Saruna par fiziku Ķengaragā ar skatu uz Daugavu

Līga Grīnberga, Cietvielu fizikas institūta zinātniskā sekretāre: – Šādas konferences sākās 2006. gadā, un iemesls zināmā mērā bija saistīts ar valsts pētījumu programmām,  kā dažkārt saka, ar valsts uzsaukumu dažādās pētniecības jomās, un viena no tām bija materiālzinātne. Bija programmas, kas izvēlējās paveiktā apkopojumu un izvērtējumu veikt mazākā lokā, savukārt Cietvielu fizikas institūts tolaik izlēma, ka būtu noderīgi to veikt, paskatoties uz sevi starptautiskā kontekstā. Un no šā viedokļa starptautiska konference ir atbilstošs formāts, jo ārvalstu viesus diez vai var turēt aizdomās par to, ka viņi tikai paslavēs bez lielākas intereses par to, ko mēs darām. Izrādījās, ka šādu konferenču Baltijas reģionā arī nav, un laika gaitā mēs no situācijas, kad konferencē piedalās apmēram simts pētnieku, no kuriem sešdesmit ir vietējie, esam izauguši dubultīgi, no apmēram 50 līdz 150 stenda referātiem. Turklāt pie mums brauc savās jomās vadošie cilvēki, piemēram, šogad Anatolijs Frenkels, kurš ir starptautiski atzīta autoritāte jomā, ko mazliet vienkāršoti varētu apzīmēt par spektrālo sinhrotroniju.

Kādi visā šajā daudzveidībā ir virzieni, par kuriem Cietvielu fizikas institūts, tēlaini izsakoties, var teikt – lūk, šīs ir mūsu tēmas!

Anatolijs Šarakovskis, Cietvielu fizikas institūta direktora vietnieks mācību darbā: – Te varētu minēt, piemēram, Alekseju Kuzminu, kurš izstrādājis modelēšanas metodes, kuras pieskaņotas darbam, kas notiek sinhrotronos. Mums ir arī ļoti spēcīga teorētiķu grupa. Noteikti jāmin arī Linards Skuja, kas pēta dažādus ar amorfo silīcija dioksīdu saistītus jautājumus, viņam ir laba sadarbība, piemēram, ar japāņu speciālistiem.

Kas ir “teorētiķu grupa”? Izklausās kā spiegu romānos...

Anatolijs Šarakovskis: – Tā kopējā filozofija, ja tā var teikt, ir tāda – mēs sintizējam kādu materiālu un pēc tam eksperimentāli veicam pētījumus ar šo materiālu, lai noskaidrotu tā īpašības, lietojamību utt. Otrs koncepts ir tāds, ka šis materiāls tiek modelēts. Var gadīties, ka teorētiķi pēta tādus materiālus, kādus eksperimentāli nemaz nevar iegūt, bet vienlaikus jāsaka, ka teorētiķi var paredzēt īpašības materiāliem, kuru sintezēšanai būtu nepieciešams daudz laika un resursu. Andris Šternbergs, Cietvielu fizikas institūta direktora vietnieks zinātniskajā darbā: – Es te gribētu papildināt par šo teorētiķu, ja tā var izteikties, spēlēšanos ar kāda materiāla iespējamo struktūru un īpašībām. Ir iezīmējies virziens, ka šī spēlēšanās notiek nevis ar lieliem elementiem, bet molekulu un atomu līmenī. Un – nanotehnoloģijas tiešām ļauj “salikt” jau šajā līmenī materiālu tā, kā domājuši teorētiķi. Mārtiņš Rutkis, Cietvielu fizikas institūta direktors: – Es uz jautājumu atbildētu plašāk, jo Cietvielu fizikas institūts ir struktūra, kas sevī ietver tiešām ļoti dažādas grupas. Teorētiķi ir specializētas grupas, kas orientētas uz savas ekselences pielietošanu dažādiem uzdevumiem. Viņi darbojas galvenokārt kā partneri ārzemju pētnieku grupām, kurām var, lūk, piedāvāt savas ekselentās zināšanas. Tas, ko, raugoties no Cietvielu fizikas institūta viedokļa, gribētos, būtu lielāka līdzdalība tajā, ko mēs varētu saukt par pielietojumu, jo pretējā gadījumā to paņem kāds cits. Tas būtu dramatiski salīdzināms ar mūsu metālapstrādi, kas ražo Volkswagen auto izpūtējus, saņem par to x, savukārt Volkswagen savu produktu jau pārdod par pavisam citu cenu. Tajā pašā laikā nevar noliegt, ka šīs grupas nodrošina institūtam zināmu statusu tieši fundamentālās zinātnes aprindās. Un tad ir grupas, kas cenšas radīt kādus, izteikšos vienkāršoti, materiālus, bet ir jāsaprot, ka mūsu vietējās kapacitātes ir par maz milzu izrāvienam. Līdz ar to mūsu uzdevums ir veicināt, lai teorētiķi vairāk pievēršas institūta “iekšpusei”, un palīdzēt praktiķiem izaugt lielākiem, kļūt par reāliem spēlētājiem. Andris Šternbergs: –Gribu pieminēt kādu reālu projektu jau lielākā, starptautiskā, ar kodolsintēzi saistītā projektā. Tātad mums pasūtīja – mēģināšu to vienkārši paskaidrot – izstrādāt tādu recepti, lai tērauds gan nezaudētu savas mehāniskās īpašības, gan kļūtu izturīgāks pret radioaktivitāti. Tātad materiāls tiek dopēts ar cirkonija nanodaļiņām, un mēs skatāmies uz šiem dopantiem, lai saprastu, kā tās aug, attīstās utt. Pilnīgi objektīvi var teikt, ka šādus pasūtījumus nelielu valstu zinātniskās struktūras iegūst reti.

