Қазақстан жартылай өткізгіш өндіре ала ма? Айтқазы Қайша ел ғылымының әлеуетін бағалады

Ғылымдағы жаңалық бір күнде жасалмайды. Оның артында жылдарға созылған зерттеу, тұрақты қаржыландыру мен мықты ғылыми орта тұрады. Назарбаев Университеті National Laboratory Astana мекемесінің аға ғылыми қызметкері, физика саласының PhD докторы Айтқазы Қайша еліміздегі ғылыми ортаның қазіргі ахуалы, зерттеу инфрақұрылымы және ғалымдарды қолдау мәселелері туралы ой бөлісті.

– Бүгінде физика ғылымында өз бағытын қалыптастырған зерттеушісіз. Осы жолдың бастауы қайда жатыр?

– Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-да техникалық физика мамандығы бойынша бакалавр дәрежесін алдым, кейін осы оқу орнында жоғары білікті маман ретінде тәжірибе жинадым. Содан соң ҚазҰУ-да радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығы бойынша магистр дәрежесін иелендім. PhD бағдарламасын физика саласында Тринити колледжі (Дублин, Ирландия) «Болашақ» халықаралық бағдарламасы аясында оқып, 2022 жылы диссертациямды сәтті қорғап, 2023 жылы PhD дипломымды ресми түрде алдым. Қазіргі таңда Назарбаев Университетіндегі National Laboratory Astana мекемесінде аға ғылыми қызметкер болып жұмыс істеймін.

– Қазіргі ғылыми зерттеулеріңіз қай бағыттарды қамтиды? Негізгі жобаларыңызға тоқталсаңыз.

– Қазір бірнеше іргелі және қолданбалы ғылыми зерттеумен айналысып жүрмін. Негізгі бағыттарымның бірі – аморфты жартылай өткізгіш оксидтерді зерттеу. Сонымен қатар электрондық және энергетикалық жүйелер үшін тұрақты сутегі технологияларын дамытуға бағытталған наноматериалдармен жұмыс істеймін.

Соның ішінде мөлдір өткізгіш оксидтерді ерекше атап өтуге болады. Аморфты мөлдір өткізгіш оксидтер (ағылш. Amorphous Transparent Conducting Oxides – a-TCOs) – кристалдық торы жоқ, яғни аморфты, көзге көрінетін жарықты өткізетін әрі электр тогын жақсы өткізетін оксидтік материалдар тобы.

Қарапайым тілмен түсіндірсек, металл электр тогын өте жақсы өткізеді, бірақ мөлдір емес, яғни оның ар жағындағы затты көре алмаймыз. Ал әйнек, керісінше, мөлдір болғанымен, электр тогын өткізбейді. Аморфты мөлдір өткізгіш оксидтер осы екі материалдың артықшылықтарын бір бойына жинақтаған: олар әйнек сияқты мөлдір әрі металл сияқты электр тогын өткізеді.

Осы ерекшеліктерінің арқасында мұндай материалдар қазіргі смартфондар мен теледидар экрандарында, сенсорлы панельдерде, күн батареяларында және икемді электроникада кеңінен қолданылады. Бұл – заманауи электрониканың дамуына жол ашқан маңызды материалдардың бірі.

Бұл бағыттың Қазақстан үшін де маңызы зор. Еліміз түрлі металдарды экспортқа шығарады. Ал сол металдардан мөлдір өткізгіш оксидтер өндіріп, өзіміздің жартылай өткізгіш өнеркәсібімізді дамыту әлдеқайда тиімді болар еді. Trading Economics мәліметіне сәйкес, металдардың бағасы металл оксидті жартылай өткізгіштерге қарағанда әлдеқайда арзан. Мәселен, индийдің бір келісі шамамен 600-800 АҚШ доллары тұрады, ал ITO сияқты оксидтердің бағасы одан 5-10 есе жоғары.

Сондықтан мемлекет жартылай өткізгіш өнеркәсібін дамытуға үлкен қызығушылық танытады деп үміттенеміз. Біз де осы саланың алдына қойылған міндеттерді орындауға дайынбыз.

