойства отличаются радикально. И когда у вас остается один слой, свойства электронов очень-очень необычные. Это то, почему физики его очень любят.

– С ним, во-первых, удобно работать, он оказался очень устойчивым материалом. Каждый студент может за две минуты сейчас сделать с помощью скотча образец графена, и он будет очень высокого качества. Это очень демократичный материал, а свойства очень необычные. Его электронные свойства можно менять в широких пределах. Это то, что нужно, чтобы делать транзисторы. Транзисторы – это такие электронные приборы, это как кран, его можно открыть или закрыть, ток либо течет, либо не течет. Если у вас есть один слой, это очень легко делать. Плюс там еще огромное количество других свойств: это самый прочный материал, самый теплопроводящий, из-за этих свойств его сейчас много используют. Во всех телефонах Huawei сейчас используется графен для теплоотвода. Я даже сам не знал про это, мне позвонили из компании Ford, оказывается, с октября 2018 г. все автомобили Ford используют графен в каких-то частях двигателя. Они позвонили узнать, какие еще новые интересные материалы сейчас изучаются в нашей лаборатории. Графен очень хорош для печатной электроники. Есть класс электронных устройств, которые очень простые, для них не нужны какие-то сложные технологии, как кремниевая технология. Эти устройства можно просто напечатать на принтере. Поэтому мы делаем графен, режем на очень маленькие кусочки, буквально микрон или меньше, и делаем из этих кусочков чернила и просто ими печатаем.

– Я ими рисую, да. Мне их пришлось немножко модифицировать, чтобы они лучше смачивали рисовую бумагу, на которой я рисую. У одного из стартапов Университета Манчестера есть завод в Китае, который производит печатную электронику на основе графена и других материалов. В частности, я беру на этом заводе графеновую краску, ее немножко модифицирую и рисую.

– Графеном я сейчас практически не занимаюсь. Мы поняли через какое-то время, что графен не единственный. Он был самым первым двухмерным материалом, самым, наверное, интересным, но он не единственный. Оказалось, таких материалов в один атом толщиной можно создать огромное количество. Я обычно шучу, что если мы берем обычный простой карандаш и рисуем, то у нас получается графен. Еще можно взять цветные карандаши, из них получатся другие материалы. Это шутка, но в ней есть доля правды. Ученые во всем мире сейчас очень много занимаются другими материалами, которые тоже в один атом толщиной. Это стало возможно после графена. И как продолжение этого мы делаем сейчас искусственные материалы. Представьте, что вы пришли в лабораторию, у вас есть один слой графена, один слой другого материала, полупроводник, изолятор. Дальше вы можете их начать складывать и смешивать разные материалы. То есть вы делаете искусственный материал, который в природе не встречается, но вы его складываете с атомарной точностью. У нас студенты это делают буквально руками, по одному слою. Получается довольно-таки толстый набор, и свойства можно контролировать на атомарном уровне, можно какую-то функциональность туда вводить. Мы делаем транзисторы, диоды, фотодетекторы, другие устройства на основе таких материалов.

Что делать в пятницу вечером

– Мне всегда хотелось научиться рисовать. Мне всегда казалось, что я смогу, но я себя останавливал, поскольку я думал, что, наверное, таланта у меня не хватает, а что-то просто так делать – плохо. То есть до какого-то времени я себя просто сдерживал и даже не пытался. Рисовать начал, уже будучи научным работником. Основной продукт ученого – это статья. Открытие – не продукт. Продукт – это когда вы к формуле написали статью, объяснили другим людям. И для статьи всегда нужны иллюстрации, это самый простой способ донести что-либо до людей. Я всегда такие иллюстрации делал сам. Мне очень нравилось рисовать, чтобы это было красиво, понятно и доступно. До какой-то степени я это свое увлечение сдерживал, но в какой-то момент так получилось, что я начал рисовать.

– Мне немного обидно, что у меня не было художественного образования. Мама решила, что не хочет насиловать психику ни мне, ни моей сестре, и нас не отдали ни в музыкальную школу, ни в художественную. В этом смысле мы были абсолютно нормальными детьми, время проводили во дворе. Но зато у меня было хорошее техническое образование. Я проводил очень много времени с отцом, мы занимались автоспортом: он багги, я – картингом. Разумеется, все делалось нами самими на коленке, мы точили, варили.

– Только для себя.

