Ғылым • 05 Қазан, 2023

Кванттық технология білгірі

310 рет
көрсетілді
13 мин
оқу үшін

PhD Мұхит Құлмағанбетов – Гонконгтегі кванттық офтальмология зертханасының жетекшісі. Ол Гонконг политехникалық университеті мен Канададағы Уатер­лоу университетінің келісі­мі­мен ашылған зертханада ға­лымдар тобымен лазердің квант­тық параметрлерін пайдаланып, көздің диагностикалық құрыл­ғысын әзірлеу үстінде. Бұл құрыл­ғы көздің торлы қабығының нейро­де­генеративті ауруларын, оның ішін­де глаукома, макулярлы деге­нерация, альцгеймер, басқа да ауру­лардың алдын алып, дер кезін­де анықтауға мүмкіндік береді.

Кванттық технология білгірі

Джеймс Морганның шәкірті

Кардифф университеті – офтальмология саласында әлемге даңқы шыққан оқу орны. С.Асфендияров атындағы Қазақ ұлттық медицина университетінің түлегі, Қазақ көз аурулары ғылыми-зерттеу институтының резидентурасында оқып жүрген Мұхит Құлмағанбетов үшін аты әйгілі университеттің грантын жеңіп алу тосын жай емес-ті. Үнемі ізденісте жүретін студент бұл кезде инженерия, оптоэлектроника, IT саласында тәжірибе жинақтап үлгерген.

Қарағандыда дәрігерлер отбасында өмірге келген Мұхиттың медицинаға қызығушылығы бала күнінде басталған. Ол еркелігі басылмаған ерте шақтан нейрохирург болуды армандап, микроскоп, медициналық құралдарды ермек ете жүріп, салалық кітаптарды көп оқиды. Университетте оқи жүріп, үздік студенттер қатарында шетелдерде ғылыми конференцияларға, білім алу курстарына қатысуы оның медицина саласындағы болашағына тың жол ашып берді. Осылайша, 2017 жылы резидентурада оқып жүргенінде Кардифф университетінен шақырту алады.

– Кардифф университетіне мыңға жуық талапкердің ішінен жеті студенттің бірі болып ілік­тім. Шетелдік ғалымдарды ме­нің глаукома туралы жазған баян­­дамам қызықтырған екен. Осы кезде глаукоманы емдеу­ден әлемнің ең үздік ғалымы Джеймс Морганның тобына түсу бақытына ие болдым. Әдетте, докторанттарды сирек қабылдайтын профессор маған өз талаптарын қойды. Ұстазымның талабы бо­йынша көз ауруларын зерттеуде IT бағдарламалар, алгоритмдер құрастыру үшін data science-ті меңгеруіме тура келді, – дейді ол.

Мұхит көздің торлы қабығы клеткаларының апоптозын алдын ала анықтауға мүмкіндік беретін жасанды интеллект бағдарламалары үшін кодтар мен әртүрлі зерттеулерін Кардиффте бастаған. Жас ғалымның ізденісі ғылыми ортаға жылдам тарап үлгерді. Уэльсте Қазақстаннан келген студент оптикалық жүйе­лер жасаумен айналысып жүр дегенді естіген Канададағы Уатер­лоу университеті кванттық есеп­теулер институтының фи­зик­тері Бен Томпсон, Душан Шаренац, Дмитрий Пушин кванттық фотондарды пайдалану арқылы микроскоп ойлап табуға инжиниринг, оптоэлектроника, IT, офтальмология және кванттық физиканы меңгерген маман қажеттігін айтып, хабарласқан.

– Олар Уатерлоу универси­тетіне баруыма немесе Гонконгта енді құрыла бастаған кванттық офтальмология бойынша зерт­ханаға жетекшілік ету туралы ұсыныс тастады. Мен докторантураны бітіргім келетінін және электроника, инженерияны меңгергенмен, кванттық физиканы білмейтінімді айттым. Келісім аясында ғалымдарға оқу мерзімі аяқталғанға дейін кванттық физиканы меңгеруге уәде еттім. Олар да қолдау көрсет­ті. Осылайша, Гонконг зерт­­ханасында жұмыс істей бас­тауым өз еліме ғылымның жаңа технологиялық жаңалықтарын жеткізуге берілген зор мүмкіндік деп қабылдадым. Таяу болашақта Қазақстанға кванттық технологияларды алып келетін ғалымдардың көбейетіндігіне сенімім мол, – дейді Мұхит.

