Кулибины и эдисоны нашего времени

0

Столетиями изобретательство считалось уделом предприимчивых одиночек, среди которых было много самоучек. Например, Иван Кулибин обучился мастерству у слесаря, токаря и часовщика. Со временем центры исследований переместились в университеты и научные центры. Но, несмотря на это, самоучек хватало. Например, Томас Эдисон так плохо учился в школе, что его матери пришлось самостоятельно обучать великого изобретателя азам. Это не помешало американцу стать одним из самых выдающихся ученых XIX– XX веков. Благодаря тому, что образование с каждым годом становится все доступнее, современные изобретатели – это, как правило, выпускники престижных вузов. Впрочем, есть и исключения. К тому же у всех изобретателей разные, но интересные судьбы. Рассказываем о десяти современных российских и иностранных изобретателях.

Александр Атаманов

ИЗОБРЕТЕНИЕ: летающий мотоцикл

ALMA MATER: Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций имени проф. Бонч-Бруевича, НИУ ВШЭ

Александр Атаманов вырос в семье инженеров. Его отец занимался разработкой сверхлегких летательных аппаратов и часто брал сына на работу в конструкторское бюро – именно там и родилась идея создать мотоцикл, способный перемещаться по воздуху. Несмотря на то что его первое высшее образование было связано с программированием, Александр много времени уделял созданию различных устройств и аппаратов.

В 2008 году Атаманов изобрел и вывел на рынок серию установок для очистки турбин, которые пользовались спросом в авиации, промышленности, энергетике и нефтегазовом секторе. Наладив успешный бизнес, предприниматель вернулся к детской мечте — сделать доступный летающий мотоцикл. Изначально проект планировался как некоммерческий, однако когда Airbus и Uber заявили об идеях летающего такси, стало понятно, что изобретение будет востребовано уже в скором будущем.

Для создания летающего мотоцикла Атаманов закупил необходимые запчасти в США и привлек инженеров из конструкторских бюро Сухого и Миля. В июне 2016 года компания Hoversurf, учрежденная Атамановым, публично протестировала летающий мотоцикл на конференции в «Сколково». Ховербайк поднялся в воздух на два метра и практически сразу сел, однако этого было достаточно, чтобы создать шум вокруг разработки. Новости о летающем мотоцикле разошлись по всему миру – так Атаманов смог привлечь инвесторов. За несколько лет компания создала и протестировала прототипы летающих мотоцикла и автомобиля, которые, возможно, в скором времени появятся в серийном производстве.

Игорь Скикевич

ИЗОБРЕТЕНИЕ: инвалидная коляска для занятия парадайвингом

ALMA MATER: радиотехническое училище

Игорь Скикевич – современный пример изобретателя-самоучки, который не сдался в сложной ситуации. Он родился в поселке Затобольск (сейчас – Тобыл) в Казахстане, однако его семья в скором времени перебралась на Сахалин. Скикевич отслужил в армии и окончил радиотехническое училище, но высшее образование получать не стал. Чтобы заработать на жизнь, он открыл частную студию звукозаписи. Тогда же будущий изобретатель начал заниматься тем, что любил с детства, – краеведческой, археологической и туристической деятельностью на Сахалине и в Приморском крае.

В 2007 году Скикевич пережил разрыв спинного мозга, из-за чего у него развился полный паралич. Прогноз врачей был неутешительным: до конца жизни быть прикованным к постели. Однако Скикевич не сдался – он восстановил подвижность верхней части тела. Инвалидное кресло также не стало для будущего изобретателя приговором: Скикевич продолжил путешествовать и в 2015 году даже совершил поездку автостопом из Севастополя до Курильских островов.

Путешествие заставило его задуматься о следующей цели – погрузиться на морское дно для парадайвинга. Для этого Скикевич спроектировал установку «Барракуда», которая превращает обычную инвалидную коляску в аппарат для подводного перемещения. Для этого к креслу приделываются два подводных крыла с установленными на них турбомоторами. В 2020 году Скикевич лично протестировал «Барракуду» в Черном море и открыл в Алуште Российскую международную школу спортивного парадайвинга для людей с ограниченными возможностями здоровья.

Рамазан Файзиев

ИЗОБРЕТЕНИЕ: безопасный шприц

ALMA MATER: Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова

Инновационные технологии в биологии и медицине были в сферах интереса Рамазана Файзиева практически с момента окончания университета. Во время работы в вузе он прошел многочисленные стажировки в институтах Великобритании, Китая, Сингапура. Еще в 2011 году Файзиев задумался о создании инъекционного шприца, который снижал бы риски болезненных ощущений и воспалительных процессов. Достичь этого ученому удалось с помощью специальных насечек на игле.

