Лица наноиндустрии
Кто те ученые, инженеры, предприниматели, которые за 10 лет на наших глазах создали
новую отрасль? Как они пришли в высокотехнологичный бизнес и что их объединяет?
Посмотрите на мир нанотехнологий глазами тех, кто его создает.

Мажуга Александр Георгиевич

Москва
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, ректор
д.х.н., профессор РАН
Член Американского химического общества, Международного общества бионеорганической химии, Российского химического общества им. Д. И. Менделеева
Автор более 140 научных работ и более 10 патентов, в том числе международных
Борьба с коронавирусной инфекцией остро ставит вопрос о собственном химическом производстве для обеспечения россиян современными терапевтическими препаратами и антисептическими и дезинфицирующими средствами.

На фоне пандемии COVID-19 ярко проявились сильные и слабые стороны отечественной химической и фармацевтической промышленности. Отсутствие продукции малотоннажной химии в России во многом сдерживает развитие средне- и крупнотоннажных производств и некоторых отраслей, например, фармацевтики. Несмотря на это, сильные стороны химической промышленности РФ — это производства крупно- и среднетоннажной химии: минеральные удобрения, неорганические соединения, первые переделы нефти и газа, считает ректор Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева Александр Мажуга.

Если для средне- и крупнотоннажной химии доля импорта в Российской Федерации составляет 35%, то для малотоннажной доля импорта в потреблении находится на уровне 80%, а в ряде случаев достигает 100%.

Основными контрагентами России по импорту химической продукции являются Китай и Германия. При этом импортируется в основном продукция с высокой добавленной стоимостью, которая дефицитна по причине недостаточности или отсутствия собственных мощностей.

Малотоннажная химия обычно выпускает продукцию высоких переделов — красители, поверхностно-активные вещества, фармацевтические субстанции и т.п. Это многостадийное производство, для которого требуются высококвалифицированные специалисты и сложное оборудование.

В ходе исполнения государственной программы Минпромторга «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности на 2013–2020 гг.» удалось получить много новых перспективных препаратов для терапии и диагностики. 50% отечественных лекарственных средств сейчас производится в России.

Производство фармацевтических субстанций — процесс более сложный, чем производство антисептиков. Для него необходимы совершенная технологическая база и высококвалифицированный персонал. РХТУ им. Д. И. Менделеева совместно с крупнейшими российскими производителями лекарств успешно работает на создание фармацевтических производств. Однако запрос рынка настолько велик, что проекты должны быть гораздо масштабнее.

Есть еще одна проблема — отечественное химическое сырье для синтеза. Иностранные коллеги, принимая во внимание цели и задачи российских производителей, препятствуют продаже полупродуктов и интермедиатов для синтеза субстанций: им ясно, что через короткое время Россия откажется от их сырья. Но отечественные субстанции необходимы — это вопрос национальной безопасности и здоровья граждан. И без участия государства дело с места не сдвинуть: развертывание полномасштабного производства субстанции с нуля довольно затратно, а экономический результат не всегда оправдывает надежды.

В 2017 году Александр Мажуга, тогда и.о. ректора, заявил: «Именно РХТУ должен стать лидером в области разработки новых технологий и получения новых лекарственных препаратов». Сегодня, три года спустя, можно смело констатировать: в вузе произошли значительные изменения.

С 2017 года по 2020 год университет значительно увеличил количество проектов в рамках химического комплекса. «Когда речь заходит о химическом комплексе, то имеется в виду не только классическая технология, но и фармхимия, нефтехимия, биотехнология», — подчеркивает Александр Георгиевич. Университет практически в два раза увеличил объем НИОКР. Если в 2017 году НИОКР выполнялись на сумму 300–400 млн рублей в год, то сейчас она увеличилась до 1,2–1,3 млрд рублей в год. Эта работа ведется в интересах всего химического комплекса.

Вот только несколько примеров разработок, в которых РХТУ принимает активное участие.

Первый — это разработка химических технологий производства необходимых фармсубстанций. Они выполняются в рамках сотрудничества с компаниями «Фарм-синтез», «Р-Фарм», «НАНОЛЕК». Здесь идет речь о важнейших препаратах противоопухолевого и противовирусного классов.

Второй — сотрудничество с компаниями, которые занимаются средствами защиты растений. В частности, компания «Август» в течение последнего года заказывает у университета разработку технологий производства гербицидов и пестицидов.

Третья, не менее важная работа, связана с разработкой технологии производства изоцианатов. В этом направлении вуз сотрудничает с компанией «СИБУР», для которой это один из крупнейших проектов, проводимых совместно с университетами. Работа выполняется на базе Инжинирингового центра РХТУ: здесь проводится разработка отечественной технологии получения MDI и MDA. MDI, метилендифенилдиизоцианат — это соединение, которое используется для производства полиуретанов. Полиуретан — продукт массового потребления, из него делают практически все: от наполнителей матрасов до мебельных обивок.