– Шетелдегі ғылыми ортамен танысып, тәжірибе жинадыңыз. Қазақстандағы ғылыммен салыстырғанда қандай негізгі айырмашылықты байқадыңыз?

– Шетелдік ғылыми ортаның басты ерекшелігі – тұрақты зерттеу инфрақұрылымы мен зерттеушіге берілетін ғылыми еркіндік. Біріншіден, мұнда грант алған ғалымнан міндетті түрде белгілі бір көлемде мақала жариялау немесе патент алу талап етілмейді. Дегенмен әр зерттеуші бөлінген қаржыға сай сапалы ғылыми нәтиже көрсетуге ұмтылады. Себебі бұл оның болашақта жоғары деңгейдегі гранттар мен жобаларға қатысуына тікелей әсер етеді.

Грант нөмірлері ғылыми жоба аяқталғаннан кейін де жарияланған мақалаларда көрсетіле береді. Бұл зерттеушінің ғылыми тарихын қалыптастырып, келесі гранттарды жеңіп алуына мүмкіндік береді.

Сонымен қатар барлық келісім мен құжат рәсімделгеннен кейін грантта көрсетілген мерзімге сәйкес қаржыландыру басталады. Мысалы, бес жылдық жоба болса, қаржы толық 60 айға беріледі. Кейбір жағдайда жоба соңында қаражат артылып қалса, оны пайдалану үшін жобаның мерзімін ұзартуға өтініш беруге де болады.

Мұндай жүйе ғалымға негізгі уақытын ғылымға арнауға мүмкіндік береді. Қазақстанда да соңғы жылдары осы бағытта оң өзгерістер байқалып келеді. Бұл – қуантарлық жағдай.

Осы ретте елімізде гранттық жобаларды қаржыландыру мерзімін үш жылмен шектемей, мүмкіндік болса, бес жылға дейін қарастырған жөн деп ойлаймын. Яғни жобалар толық 60 айға жоспарланып, жүйелі түрде жүзеге асырылса, олардың нәтижесі әлдеқайда тиімді әрі сапалы болмақ. Өйткені ғылыммен айналысу ұзақ уақытты, табандылық пен төзімділікті талап етеді.

Сонымен қатар халықаралық деңгейдегі сапалы ғылыми журналдарда еңбектер жариялау арқылы Хирш индексін (h-индекс) арттыру да маңызды.

– Хирш индексі (h-индекс) дегеніміз не? Ол ғалымның ғылыми қызметін бағалауда нені көрсетеді?

– Хирш индексі ғалымның ғылыми жұмыстарының ықпалын көрсетеді. Мысалы, бір ғалымның h-индексі 45 болса, бұл оның кем дегенде 45 ғылыми мақаласының әрқайсысына 45 немесе одан да көп рет сілтеме жасалғанын білдіреді.

– Ал өзіңіздің хирш индексіңіз қанша?

– Халықаралық деңгейдегі сапалы ғылыми журналдарда жарияланған 15 ғылыми еңбегім бар. Қазіргі Хирш индексім – 8. Алдағы уақытта бұл көрсеткіш 9-10-ға дейін артуы ықтимал.

– Бүгінде Қазақстан ғылымын дамыту үшін қай бағыттарға басымдық беру қажет деп ойлайсыз?

– Қазақстан ғылымының дамуы үшін, әсіресе жаратылыстану ғылымдары мен техникалық бағыттарда ұзақ мерзімді қолдау аса маңызды. Себебі бұл салаларда нақты нәтижеге қол жеткізу үшін жүйелі зерттеу, тұрақты қаржыландыру және уақыт қажет.

Біріншіден, ғылыми инфрақұрылымды жүйелі түрде дамыту маңызды. Екіншіден, іргелі ғылым мен қолданбалы зерттеулер арасындағы байланысты күшейту керек. Үшіншіден, ғалымдарды қолдап, оларға академиялық еркіндік беру аса маңызды. Төртіншіден, халықаралық интеграцияны күшейту қажет.