В 2015 году Всемирная организация здравоохранения рекомендовала медикам перейти на так называемые безопасные шприцы – инструменты, которыми нельзя пораниться и которые невозможно использовать повторно. Подобные шприцы уже существовали в США и Китае, однако они имели недостатки – сложность конструкции и хрупкость. Файзиев учел опыт иностранных коллег и создал саморазрушающийся инструмент с втягивающейся иглой. В 2018 году на изобретение был получен патент.

Безопасный шприц Файзиева стал первым подобным инструментом в России.
В 2021 году проект стал лауреатом Премии Всероссийского общества изобретателей и рационализаторов. В ближайшее время, при поддержке правительства Астраханской области, планируется наладить производство шприцев. Проектом предусмотрено изготовление 200 миллионов штук безопасных шприцев в год и создание 180 рабочих мест.

Крейг Вентер

ИЗОБРЕТЕНИЕ: биосинтетический организм

ALMA MATER: Калифорнийский университет в Сан-Диего

Окончив школу, Крейг Вентер даже не думал продолжать обучение – он занимался серфингом и созданием моделей лодок. В 1967 году, в разгар Вьетнамской войны, юношу призвали в армию. Он выбрал службу медиком в полевом госпитале. За полгода ежедневного ухода за ранеными солдатами Вентер изменил свое отношение к будущему и решил заняться медициной, а затем и биологией. Так он поступил в университет, а уже в 1975 году получил докторскую степень.

Предметом интереса Вентера стала генетика. Еще работая в национальной здравоохранительной системе США, он освоил методы идентификации всех мРНК, имеющихся в клетке, и начал использовать их для определения генов человеческого мозга. В 2000 году при участии компании Celera, которую возглавлял Вентер, был полностью расшифрован геном человека. Однако ученый на этом не остановился. Его дальнейшие исследования были посвящены возможности синтезировать живой организм.

В 2010 году Вентер заявил о создании им искусственной клетки. Первый в мире синтетический организм, получивший имя Синтия, представляет собой лабораторную бактерию и содержит в своем геноме наиболее близкий к минимально возможному набор генов.

Ван Тао

ИЗОБРЕТЕНИЕ: дроны с видеокамерой

ALMA MATER: Гонконгский университет науки и технологии

Ван Тао с детства был без ума от авиации и всего, что с этим связано. Он постоянно мастерил модели летающих аппаратов и мечтал рано или поздно создать волшебное устройство, которое могло бы летать и вести съемку на камеру. У семьи Ван не было денег, чтобы дать мальчику хорошее образование, однако его страсть к авиамоделированию помогла поступить ему в Гонконгский университет – одного из профессоров привлек проект системы управления вертолетами, который Тао создал во время обучения в колледже.

Дипломной работой Вана стал прототип полетного контроллера. Он работал над ним круглые сутки, однако в итоге проект не удался. Это не остановило юношу – вплоть до 2006 года он продолжал изготавливать механизмы для дронов, и одна даже заняла третье место на конкурсе Asia-Pacific Collegiate Robot Contest. Это вдохновило изобретателя на то, чтобы запустить летающие устройства в серийное производство. Первые годы работы компании Вана DJI были сложными – от него уходили сотрудники и инвесторы. Пул клиентов был мал – в дорогостоящих летающих беспилотниках нуждались только крупные корпорации.

Ситуацию усугубило и удешевление технологий – конкуренты предлагали дроны по более выгодным ценам. Вану нужна была прорывная идея, и тут он вспомнил про свою давнюю мечту – дрон, оснащенный видеокамерой.

В 2013 году DJI представил Phantom – ква- дрокоптер стоимостью менее 700 долларов, готовый к полету сразу после распаковки и позволяющий снимать фото
и видео. В первый год выпуска было продано 400 тысяч дронов, а в 2017 году
(в 37 лет) Ван стал самым молодым азиатским миллиардером.

Крейг Вентер

ИЗОБРЕТЕНИЕ: биосинтетический организм

ALMA MATER: Калифорнийский университет в Сан-Диего

Окончив школу, Крейг Вентер даже не думал продолжать обучение – он занимался серфингом и созданием моделей лодок. В 1967 году, в разгар Вьетнамской войны, юношу призвали в армию. Он выбрал службу медиком в полевом госпитале. За полгода ежедневного ухода за ранеными солдатами Вентер изменил свое отношение к будущему и решил заняться медициной, а затем и биологией. Так он поступил в университет, а уже в 1975 году получил докторскую степень.

