Санкт-Петербургский университетНаука
«Наша лаборатория стала платформой для сотрудничества России и Китая»
Профессор Ли Баоцян находится на передовой исследований в области материаловедения. Под его руководством команда лаборатории мегагранта СПбГУ разрабатывает перспективные соединения для медицины и промышленности.
Профессор Харбинского политехнического университета (ХПУ) Ли Баоцян получил степени бакалавра наук и доктора философии (PhD) в Чжэцзянском университете в Китае. Его знакомство с учеными из России привело к созданию в 2022 году лаборатории «Динамика и экстремальные характеристики перспективных наноструктурированных материалов» (открыта в рамках мегагранта Правительства РФ. — Прим. ред.).
Уже три года профессор Ли возглавляет проект. Его команда ищет способы получения новых материалов с уникальными характеристиками, например с повышенной прочностью и текучестью, чтобы затем создавать на их основе детали автомобилей и космических кораблей и системы для доставки лекарств.
Сам профессор Ли сосредоточен на гидрогелях на основе хитозана (полимера, получаемого из хитина панцирей ракообразных. — Прим. ред.). Он уверен, что это вещество способно благоприятно воздействовать на организм человека и укреплять его здоровье. Сегодня совместно с коллегами из СПбГУ исследователь изучает механические свойства хитозановых гидрогелей для их эффективного использования в медицине и ветеринарии.
Журналу «Санкт-Петербургский университет» ученый рассказал, какими достижениями сотрудников лаборатории мегагранта СПбГУ он гордится, ждать ли в ближайшее время научных прорывов в области материаловедения и что именно ему нравится в Санкт-Петербурге.
— Профессор Ли, о какой профессии вы мечтали в юные годы?
— В детстве я хотел стать воином, чтобы защищать семью и самого себя, или врачом, чтобы лечить родных. В старших классах и в университете я думал стать учителем, так как это стабильная работа, которая позволила бы мне передавать знания. После защиты кандидатской диссертации я рассматривал возможность развития карьеры в сфере технологий в совместных с иностранными предприятиями проектах. Однако в итоге выбрал путь преподавателя в университете.
— Ваша научная специализация — материаловедение. Чем занимаются ученые в рамках этого направления?
— Ищут взаимосвязь между составом, структурой и свойствами материала.
— А на чем конкретно вы сосредоточены в своей работе?
— Я уделяю много внимания проектированию сетевой структуры хитозановых гидрогелей, применению передовых технологий для синтеза гидрогелей, изучению их механических свойств и свойств набухаемости по заданным требованиям, а также исследованию взаимосвязи между химической модификацией хитозана, сетевой структурой гидрогеля и его способностью набухать.
— В начале карьеры вы работали приглашенным профессором в Гарвардском университете (США). Там вы проводили исследования именно на эти темы?
— Да, я разрабатывал магнитные хитозановые гидрогели, магнитные микрогели и УФ-сшиваемые хитозановые гидрогели. Исследовательской группой руководил профессор Уткан Демирчи (Utkan Demirci), сам проект финансировался Китайским стипендиальным советом (CSC).
Тогда же в Гарварде я собрал отдельную научную группу, и вместе мы изучали возможности применения хитозана для улучшения здоровья. Кроме того, я помогал коллегам из группы поступать в аспирантуру, участвовать в программах академической мобильности в США и совместной научной подготовки в других странах.
После Гарвардского университета я перешел в Институт передовой керамики Харбинского политехнического университета (ХПУ). Там отвечал за международный научный обмен, а также курировал работу программы по привлечению зарубежных экспертов в этой области.
— Сегодня вы также занимаете должность профессора Харбинского политехнического университета. Чем вас изначально привлекло именно это учебное заведение?
— При выборе работы в первую очередь я обращал внимание на потенциал должности и престиж организации. Город оказался вторым ключевым фактором в моем выборе. Я ду- мал о Шанхае, Ханчжоу и других мегаполисах, но вполне готов был рассмотреть и город поменьше, такой как Харбин.