Vai mēs varam nedaudz atgriezties pie nesenās konferences un Cietvielu fizikas institūta vietas lielajā tēmu dažādībā?

Mārtiņš Rutkis: – Konference nenoliedzami atspoguļo mūsu institūta pētnieciskos virzienus. Kaut tādā izpratnē, ka šurp atbrauc cilvēki, kuri mūsu darbu jau pazīst un kurus mēs varam uzskatīt par partneriem – agrāk, patlaban, varbūt nākotnē. Andris Šternbergs: – Tā ir iegājies, ka uz šādām konferencēm atbrauc arī mūsu institūta Starptautiskās padomdevēju komitejas cilvēki, kuri sniedz savu skatījumu par to, kā mums kā Cietvielu fizikas institūtam virzīties uz priekšu.

Konferences programmā redzēju pieminētu arī Moderno materiālu pētījumu un tehnoloģiju pārneses centra (CAMART²) projektu.

Mārtiņš Rutkis – Jāsāk ar to, ka projekts bija vairākās stadijās. Pirmā stadija, kurai, starp citu, pārskats ir veiksmīgi beidzies, bija mēģinājums sistematizēt, izstrādāt ceļa karti tam, kā vispār šis projekts varētu attīstīties, ko mēs gribētu darīt. Šī pirmā stadija faktiski radās pašu līdzekļiem, piesaistot Zviedrijas kolēģus, ar kuriem jau bija sadarbības pieredze. Otrajā stadijā, kad mēs ieguvām papildu finansējumu, jau varējām diezgan ātri, apmēram pusgada laikā, plānu jēdzīgi detalizēt. Šo plānu Eiropas Komisija sauc par “biznesa plānu”, bet jebkurā gadījumā tas bija nopietns dokuments. Nu, kad ir nākamā stadija un esam saņēmuši vēl finansējumu, faktiski ir drošības izjūta, ka šā projekta īstenošana ir atkarīga no mums pašiem. Andris Šternbergs: – Ir vērts pieminēt, ka mūsu pieteikums ieņēma trešo vietu starp vairāk nekā 160 pieteikumiem... Mārtiņš Rutkis: – Šajā stadijā nianse bija tā, ka Eiropas Komisija izvirzīja nosacījumu, lai arī Latvijas puse iegulda līdzvērtīgu apjomu. Mūsu valdība pārdalīja struktūrfondu naudu, jo citādi izpildīt nosacījumu, ka Latvijas puse projekta infrastruktūras attīstībā iegulda 15 miljonus eiro, būtu neiespējami. 25. un 26. oktobrī Eiropas Komisijas Pētniecības aģentūras pārstāvis un eksperti bija pie mums, lai pārliecinātos, ka projekts tiek īstenots atbilstoši plānotajam. Andris Šternbergs: – Gribu arī atgādināt – ja mēs runājam konkrēti par šo projektu, tad mēs Baltijas reģionā un arī Ziemeļvalstīs esam vienīgie, kas tādu īsteno. Mārtiņš Rutkis: – Skaidrs, ka struktūru, kādu mēs gribam uzbūvēt, Latvijas valsts uzturēt nevar, līdz ar to mums ir jāveido attiecības ar industrijām. Savukārt kaut ko mazāku un pieticīgāku būvēt nav jēgas, jo tad tas būtu nekonkurētspējīgs pasaules līmenī.

