Из инженера сделать бизнесмена

В конце ноября магистрант Томского политехнического университета Никита Торопков стал лучшим наноинженером страны. Он разработал материал для 3D-принтера, способный воспроизводить костную ткань, и выиграл с этой разработкой Всероссийский нанотехнологический инженерный конкурс Фонда инфраструктурных и образовательных программ «Роснано». Корреспондент Сиб.фм поговорил с Никитой о том, как решить научную проблему, над которой бьются много лет, за 4 месяца, об инновационных колпаках для стартаперов и российских реалиях.

В чём, собственно, инновационность твоей разработки?

Я вообще-то не инноватор. Очень много вышло новостей с заголовками, что я инновационный инженер, наноинженер — нет, просто начало получаться то, что у других до этого не получалось. Получен материал на основе гидроксиапатита, из которого можно печатать имплантаты костей. Гидроксиапатит кальция — основной минерал, из которого состоят кости и зубы человека. В медицине он применяется в качестве цементных паст и фрагментов для заполнения костных дефектов.

Почему напечатать кость не получалось раньше?

Здесь ключевыми факторами были время и развитие технологий. В 80-е попробовали сделать имплантат с помощью лазера — не получилось. Лазерное спекание здесь невозможно, потому что все начинает разлагаться на элементарные составляющие.

В 2007 была запатентована технология 3D-печати методом послойного наплавления. Получалось отливать формы, но не получалось сделать пористую поверхность, такую же, как у человеческой кости.

За рубежом всё развивалось успешнее. То, что я сейчас разрабатываю, китайцы уже давно сделали.

При лазерном спекании слои порошкового материала скрапляются с помощью лазеров высокой мощности

Они купили финскую, польскую, бельгийскую компанию, которые занимаются имплантатами, вместе их скооперировали, дали один большой НИОКР — и уже печатают имплантаты с хорошей прочностью и биосовместимостью. Но у них немного другая технология. Они печатают не кость, а фрагмент. Допустим, есть открытый перелом, который нельзя собрать. Кость с двух концов торцуется, вживляется фрагмент, человек ходит в гипсе три месяца. Через три месяца в этот фрагмент начинают произрастать коллагеновые волокна, а через четыре месяца — прорастает костный мозг. И если коллагеновые волокна проросли — значит, материал прижился. Он уже организмом не будет отторгаться.

А почему за рубежом не печатают кости целиком?

Я не знаю, исследования закрыты. Я не видел вживую их материал, а итогах исследования они не приводят результаты ни in vitro, ни in vivo. Я только знаю, из чего они делают — примерно из того же, из чего и я.

Но мой метод — дешёвый.

Кости человека образованы из костного вещества: сверху — плотного компактного, внутри — губчатого

Те результаты, которые мы получили, говорят о том, что можно применять метод практически в любой форме за деньги в четыре раза меньшие, чем у зарубежных компаний.

Как может изменить медицину твоя разработка?

Ежегодно проводится 85 тысяч операций по имплантологии и трансплантологии. А в связи с военной обстановкой эта цифра увеличилась в два раза. Причём такие операции — они бывают — ну, скажем прямо, — не у богатых людей. У производственников, у тех, кто в аварию попал на дешёвенькой машине, потому что не было подушек безопасности.

После таких травм один из шести больных ходит с имплантатом, просто потому, что только один из шести смог себе это позволить. А 5 из 6 остаются с культей. Вы знаете, сколько стоит имплантат? С учётом операции — полмиллиона. Где среднестатистический калека найдёт себе эти деньги?

Next Capital — Центр корпоративных инноваций, оказывающий комплексную поддержку специалистам, отвечающим в компаниях за инновационное развитие

Как посчитали ребята-экономисты из Next Capital, даже если с каждого имплантата будет доход в 20 процентов, с различными отчислениями его цена будет 200 тысяч. Это с учётом изготовления материала, изготовления имплантата, сживления. Представьте, полмиллиона и 200 тысяч. В два раза увеличивается доступность. Теперь не один из шести, а три из шести смогут себе это позволить. То есть один из двух уже будет с имплантатом.