– Одна из причин, почему я рисую в китайском стиле, – это нехватка времени и, наверное, нехватка усидчивости. Мне нужно знать ответ сегодня и сейчас. Это опять же, почему я выбрал именно то направление науки, в котором работаю. Разные области науки устроены по-разному. Есть огромные научные проекты, в десятки тысяч людей. Делаешь свой проект, и через пять лет он может еще не закончиться. Мне это не очень нравится. Не то, что это плохая наука, просто это не соответствует моему темпераменту.

– Да. Графен мы извлекли где-то минут за 10. Мне очень нравится в той науке, что я делаю, что я могу прийти утром с идеей, а к вечеру уже сделаю образец, его померяю, у меня уже будет ответ. Немного утрирую, но близко к правде. Так что наука и китайское искусство для меня где-то сродни, вам нужно закончить картину буквально на одном дыхании, пока вы находитесь в каком-то определенном душевном состоянии. Нарисовать дважды одну картину не получится. Я знаю, что если я сегодня остановлюсь, то завтра это уже работать не будет. То же самое в физике. Негласное правило для студентов: если сегодня эксперимент идет, то нужно продолжать и не останавливаться, потому что завтра уже что-то будет не так. И видимо, это отсутствие усидчивости у меня с детства, т. е. мне хотелось что-то нарисовать очень большое, красивое, но не прикладывая много усилий. Поэтому трюк от Сент-Экзюпери с удавом и слоном я выбрал как свой любимый. Я когда узнал этот трюк, то мгновенно понял, что это мое. И я все стал рисовать ровно в таком стиле. Я абсолютно не шучу.

– За 10 минут пришла идея, которую мы проверили, и она сработала. После этого потребовался еще год, чтобы получить графен. Но главное – это идея. Идея извлечь графен родилась из так называемых пятничных экспериментов, friday evening experiments. Андрей Гейм, он тогда был моим научным руководителем, установил правило: периодически нужно делать что-то вне основного направления деятельности. Графен был одним из таких экспериментов. Идея была такая: можем ли мы сделать транзистор из графита и мы знаем, что для этого нужно сделать очень-очень тонкий слой графита. Взяли кусок дорогого графита, дали его китайскому студенту, дали ему полировочную машину – иди, отполируй. Он пришел через неделю с горкой пыли. Вот, еще графит есть? Ну, бог с ним, нет и нет, ладно. И забыли про это. А в это же время в соседней лаборатории наши коллеги запускали новый прибор под названием сканирующий тоннельный микроскоп. Металлическая иголка движется над поверхностью, меряет ток между этой иголкой и поверхностью, и поверхность должна быть идеально гладкой. И уже лет 40 для этого используется графит. Почему графит? Потому что его можно отщепить клейкой лентой, у вас получится очень гладкий скол, при этом абсолютно чистый. Там можно увидеть даже атомы с помощью этого микроскопа, т. е. они всегда клейкой лентой отщепляли, эту ленту выбрасывали, вот у вас остается чистая поверхность. Причем все этот способ знают, и я знал в свое время. Это произошло просто в правильный момент. Я про это думал, осталось только поднять эту ленту из мусорного ведра, перенести чешуйки графита на какую-то подложку, приделать контакты и измерить электронные свойства. За какие-то пять минут я сделал образец, и буквально первый же образец показал результат, что это можно использовать как очень-очень плохой транзистор, т. е. стало понятно, что это правильное направление, и после этого потребовался еще год, чтобы дойти до графена.

Почему никто до этого так не сделал? Сложно сказать. Наверное, много причин. Во-первых, все, включая нас, знали, что это невозможно. Я не знал, до какого момента можно делать все тоньше и тоньше, но вся моя практика работы с нанотехнологиями мне подсказывала, что один слой точно нельзя получить. Он будет неустойчивым, распадется, что-то еще с ним случится. Я уверен, что все другие ученые тоже это знали. А второе, почему это получилось, – у нас все-таки оборудование, наш опыт по измерению электронных свойств немножко был побогаче, чем у других людей.

Проблема велосипеда

– Не поверите, я даже не предполагал, что стану ученым. В 1997 г. закончил институт. А тогда пошла мода на то, что нужно зарабатывать деньги, идти в бизнес, я довольно серьезно этим занимался, фактически очень мало учился. У нас была строительная компания, мы строили, были специалистами по кровле. Я несколько лет практически приходил в институт, чтобы сдавать экзамены, а в основное время зарабатывал деньги. Потом, слава богу, мне это надоело, я вернулся писать диплом и остался в науке. Мне просто стало скучно в бизнесе.