Vai rūpniecības struktūra un resursi Latvijā ir tādā līmenī, lai jums šāda sadarbība veidotos?

Mārtiņš Rutkis: – Mēs runājam gan par vietējo, gan ārzemju rūpniecību, jo jāatzīst, ka lokāli Cietvielu fizikas institūts ir diezgan nejaukā stāvoklī. Proti, PSRS periodā institūts strādāja ar militārrūpniecisko un elektroniskās rūpniecības segmentu. Kad pasūtītājs PSRS personā “aizgāja”, sabruka arī vietējais pasūtījums un izveidojās tāds industriālais vakuums. Kaut kas saglabājās, piemēram, “Valmieras stikla šķiedra”, “Sidrabe”, kaut kas ir radies no jauna, piemēram, “GroGlass”, vēl citi uzņēmumi, bet to joprojām ir par maz. No šā viedokļa ķīmijas industrija saglabājās labāk, attiecīgi vairāk saglabājās arī pasūtītājs pētniekiem. Tātad mūsu uzdevums ir visnotaļ sarežģīts.

Ja runājam par rūpniecību un vienlaikus paveramies konferences programmā minētajās tēmās, redzam pēdējos gados daudz piesauktu virzienu – trīsdimensionālā drukāšana.

Mārtiņš Rutkis: – Mēs esam runājuši ar lokālajiem 3D uzņēmumiem, bet, cik noprotams, viņi orientējas uz kādu personalizētu, mehānisku detaļu izdrukāšanu. Tas ir pirmais solis. Nākamais solis ir domāt par funkcionējošas ierīces izdrukāšanu. Respektīvi, ne tikai detaļu, bet ierīci. Piemēram, bateriju. Un te ļoti svarīga ir drukāšanas tehnikas savietošana ar atbilstošiem materiāliem. Mums ir zināšanas par funkcionālajiem materiāliem, taču mūsu zināšanas par drukāšanas tehnoloģijām pagaidām ir nepietiekamas, tātad jādomā par šo uzdevumu. Formulēšu citādi: lokālie uzņēmumi patlaban strādā ar tehnoloģijām, kurās materiāls ir – vienkāršošu – plastmasa, taču mūsu interese ir par materiāliem, kas, iespējams, – te nepieciešama pamatīga zinātniskā izpēte –, prasa arī citas tehnoloģijas. Es gribētu minēt vēl vienu tēmu, kas it kā neatbilst konferences tēmai, bet man liekas svarīga. Proti, cik būtiski ir tas, lai jaunieši apgūtu dabas zinātnes, lai zinātu, cik interesanti ir strādāt šajā jomā, arī mūsu institūtā. Kad sākas sarunas par cilvēku trūkumu zinātnē, bieži kā iemeslu min nepietiekamu dabas zinātņu, tostarp fizikas, mācīšanu skolās. To grūti noliegt, bet no svara ir arī tas, ka publiskajā telpā netrūkst tā saukto veiksmes stāstu par juristiem, menedžeriem, arī IT speciālistiem, bet netiek runāts par to, cik foršas darba vietas var būt arī tādos institūtos kā mūsējais. Un te pat grūti vainot pašus jauniešus. Ja viņi gadiem ilgi publiskajā telpā dzird vaimanas par to, cik slikti klājas zinātniekiem, kāpēc gan viņi lai izvēlētos attiecīgu ceļu studijās? Lai gan patiesībā vietās, kur pētniecība ir augstā līmenī, darbs ir ne tikai interesants, bet arī pietiekami labi apmaksāts.

