Самый молодой доктор наук в истории КФУ: «Девочка упала в обморок, когда позвал ее к доске»

Михаил Ягофаров: «Доктор наук — определенный статус, и вряд ли здесь нужны какие-то дополнительные пояснения. Это скорее стимул работать дальше» Фото: Андрей Титов

«Почему вода кипит при 100 градусах Цельсия, а тот же спирт — при 80?»

— Михаил, сайт КФУ в начале июня сообщил, что вы стали самым молодым в истории университета доктором наук. Льстит вам подобный статус?

— Конечно, льстит, это приятно. Докторская диссертация — большая работа, обобщение наших исследований последних 8 лет. И когда ты ее выносишь на суд общественности, оппонентов, диссертационного совета, волнуешься, как ее воспримут ведущие исследователи в твоей области. Хотя еще до стадии подготовки докторской материалы были опубликованы в ведущих журналах, прошли рецензию. Но приятно, что в конечном счете работа получила позитивные отклики, приехали оппоненты, ведущие специалисты из Москвы и Беларуси, был директор Института химии растворов РАН из Иваново, все это очень сильные специалисты в области термодинамики фазовых переходов. Было приятно получить от них одобрение.

— Название вашей докторской диссертации «Новые подходы к исследованию температурных зависимостей термодинамических функций фазовых переходов органических неэлектролитов». Можете объяснить ее суть нашему читателю, далекому от химической науки?

— Давайте я поясню каждое слово. Фазовые переходы — это процессы сублимации, плавления и испарения. Под органическими неэлектролитами подразумеваются соединения, содержащие углерод и неспособные к диссоциации на ионы. Это были наши объекты, и феномен, которому посвящена работа, — плавление, испарение и сублимация таких соединений. Главным образом мы исследовали энтальпии и энергии Гиббса фазовых переходов. Энтальпии — это тепловые эффекты данных процессов. Если вы брызнете на руку спирт или ацетон, то почувствуете холод. Он связан с тем, что жидкость испаряется с руки, при этом поглощая тепло нашего тела. Поскольку спирт или ацетон — жидкости более летучие, чем вода, то и испаряются они сильнее. И как раз с летучестью, с давлением насыщенных паров, с тем, насколько вообще идет легко процесс испарения или сублимации (переход из кристаллической фазы в газовую), связана энергия Гиббса. Двум этим термодинамическим функциям прежде всего посвящена работа.

У многих в детстве, наверное, возникал праздный вопрос: с чем связана летучесть, температура кипения веществ, почему вода кипит при 100 градусах Цельсия, а тот же спирт — при 80? Или почему лед плавится при нуле, а для парафина в свечке нужна температура повыше? На такие вопросы применительно именно к органическим соединениям мы отвечаем.

И надо понимать, что интерес к этим термодинамическим функциям и органическим соединениям не праздный, потому что давление насыщенных паров, их температурная зависимость, теплота испарения, сублимации и плавления определяют температурные режимы огромного количества индустриальных процессов, и для их оптимизации нужно получать экспериментальные значения данных параметров. Каждый год синтезируются тысячи, десятки тысяч новых соединений, и желательно заранее примерно представлять, какие у них будут свойства. Предсказательные подходы, которые разработаны, данную проблему существенно упрощают. Прямое экспериментальное определение параметров такого количества веществ едва ли возможно. Лабораторий, которые могут проводить эти дорогие, затратные по времени и кадрам измерения, не так много. И возможность заменить их расчетами дорогого стоит. Созданы подходы, которые позволяют получать термодинамические функции, их температурные зависимости для процессов испарения, плавления, сублимации органических неэлектролитов с точностью, которая сопоставима с экспериментальной.

— Для предприятий в каких областях это может быть полезно?

— Фазовые переходы повсеместно встречаются. Это любые процессы перегонки, разделения органических соединений, например кристаллизация лекарственных препаратов. Если мы имеем дело с какими-то новыми молекулами, то представление о том, какие у них будут термодинамические свойства, ценны.