 

Көз – адам жанының айнасы

Қазіргі кезде Гонконг зертханасында АҚШ, Ұлыбритания, Канада, Үндістан, Гонконг, Сер­бия, Ресей, Қазақстаннан бар­ған жеті ғалым жұмыс істейді. Топтың кураторы – канадалық-америкалық профессор, Масса­чусетс технологиялық институ­тының ең мықты кванттық фи­зигі Дэвид Кори. Ал ғалым-әріп­тестер құрған Structured Light Tomography компаниясының басшысы – Мұхит Құлмағанбетов. Стартаптың бастапқы бағасы 5 млн долларды құрайды. Ғалым­дар қаражат көлемін алдағы уа­қытта үш есеге дейін артты­ру­ды жоспарлап отыр. М.Құл­ма­ғанбетовтің айтуынша, әлем­дік медицинада глаукома, диабет­тік ретинопатия, макулярлы дегенерацияның емі табылған жоқ. Әлеуметтік салдары күрделі осындай ауруларды емдеу, алдын алу – қазіргі медицинаның алдында тұрған жауапты міндет. «Көз – адам жанының айнасы» дейтін болсақ, адам ағзасындағы көптеген ауруды дер кезінде және алдын ала анықтауға бола­ды. Ал ғалымдар жасап жат­қан жоғары көрсеткішті прото­тип дәрігерлерге жаңа мүмкін­дік­терге жол ашатыны сөзсіз.

вава

Ғалымдар қазіргі кезде микроскопты миниатюризирлеу және толыққанды цикл бойынша жұмыстар істеп жатыр. Өндірісті аяқтау мерзімі келер жылдың орта шені деп болжанып отыр. Клиникалық сынақ кезеңіне 3-4 жыл кетуі мүмкін. Мұндай жағ­дайда Мұхит Құлмағанбетов Гон­конг зертханасымен үш жыл­ға жа­салған келісімшарт ұза­ра­тын шығар деген де ойын жет­кізді. Сынақтан өткен аппараттар нарық­қа шыққаннан кейін әлем офтольмологтері үшін үлкен жаңа­лыққа айналатыны анық.

Акселератор, венчурлық және инвестициялық орталықтары бар ғылыми саябақта орналасқан зертханада Мұхит Құлмағанбетов екі ассисентімен бірге жұмыс істейді. Ол Гонконг үкіметінің ғылымға кедергісіз қаржы бөлу саясатына деген таңданысын жасырмады. «Қаражат ешқандай бюрократиясыз жеткілікті көлем­де бөлінеді. Гонконгта маған зерт­хана құрылғысын сатып алу үшін 1 млн доллар берді. Мұн­­да жұмыс істеген бір жарым жыл ішінде зертханаға 4,5 млн доллар жұмсалды. Енді­гі қа­жеттіліктерімізге 6 млн дол­лар қарастырылып отыр. Қар­жы­ландыру тетіктері қағаз-қи­сап­ты, дәлелді қажет етпейді. Ғалымдарға сенім арта отырып, сұраған қаржысын береді. Маңыздысы – ғылыми нәтиже. Гонгконг үкіметі тарапынан ғалымдарға айына шамамен 4,5-5 мың доллар айлық төленеді. Бұл Америка, Аустралия постдокторанттары алатын айлықпен салыстырғанда 1,5 есе көп, – дейді ол.