Problēmas aprakstu saprotu, tikai nedaudz izbrīna – atkal “velkot” atpakaļ uz konferenci – tas, ka nu jau gan visi kaut pa ausu galam ir dzirdējuši, ka nanotehnoloģijas, nanomateriāli ir kaut kas ar lielu nākotni.

Andris Šternbergs: – Tie gan ir apzīmējumi, ko bieži lieto nepareizi... Mārtiņš Rutkis: – Domāju, ka problēma ir tā, ka nepietiek ar priekšstatu, ka šis virziens vispār pasaulē ir kaut kas perspektīvs, ja lokāli, “uz vietas”, cilvēks neredz ar šo virzienu saistītas darba vietas. Līga Grīnberga: – Cik liecina aptaujas, kas tiek veiktas mūsu uzdevumā, tad, ja mēs gribam studentu skaita palielināšanos, tad ir jārunā jau ar grupu “8 – 12 – 15 gadi”. Runāt ar tiem, kuri ir vidusskolas pēdējā klasē, var izrādīties jau par vēlu. Tāpēc Cietvielu fizikas institūts jau vairāk nekā desmit gadu rīko “Saules kausu”, kura laikā bērni var taisīt ar sauli darbināmus modeļus, gūt priekšstatu par fiziku šādā līmenī. Mārtiņš Rutkis: – Domāju, problēma ir arī tā, ka sabiedrībā plaši izplatīts ir priekšstats, ja kaut ko nevar dabūt, kā saka, rīt, tad nav vērts darīt. Andris Šternbergs: – Laika “horizonts” nepārsniedz 4–5 gadus... Mārtiņš Rutkis: – Jā, bet man šķiet, ka pakāpeniski domāšanas maiņa tomēr notiek, parādās izpratne par to, ka 2–3 gadu periods nav pareizākais atskaites punkts, ka ir vērts būt pacietīgiem. Es, piemēram, redzu šīs domāšanas maiņas asnus darba devēju līmenī. Savukārt politikas līmenī vēl ir priekšstats – ja vien amatpersonas kaut ko aicinās, iedos papildu naudu, tad tūlīt tiks arī sasniegts vēlamais.

Vai es pateiktu lielu muļķību, ja ieminētos, ka jums kā materiālu pētniekiem varētu būt labas sadarbības perspektīvas ar medicīnas tehnoloģiju izstrādātājiem? Jo, cik lasu, tur arī jaunu materiālu izpēte vēršas plašumā.

Mārtiņš Rutkis: – Tas, ko mēs varam un arī darām, ir, jā, dažādu materiālu struktūru, īpašību pētniecība. Pie mums vērsās viens puisis no Latvijas Kardioloģijas centra (viņš gan laikam patlaban papildina zināšanas ārzemēs), kuru interesēja sirds vārstuļi no principiāli jauna materiāla, kas būtu ne tikai biosavietojams, bet laika gaitā arī pārveidotos par dabiskiem audiem. Andris Šternbergs: – Es nedaudz iejaukšos ar piezīmi: jā, biosensori ir ļoti interesants virziens, un viens no celmlaužiem Latvijā šobrīd sēž pie šā galda. Līga izstrādāja tā saukto degunu elpas analīzei. Darbs šajā virzienā turpinās Universitātes profesora Mārča Lejas vadītājā grupā Austrumu slimnīcā. Mārtiņš Rutkis: – Vispārinot nekas muļķīgs jautājumā nebija. Viss, kas mums ir apkārt, zināmā mērā ir materiāls. Lai mēs varētu radīt kaut ko jaunu, ir jāpēta materiāls. Citiem vārdiem sakot, pētniecības lauku, kurā mēs strādājam, varētu raksturot kā universālu. Un, ja cilvēkam ir zinātnieka dzirksts, tad viņam, tā teikt, būs interesanti pētīt arī slotas kātu, šo materiālu.