Еще отмечу, что у нас прямо сейчас идет работа над проектом, посвященном проблеме получения тонких пленок органических полупроводников. Эти тонкие пленки — важный элемент оптоэлектронных устройств на основе органических материалов.

Мы с конкретными предприятиями не работаем, наши исследования носят прежде всего фундаментальный характер. Но есть достаточно много предприятий, которым это могло бы быть полезно, начиная с синтетических, те же предприятия, которые работают в области органической оптоэлектроники. Россия — одна из немногих стран, где освоили эту технологию. Есть подразделения «Ростеха», которые занимаются проблемами органической оптоэлектроники. Возможно, с ними в дальнейшем получилось бы какое-то сотрудничество.

— Что для вас самого означает присуждение ученой степени доктора наук?

— Доктор наук — определенный статус, и вряд ли здесь нужны какие-то дополнительные пояснения. Это скорее стимул работать дальше. Кроме того, докторская степень, если я не путаю, нужна для того, чтобы получить должность и звание профессора.

«Олимпиадники — это ребята с определенным складом ума, которые готовы много учиться, работать, может, где-то слишком самолюбивы, но главное, что с тягой к знаниям и самоутверждению» Фото: © Алексей Куденко, РИА «Новости»

«Страсть к химии пришла, когда в школе начался тот самый предмет химия»

— Как вы пришли к нынешнему успеху? Всегда были вундеркиндом?

— С раннего детства в мое образование и воспитание очень много усилий вложили мама и бабушка. Потом я попал в 131-ю школу Казани. Это вполне конкретный и очевидный уровень образования. Благодаря олимпиадам попал в КФУ, и там за меня серьезно взялись на кафедре физической химии. Мой учитель Борис Николаевич Соломонов и преподаватели кафедры нас готовили к олимпиадам. Очень много возможностей оказалось дано, грех было ими не воспользоваться. Так что в значительной степени я попал в удачное время в удачное место и сам не сплоховал, потому что и с моей стороны было приложено много усилий.

— Давайте по порядку, начнем с семьи и школы.

— Мои родители — врачи, бабушка — учитель химии, так что к этому какая-то предрасположенность была, хотя до 8-го класса я больше всего увлечен был математикой. Страсть к химии пришла, когда в школе начался тот самый предмет химия, благодаря моей учительнице Альфие Блигвардовне (Хабибуллиной — директору казанского лицея №131 — прим. ред.). И потом когда в университете я попал на кафедру физической химии, то окончательно в нее влюбился. Было интересно и в олимпиадах участвовать, и просто узнавать, как устроены атомы, в целом мир, исходя из того, какие представления нам дает химическая наука.

Все еще «великая Блигвардовна», министр «от сохи» и плеяда сильных частных школ

— Вам здорово помогло олимпиадное движение на пути к научной карьере?

— Я в них участвовал с самой начальной школы более-менее успешно, в математике до республиканского уровня доходил. С химией все получилось лучше. Когда я заканчивал 8-й класс, химфак КФУ проводил научную олимпиаду, отбирали ребят, которые хорошо разбираются в математике, физике и химии. По итогам этой олимпиады я попал в пул учеников, с которыми активно занимались и сразу готовили к всероссийской олимпиаде по химии. Мы ходили на химфак каждую неделю, с нами занимались преподаватели, у которых у самих уже был очень приличный опыт — золотые медалисты «всеросса» (всероссийская олимпиада — прим. ред.) и «межнара» (международная олимпиада — прим. ред.). У нас была сильная параллель в школе, в 9-м классе в нашей школе было три победителя всероссийской олимпиады из пяти. Это была очень конкурентная среда, в которой хотелось работать и в дальнейшем благодаря подготовке, конкурентной среде, бэкграунду получалось побеждать.

