Легендарный ученый и организатор науки, академик Гурий Иванович Марчук долгое время проработал в Новосибирске. Круг его научных интересов впечатляет – от физики атмосферы до ядерной энергетики и иммунологии. Каким запомнился последний президент Академии наук СССР? Корреспондент «Новостей Сибири» Елена Богданова встретилась с коллегой и товарищем Марчука, главным научным сотрудником лаборатории вычислительной физики Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН Валерием Ильиным.
Марчук, Гурий Иванович – родился в семье сельских учителей в 1925 году. Талант к точным наукам проявил с детства. В 1943 году без экзаменов поступил на мехмат ЛГУ, но курс не закончил – был призван в армию и поступил в училище Артиллерийской инструментальной разведки, остался преподавать до 1945 года. После войны вернулся в ЛГУ, затем по распределению работал в Обнинске. В 1958 году опубликовал книгу «Численные методы расчета ядерных реакторов», определившую развитие вычислительной математики в ядерной энергетике. С 1962 года работал в Академгородке, создал ВЦ СО РАН. В 1975 году награжден премией им. А. А. Фридмана АН СССР за разработку гидродинамических методов прогноза погоды. За выполненный под руководством Г. И. Марчука цикл работ по развитию и применению методов статистического моделирования для решения многомерных задач теории переноса излучения ему в 1979 году была присуждена Государственная премия. Золотую медаль им. М. В. Келдыша Марчук получил за создание новых математических методов в иммунологии и медицине. С 1980 года – председатель Государственного комитета по науке и технике и зампред Совмина СССР. С 1986 года – президент Академии наук СССР.
– В 2025 году исполнилось сто лет со дня рождения Гурия Марчука. Среди его достижений – создание в пятидесятых годах прошлого века метода расчёта критических масс реакторов. Это была новая идея для мировой ядерной энергетики в целом. Но при этом первый в СССР промышленный ядерный реактор запустили еще в 1948 году, причем без этих расчетов. Валерий Павлович, поясните, что значили идеи Марчука для нашего ядерного потенциала?
– Да, промышленный ядерный реактор А-1 заработал в стране в 1948 году. Но в то время у нас не было компьютерной техники, которая позволила бы делать полноценные сложные расчеты. Мы смогли запустить А-1, но когда встала задача запуска атомных подводных лодок – революционных, сложнейших и небезопасных конструкций – стало понятно, что нужны новые методы расчетов.
В конце пятидесятых у нас появились первые ламповые машины УРАЛ-2 и БЭСМ-2 (около 100 операций в секунду) и электромеханические калькуляторы с быстродействием до 2000 операций в день. Вот тогда в Обнинске, в математическом отделе Физико-энергетического института, под руководством Марчука и были созданы методы и технологии расчета реакторов. Без этого атомный подводный флот не смог бы надежно и безопасно работать.
БЭСМ-2 – усовершенствованная “Большая электронно-счётная машина” , вторая из советских электронных вычислительных машин общего назначения, разработанных Институтом точной механики и вычислительной техники АН СССР. Аппаратная часть машины использовала несколько тысяч электронных ламп и полупроводниковых диодов. Ламповые схемы, а также диодно-резисторные вентили использовались в ламповой электронно-цифровой вычислительной машине «Урал-2» .
Вклад Марчука в наш ядерный потенциал можно оценить по одному такому факту. В книгу рекордов Гиннеса внесли две советские атомные подводные лодки: самую большую в мире – Тайфун – и самую быструю – ПЛ-705 (Альфа). Таким образом, отечественные расчеты реакторов позволили надежно служить одной подлодке, длина которой составляла около 200 метров и развивать огромную скорость другому судну. Это ярко свидетельствует о громадном превосходстве СССР в ядерно-ракетном подводном флоте.
Мир тесен: во время службы на флоте Борис Михайленко, будущий верный соратник Гурия Ивановича и директор ВЦ СО РАН, совершил на атомной подлодке кругосветный поход. За этот подвиг весь экипаж был награждён медалью Ушакова.