Чем твой материал лучше, чем имеющиеся титановые штифты?

С штифтами люди мучились: костный мозг в кость не поступает в нужном количестве, потому что пробка из титана этому мешает, и кость начинает изгибаться. Это страшные вещи. Такое всего лишь у пяти процентов людей происходит, но, тем не менее, когда происходит, это страшно, потому что необратимо. То есть их организм теперь так будет функционировать всегда.

Ты раньше занимался композитными материалами, а теперь ушёл в разработку материала-аналога костной ткани. Почему решил поменять область исследования?

Если я вам скажу, почему я этим начал заниматься, вы посмотрите на меня косым взглядом.

Начал я это делать из зависти. Очень много знакомых делают исследования, условно говоря, высосанные из пальца, которые потом нигде не применяются.

Первая операция с использованием российского протеза сустава из нанокерамики прошла в новосибирском НИИТО 2 июня 2015 года

На эту тему куча докторских написана, куча кандидатских защищена. Я перечитал порядка 150 диссертаций, и все занимаются примерно одним и тем же: делают исследование материала, и на этом всё заканчивается. А как применять его в аддитивных технологиях, то есть как реально начать из него что-то печатать на 3D-принтере, никто не мог понять.

На третьем курсе я начал эту тему исследовать — не получилось — и потух интерес. Потом начал встречать на конференциях очень много людей, занимающихся ей. Стал общаться с людьми из лаборатории гибридных материалов ТПУ. Книжки начали давать по этой теме...

Я совместил несовместимые вещи: я, вот керамист-композиционщик, — залез в имплантаты.

Тот неловкий момент, когда междисциплинарная составляющая даёт большой вклад.

Я не биолог, я не хирург, я даже не биокерамикой занимаюсь! У меня работа была связана с пористой нерегулярной структурой в керамзите. И теперь я тоже занимаюсь пористыми нерегулярными структурами, но уже в имплантологии.

Когда что-то начало получаться?

Сейчас моему проекту меньше четырёх месяцев, я начал заниматься им в августе. Я разве что не ночевал в лаборатории: с восьми утра до десяти вечера стабильно был там. Уходил последним с кафедры. Куча синтезов, куча проб, куча ошибок, что-то начало получаться — начали отрабатывать технологию. У меня нет ни одного патента, ни одной публикации об этой разработке. Ни одного выступления на конференции. Проект, условно, сразу вырос с примитивного уровня до очень высокого.

Я показываю, и меня спрашивают: это что, результат за четыре месяца? Правда, что ли?

Из этого композита, который ты разработал, можно распечатать любую кость?

Можно сделать любую трубчатую кость. Позвонок тоже можно напечатать. Но как его вживить — другая проблема, решением которой мы не занимаемся: с нейрохирургами надо связываться. На данный момент я точно знаю, что с переломами в шейном отделе позвоночника никто в мире ничего сделать не может. Даже когда человеку под микроскопом эти нервы сращивают, соединяют, он потом всё равно ходить не может, руку не чувствует. Это всё в перспективе, но не сейчас. Вот череп — вот это да. Недавно в Австралии череп из титана напечатали. Просто пористость нулевую делаешь, и всё.

Помимо трубчатых, существуют губчатые и плоские кости

На какой рынок ты собираешься это внедрять? Клиникам продавать?

Эта технология приживается в конкретных медицинских учреждениях. Человеку это не продать. Ему это нужно, только когда конкретная проблема возникает. Продать это можно государству, а государство будет внедрять в клиники. Наверняка это не войдёт в пакет обязательного медицинского страхования, но, может быть, хотя бы дополнительного. Может быть, будет использоваться в частных клиниках по коррекции костей.

Если, например, у ребёнка искривление кости, он ходит, бедный, ковыляет, — можно срезать нездоровую кость, распечатать, походить в гипсе несколько месяцев — и всё.