В 10-м классе я отобрался на международную олимпиаду по химии и стал серебряным медалистом, в 11-м в совершенно драматичных условиях я на нее не прошел, притом что между 10-м и 11-м классами проводится общий отбор. Но мне не хватило 0,05 балла из 100: у меня было 61,34 балла, а у опередившего меня — 61,39. То, что я не получил золотую медаль на международной олимпиаде, тогда стало для меня трагедией, но, с другой стороны, и стимулом больше учиться и работать.

— В студенческие времена олимпиады продолжились?

— Да, я закрывал гештальт. Съездил на олимпиаду международную уже студенческую и получил там поочередно бронзовую, серебряную и золотую медали. Так что закончилось все благополучно. И я продолжил тренировать новых ребят, давать им знания олимпиадные (Ягофаров был одним из тренеров Никиты Перова — золотого медалиста 55-й международной химической олимпиады в Швейцарии в 2023 году — прим. ред.), и считаю это важным элементом работы.

Олимпиадники — это ребята с определенным складом ума, которые готовы много учиться, работать, может, где-то слишком самолюбивы, но главное, что с тягой к знаниям и самоутверждению. Думаю, такие ребята, как и я, очень подходят для того, чтобы заниматься научной работой, потому что она с олимпиадами в определенной степени схожа, хотя, безусловно, есть важные отличия. Мы сейчас продолжаем многое делать для того, чтобы в Казани оставались олимпиадники, чтобы они оставались в КФУ. В моей группе, когда я учился, было 6 олимпиадников-«всероссников». Конечно, с ними было интересно, была конкурентная борьба, и я думаю, что это тоже внесло определенный вклад в мой уровень образования.

«Я был абсолютно уверен в том, что делаю классную работу, и на конференциях слышал подобное мнение, поэтому имелась уверенность, что незачем уезжать» Фото предоставлено Михаилом Ягофаровым

— Поэтому вы и решили остаться в Казани и после школы, и после учебы в КФУ?

— Я много в каких университетах был, ездил на олимпиады, сборы, турниры и в СПБГУ, и в МГУ, и в Физтех [МФТИ]. Я видел инфраструктуру, преподавателей и мог сравнивать. У нас в КФУ инфраструктура, совершенно уверенно могу сказать, была лучше по научному оборудованию, обстановке лабораторий. К нам регулярно на экскурсии приезжают разные делегации, они всегда удивляются, как у нас здорово, какое оборудование, сколько молодежи — это тоже ведь важно. Поэтому для меня выбор оказался простым, хотя были одноклассники, которые уехали: кто-то принципиально хотел быть подальше от семьи, кто-то желал увидеть новый город, кто-то считает, что в Москве будет больше полезных знакомств. Я боялся, что ребята, которые уехали в Физтех, обгонят меня по математике, поэтому старался сам сверху доучиваться по математике, читал другие лекционные курсы, учебники. Наверное, этого оказалось достаточно.

Тут еще у меня была небольшая история. Олимпиада по химии отличается от олимпиады по математике. Для того чтобы побеждать в химической, достаточно освоить основы университетской программы. Если ты подучил программу третьего курса, владеешь основными моментами, то будешь побеждать. Для нас этот процесс изучения университетской программы, местами тяжелый и скучный, особенно когда ты школьник, мой учитель Борис Николаевич в какой-то степени упростил. Он сказал: «Давайте вы будете сдавать экзамены на химфаке заранее». И в 10-м классе я сдавал экзамены за первый и третий курсы по органике и неорганике. Получилось, что к первому курсу я значительную часть университетских экзаменов сдал, и мне не надо было ходить на лекции. И на первом курсе я досдал экзамены за четвертый и пятый курсы. Так что химические дисциплины в значительной части у меня были завершены и оставалось больше времени на научную работу.