– Ғылыми инфрақұрылымды дамыту қажеттігін ерекше атап өттіңіз. Бұл бағытта Қазақстанға нақты қандай өзгерістер қажет деп есептейсіз?

– Қазіргі уақытта Қазақстанның барлық облыс орталықтары мен ірі қалаларында жастардың бос уақытын тиімді өткізуге арналған жастар сарайлары, кинотеатрлар, мәдениет үйлері және түрлі демалыс орындары жеткілікті. Сонымен қатар әрбір әкімдік жанында жастардың қатысуымен өтетін іс-шараларға арналған арнайы залдар жұмыс істейді.

Сондықтан жастардың интеллектуалдық әлеуетін арттыру мақсатында жаңа ойын-сауық нысандарын салғаннан гөрі ғылыми-зерттеу орталықтарын, инновациялық зертханалар мен технологиялық хабтарды көбейту әлдеқайда тиімді болар еді. Мұндай орталықтар жастардың ғылыми ізденіспен айналысуына, зерттеу жүргізуіне және инновациялық жобаларды жүзеге асыруына мүмкіндік береді.

Сондықтан жоғарыда айтылған бастамаларды іске асыру үшін, ең алдымен, тәулік бойы жұмыс істейтін ғылыми инфрақұрылымды жүйелі түрде дамыту өте маңызды. Осы мәселені шешу мақсатында әр облыс орталығында аймақтық зерттеу орталықтарын құруды стратегиялық басымдық ретінде қарастырған жөн. Олар орталықтан тікелей басқарылып, қандай да бір жоғары оқу орнының базасында емес, мемлекеттік деңгейде немесе Ғылым және жоғары білім министрлігінің қарамағында жұмыс істеуі керек деп есептеймін.

Мұндай орталықтар өңірлік ғылымның дербес әрі тұрақты дамуына мүмкіндік беріп, ғылыми әлеуеттің тек ірі қалаларда шоғырлануын азайтады. Нәтижесінде ғалымдар мен жас зерттеушілер басқа облыс орталықтарына немесе мегаполистерге көшуге мәжбүр болмай, өз аймағында сапалы ғылыми зерттеулер жүргізе алады. Бұл өңірлердегі кадрлық тұрақтылықты қамтамасыз етіп, жергілікті ғылыми мектептердің қалыптасуына жол ашады.

Аймақтық зерттеу орталықтарын қаржыландыру аралас модель негізінде жүзеге асырылуы тиіс.

Біріншіден, негізгі қаржыландыру ұлттық бюджеттен немесе министрлік тарапынан бөлінуі керек. Бұл бағытта Ғылым және жоғары білім министрлігі жалпы қаржыландырудың шамамен 60 пайызын қамтамасыз етуі ұсынылады. Қаржыландыру мерзімі 5-10 жылды қамтып, орталықтардың ғимараттарын салуға немесе бейімдеуге, негізгі ғылыми құрал-жабдықтарды сатып алуға, инженерлік-техникалық персоналдың еңбекақысы мен инфрақұрылымдық шығындарды өтеуге бағытталуы тиіс. Бұл ұзақ мерзімді тұрақтылықты қамтамасыз етеді.

Екіншіден, ғылыми жобалардың үлесі енгізілуі керек. Әрбір гранттық немесе бағдарламалық жобаның жалпы бюджетінің 5-10 пайызы орталықтардың сервистік қызметтеріне аударылып отыруы қажет. Бұл қаражат құрал-жабдықтарды пайдалануға, техникалық қызмет көрсетуге және зертханалық сервистерді қаржыландыруға жұмсалады. Мұндай тәсіл орталықтардың өзін-өзі ішінара қаржыландыруына мүмкіндік береді. Ал гранттық жобалардың иелеріне аймақтық зерттеу орталықтарына ешқандай шектеусіз қолжетімділік берілуі тиіс.