Или, скажем, чтобы не ходить четыре года в аппарате Илизарова, когда одна нога короче другой, — разрезал, расширил, туда фрагмент из кости вживил, скрутил полилактидными штифтами, походил в гипсе шесть месяцев — и всё.

Аппарат Илизарова

В чём сейчас состоит твой ежедневный труд над разработкой?

Мы совершенствуем состав. Проблема состоит в чём: я хочу сделать как можно меньше полимерную составляющую и как можно больше — кальциевую составляющую, чтобы как можно больше было бы похоже на кость. Пока что мы достигли только 60-процентного содержания. Я уверен, что 99-процентного тоже можно добиться.

Тебе в награду за победу в конкурсе досталась возможность стажировки в одном из наноцентров страны. Почему ты выбрал новосибирский?

Потому что больше ни один не подходит для моей разработки. У каждого наноцентра своя специфика: в Обнинске занимаются искусственными алмазами, в Екатеринбурге занимаются ортопедией, но не занимаются имплантологией. В Новосибирске есть возможность сотрудничества с НИИТО — институтом травматологии и ортопедии.

В современной науке ни одно исследование не проводится в одиночку. Твоя команда — это кто?

Начиная от лицеистов, которые проводят элементарные исследования, обрабатывая материал — для них это интересно, прикольно — заканчивая аспирантами и консультациями с докторами наук ТПУ, СибГМУ, московского медуниверситета Сеченова, екатеринбургскими учёными.

Работают сразу все, хотя кто-то с кем-то не общается, кто-то кому-то конкурент.

Что посмеешь, то и пожнёшь. Почему наноцентры не строят свечные заводики

Но при этом никто не знает, что все работают сразу над одним и тем же проектом. Я просто прихожу и сразу же открыто спрашиваю: есть проблема — посоветуйте, как решить!

И люди готовы помогать?

В Политехе все открыты. Да, конечно, иногда меня воспринимают в штыки, как в Сеченова, например, было: «Парень, ты вообще кто? Ты что, засланный казачок?». Ведь не секрет, что в научных кругах многие друг у друга воруют.

А ты не боишься?

А что воровать? Ни одной публикации, ни одного патента...

Это же важно для учёного?

В этом смысле я не учёный, я инженер.

Я не хочу и не могу заниматься наукой ради науки.

Например, в СПБГУ, где я учился по академобмену, делают сплавы из 20 металлов. Я спрашиваю: а какое конкретное применение? Они говорят: да хоть где можно применять. — Ну а в какой отрасли это решает проблему? — Да в любой! Можно, например, катализатор сделать. — Для чего? — Для синтеза. — Синтеза чего? — Любого синтеза!

Насколько тебе важно заниматься наукой конкретно здесь, в этой стране, в этом регионе?

Раньше было важно делать это в принципе. Сейчас я понял, что и здесь это делать можно. Но всё равно склоняюсь к тому, что за рубежом проект можно было бы реализовывать эффективней.

Особенно на востоке, в Корее и Китае, где медицина развивается по экспоненте. Так как это медицинский материал, нужно проводить доклинические, клинические испытания, получать лицензию, сертификацию. В России всё это длится годами. Для сравнения: «Берлин хеми» выводит свои препараты за полгода, «Р фарм» — за полтора года. «Пфайзер» — за полтора года.

Если я буду сотрудничать с «Роснано» — я посчитал, что пройду этот путь за три года. В одиночку — лет 10.

Это Россия, я должен на её реалии опираться.

Но почему ты здесь?

Я сторонник того, что в России жить хорошо, а в других странах лучше.

Потому что чем бы ты ни занимался — уже есть 14-летний китаец, который занимается тем же самым.

наноцентров в России оказывают начинающим инноваторам полный цикл услуг по развитию стартапов в области нанотехнологий

Но то, что я увидел в нанотехнологических центрах «Роснано», вообще потрясает. Это кардинально поменяло мой взгляд на науку. Например, в Троицком наноцентре делают искусственные алмазы на холодной плазме.

Название-то какое — холодная плазма!