Со второго курса под плотным руководством Бориса Николаевича Соломонова я взялся за научные исследования, и там все достаточно неплохо продвигалось. К пятому курсу я стал соавтором уже 12 статей в высокорейтинговых журналах как раз по теме диссертации, сначала кандидатской, а потом это все развилось и в докторскую. Я был абсолютно уверен в том, что делаю классную работу, и на конференциях слышал подобное мнение, поэтому имелась уверенность, что незачем уезжать. Я чувствовал, что здесь все классно, что обладаю достаточно высоким уровнем, а рядом коллеги, с которыми можно говорить, не везде такое есть, а также здесь классная инфраструктура, приборы. На первом году аспирантуры все это сложилось в кандидатскую диссертацию, так что я стал кандидатом химических наук в 22 года, а вопрос об отъезде не стоял.

— Как так вышло, что в 10-м классе вы сдали университетские экзамены?

— Зачетки у меня не было, просто договорились с преподавателями благодаря Борису Николаевичу, что, когда приду на экзамен, помните, что я все сдал.

«Мы переориентировались на Китай, закупаем реактивы у них. Но если раньше они приходили с бирками, где было указано 99,9 процента чистоты, то сегодня приходят реактивы из КНР, и на них написано 98–99 процентов» Фото: Сергей Елагин

«В Китае, Индии и Иране сильных лабораторий по термодинамике фазовых переходов пока, насколько мне известно, нет»

— А во время международных поездок не было желания осесть где-то там, за границей?

— Мы активно с международными коллегами сотрудничали и продолжаем, хотя, конечно, взаимодействие стало немного сложнее в том плане, что ездить туда-сюда проблематично из-за того, что визу тяжелее оформить. Но я вполне понимал уровень исследований там, понимал, как он соотносится с уровнем исследований у нас. Конечно, сотрудничество — это всегда здорово, это обмен идеями, хотя у меня не было ощущения, что там лучше и надо туда уехать. Понятно, переезжать с места на место полезно, потому что ты меняешь круг общения, но меня устраивал мой и те возможности, которые дает мне университет.

— Наверняка основные связи были с Европой.

— Главным образом с Германией, у нас с 2017 года выполнялся мегагрант совместно с профессором Кристофом Шиком из Ростокского университета. Он один из создателей метода сверхбыстрой калориметрии, и у нас была открыта такая лаборатория в Казани. Он к нам приезжал, мы тоже ездили в Росток, учились и осваивали особенности метода.

— Сложнее стало заниматься научными исследованиями после того, как границы оказались полузакрытыми?

— Принципиальных проблем, которые мне помешали бы выполнять научную работу, нет. Мы продолжаем делать классные исследования, и у нас нет проблем с публикациями результатов, по-прежнему классная инфраструктура, оборудование. Есть какие-то моменты в области поставки реактивов, хотя это всегда было тяжело. Они и раньше год шли, а сейчас еще и по завышенной цене, и мы переориентировались на Китай, закупаем реактивы у них. Но если раньше они приходили с бирками, где было указано 99,9 процента чистоты, то сегодня приходят реактивы из КНР, и на них написано 98–99 процентов. Мы их проверяем сами, если нужно, очищаем.

— Кроме «реактивного» сотрудничества с Китаем, открылись ли еще какие-то новые международные двери?

— Если говорить о моих коллегах, то они ищут новые возможности и с Индией, и с КНР. Но дело в том, что термодинамика фазовых переходов — это классическая и достаточно сложная область, лидерами которой были всегда Россия, Беларусь, Германия, Англия, США, Япония, Швеция, Чехия и Португалия. А в Китае, Индии и Иране сильных лабораторий по термодинамике фазовых переходов нет, поэтому мы не рассматриваем такие возможности. Может быть, в будущем что-то изменится.

— Каких-то проблем для инфраструктуры научных исследований санкции не принесли?

— У нас уже она есть, и затруднений не возникает. Риски того, что оборудование постареет, сломается, износится, конечно, есть, но будем с этим как-то справляться.

«Я действительно начал очень рано преподавать. Свое первое занятие провел еще 11-классником для 8-классников в рамках олимпиадной подготовки» Фото: Андрей Титов

«Какую-то дисциплину в аудитории я стараюсь поддерживать»

— Нравится ли вам преподавать?