 

Әріптестері – Нобель сыйлығының лауреаттары

Гонконгтағы ғылыми саябақта ғалымдарға толыққанды жағ­дай жасалған. Мұнда қосымша жұмыстардың барлығын роботтар атқарады. Ғалымдар түнде, әлде күндіз жұмыс істей ме, бас­­тысы нәтижеге қол жеткізуі ке­­рек. Мұхиттың айтуынша, ғы­лы­­ми парктегі жұмыстың тағы бір ерекшелігі – Нобель сый­лы­­ғының лауреаттарымен бір алаң­да жұмыс істеу. Олардың бірі 2018 жылы физикадан Нобель сый­лығын алған канадалық ға­лым Донна Стрикланд болса, екіншісі – 2022 жылы лау­реат атанған аустриялық физик Антон Цайлингер. Өткен ға­сыр­дың 80-жыл­дарында 25 жасында пульс­­тік лазер ойлап тап­қан Дон­на Стрикланд жас ғалым­дардың колобораторы.

– Донна Стрикланд зертхана­мызға қызығушылық танытып, алдын ала хабарласқанда сенер-сенбесімізді білмедік. Атағы әлемге әйгілі ғалыммен қазіргі кезде емін-еркін сұхбаттасып, кофе ішуге де бірге барамыз. Ға­лымның қол жеткізген ғы­лы­ми жетістігі әлемдік лазерлік хи­рургияда, әсіресе көзді лазер­мен емдеу саласында нә­тиже­лері жас ғалымдарды шабыт­тан­дыра түсетіні анық. Ал физик Антон Цайлингер квант­тық фо­тондарды зерттетуді фран­цуз ғалымы Ален Аспе, амери­ка­лық Джон Ф.Клаузермен іске асырғаны мәлім. Бізбен си­рек кездескенімен, Антон Цай­лин­гермен таныстығымызды, ғылы­ми жұмыстарымызға қызы­ғушы­лық білдіргенін үлкен мәрте­бе санаймыз, – дейді Мұхит.

Гонконг зертханасындағы жұмыс Мұхитқа жаңа тәсілдерді үйретеді. Ғылыми ізденістен тыс, ғылымды коммерцияланды­ру, мақалалар жариялауда мол тәжірибе жинақтауға мүмкіндік береді. Қазіргі кезде екі ел ара­сында жиі қатынайтын ол Ка­надада профессорлардың үл­кен зертханасында алдын ала жоспарланғанындай, науқас­тарды қабылдап, кванттық физика, офтальмология тұрғысынан ауру түрлерін анықтауға атсалысып жатыр. Сонымен қатар ол Алматыдағы Көз аурулары ғылыми-зерттеу институтында 2014 жылдан бері ғылыми сарапшы ретінде қашықтан жұмыс істеп келеді. Бүгінде аталған инс­титутпен Кардифф университеті арасында білім, ақпарат, технология алмасу бойынша меморан­думға қол қойылған. Сондай-ақ ол аэроғарыш медицинасы бо­йынша NASA-дағы әріптестерімен бірлескен жоба жасап жатыр. «Офтальмология ғылымдардың өзегі саналатын болса, оның та­мыры кванттық физикада жа­тыр. Ол фермиондар, электрон, нейтронды зерттейтін болса, макроғарыш әлемі NASA-мен тығыз байланыста» дейді ол. Мұхит қазіргі кезде NASA ғалы­мы Тайсон Бранстеттермен бірлесіп, ғарышта алты айдан ұзақ болған ғарышкерлерде пайда болатын нейроокулярлы синдром себептерін анықтап, оны тоқтату жолдарын іздестіру үстінде.

 

Ғылыми тартымды ел өнегесі

Осы жылдар ішінде Еуропа, АҚШ, Канада, Ұлыбритания елдеріндегі білім мен ғылым­ға қанық болған Мұхит Құлма­ғанбетов еліміздегі ғылым сала­сының көкжиегі кеңейіп келе жат­қанын айтты. Ол уәкілетті орган ретінде Президентке тіке­лей бағынатын Ұлттық ғылым академиясының реформасы ал­дағы уақытта ғылымға құштар жас­тар қатарының көбеюіне ық­пал ететінін жеткізді. Бұ­ған қоса ғылым туралы жаңа заң қа­былданатын болса, құ­жат шең­берінде істелетін жұмыс­тардың да ауқымы арта түсетіні сөзсіз.