Предметом интереса Вентера стала генетика. Еще работая в национальной здравоохранительной системе США, он освоил методы идентификации всех мРНК, имеющихся в клетке, и начал использовать их для определения генов человеческого мозга. В 2000 году при участии компании Celera, которую возглавлял Вентер, был полностью расшифрован геном человека. Однако ученый на этом не остановился. Его дальнейшие исследования были посвящены возможности синтезировать живой организм.

В 2010 году Вентер заявил о создании им искусственной клетки. Первый в мире синтетический организм, получивший имя Синтия, представляет собой лабораторную бактерию и содержит в своем геноме наиболее близкий к минимально возможному набор генов.

Илон Маск

ИЗОБРЕТЕНИЕ: серийный электрический спорткар

ALMA MATER: Пенсильванский университет, Стэнфордский университет

Илон Маск с детства был амбициозным и мечтал сделать для планеты что-то значимое, однако мало кто верил в него – отец был излишне строг и жесток, одноклассники посмеивались над будущим изобретателем. Отдушину Илон нашел
в компьютере – он написал космическую аркаду Blastar, получив за нее свои первые 500 долларов. Получив высшее образование, Маск приступил к реализации своих амбициозных проектов – сделать интернет-банкинг проще, спасти Землю от глобального потепления, превратить человека в мультипланетный вид.

С первой целью Маск справился довольно быстро – он создал и запустил ныне известную на весь мир платежную систему PayPal. В реализации второй цели, спасения планеты от глобального потепления, ему должна была помочь разработка серийного электромобиля. Прототипы машин, работающих от электричества, появились еще до двигателя внутреннего сгорания. Перед Маском стояла задача разработать серийный автомобиль, способный преодолевать значительные расстояния без подзарядки. Маск справился с задачей вдвойне, разработав и представив не просто электромобиль, но еще и спортивную модель – Tesla Roadster.

Сейчас Илон Маск – один из богатейших людей в мире. В его планах – покорение человечеством Марса. Чтобы достичь этой цели, Маск учредил компанию Space X. Результатом ее работы стали ракетоноситель Falcon 9 и космический корабль Dragon.

Константин Новосёлов

ИЗОБРЕТЕНИЕ: графен

ALMA MATER: Московский физико-технический институт, Манчестерский университет

Константин Новосёлов родился в семье инженера, и с детства у него было общее с отцом увлечение – автоспорт. Уже в подростковом возрасте он своими руками доделывал машины для картинга. Несмотря на поступление в физтех, Новосёлов не собирался заниматься наукой – параллельно с учебой он решил основать строительный бизнес, однако скоро оказалось, что предприниматель из него не самый лучший. Будущий ученый вернулся к науке и даже окончил институт с красным дипломом.

Через два года – в 1999 году – Новосёлов перебрался в Нидерланды,
а затем и в Британию. Там он под руководством другого выходца из России – Андрея Гейма – занимался исследованиями в области нанотехнологий. В их лаборатории была традиция – периодически делать что-то вне основного направления деятельности. Таким экспериментом стало создание транзистора из графита. Получить одноатомный слой графита с помощью полировки не получилось – нужно было искать другие варианты.

В то же время в соседней лаборатории ученые запускали новый прибор. Для его работы нужна была идеально ровная поверхность. Для этого использовался графит – его отщепляли клейкой лентой.

Однажды Новосёлову пришло в голову поднять эту ленту из мусорного ведра, перенести чешуйки графита на подложку, приделать контакты и измерить электронные свойства. Так была изготовлена модификация углерода – графен. Этот материал обладает большой прочностью и значительной теплопроводностью. Его используют в различных сферах, в том числе электронике и автомобилестроении. За изобретения графена Новосёлов и Гейм удостоились в 2010 году Нобелевской премии по физике.

Михаил Предтеченский

ИЗОБРЕТЕНИЕ: одностенные углеродные нанотрубки

ALMA MATER: Новосибирский государственный технический университет, Новосибирский государственный университет

Михаил Предтеченский долгое время занимался материалами с высокотемпературной сверхпроводимостью. Его лаборатория в Институте теплофизики выпускала пленку с рекордными свойствами, превзойти которые до сих пор никто не смог. Однако у изобретения не было инвесторов – перспективная технология решала скорее задачи будущего нежели настоящего. Так Предтеченский понял, что надо заниматься вещами, которые актуальны здесь и сейчас.