— Я люблю преподавать, это интересно. Преподавание — момент, который помогает тебе систематизировать свои знания. И благодаря тому, что я готовлюсь к занятиям, узнаю о предмете гораздо больше, чем когда я готовился к экзамену. Нужно донести до аудитории, причем не до одного конкретного человека, а до 30, информацию и подумать заранее за каждого, чтобы все было понятно. Так что это интересный процесс и как поддержание своих знаний в форме, и как взаимодействие со студентами.

Отношение к молодому преподавателю? С этим проблем никогда не было. Я действительно начал очень рано преподавать. Свое первое занятие провел еще 11-классником для 8-классников в рамках олимпиадной подготовки. И со студентами тоже начал рано работать, все было прилично, чинно. Сейчас веду физическую химию, в нее входят курсы термодинамики и химической кинетики.

— А были студенты, которые называли вас любимым преподавателем?

— Да, такое имело место. Думаю, ко многим преподавателям так относятся. Если ты как-то стараешься, находишь со студентами общий язык, то благодарность всегда есть.

— Вы строгий или демократичный в аудитории?

— Тут надо сравнивать себя с другими преподавателями, относительно них где-то посередине. Не могу сказать, что я очень строгий, скорее спокойный и демократичный, но какую-то дисциплину я стараюсь поддерживать.

Но я всегда стремлюсь получать от студентов на занятии отклик, регулярно их зову к доске, чтобы они были вовлечены. Для меня очень важно, чтобы студенты выполняли и самостоятельную работу. Если они станут делать домашку, то освоят предмет, а если не будут, то времени в любом случае не хватит.

— А ваших зачетов и экзаменов студенты боятся?

— Мне кажется, студенты перед экзаменами сильнее волнуются, чем стоит. С другой стороны, это хорошо, я их специально заранее готовлю к тому, что будет тяжело. А спрашиваю не настолько жестко, как следует из моего накручивания. Правда, на паре у меня однажды девочка упала в обморок, когда я позвал ее к доске…

— Воспитательной работе время уделяете?

— Мне кажется, в 26 лет тяжело на воспитание работать.

— Каким вы видите идеального университетского преподавателя, стремитесь ли сами быть таковым?

— Я конкретно ощущаю, что мне есть куда расти, мне иногда самому не хватает организованности как преподавателю. Обычно бывает большая нагрузка и по науке, и по преподаванию, и совмещать это все достаточно сложно. Хочется, чтобы было больше времени на подготовку к занятию, чтобы обновить какие-то контрольные, материалы. Не всегда у меня получается, как у опытных преподавателей, давать все определения под запись под диктовку. Иногда я слишком быстро говорю и знаю, что мне это надо исправлять.

«Мне с детства было очень любопытно, что находится за пределами Вселенной, я постоянно спрашивал обо всем маму. Не всех терзают такие вопросы, а если терзают, то это весьма важная предпосылка к тому, чтобы молодой человек остался в науке» Фото предоставлено Михаилом Ягофаровым

«Мечты в фундаментальной науке не может быть»

— Есть ли сегодня у молодежи перспективы реализоваться в фундаментальной науке?

— Путь в науке непростой, и обычно это взаимодействие между двумя людьми: молодым человеком и научным руководителем, по крайней мере у нас, в естественных науках. Ты приходишь в лабораторию, и значительную часть времени, особенно на первых порах, главную роль в твоем становлении играет научный руководитель. Успех зависит от того, насколько вы оба прилагаете силы. Не всегда у молодежи есть желание, запал и понимание, почему наука — это интересно, и, в принципе, не всем надо заниматься наукой. Мне с детства было очень любопытно, что находится за пределами Вселенной, я постоянно спрашивал обо всем маму. Не всех терзают такие вопросы, а если терзают, то это весьма важная предпосылка к тому, чтобы молодой человек остался в науке.