– Однажды нас, студентов, позвали подрабатывать клакерами за контрамарки. Мы в Большом работали. Мне, конечно, в этом смысле очень повезло. Я пересмотрел весь балетный репертуар Большого, и не по разу, это было здорово. А дальше, в 1994-м, был период, когда в Москве ставили сразу несколько «Гамлетов». Это была очень свежая струя, это было откровение. Но учеба, а потом работа, а потом все вместе отнимали большую часть времени. В тот момент я очень плохо себе представлял, что такое современное искусство.

– Я абсолютно в этом уверен.

– А вам это нужно? Вы видите, когда это произведение искусства, а когда просто рисунок. По каким признакам это видно, я вам не смогу объяснить, но это где-то внутри заложено, что-то исходит из этой картины. Я уже рассказывал, что я учился китайскому искусству, рисовал лотосы, бамбуки.

– А потом нарисовал велосипед. Потом [председатель правления ярмарки современного искусства Viennacontemporary] Дима Аксенов у меня его купил. Думаешь – велосипед, я еще таких велосипедов нарисую. С тех пор я больше не могу его нарисовать. Я не знаю, почему. Я же физик, а не метафизик. Я абсолютно рациональный человек. У меня никаких сдвигов в голове нет, я научные статьи публикую по-прежнему. Но с велосипедами проблема. И понимаете, я вам могу какую-то историю про этот велосипед рассказать, но почему этот отличается от вот этого, я вам никогда объяснить не смогу.

– Оно работает на художника, это правда, на историю искусства работает оно или нет, я в этом не уверен. Я думаю, что искусственный интеллект останется в искусстве, мы его будем применять каким-то образом. То, что сейчас происходит, это такой процесс обучения, мы пытаемся понять, как же это делать. Вы видите, очень много похожих работ появляется. Это нужно пережить. Я думаю, что искусственный интеллект будет одним из инструментов, это очень мощный инструмент. Он уже появился, от этого не избавиться. Нужно ли будет объяснять, что он делает? Я думаю, что нет.

– Если он будет делать красиво, – это одно, но я думаю, вы сами почувствуете, когда он будет делать настоящее искусство, а когда нет. Уже сейчас видно, где это просто производство, а где это реально искусство.

– Я думал про это, и мне кажется, что у нас хватает проблем в science и хватает проблем в art. Если они сами смешаются, то замечательно. Почему я выбрал именно китайское искусство? Когда я подхожу к полотну, к бумаге и беру кисточку, я не всегда знаю, что я буду рисовать. Если это имеет отношение к science, замечательно, но я не буду себя специально заставлять рисовать что-то, что имеет отношение к науке. Зачем себя вгонять в дополнительные рамки? Поверьте, у меня не так много работ, которые мне нравятся. В год, может быть, 10–20. Те, которые мне не нравятся, я никому не показываю, я их выбрасываю.

Сэр Костя

– Дима мне очень помог. Он мне помог с выставками, у меня какие-то картины стали продаваться. Я подумал: а почему бы мне не стать не физиком-художником, а художником-физиком, может быть, просто художником? Но в какой-то момент понял, что я этого не хочу и даже боюсь. Потому что мне очень нравится, что я рисую, когда хочу. И если у меня не получается сегодня, завтра и месяц ничего не получается, меня это не волнует. Значит, мозг работает в другом направлении, значит, он больше ориентирован на физику. А если бы мое существование от этого зависело, я бы начал волноваться, я бы начал где-то халтурить. Сейчас я выставляю, и делаю, и продаю только те картины, которые мне на самом деле нравятся.

– Я заинтересован только в том, что каждая выставка требует подготовки и вы начинаете про это думать, это некий стимул, как себя вывести на правильное мироощущение. В этом смысле мне нравится. В частности, я недавно стал готовиться к выставке в Оверни, это во Франции, – это совместная выставка с современной художницей Кейт Доуди, у меня с ней несколько проектов. В Оверни выставка будет на бумажной фабрике, это одна из старейших, может быть сейчас самая старая бумажная фабрика. Нобелевские дипломы печатаются на их бумаге. Очень маленькая фабрика, делают бумагу вручную. Кейт познакомила меня с этими людьми, мы решили: а почему бы не сделать маленькую выставку у них? Я попробовал рисовать на их бумаге, получается по-другому, чем на рисовой (которую использую обычно).

– Графеном и чернилами получается по-другому. Ощущения совсем другие и техника совсем другая, чем на рисовой бумаге, поскольку впитывается гораздо хуже, но там можно другие методы использовать. Я научился с этим работать, там можно снимать лишнюю краску, возникают другие техники. Я какое-то время назад стал готовиться к этой выставке и очень много стал рисовать на их бумаге.