Обычно такие названия псевдонаучностью попахивают и вообще никакого научного применения не подразумевают. А там холодной плазмой скальпели делают из искусственных алмазов, которыми можно делать операции на глаза.

Центр 3D-технологий тоже впечатляет: лазеры, 3D-принтеры, сканеры оптические и лазерные. Оснащение сейчас в наноцентрах — на 10 лет вперёд. Суперкомпьютеры, свой дата-центр. Это инкубатор такой... Вуз — тоже своего рода инкубатор. Когда стеклянным колпаком накрыли, очень хорошая температура, климат хороший — и там цветок произрастает. Но в пределах этой стеклянной колбы цветок никуда не может деться. Точно так же с проектами происходит: любой проект, который вузы продвигают, в вузе цветёт, пахнет, столько классных публикаций! Из вуза выйдет — всё, его компании сжирают, он загибается через первые полгода. Есть какие-то проекты, которые выживают, но это из трёх тысяч — один. «Роснано» — это сейчас самый объективный инкубатор российских технологий.

Цель программы элитного технического образования ТПУ — подготовка лидеров инженерной профессии к инновационной и изобретательской деятельности

Так «Роснано» — это ведь тоже по сути такой же стеклянный колпак?

Но только колпак-то пошире будет, и, чтобы дорасти до его краёв, нужно постараться. Либо быть сорняком, как многие делают, попадая туда. Ведь на это сверхточное оборудование никого не допускают, просто потому, что нет таких людей, которые достойно работают. Учёные-дедушки ещё не «доросли» до этого, потому что они документ вордовский не всегда могут открыть, а там нужны молодые инженеры со знаниями, как у 60-летнего профессора. И в этом основная проблема.

А в вузах и школах понимают, как сделать таких инженеров с мозгом профессора? Вот, например, в твоём университете есть элитное техническое образование?

Вам нужно поговорить с несколькими ребятам из «элитки» и спросить, что она реально им дала. Раньше «элитка» давала углублённое изучение математики, физики и химии, и там учились 600 человек, а сейчас там учится каждый 10-й. «Элитка» пытается сформировать в инженерах «бизнесовую» составляющую.

Сейчас есть такая проблема — как сделать инженерный продукт прибыльным. Для этого нужно из инженера сделать бизнесмена.

Поэтому есть какие-то бизнес-инкубаторы, отделы элитного образования, которые пытаются коммерциализировать инженерные проекты.

Но коммерциализация не из пальца высасывается, а «элитка» просто заставляет это делать: каждый студент должен посчитать экономическую эффективность. Раньше, если есть какой-то стоящий проект, ему дирекция элитного технического образования предлагает его коммерциализировать.

Сейчас всё перевернулось с ног на голову: мы хотим сначала коммерциализировать, а потом уже делать проект.

Как было в советской школе: была «свинья» одна большая — космос и оборонка. К этой «свинье» были «привязаны» вузы, от вузов — школы, профессиональное обучение. Сейчас у нас что: школа отдельно, детсады отдельно. В дошкольном возрасте говорят: нам нужны развивающиеся одарённые дети, в школе говорят: нам нужен ЕГЭ, а в вузах нужны инженеры, которые будут делать инновационные проекты. А какие — мы тоже не знаем. Вот она, проблема.

Система загибается уже в дошкольном возрасте, когда ребёнок смотрит «Смешариков» и «Свинку Пеппу».

А вообще принцип образования какой? Закладываем вот здесь — и через 17 лет получаем целевой продукт.

А что делать?

Смотреть на восточное образование — китайское, японское. Оно как построено: есть вуз, который начинает разрабатывать, условно, 3D-технологии. Преподаватель из вуза идёт в школу, с 7 класса вся программа удаляется, школьникам читают 3D-технологии, IT, микроэлектронику. Школьников «подгребают» к вузам. Поэтому Китай сейчас в IT — первый.

А у нас вузовские преподаватели вместо этого подрабатывают, объясняя, как лучше сдать ЕГЭ. И пока такое будет, ни о какой коммерциализуемости, ни о каких инновационных проектах речи не может идти.