С позиции научного руководителя я понимаю, что это довольно нелегко, потому что и сам этим занимаюсь. Чтобы придумывать для учеников темы, задачи — это должны быть интересные, фундаментальные задачи общего уровня, что-то парадоксальное, когда ты находишь противоречия в сложившемся мировоззрении, в идеях, которые до тебя высказывали очень умные люди. Не всегда есть время и возможность придумывать что-то такое, и иногда это вина научного руководителя, что он отвлечен на что-то другое, а иногда — молодых людей, которые недостаточно мотивированы.

Для меня мотивация сыграла большую роль в образовании, была полезной, потому что когда ты приходишь в лабораторию, то отчетливо понимаешь, зачем учил страшные вещи на первом-третьем курсах, и начинаешь их переучивать, потому что, если ты чего-то недопонял, ты не сможешь решить эти потрясающе интересные задачи.

— Научный руководитель проходит весь путь со своим учеником или только указывает на него?

— По-разному. Здорово, когда у научного руководителя есть возможности и силы помогать ученику на всем пути. Сначала это погружение в научную область: посоветовать литературу, указать проблематику, сформулировать задачи, которые надо будет решать, помочь освоить методы, направлять на исследовательском пути, не давать уйти в сторону. Если ты искренне интересуешься наукой, то ты любопытный и хочется узнать все. Но если ты будешь пытаться действительно узнать все, объять необъятное, то есть риск, что ничего не поймешь, нужна концентрация. Для меня Борис Николаевич [Соломонов] все это делал. Многие научные руководители считают, что на каком-то этапе можно оторваться и поглядывать издалека на своих учеников, у кого-то нет времени, кто-то искренне считает, что правильнее другой режим работы.

— Есть ли у вас какое-то хобби?

— Одно из моих хобби, которое занимает больше всего времени, — это интеллектуальные игры «Что? Где? Когда?». Сейчас еще в Казани много квизов, квестов детективных, я прохожу их с друзьями. Играю по вечерам в шахматы. Хотелось бы больше физической активности, одно время ходил в спортзал и надеялся, что после защиты диссертации вернусь, но пока не получается. Очень люблю музыку и когда-то научился играть несколько песен на гитаре. Тоже надеялся, что после защиты сяду, но пока тоже нет возможности.

— А ЧГК вы занимаетесь профессионально?

— Это спортивный формат, не элитарный, в телевизоре я не был. Мы играем в суперлиге брейн-клуба РТ и ходим на разные любительские турниры. В студенческие годы мы могли занимать призовые места на региональных, республиканских турнирах, на взрослом уровне это гораздо реже происходит, потому что есть те, кто повзрослее и чаще этим занимается. У них больше эрудиции и наигранности.

— Позволяет ли ваш основной род занятий достаточно зарабатывать?

— Да, мне вполне хватает.

— Что по поводу личной жизни, остается ли на нее время?

— У меня есть девушка.

— А есть ли у вас мечта как у ученого?

— Когда-то у меня была мечта защитить докторскую, но это на самом деле не научная мечта. Если мы говорим о научной мечте, то это какое-то свершение именно в науке, которая бывает фундаментальной и прикладной. В прикладной есть какой-то результат, о котором можно мечтать, например коммерциализировать производство. А фундаментальная наука — это процесс. Одно время я горел идеей обобщить представления о теплоемкостях жидкостей, потому что к концу ХlX — началу XX века было понятно, от чего зависит теплоемкость газа, Энштейн, Дебай предложили модель теплоемкости кристалла, а вот с жидкостями до сих пор все не очень ясно. И я думал, было бы здорово что-то такое разработать. Но постепенно понимаешь, что теорию всего мы вряд ли когда-то получим, а мечты в фундаментальных исследованиях может не быть. Хотелось бы всегда оставаться на таком высоком уровне исследований, когда ты их делаешь, смотришь результаты и понимаешь, что они круче, чем у других исследователей в этой области.