– Меня всегда поражала китайская графика, каллиграфия. В этом смысле она очень похожа на науку. Все, что вокруг нас, очень сложно. Например, вам надо измерить показатель преломления воды в этом стакане. А кругом люди говорят, создают колебания, поверхность неровная, а вода газированная. Но когда вы делаете эксперимент, вам надо убрать все лишнее и оставить только то, что вы хотите, – показатель преломления чистой воды. В этом искусство экспериментатора – как ослабить все ненужные эффекты и усилить то, что нужно. Китайская живопись работает так же. Вы никогда не рисуете с натуры. Вы рисуете свое ощущение.

Есть китайские картины, где за 5–10 штрихов передается какой-то безумно широкий диапазон настроений. Мне до этого еще очень-очень далеко. Это виртуозное владение не только кистью, но еще и собственным мозгом. Вот это вычленение главного важно и в физике, и в китайской живописи.

– Да, причем даже дважды, я еще в Голландии рыцарь. Меня это немножко коробит. Например, у Кейт Доуди была служба в соборе Святого Павла в Лондоне в честь ее работы с беженцами. Я читал там проповедь, и один из клириков ко всем обращался нормально, а ко мне – «сэр Константин». Я ему объясняю, что просто Костя. Еще проще – Коста, как кофе. Он все равно – сэр Коста. Кейт пришлось вмешаться: «Давайте «сэр» уберем, просто Костя».

– Ничего с этим поделать я не могу – знаю, что это сказывается. Поэтому самое важное то, что я свои работы посылаю своему учителю в Китай. Кто не соврет, так это он. Он честно говорит, когда это полное дерьмо, а когда хорошо. Я совершенно четко осознаю, что есть огромное количество людей, которые талантливее, чем я. Но признание – это полезно. Страдание не всегда полезно. Есть предел, до которого это важно, но иногда похвала тоже очень важна. К художникам надо очень аккуратно относиться, очень ранимые люди.

– Очень, очень, очень сильно ранимые. Поэтому путь очень важен, но что здесь более важно – талант, трудоспособность, – всегда очень сложно предсказать. Когда я беру студента к себе на работу, я всегда смотрю на оба параметра. Без таланта, без хороших знаний, конечно же, в науке делать нечего. Но приходится работать очень-очень-очень много, и людей, которые не собираются работать, я к себе не возьму. Я думаю, что в искусстве то же самое. Талант важен, но работа важна тоже.

«Шаг вперед – и вон отсюда»

– Да, я побегал по Москве с арматурой. У нас воодушевление было, что нужно идти защищать демократию. Две вещи меня поразили в ту ночь. Мы всю ночь куда-то бежали, что-то завоевывали. Потом у «Известий» сидели, жгли костры, охраняли какие-то баррикады. Утром нас завели во двор горсовета, напротив памятника Долгорукому, и кто-то очень умный сказал, что борьба еще не закончилась, нам нужны решительные люди, кто готов взять в руки оружие, шаг вперед. Я и мои друзья сделали шаг вперед. Кто-то очень умный сказал: вот те, кто шаг вперед, – вон отсюда! Нас выгнали. Очень-очень-очень умный. Я приехал домой, мы жили в Долгопрудном, на Физтехе. Утром пришло осознание и похмелье от этого ночного приключения. С тех пор я понял, что я больше участвовать ни в какой революции не буду.

– В частности, да, но, в принципе, это нормально для ученого, что нужно поучиться в одной лаборатории, поучиться в другой. Когда вы сидите на одном месте, вы не развиваетесь. У меня появилась возможность, я решил, что нужно ехать. Я начал учиться в аспирантуре в Черноголовке, не закончил, уехал в Голландию, аспирантуру там тоже не закончил, уехал в Англию. У нас в институте учат физике очень хорошо, но нас не учат делать науку. Это две разные вещи. Я свою диссертацию нигде не защищал, мне не надо было. При этом мне страшно повезло, что я учился науке у Андрея Гейма. А потом так получилось, что Андрей в какой-то момент сказал: «Ну что, Костя, все, я тебе тут зарплату платил два года, давай сейчас сам». Я пошел, написал проект, мне дали грант, чтобы я сам себе зарплату платил. А потом они пишут: «Костя, а вы знали, что там есть одно условие: вы должны быть кандидатом наук, PhD?» У меня, разумеется, на это времени не было, я давно и думать про это забыл. Я бегал как headless chiсken, я этот диплом кандидата наук был готов в интернете купить. Сложно было, из Англии выгоняют, виза заканчивается. Деньги лежат, их надо брать, а без диплома нельзя. Отдельная история, как я этот диплом защищал в Голландии, было очень весело.