Үшіншіден, бизнес өкілдерінің қатысуы маңызды рөл атқарады. Тапсырыстық ғылыми зерттеулер жүргізу, бірлескен зертханалар құру, демеушілік жасау және құрал-жабдықтарды ортақ пайдалану арқылы ғылым мен өндіріс арасындағы байланысты нығайтуға болады. Бұл зерттеу нәтижелерін коммерцияландыруға да нақты жол ашады.

Төртіншіден, халықаралық гранттар мен бағдарламаларды тарту қажет. Бұл халықаралық тәжірибені енгізуге, кадр даярлауға және технологиялық жаңғыртуға мүмкіндік беріп, аймақтық зерттеу орталықтарының жаһандық ғылыми кеңістікке интеграциялануына ықпал етеді. Сонымен қатар мұндай бағдарламалар қазақстандық зерттеушілердің халықаралық тәжірибе жинауына, әлемдік деңгейдегі зерттеулермен танысуына және өз елімізде инновациялық жобаларды дамытуына мүмкіндік береді.

Бесіншіден, зерттеу орталықтарының құрамында өз ғылыми тобын қалыптастырып, ұзақ мерзімді ғылыми қызметпен айналысуға ниетті әрі әлеуеті жоғары ғалымдарға арнайы орындар бөліп, институционалдық қолдау көрсету қажет. Бұл олардың ғылыми мектеп қалыптастыруына, тұрақты зерттеу жұмыстарын жүргізуіне және халықаралық деңгейде бәсекеге қабілетті нәтижелерге қол жеткізуіне мүмкіндік береді. Сонымен қатар мұндай қолдау шетелдік және отандық ғылыми жобаларды әзірлеп, оларды табысты жүзеге асыруға кең жол ашады.

Алтыншыдан, ғылым мен технологияны коммерцияландыру – ғылыми зерттеулердің нақты экономикалық нәтижеге айналуына ықпал ететін негізгі тетіктердің бірі. Сондықтан ғылыми әзірлемелерді өндіріске енгізуге, инновациялық жобаларды қолдауға және технологиялық кәсіпкерлікті дамытуға басымдық беру қажет.

Аймақтық зерттеу орталықтары ғылыми жаңалықтардың қоғам игілігіне қызмет етуіне, экономиканың бәсекеге қабілеттілігін арттыруға және елдің тұрақты инновациялық дамуына берік негіз қалайды.

– Жоғары деңгейдегі зерттеу орталықтары неліктен жоғары оқу орындарының базасында болмауы керек?

– Менің ойымша, жоғары деңгейдегі зерттеу орталықтары міндетті түрде жоғары оқу орындарының базасында орналасуы қажет емес. Себебі университеттердің негізгі миссиясы – білім беру және кадр даярлау болса, зерттеу орталықтарының басты мақсаты – ұзақ мерзімді ғылыми зерттеулер жүргізу, инновациялар әзірлеу және ғылыми нәтижелерді өндіріске енгізу.

Егер зерттеу орталықтары дербес ұйым ретінде жұмыс істесе, олар қаржыландыруды тиімді тартып, халықаралық ынтымақтастықты кеңейтіп, ғылыми басымдықтарды икемді түрде айқындай алады. Сонымен қатар мұндай орталықтар бірнеше жоғары оқу орны мен ғылыми ұйымның ғалымдарын біріктіріп, пәнаралық зерттеулердің дамуына ықпал етеді. Ал университеттер бұл орталықтардың негізгі серіктесіне айналып, студенттер мен жас ғалымдардың ғылыми жобаларға қатысуына мүмкіндік жасауы тиіс.

Бұдан бөлек, көптеген университеттегі ғылыми зертханалар мен қымбат ғылыми жабдықтардың қолжетімділігі шектеулі. Мысалы, университет жаңа әрі күрделі ғылыми құрылғы сатып алған жағдайда, оны басқа ұйымдардың зерттеушілерінің толық пайдалануына беру әрдайым мүмкін бола бермейді. Себебі жабдықты дұрыс пайдаланбау немесе тәжірибенің жеткіліксіздігі салдарынан құрылғының істен шығу қаупі бар.