А карьера Гурия Ивановича в атомном проекте продолжалась с приключениями. Сначала его было выдвинули директором ФЭИ, но потом назначили руководителем в новый ядерный центр в городе Мелекесс на Волге (ныне Димитровград). Однако к этому моменту Гурий Иванович принял приглашение Михаила Алексеевича Лаврентьева о переходе в Сибирское отделение АН СССР.
Говоря об этом периоде, хотелось бы упомянуть один знаменательный эпизод, произошедший в Обнинске. Когда родной математический отдел в 1962 году прощался со своим руководителем, на товарищеском ужине кто-то произнёс пророческий тост: «Он будет президентом Академии Наук!»
– К каким практическим результатам привело применение математических моделей Марчука в исследовании физики атмосферы?
– Уверенный краткосрочный прогноз погоды на 2-3 дня, который мы наблюдаем ежедневно на мобильном телефоне – одно из главных практических последствий его работы. Первые профессиональные машинные расчеты прогноза погоды – результат работы Марчука. В начале 70-х годов из Вычислительного Центра СОАН СССР (возглавляемого Марчуком) в Западно-Сибирскую метеослужбу ежедневно отправлялись итоги расчётов прогноза погоды. Эти расчеты после обработки данных ЭВМ синоптиками шли в официальные сводки.
Гурий Иванович защитил кандидатскую в ГЕОФН СССР под руководством математика Ильи Кибеля. Вышло так, что им пришлось выполнить ответственное правительственное задание — дать прогноз погоды на праздник 7 ноября для парада на Красной площади. Прогноз оправдался с незначительной погрешностью. Исследованиям физики атмосферы Марчук оставался верен всю жизнь.
Один из ключевых результатов академика – это математическая модель климата, которая и сейчас является базовой для исследований в нашей стране и за рубежом. Особенно активно прямые и «внучатые» ученики Марчука изучают сегодня Арктику. Ближайшая цель таких изысканий очевидна: активное освоение Северного морского пути. Для нашей страны это имеет стратегическое значение. Из нерешенных проблем, над которыми работал в свое время Гурий Иванович, остались застарелые российские беды: массовые пожары и наводнения во время весеннего полноводия, приносящие громадный ущерб нашей стране.
– Поясните прикладное значение математических моделей Марчука в иммунологии. Можно сказать, что недавняя пандемия дала их развитию новый импульс?
– Во врачебном сообществе есть понятие «драматическая медицина», когда доктор сознательно ввергает себя в критическое состояние, чтобы изучить способы выживания организма. В когорту таких героев попал и Марчук, который в 70-е годы в командировке заразился гонконгским гриппом. Болезнь обернулась осложнением, хроническим воспалением легких. Гурий Иванович несколько лет мучился от хронических пневмоний, страдая при этом от осознания бессилия лучших врачей.
В больничной палате ему пришла спасительная идея. Понятно, что когда в организме растет количество вирусов, человек заболевает, но, если потом их число убывает, вплоть до нуля, то происходит выздоровление. Однако может случиться, что плотность вирусов сходится к устойчивому стационарному состоянию, выйти из которого не помогают никакие воздействия. Это и есть хроническое течение болезни.
Гурий Иванович предложил «излечение через обострение»: хроническому больному искусственно вводят много вирусов, и затем их активно уничтожают, проскакивая при этом хроническое течение болезни, страшный «стационар». Гурий Иванович обсуждал с врачами свое предложение, под их контролем был проведен эксперимент, и – его расчеты оправдались, наступило чудесное излечение!
После этого опыта Марчук написал эмпирическую модель из нескольких дифференциальных уравнений, которые стали основой теории математической иммунологии. Место рождения модели – ВЦ СО АН СССР в Новосибирском Академгородке, а «вторая Родина» – Отдел (после 1991 года – Институт) вычислительной математики РАН в Москве, куда созданная Марчуком научная команда в полном составе переехала в 1980 году.
Математические модели Марчука и машинные методы изучения иммунных процессов оказались особенно востребованы после пандемии COVID-19, они стали основой для бурно развивающихся фундаментальных и прикладных исследований в этой сфере. Пока прошло слишком мало времени, чтобы делать далеко идущие выводы.