– Все, что могло пойти плохо, все пошло. Мне голландцы говорят: «Ладно, если за три месяца успеешь сделать диссертацию, давай».

– А для голландцев, учитывая педантизм их системы, три месяца – это как вчера. В Голландии еще нужно свою диссертацию издать как книжку с правильным ISBN-номером. Тиражом минимум 200 экземпляров: в одну библиотеку, в другую. Я приехал в издательский дом, там нужно выбрать обложку. Мне было сильно не до этого, но это нужно сделать. А переплет какой будем делать? А какие вообще есть? И тут кто-то такой же умный, как с автоматами: «Скажи честно, ее кто-нибудь будет читать?» – «Нет». – «Хорошо. Такой переплет и сделаем, чтобы ее можно было один раз открыть и все». А у меня уже виза закончилась, я подал на продление, паспорт где-то застрял, мне его прислали за три часа до вылета самолета. А тут еще обанкротилась компания, которой я летел из Англии в Голландию, мне пришлось покупать новый билет в последний момент. Я вбежал в зал, где защита происходит, успел. А защита происходит в Голландии так, что уже все предрешено заранее, но она должна длиться ровно час. Разумеется, никто реально твой диссер не читает, каждый человек по два вопроса приготовил – и все. А я был настолько во встревоженном, экзальтированном состоянии, что на эти вопросы ответы выпаливал как из пушки. И вот вопросы закончились, а время еще осталось. А защиту нельзя закончить раньше. Никто не хочет задавать вопросы. И сидит Андрей Гейм, он приехал на мою защиту, потому что ему почему-то нравилось приезжать в Голландию. Спасибо ему. Андрей, конечно, мой диссер тоже не читал, он в работе участвовал от начала до конца, но что я там писал, он не знает. И вот начальник этой комиссии понимает, что никто больше вопросов задавать не будет, тут его взгляд падает на Андрея: Андрей с Костей еще работает, он-то знает. И просит его задать вопрос. А Андрей понятия не имеет, о чем у меня диссер. Он встает и говорит: «Ну, это, наверное, слишком цинично – задавать Косте вопросы, потому что мы с ним всю эту работу вместе делали. Давайте я вам лучше расскажу анекдот, как Костя добирался к вам сегодня в Голландию». И он 20 минут им рассказывал анекдоты, как паспорт потерялся, как авиакомпания обанкротилась, как меня хотели из страны выгнать. Народ смеялся, время протянули, пока это не закончилось.

Теория небольших скачков

– Во-первых, я умею очень хорошо предсказывать, но только прошлое, будущее – нет. И тут я всегда вспоминаю цитату из Артура Кларка, который писал, что прогнозы – дело неблагодарное, они оказываются – по-английски это было laughably conservative – до смешного консервативными. Технологии развиваются квантовыми ступеньками. Возникает скачок, вы развиваетесь дальше. Ядерная энергия, или транзисторы, или гнущиеся дисплеи. К сожалению, человеческий мозг не может запрограммировать, какие скачки произойдут. Из этой точки мы можем линейно аппроксимировать. Я уверен, что на протяжении 5–10 лет произойдет один, а то и несколько маленьких скачков, которые в сумме нас сдвинут с этой линейной аппроксимации, либо просто ускорят ее, либо вообще отбросят в какую-то другую сторону.

– Нет, я бы не был так пессимистичен. Мы когда сделали графен, то очень быстро и энергично с ним работали, научные эксперименты, применение – это было очень весело, было замечательно, было единение огромного количества ученых по всему миру. Такого командного духа ни до ни после я не испытывал, но при этом я абсолютно точно знал, что это такая игрушка для лаборатории, что никогда в жизни это в практику не пойдет. Через 10 лет практически в каждой области технологий мы видим, что графену находят применение, в том числе в больших корпорациях. Это пример того, как я сам очень-очень сильно ошибался. Я знаю, что всегда будет происходить либо один большой скачок, либо много маленьких, которые дадут нам новые направления. Очень много людей говорят, что технологии так быстро развиваются, что человек становится ненужным. На самом деле то же самое происходило и до нас, научные открытия, которые делались в начале XX в. Казалось, вся физика уже создана, ученые не нужны. Сейчас у нас в сто раз больше ученых, если не в тысячу, и мы производим научное знание со скоростью в сто раз больше, чем оно производилось сто лет назад, и все равно количество работы, которое остается, еще колоссальное. Поэтому у меня есть некоторый оптимизм, что технологии, искусственный интеллект не вытеснят нас полностью. В какой-то краткосрочной перспективе – да, такое возможно, но потом мы найдем, чем нам заняться.