Сначала я хотел получить преподавательскую позицию в Шанхайском университете, поэтому активно рассылал резюме и много раз проходил собеседования. Однако позже я сравнил университеты в Шанхае и Харбине, и мой выбор остановился на Харбинском политехническом университете, который занимал более высокие позиции в рейтингах.
— СПбГУ много лет сотрудничает с учебными заведениями Китая, в том числе с ХПУ. Расскажите, как началась ваша совместная работа с Санкт-Петербургским университетом?
— В 2019 году я познакомился с профессором СПбГУ Русланом Зуфаровичем Валиевым. Нас обоих интересовали вопросы, связанные с ортопедическими имплантатами. В 2021 году мы совместно основали Китайско-российский объединенный исследовательский центр передовых материалов и технологий Харбинского политехнического университета и СПбГУ.
Впоследствии по рекомендации Руслана Зуфаровича Валиева я также начал сотрудничать в области исследования механических свойств наноматериалов и динамических механических свойств гидрогелей с Юрием Викторовичем Петровым, академиком РАН, профессором СПбГУ.
Позднее вместе с Русланом Зуфаровичем Валиевым, Юрием Викторовичем Петровым, а также профессором из Китая Чжэн Минъи мы стали руководителями четырех различных научных направлений в лаборатории «Динамика и экстремальные характеристики перспективных наноструктурированных материалов» в СПбГУ, созданной в 2022 году в рамках мегагранта Правительства РФ.
— Кроме того, что вы возглавляли одно из научных направлений, вы также все это время руководили лабораторией. Как оцените работу команды?
— Можно сказать, что мы не только выполнили все поставленные цели, но и перевыполнили план. Так, сотрудники лаборатории ввели в эксплуатацию несколько новых комплексов для тестирования динамических механических свойств материалов, что позволило значительно модернизировать приборную базу. Также нами опубликовано порядка 10 совместных статей в журналах, индексируемых в научной базе данных Science Citation Index (SCI). За годы существования к команде присоединились более 50 человек.
Наша лаборатория стала платформой для сотрудничества России и Китая. Как руководитель лаборатории, я неоднократно приглашал сотрудников посетить международные академические конференции в Китае. Также организовывал визиты китайских специалистов и студентов в Россию для участия в научных конференциях и программах совместной подготовки.
— Какой научный результат работы лаборатории СПбГУ считаете наиболее значимым?
— Нам удалось придать уникальные механические свойства критически важным компонентам крупногабаритных конструкций и передовых материалов, таких как высокопрочные гидрогели, высокопрочные магниевые и титановые сплавы, а также ортопедические имплантаты.
Команда разработала математические уравнения и расчетные модели для прогнозирования деформационного поведения материалов при динамических нагрузках. Это позволило установить взаимосвязь между их компонентами, микростроением и динамическими механическими характеристиками. Благодаря этому появилась возможность оптимизировать состав и выбрать наиболее перспективные материалы для использования в условиях высокоскоростной нагрузки.
— Какие исследования команда лаборатории проводит сегодня?
— Мы изучаем, что происходит с передовыми наноматериалами под высокоскоростной ударной нагрузкой, разрабатываем математические уравнения и проводим компьютерное моделирование. Особое внимание уделяем интеграции искусственного интеллекта в анализ их динамических механических свойств.
— Какой научной работой вы сейчас занимаетесь в Харбинском политехническом университете и в СПбГУ? Связаны ли между собой темы этих исследований?
— В ХПУ я в основном занимаюсь изучением инъекционных хитозановых гидрогелей, направленным синтезом углеродных точек (частиц атомов углерода размером не более 100 нанометров. — Прим. ред.), а также рассасывающихся клея и воска для заживления костей, ортопедических имплантатов.
Моя работа в Санкт-Петербургском университете посвящена изучению динамических механических свойств хитозана и гидрогелей, а также моделированию свойств углеродных точек и механических характеристик материалов с использованием искусственного интеллекта.
Связующим звеном между научными исследованиями в двух учебных учреждениях является изучение механических свойств биоматериалов.
— Вы наверняка следите за мировыми исследованиями в области материаловедения. Ожидаете ли вы каких-то научных прорывов в ближайшее время? Если да, то расскажите, каких именно.