Мұндай жағдайда құрылғыны жөндеу немесе қайта калибрлеу айтарлықтай қаржылық шығын мен уақытты талап етеді. Соның салдарынан ғылыми жұмыстарды орындау мерзімі созылып, зерттеу үдерісінің тиімділігі төмендейді.

Осыған байланысты заманауи ғылыми жабдықтар шоғырланған, кәсіби техникалық мамандар қызмет көрсететін және барлық зерттеушіге бірыңғай ережелер негізінде қолжетімді ұлттық немесе өңірлік зерттеу орталықтарын дамыту қажет. Бұл ғылыми инфрақұрылымды тиімді пайдалануға, ресурстарды оңтайландыруға және ғылымның дамуын жеделдетуге мүмкіндік береді.

– Nature немесе Science секілді әлемдік деңгейдегі беделді журналдарда қазақстандық ғалымдардың зерттеулері неге сирек жарияланады? Бұған не кедергі деп ойлайсыз?

– Менің ойымша, мәселе қазақстандық ғалымдардың қабілетінде емес, ғылыми экожүйеде. Nature немесе Science деңгейіндегі ғылыми жаңалықтар бір адамның емес, тұрақты қаржыландырылатын әрі халықаралық деңгейде жұмыс істейтін зерттеу топтарының еңбегінің нәтижесі. Қазақстанда мұндай ғылыми орталықтар мен ұзақ мерзімді зерттеу бағдарламаларының саны әлі де жеткіліксіз.

Сондықтан ғылымды бағалау жүйесін жетілдіру, әлемдік деңгейдегі ортақ зерттеу орталықтарын құру, қымбат ғылыми жабдықтарға ашық қолжетімділікті қамтамасыз ету және халықаралық ғылыми ынтымақтастықты күшейту – жоғары деңгейдегі ғылыми нәтижелерге қол жеткізудің негізгі алғышарттары деп есептеймін.

Ғалымдар үшін зерттеудің тереңдігі мен жүйелілігі маңызды екенін айтар едім. Бір тақырыпты терең зерттеп, сол бағытта өз қолтаңбаңызды қалыптастыра алсаңыз, бұл ғылыми мансабыңызға сенімді серпін береді. Сондай-ақ ғалымдарды үнемі жаңашыл болуға, бірсарынды зерттеу тәсілдерінен алшақтап, тың бағыттарды іздеуге шақырар едім.

Мысалы, физика саласында кеңінен қолданылатын стандартты синтездеу және сипаттау әдістерімен алынған нәтижелерді Nature немесе Science секілді беделді журналдарда жариялау оңай емес. Сондықтан зерттеулеріміздің ерекшелігі мен қажеттілігіне қарай өзіміз әзірлеген эксперименттік құрылғыларды жасау мәселесін де қарастырған жөн.

Мұны қарапайым мысалмен түсіндірейін. Дайындалған үлгілердің жұмыс істеу көрсеткіштерін тексеру барысында олардың белгілі бір қасиеттеріндегі өзгерістерді дәл сол сәтте тіркеп отыру қажет болуы мүмкін. Мұндай күрделі өлшеулер арнайы әзірленген эксперименттік құрылғылардың көмегімен ғана жоғары дәлдікпен жүзеге асады.

Дәл осындай, зерттеу қажеттілігіне бейімдеп жасалған құралдар тәжірибенің нақтылығын арттырып қана қоймай, өзге зерттеушілер ғылыми тұрғыдан толық түсіндіре алмаған нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік береді. Ал бұл маңызды ғылыми жаңалыққа жол ашуы мүмкін.

Сондықтан ғалымдарды осындай тың тәсілдерді ойлап табуға және оларды өз тәжірибелерінде батыл қолдануға шақырар едім.

– Ғылымдағы маңызды мәселелер туралы ой бөлісіп, сұхбат бергеніңізге рақмет!