В целом ясно, что эти исследования будут идти по двум стратегическим направлениям. Первое – это фундаментальные проблемы биомедицины, от подклеточного уровня до организма в целом. Второе направление связано с аспектами межчеловеческого общения и включает эпидемиологию, здравоохранение, экологию, экономику и социальные процессы от муниципальных до континентальных масштабов.
Пока решение этих проблем от нас далеко, это «дальний космос». В 2000-е годы такие задачи нам бы и в страшном сне не приснились. Современный экзафлопсный уровень суперкомпьютеров (машин, способных выполнять 1018 операций в секунду – прим. спикера) с технологиями интеллектуального обучения открывают свет в конце туннеля.
– Часто говорят о новаторских идеях Марчука по взаимодействию человека и ЭВМ. В чем они заключались?
– Впервые идеи были высказаны Марчуком и одним из пионеров программирования Андреем Ершовым, в 1965 году на конгрессе IFIP (мировой форум по информационным проблемам) в Нью-Йорке. Если совсем кратко, то новый подход заключался в том, что человеку-специалисту необходимо следить за промежуточными результатами работы машины с заложенной в ней программой (компьютер мог «гонять» эту программу месяцами). Необходимо поправлять эти результаты, «направлять» ЭВМ в правильное русло.
В наше время этот подход выкристаллизовывался в концепцию суперкомпьютерного машинного обучения. Всем известный пример реализации такой концепции – самообучающаяся шахматная программа, которую используют все гроссмейстеры для тренировок.
– Марчук много писал об управлении наукой. Можете привести пример нестандартного управленческого решения Марчука?
— Самое гениальное и успешное управленческое решение Гурий Иванович принял, будучи еще молодым директором созданного в 1964 году Вычислительного Центра (ВЦ) СО АН СССР. Тогда ЭВМ были только в ВЦ, и центр был обязан обеспечивать машинным временем около 20 заинтересованных институтов. Это были романтические годы компьютеризации наук, всем позарез нужно было что-то посчитать, а машинного времени катастрофически не хватало. В Библии есть история о том, как Христос одним хлебом накормил страждущую толпу. Но у Марчука не было такой возможности, и его как директора обвиняли в невыполнении обязательств.
И Гурий Иванович придумал парадоксальный спасительный выход. Естественно, что на обслуживание машинного парка с персоналом вычислительный центр получал от Президиума СО АН соответствующий бюджет. Марчук предложил раздать эти деньги самим заинтересованным пользователям, чтобы они выкупали у ВЦ необходимое им время.
Все директора опешили от такой, казалось бы, бессмыслицы, но мудрый Михаил Лаврентьев все же согласился опробовать предложенный эксперимент. И такая полукоммерческая система заработала – в период жесточайшей социалистической финансовой дисциплины! Конечно, машинного времени от этого больше стать не могло, но теперь руководитель ВЦ был огражден от претензий директоров других институтов.
– Известно, что Марчук преуспел в установлении международных связей. На Ваш взгляд, с какой страной получились наиболее интересные совместные проекты? Чем это можно объяснить?
– Гурий Иванович в международных научных связях делал ставку на живое общение, и это себя оправдывало. Совершенно особые отношения сложились у него с Францией и с Индией. С французами вышло так. В 1966 году в Академгородок приехал Шарль де Голль с правительственной делегацией. Он сказал, что знаменитый французский математик Жак-Луи Лионс очень впечатлен книгой Марчука «Методы расчета ядерных реакторов». С этой работы началась дружба двух ученых, ежегодные визиты Лионса в Россию, а Марчука во Францию. Более того – выросли многочисленные российско-франко-итальянские симпозиумы.
Я помню банкеты, которые устраивали в Академгородке в честь французских и итальянских гостей. Атмосфера была непринужденной, что, пожалуй, было не в обычаях тех лет. Как вы знаете, общение с иностранцами происходило тогда под суровым контролем. Но при Марчуке все было по-другому: гусарские анекдоты от блестящего тамады Лионса, пение итальянских теноров… Симпозиумы продолжались в течение 15 лет, что беспрецедентно.
Книга Гурия Ивановича Марчука «Методы расчета ядерных реакторов» вышла в 1961 году в «Госатомиздате». В книге излагаются основные вопросы, касающиеся численных методов расчета ядерных реакторов. Особое внимание обращено при этом на практические приложения вычислений.
Дружба с индийцами возникла позже. В 1982 году в Москву приехала Индира Ганди. Марчук должен был сопровождать ее по обязанности, тогда он возглавлял Государственный комитет СССР по науке и технике. Нашим сопровождающим предварительно пояснили: Ганди замкнута и на контакт не идет, примите как данность.
Однако Марчуку удалось обаять жесткого индийского политика. В рамках визита в СССР Ганди должна была посетить Украину. Но она заявила, что не поедет в Киев без Марчука. Участие Марчука в украинских мероприятиях противоречило протоколу, но правило пришлось нарушить, и Гурий Иванович сопровождал Ганди в течение всей поездки. Конечно, его удостоили приглашения в Индию.
Исключительно теплые отношения сложились и с сыном Индиры Ганди, Радживом. Конечно, это стало залогом обширного российско-индийского сотрудничества, и научно-технического, и культурного. Не нужно объяснять, как важны для любой страны научные международные контакты, без этого невозможно развитие.
– Кажется, у Марчука были непростые отношения с Всероссийским обществом «Знание», которое возрождается сейчас в разных регионах. Можете рассказать подробнее?
– Гурий Иванович оказался во главе Всероссийского общества “Знание” с 1999 по 2004 годы. Руководителем он стал не случайно, поскольку всегда придавал большое значение процессам получения новых знаний. Вот что он пишет о судьбе общества в 90-е годы:
«Если Академия наук СССР в результате перестройки превратилась в Российскую академию наук и академии государств СНГ, и в основном сохранилась для общества, хотя её востребованность резко упала, то могучая в прошлом система «Знание» была почти ликвидирована. И именно по ней был нанесён непоправимый удар экстремистов. Именно то, что общество «Знание» политически подкрепляло идеи коммунистической партии, оно было разгромлено: ликвидированы журналы и газеты Общества, которым был дан самостоятельный статус, отобраны материальные фонды, начиная с всемирно известного Политехнического музея, построенного на пожертвования населения страны и игравшего важнейшую роль в пропаганде знаний для всей страны, ликвидированы почти все дома Общества «Знание» в областях, краях и республиках.
Словом, идеологическая составляющая была уничтожена почти полностью, без всякой замены. Это был крах Общества «Знание». Конечно, кое-где дальновидные политики не дали полностью ликвидировать это важнейшее дело. Но в своём большинстве Общество «Знание» было буквально уничтожено. Сейчас Общество «Знание» России начинает возрождаться. Происходит перерегистрация членов общества, создаются лекторские группы, возникает патриотическое движение, организуется образование для взрослых».
Как-то раз Гурий Иванович сообщил мне с чувством гордости, что ему удалось отстоять от рейдерского захвата московский планетарий. В начале 2000-х годов его пригласил Дом Общества в Новосибирске, и он предложил мне съездить вместе. Руководство Дома во главе с Галиной Борисовной Гридневой с почётом принимало своего руководителя. Обсуждались разные планы, Гурий Марчук предлагал создать районное отделение в Академгородке.
Однако вскоре Гурий Иванович передал бразды правления “Знанием” академику Сергею Багаеву, директору Института Лазерной Физики СО РАН. Один приближённый к Гурию Ивановичу человек объяснил мне это существующей меркантильной обстановкой вокруг «Знания». Я для себя решил, что речь идет о продолжающемся переделе некогда громадного имущества, и в детали не вникал.
– Валерий Павлович, инициативы Марчука в должности президента Академии наук осуществлялись безболезненно?
– Научно-организационные инициативы Марчука на посту Президента АН СССР с 1986 году находили широкую поддержку общественности и в правительственных сферах. Это касается также и кардинального омоложения Президиума АН и директорского корпуса, и возвращения в лоно Академии технических наук.
– Разве технические науки не были частью Академии?
–Хрущёв в свою бытность руководителя страны передал их в отраслевые министерства. Итог был печален – министерства загрузили эти НИИ сиюминутными задачами, в результате научный уровень академических институтов стал быстро падать. Также Марчук способствовал реабилитации ученых-биологов с ликвидацией последствий «лысенковщины».
Конечно, как математик он много сделал для укрепления математических наук с учетом актуальности их суперкомпьютерной составляющей. Подтверждение этого признания – единодушное переизбрание Гурия Ивановича на новый срок Президентом АН СССР в апреле 1990 года.
Однако бурные политические распри тех лет отодвинули дела научного строительства на дальний план. По предложению Михаила Горбачева Гурий Иванович летал в Горький на переговоры с опальным академиком Андреем Сахаровым с целью его возвращения в Московский ФИАН. Свою миссию Марчук выполнил и, несмотря на имевшееся давление, выступил против лишения Сахарова званий академика и Героя соцтруда.
В президиуме академии наук Марчук призывал коллег к нейтральной политической позиции, но реакция была отрицательная. Все это привело к трагедийному финалу с развалом страны и ее науки.
– В прощальной речи 1991 года Марчук говорил о судьбе российской науки: «Реальные драматические процессы заслонены новыми идеологическими мифами…» Что именно он подразумевал под новыми идеологическими мифами?
– Ликвидаторы отечественной науки объявили отраслевую науку продолжением “ненавистной командной системы”, а Академию наук — “маленькой империей зла”, голословно дискредитируя образ советского учёного. Об этом и говорил Марчук. Были призывы роспуска Президиума АН не в силу его профессиональной компетентности, а по принципу несоответствия происходящим в стране демократическим процессам.
Гурий Иванович подчеркивал объективные сложности взаимоотношения категорий демократизации и построения истины: «Процесс научного познания — это почти всегда противостояние меньшинства, а то и одиночек, большинству». В заключение Марчук дал пророческий прогноз тяжёлых для научного сообщества испытаний, но с верой в творческие силы и созидательную мощь нашего народа.
– Командная система для науки все же не была злом?
– Система казалась нам иногда излишне суровой. Двухминутное опоздание на работу – ЧП! А если оно повторялось, нарушителя дисциплины вели в кабинет к начальнику. Но командный стиль руководства не противоречил духу общества, среди ученых не зрел протест. Мы хорошо осознавали, что создаем щит Родины.
И потом, командной системе ведь так и не противопоставили настоящего демократического устройства. Подтверждение тому – история с Институтом математики имени Соболева. В 2021 году там прошли честные демократические выборы. Но через пару месяцев Министерство науки и высшего образования РФ назначило на пост директора проигравшего кандидата. Итог вы знаете: вот уже четыре года институт расколот, на грани развала. Нет ни командной системы, ни демократической.
Год 2013 для российской науки был опечален двумя событиями. В марте ученые проводили в последний путь Гурия Ивановича, а в сентябре была ликвидирована Академия Наук в ее традиционном понимании. Теперь она стала клубом только академиков и член-корреспондентов РАН. А все ее научные институты перешли в распоряжение специально созданного правительственного агентства. Эта реформа талантливо описана в книге В.С. Губарева «Убийство РАН: новейшая история науки в России».
«Извечную проблему сочетания демократии с поиском научной истины замещают примитивной мыслью о пользе демократии в любой форме, в любой ситуации. Живой, хотя, быть может, и больной организм приносят в жертву фантому демократии, понятию, которое и объяснить-то толком не могут. Пресса иронизирует над тем, что ученые Академии наук СССР «не определились «в понятии «демократизация». Согласно опросу, действительно, 80 процентов ученых затрудняются определить понятие «демократизация» в отношении науки. И это – признак здравого смысла и ответственности, за которые общество еще будет благодарно ученым…», – говорил Гурий Марчук в «Прощальной речи президента», покидая пост руководителя Академии наук СССР (цитата по книге “Убийство РАН. Новейшая история науки в России”, Владимир Губарев)
– Можете привести другой пример неконструктивного чиновничьего решения в научной сфере?
– Такой пример – решение ФАНО (Федерального агентства научных организаций, созданное в 2013 году и слившегося с ним в 2018 году Министерства науки и высшего образования России). Для реализации распоряжения Президента РФ о повышении зарплаты учёным до 200% от средней по региону был придуман такой трюк. Сотрудники институтов добровольно-принудительно переводились на полставки, а сэкономленные деньги шли им же на доплату.
Таким образом, размер ставки учёного удваивался, хотя зарплату он получал ту же. Блестящая комбинация “наперсточников”! И волки сыты, и овцы целы! А ученые обойдутся! В этой истории непонятно, почему в отношении успешных менеджеров-мошенников, обманувших президента РФ и армию ученых, не проведено специального расследования.
– Что, на Ваш взгляд, нужно изменить в сегодняшнем руководстве наукой?
— Что и как надо изменить в сегодняшнем управлении наукой страны — это большая Проблема. С точки зрения современной математики её основную цель можно сформулировать как задачу оптимизации сложной многопараметрической и многокритериальной системы. Она может включать миллиарды объектов — сотрудников и материально-технических деталей со сложными взаимосвязями.
Для экзафлопсного суперкомпьютера такие объемы допустимы. Далее выбирается стратегия решения Проблемы, на основе обыгрывания разных сценариев с применением машинного обучения. На сегодняшний день такая картина кажется шуточной, но в каждой шутке есть доля шутки.
Если говорить конкретно о целесообразном статусе РАН, то можно провести следующий эксперимент. На основе документов Марчука 89-90-х годов взять предложенную им концепцию управления фундаментальными исследованиями в стране. И проанализировать документ компетентным экспертным советом – в сравнении с эффективностью ныне действующей номенклатуры из Президентского совета РФ по науке и образованию, МНиВО и Наблюдательного совета РАН, а также Комитетов по науке в Госдуме и Совете Федерации. Разумеется, все публичные слушания должны проводиться с широким привлечением научной общественности. Текущее состояние отечественной науки убеждает, что принятые выводы будут заключаться в необходимости кардинальных перемен.
– Научно-технологический суверенитет России возможен при каких условиях? Какие решения нужно принимать в первую очередь?
–Научно-технологический суверенитет России — это, прежде всего, вопрос государственной безопасности, достаточно высокого материального и культурного уровня жизни, а также устойчивого развития общества. Будучи математиком, но не политологом или экономистом, я могу высказать только некоторые суждения с моей профессиональной точки зрения. Как подчеркивал Гурий Иванович, наука — это единый живой организм, а не конгломерат отдельных автономий. Отрывать, например, фундаментальные исследования от прикладных — это нонсенс.
Второй важнейший аспект связан с текущим историческим моментом — активной фазой четвертой индустриальной революции. Это означает, в частности, что основным орудием получения фундаментальных и прикладных знаний становится суперкомпьютерное математическое моделирование на базе машинного обучения с обработкой огромных объемов данных. Материальной основой этого феномена являются фантастические ресурсы экзафлопсных ЭВМ, уже ставших в передовых странах реальностью.
Эти инновации должны повлечь значительное повышение производительности труда, внутреннего валового продукта (ВВП) и ускорение темпов развития общества.
На мировом рынке стоимость продукции информационных технологий быстро растет, и вскоре в оценках экспорта наряду с традиционными миллионами тонн зерна и баррелей нефти будут равноценно фигурировать объемы машинных операций и обрабатываемых данных, а также других вычислительных услуг. В частности, ключевое значение обретает качество и количество наукоемкого программного обеспечения, играющего роль кровеносной или нервной системы для суперкомпьютерной инфраструктуры.
Вопрос, каким должен быть национальный суверенитет, при каких условиях он возможен и какие решения для этого должны быть приняты, — все это проблемы, требующие своих квалифицированных постановок и глубокого анализа, с обязательным применением современных подходов машинного обучения.