— Думаю, в ближайшем будущем произойдет значительное продвижение в разработке хитозановых биоматериалов. Одним из перспективных проектов является создание инъекционного препарата на основе карбоксиметилхитозана, который добывается из грибов и предназначен для облегчения суставной боли. В 2025 году он получил разрешение на продажу в Китае. В дальнейшем этот материал также планируется использовать в качестве дермального стимулятора (способствует регенерации кожи. — Прим. ред.). В настоящее время уже проводятся клинические испытания в Китае и Южной Корее.
Также, насколько я знаю, благодаря использованию искусственного интеллекта (ИИ) сделан большой шаг в создании высокоэффективных нанозимов (искусственных ферментов. — Прим. ред.). Развитие этой области будет в значительной степени зависеть от успеха дальнейшего применения ИИ для анализа и прогнозирования состава, каталитических механизмов и других характеристик нанозимов.
— Поскольку вы руководитель российской научной лаборатории, то наверняка бывали в России. Что понравилось вам больше всего?
— Я много раз ездил в Россию и посещал такие города, как Москва, Уфа, Санкт-Петербург. Наибольшее впечатление на меня произвела Северная столица, где я прожил и проработал несколько месяцев. Я отметил, что в ней находится много университетов. В центре города есть прекрасная европейская архитектура.
Мне также запомнилось главное здание СПбГУ, величественные соборы и храмы: Исаакиевский, Казанский, Спас на Крови. Также меня впечатлили богатейшие коллекции Музеяархива Д. И. Менделеева СПбГУ, Государственного Эрмитажа, Кунсткамеры, Зоологического музея, Музея Арктики и Антарктики, Центрального военно-морского музея. Понравились исторические книжные и кондитерские магазины. Конечно, не могу не упомянуть знаменитый Невский проспект.
ЛИ Баоцян (李保强, Li Baoqiang)
Профессор кафедры материаловедения, заместитель директора Института перспективной керамики Харбинского политехнического университета (ХПУ) в Китае, руководитель лаборатории «Динамика и экстремальные характеристики перспективных наноструктурированных материалов», созданной в Санкт-Петербургском университете в рамках программы мегагрантов Правительства РФ, директор Китайско-российского совместного научно-исследовательского центра перспективных материалов и технологий, организованного ХПУ и СПбГУ.
Получил степени бакалавра наук и доктора философии (PhD) в Чжэцзянском университете в Китае. В 2010–2011 годах работал в качестве приглашенного ученого в Гарвардском университете в США.
В 2017 году стал лауреатом премии Государственной главной лаборатории городских водных ресурсов и водной среды, в том же году награжден золотой медалью Шэньянского конкурса инноваций и предпринимательства «Хайчжи» (HaizhI, 海智).
Член редакционной коллегии Journal of Bioelectronics and Nanotechnology, приглашенный редактор журнала Materials, рецензент журнала Frontiers in Biomaterials Science. Автор более 120 научных статей в ведущих рецензируемых журналах. Индекс Хирша составляет 34. Получил 12 патентов в Китае.
Источник: uust.ru, megagrant.ru
Факт
Санкт Петербургский государственный университет был удостоен звания «Выдающийся экзаменационный центр — 2025» на Всемирной конференции по китайскому языку в Пекине. СПбГУ вошел в число двенадцати лучших экзаменационных центров Европы, получив памятную наградную табличку. Для Университета это уже вторая подобная награда — первый аналогичный знак отличия был получен в 2023 году.
Источник: spbu.ru
Интересно
Сотрудники лаборатории «Динамика и экстремальные характеристики перспективных наноструктурированных материалов» СПбГУ занимаются разработкой научных принципов получения новых металлических объемных наноматериалов, в том числе со сверхвысокими механическими свойствами, их инновационным применением в конструкционной инженерии, электротехнике и медицине. Также ученые исследуют различные новые материалы и возможности их применения в современной промышленности и науке.
Благодарим за помощь в подготовке интервью Чжао Шисяна (赵世翔, Zhao Shixiang), старшего научного сотрудника СПбГУ (лаборатория «Динамика и экстремальные характеристики перспективных наноструктурированных материалов»).
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl