В нашей рубрике о молодых ученых из Центральной Азии мы знакомимся с исследователями и узнаем об особенностях их ежедневной работы и перспективах развития и роста. В этот раз нашим героем стала Мадина Тельхожаева, которая работает в Стэнфорде.
Мадина Тельхожаева, PhD Химическая инженерия, научный сотрудник в Stanford University
О себе
Я доктор химических наук, PhD. В 2022 году окончила докторантуру в Bar-Ilan University в Израиле, теперь работаю научным сотрудником в Stanford University.
Мой интерес к науке начался из семьи. С раннего детства мама говорила, что образование — это инвестиция в свободу и уверенность в будущем. Она считала, что наука — благородная и интересная профессия для девушек: интеллектуальная, стабильная, вдохновляющая. Благодаря родителям учеба всегда была в центре нашей с братом жизни: уроки, репетиторы, музыкальная школа.
После школы я поступила в Казахский национальный университет имени аль-Фараби на химический факультет. На третьем курсе мы выбирали специализацию, и я остановилась на кафедре физической химии. Тогда же я впервые присоединилась к научной группе и поняла, что хочу продолжать учебу как минимум до магистратуры.
Огромное влияние на меня оказала научная руководительница — профессор, которая стала примером и вдохновением. Она блестяще преподавала и вела научную группу, а еще была по-настоящему увлеченным ученым. При этом у нее была семья и дети, и она успевала все и везде.
Затем я поступила в магистратуру, прошла летнюю научную стажировку в Израиле. Разница университетов была огромна: доступ к самым современным приборам, финансирование, масштабные проекты. Затем была вторая стажировка в Польше, в Warsaw University of Technology, где я вновь убедилась, что мне комфортно работать в международных коллективах.
Вернувшись в Казахстан, я хотела поступить в докторантуру, но нужно было получить три года стажа работы. Я устроилась лаборантом на родной химический факультет, чтобы остаться в академической среде. Провела там насыщенной год, но перспектива еще двух лет на низкой зарплате без гарантии поступления казалась слишком неопределенной.
На одной из научных конференций мой научный руководитель из Израиля задал мне простой, но важный вопрос: зачем терять еще два года в ожидании, если можно уже сейчас попробовать поступить за границу? Я подала документы в Израиль и успешно прошла все этапы отбора на программу PhD, получила престижную президентскую стипендию Израиля, полностью покрывающую учебу и проживание. С этого момента началась моя серьезная научная карьера.
Я успешно защитила докторскую диссертацию через четыре года, а после завершения PhD меня пригласили остаться в университете и поработать в Наноцентре над новым проектом. Именно этот опыт стал мостом к текущей постдокторантской позиции в Стэнфорде.
Сегодня я работаю научным сотрудником в Стэнфорде, в Департаменте химической инженерии.
Моя работа включает сразу несколько ролей в одном лице. Я провожу эксперименты в лаборатории: разрабатываю новые материалы, изучаю их свойства, тестирую гипотезы. Другая важная часть работы — это написание научных статей и заявок на гранты. Ведь без финансирования ни один проект не сможет развиваться. Кроме того, я регулярно выступаю на конференциях, представляя наши исследования международному сообществу.
Одна из самых вдохновляющих частей моей работы — это менторство. Я помогаю студентам и молодым докторантам строить исследовательские проекты: мы вместе обсуждаем идеи, ставим цели, ищем решения. Все эти задачи идут параллельно, и работа редко бывает однообразной.
О научных исследованиях
Мой текущий научный проект посвящен одному из главных вызовов в области нанотехнологий и будущей электроники. Я работаю над тем, как нанести ультратонкие диэлектрические и металлические покрытия на двумерные материалы толщиной в один атом с максимальной точностью и без малейших дефектов. Именно такие 2D-материалы считаются одними из самых перспективных кандидатов на замену кремния в транзисторах будущих поколений.
Сегодня технологии вроде искусственного интеллекта, интернета вещей и машинного обучения требуют все более мощных и энергоэффективных электронных систем, способных обрабатывать огромные объемы данных в реальном времени. На протяжении более 50 лет индустрия развивалась за счет миниатюризации кремниевых транзисторов, но мы подошли к пределу: на рубеже трех нанометров кремний уже не справляется с поставленными задачами.
Вот здесь и начинается эра новых материалов. 2D-материалы отличаются уникальными свойствами: они тонкие, как лист бумаги, но при этом проводят электричество, сохраняют подвижность зарядов и устойчивы к внешним воздействиям. Однако есть одно «но»: чтобы встроить такие материалы в настоящие устройства, их нужно покрывать сверхтонкими слоями диэлектриков и металлов. И сделать это без повреждений, ровно, с атомной точностью — настоящая научная задача.
Для этого я использую методику atomic layer deposition. Это как наностроительство, слой за слоем, атом за атомом. В своей работе я также активно использую передовые методы анализа поверхности, микроскопии и моделирования.
Проект не ограничивается только лабораторией. Я сотрудничаю с TSMC, крупнейшей в мире полупроводниковой индустрией. Это позволяет фундаментальному исследованию двигаться к реальному применению в промышленности. Такой мост между академией и индустрией — важнейший элемент современной науки.
О науке в Казахстане
Я не слежу за всеми новостями из научной среды Казахстана, но могу поделиться тем, что знаю и что наблюдала за годы учебы и общения с коллегами.
Одна из самых серьезных проблем — это финансирование. Современная наука требует не только знаний и мотивации, но и огромных вложений, особенно если речь идет о сложной технике, нанотехнологиях или материаловедении. Оборудование может стоить миллионы долларов. Поэтому молодым ученым сложно начать что-то свое без устойчивой поддержки.
Есть и вдохновляющие примеры. При Казахском национальном университете имени аль-Фараби действует Центр физико-химических методов анализа, где трудятся молодые ученые. Несмотря на ограниченные ресурсы, они успешно ведут серьезные научные исследования и продолжают развиваться. Один из моих хороших друзей, завершив постдокторантуру в Израиле, вернулся в Казахстан и руководит собственной научной группой в области электрохимии, разрабатывая решения для литий-ионных батарей.
Важный аспект современной науки — это международные коллаборации. В одиночку далеко не уедешь: нужно обмениваться опытом, методами, знаниями, данными. Такие «научные мосты» часто рождаются на конференциях, где люди из разных стран встречаются, обсуждают проекты и начинают совместную работу. А чтобы попасть на конференцию в Европе или США, снова нужно финансирование. Без государственной поддержки или грантов молодым ученым трудно выезжать и рассказывать миру о своих результатах.
Отдельно хочу сказать о языке. Современная наука говорит по-английски. Все ведущие научные журналы, почти все международные конференции проходят на английском. Нужно уметь писать статьи, читать сложную литературу, общаться с коллегами и все это на хорошем уровне.
Радует, что в Казахстане подняли стипендии для докторантов. Финансовая стабильность важна для фокусировки на исследованиях.
Мне нравится, что в Израиле и США упор делается на научные исследования: преподавание занимает один-два семестра за все время PhD. Остальное время ты посвящаешь идеям, экспериментам, статьям, тому, ради чего ты вообще пришел в науку.
Докторант с самого начала включен в реальный научный проект, ему доверяют проводить эксперименты, анализировать результаты, предлагать идеи. Отношение к студенту как к будущему коллеге. Это дает чувство ответственности и развивает критическое мышление.
Также мне нравится, как в зарубежных университетах построена система менторства. За каждым молодым ученым закрепляется не только научный руководитель, но и целая команда: старшие студенты, постдоки, координаторы. Они помогают адаптироваться, делятся опытом, и это создает ощущение научного сообщества, где ты не один.
Мне бы хотелось, чтобы в Казахстане появлялось больше межуниверситетских и международных стажировок, где студенты могли бы попробовать себя в разных научных культурах. Такие поездки не только дают знания, но и формируют уверенность в себе, расширяют кругозор и помогают выстроить международные связи.
Также хотелось бы видеть больше гибкости и доверия к молодым. Когда тебе дают свободу пробовать, ошибаться и снова искать решения, тогда рождаются настоящие научные открытия.
Я с оптимизмом смотрю в будущее казахстанской науки. У меня много друзей, кто успешно завершил докторантуру в Казахстане или вернулся домой после обучения за рубежом. Несмотря на все сложности, они строят лаборатории, ведут исследования, публикуются, участвуют в международных проектах. И это вдохновляет.
Рекомендации для молодых ученых
Самое главное — это искренняя увлеченность. Наука требует времени, терпения, усилий, а иногда и жертв, будь то бессонные ночи в лаборатории, жизнь вдали от семьи или постоянное стремление к чему-то, что пока еще не имеет ответа. Все это имеет смысл только тогда, когда вы действительно любите то, чем занимаетесь.
Второй важный момент — английский язык. В каждой области есть профессиональная лексика, которую можно освоить только через постоянную практику.
И еще один совет, не бойтесь подавать на стажировки и международные программы. Такие поездки формируют ваш опыт, расширяют горизонты и позволяют взглянуть на науку иначе. Они могут стать трамплином к возможностям: грантам, стипендиям, новым коллаборациям.
Трудности — неотъемлемая часть научного пути, и их действительно немало. Лично для меня самой сложной была разлука с близкими. Научная карьера часто требует переездов в другую страну, на другой континент, что значит жить вдали от семьи и друзей.
В профессиональном плане тоже бывают непростые моменты. Иногда попадаются научные руководители или группы, с которыми тяжело работать из-за стиля общения, ожиданий или атмосферы в команде. Это нормальная, хотя и неприятная часть академической жизни. Поэтому важно заранее узнавать больше о группе: поговорить с нынешними студентами, почитать отзывы, почувствовать атмосферу. Хороший коллектив и понимающий научный руководитель — это залог не только успеха, но и вашего комфорта.
Еще одна сложность — неудачи в экспериментах. В науке они случаются постоянно: что-то не срабатывает, результаты не те, статьи не принимают с первого раза. Главное, не принимать это на личный счет. Это часть процесса, и с опытом приходит и устойчивость, и уверенность в себе.