Когда появились углеродные нанотрубки, Предтеченский не сразу увидел в них потенциал, пока однажды не столкнулся с выставочным образцом. Мизерные доли угольных нанотрубок позволяют в разы сделать прочнее и легче различные материалы.

Оказалось, что подобная инновация существует только в качестве лабораторных изобретений. Главной проблемой была чрезвычайно высокая стоимость технологии – 150 тысяч долларов в расчете на килограмм.

Предтеченский предложил своему знакомому бизнесмену учредить лабораторию, которая занялась бы разработкой нанотрубок для серийного производства. Так появилась компания OCSiAl.

В 2013 году Предтеченский создал уникальный плазменный реактор, способный синтезировать одностенные углеродные нанотрубки. Сейчас OCSiAl занимает 90% рынка нанотрубок, которые используются в силиконовых, каучуковых изделиях, электродах и композитных материалах.

Дженнифер Даудна

ИЗОБРЕТЕНИЕ: технология редактирования гена

ALMA MATER: Помонский колледж, Гарвардский университет

Когда Дженнифер было семь лет, ее семья переехала на Гавайи. Девочка была очарована местной природой – именно тогда она поняла, что хочет связать свою жизнь с изучением того, как устроена жизнь. Еще в школе она стала интересо- ваться генетикой, хотя основной областью ее научных знаний стала биохимия. Долгое время она изучала строение и свойства рибозимов – молекул РНК, обладающих каталитическим действием.

В 2006 году Даудна познакомилась с работами испанских ученых о системе CRISPcas, отвечающей за иммунитет у ряда бактерий. Вместе с французской коллегой, микробиологом Эммануэль Шарпантье, ученая начала исследование. В 2012 году они обнаружили неожиданное применение системы бактериального иммунитета — молекулярного механизма, с помощью которого бактерии обнаруживают внутри себя геном паразита — бактериального вируса — и обезвреживают его. Даудна и Шарпантье разработали технологию, которая позволяет «разрезать» любую молекулу ДНК.

В дальнейшем клетки залечивают разрыв, и во время этого процесса можно внести в место разреза нужные изменения.

«Ножницы» легли в основу методик для лечения некоторых форм рака легких, болезней типа мышечной дистрофии Дюшенна, проблем, связанных со старческой дегенерацией сетчатки, а также многих видов лейкемий. Технология стала прорывом в области генной инженерии, и в 2020 году Даудна и Шарпантье были удостоены Нобелевской премии по химии.

Синъя Яманака

ИЗОБРЕТЕНИЕ: перепрограммированные стволовые клетки

ALMA MATER: Университет Кобэ, Городской университет Осаки

Начало профессионального пути Синъи Яманаки не предвещало, что когда-нибудь он станет нобелевским лауреатом. Японец выучился на врача, однако работа в больнице показала, что у него нет способностей к хирургии, которой он планировал заниматься. Затем Яманака устроился ассистентом профессора в медицинской школе Университета Осаки, но главным его занятием был уход за лабораторными мышами. Родственники уговаривали Яманаку продолжить карьеру врача, однако его увлекла тема стволовых клеток. Он устроился на работу в Институт науки и технологий в японской Икоме, где и начал главный труд своей жизни. В 2006 году группа ученых под руководством Яманаки представила индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Они были получены из клеток кожи мыши с помощью внедрения четырех генов. В дальнейшем эти клетки можно было превратить в любые другие клетки организма мыши. Технология стала настоящим прорывом не только в сфере стволовых клеток, но и в медицине. Раньше для получения подобного материала требовалась ткань эмбриона, теперь же клетки можно было получать из ткани взрослого человека – например, кожи.

В дальнейшем технология позволит восстанавливать клетки человеческого организма, например, после инфаркта, или обращать вспять ход болезнь Альцгеймера. За вклад в изучение стволовых клеток Яманаки получил в 2012 году Нобелевскую премию по медицине и физиологии.

Тенденции в науке говорят о том, что в ближайшее столетие изобретатели перестанут быть просто учеными и перейдут в категорию инноваторов и визионеров. И, как показывает практика, многие из них будут не просто учеными, но и успешными бизнесменами. При этом изобретения окончательно перейдут в сферу высоких технологий и наук будущего, а некоторые невозможно будет потрогать руками.

 

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here