– Ғылымға бөлінетін қаражат­тың көбеюі шетелдердегі пост­докторанттардың елге оралуына ықпал ететіні анық. Сонымен қатар Силикон алқабы, Еуропа, Азияның көптеген еліндегідей акселерация, инкубаторлары бар ғылыми парк құру жас ға­лым­дарға жасалған зор мүм­кіндік болар еді. Ғылыми парк­терде ғалымдардың әлеу­мет­тік жағдайына да көңіл бөлі­нетін болады. Нәтижесінде, ғалым­дарға жаңа зертханаларда жұмыс істеуге, реагент компания­лар және Facebook, Google, Amazon сияқты трансұлттық компаниялармен жұмыс істеуге мүмкін­дік ашылады. Қазақстанға әзір­ге трансұлттық компаниялар келе қойған жоқ. Дегенмен Қазақ­стан Орталық Азиядағы ең ірі ғылыми ойыншыға айналатын болса, әлемге аты әйгілі ком­пания­лар келуге дайын. Олар біз­дің нарық арқылы жақын маң­дағы елдерге шыға алады. Сондықтан еліміз өзінің аймақтағы ғылыми әлеуеті мен көшбасшылығын көрсетуі қажет. Алдағы бес жылда кванттық ком­пьютерді қазақ баласы ойлап тауып жатса, оған не кедергі?.. Қазіргі кезде алпауыт елдер үлкен ресурстар бөле отырып, өзінің кванттық компьютерлерін жасап алды. Бұл технологиялар екі шешімді қатар атқара беретіндігімен ерекшеленеді. Әзірге бұл елдер компьютерлерін әскери техникалары тәрізді құпияда ұстап отыр. Өйткені оның мүмкіндігі толық зерттеліп болған жоқ. Сондықтан елімізде де кванттық технологияларды реттейтін бап жаңа заң аясында көрініс беретін болса, өзіміздің технологиялық жетістіктерімізді қорғап, сақтай аламыз, – дейді М.Құлмағанбетов.

 

Шетелдік ғалымдарды шақырту қажет

Гонконгтағы зертханада Мұхит Құлмағанбетовке екі ассисент бекітілген. Осылайша, Қазақстаннан келген ғалыммен келісімшарт біткеннен кейін олар үйренгендерін әрі қарай іске асыра береді. Міне, осы әдісті біздің елге де енгізу қажет, дейді Мұхит.

– Кейінгі отыз жылда мем­ле­кеттің қолдауы аясында «Бо­лашақ» бағдарламасымен талай өрен шетелдердің үздік уни­версиеттерінде білім алды. Алайда ол түлектерді сырт­та қалып жұмыс істеуге қызық­тыратын факторлар жеткілікті. Олар өзіне сенімді, мықты маман болғандықтан, еліміздегі екі-үш жылдық шартын аяқтап, шетелге кетуге асығады. Сон­дық­тан «Болашақтың» бюджетке салмағын азайтып, ше­тел­дік ғалымдарды елімізге ұзақмерзімді келісімшартпен ша­қыртып, постдокторант мамандарды үйрету ісін шұғыл қолға алу керек. Ал шетелден кел­ген ғалымдардың насихаты алдағы уақытта ғылыми тар­тым­дылығымызды күшейте түседі. Осыған дейін еліміздің инвес­тициялық тартымдылығына көңіл бөліп келсек, ендігі кезекте ғылыми тартымды ел болуға ұмтылған жөн. Қолданыстағы «Визитинг профессор» деген бағдарлама үлкен жетістіктерге жеткен профессорларды шақыр­тумен ерекшеленсе, олардың уақыт тапшылығы мен құлшыны­сына да назар аударған абзал. Мы­салы, Гонконгта TOП-100-ге кіретін университеттерден ға­лымдарды шақырту үрдіске ай­налған. Сондықтан Жапония, Ко­рея, Германия, Ұлыбритания, АҚШ, Канададан ғылымға құш­тар ғалымдармен жұмыс істеу – уақыт талабы. Бұл үрдіс жолға қойылатын болса, таланттарымыз да өз еліне қызмет ететін болады, – дейді кейіпкеріміз.

 

АЛМАТЫ