Большой блок работ связан с водоочисткой и водоподготовкой. «В качестве примера хочется привести знаковый проект, который был реализован за рубежом. Это реконструкция системы водоснабжения крупного промышленного предприятия на Кубе. Наши специалисты провели комплексную работу: изучение задачи, разработка технологии, проектировка технологического процесса», — говорит Александр Мажуга. — «По аналогичной схеме мы работаем с „Федеральным экологическим оператором“, дочерним предприятием „Росатома“. Совместно происходит разработка технологии, а после, на ее основе, проектирование технологической линии для создания экотехнопарков по переработке отходов I и II классов опасности».

Сегодня РХТУ прилагает много усилий для привлечения абитуриентов и для того, чтобы талантливые перспективные студенты и специалисты оставались в вузе и занимались исследования в области нанотехнологий.

«Главная задача — найти талантливых молодых людей и привлечь их в университет. Для этого мы активно работаем со школами и регионами — например, недавно стартовал проект „Менделеевские классы“. Мы целый год готовились к запуску, привлекали партнеров и подбирали школы — все для того чтобы поддержать интерес школьников из регионов и содействовать их профориентации», — подчеркивает Александр Георгиевич.

Университет создает все условия для того, чтобы студенты занимались научной работой с первого курса. Очень важно, чтобы квалифицированный химик имел возможность с первого года обучения заниматься разработкой технологий. Такая возможность предоставляется, увы, далеко не во всех вузах. В РХТУ ребята работают в лабораториях и решают конкретные технологические задачи.

Для студентов и молодых сотрудников проводятся всевозможные конкурсы: «Инноватор РХТУ», «Менделеевец года», «Студент года». В них, помимо прочего, оцениваются способности студента заниматься научными исследованиями и разработкой технологий. Для тех, кто имеет достижения в области науки и технологии, публикации, опыт выступления на конференциях и опыт подготовки тезисов, предусмотрена повышенная стипендия.

«Конечно же, мы чрезвычайно заинтересованы в том, чтобы эти талантливые ребята оставались в РХТУ и продолжали заниматься наукой после выпуска. Для этого мы год от года увеличиваем количество мест в аспирантуре. Впервые за долгое время контрольная цифра приема на 2020–2021 учебный год в аспирантуру РХТУ будет составлять 100 человек».

С 2020 года в РХТУ введена практика заключения целевых договоров с аспирантами. Им выплачивается повышенная стипендия, а после окончания аспирантуры участники программы должны проработать в университете еще три года.

Молодых ученых также поддерживают внутренними инициативными грантами. Специалисты создают проекты, которые оцениваются конкурсной комиссией, и при положительной оценке получают грант на реализацию задуманного, который покрывает заработную плату и возможность посещения конференций и командировок.

Ценность идей по привлечению студентов к научным исследованиям, которые ректор воплощает в РХТУ, знакома ему по собственной биографии: исследования в МГУ имени М. В. Ломоносова он посвятил поиску новых противоопухолевых препаратов для лечения онкологических патологий. Под его руководством были разработаны новые материалы на основе магнитных наночастиц для терапии и диагностики социально-значимых заболеваний, в первую очередь онкологических патологий печени, предстательной железы, головного мозга.

Александр Мажуга разработал новый препарат для МРТ-диагностики — безопасный и менее токсичный, чем традиционные препараты, а самое главное, позволяющий визуализировать опухоль на ранних стадиях заболевания.

Он основан на использовании магнитных наночастиц на основе оксидов железа. Это магнитные наноматериалы применяются в качестве контрастных средств для диагностики онкологических патологий. При процедуре МРТ в 50% случаев необходимо использовать контрастные средства, которые должны накапливаться в опухоли и подсвечивать ее. Когда контрастное вещество (в данном случае — магнитные наночастицы) накапливается в опухоли, врачи могут четко увидеть размеры ее границ. Это очень важно, поскольку при дальнейших действиях важно не задеть здоровые ткани и не оставить ткани больные.

«Контрастные средства на основе магнитных частиц известны давно, однако они имеют серьезный недостаток — отложенный токсический эффект. Наша лаборатория совместно с РНИМУ имени Н. И. Пирогова, НИТУ МИСИС и МГУ разработала новый класс магнитных наночастиц, который может использоваться в качестве контрастного средства и накапливаться в опухоли головного мозга, а не в печени. В качестве модели была использована мультиформенная глиобластома — опухоль, которую в настоящий момент, к сожалению, не удается вылечить полностью», — рассказывает Александр Геогргиевич.

Чем раньше опухоль визуализируют, тем раньше можно будет найти ее местонахождение и определить размер, а от этого напрямую зависит жизнь пациента. Контраст уникален: он хорошо копится в опухоли и не имеет токсического воздействия. На сегодняшний день закончен этап доклинических испытаний и уже начат этап клинических. При их успешном завершении внедрение этого контраста в повседневную медицину можно ожидать уже через 5–6 лет.