Стройматериалы из нефтеотходов, искусственный интеллект против инсульта – яркие проекты казахстанских ученых

Сегодня на счету у выпускников международной программы "Болашак" сотни научных разработок, носящих прикладной характер и примерно столько же социальных проектов в сфере образования, медицины, культуры, инжиниринга. Какие реально работающие проекты разработали выпускники стипендии? Какие страны и вузы сегодня популярны для обучения по программе? Как обеспечивается честность при конкурсном отборе? Какая ответственность предусмотрена в случае самоотстранения от отработки в Казахстане? Вместе с тем, некоторые эксперты сегодня говорят о некоем бюрократизме и недоработках в менеджменте, дискриминации ряда вузов по диплому. Корреспондент BaigeNews.kz побеседовал с самими болашаковцами об их разработках, а также с экспертами.

Нанотехнологии и стройматериалы

Новые технологии в производстве строительных материалов разрабатывает казахстанский учёный Сарсенбек Монтаев. Безусловного успеха инженер добился в создании теплоизоляционных материалов, что помогает позволяет серьёзно сэкономить при возведении домов, зданий, сооружений.

Сарсенбек Монтаев по образованию – инженер-строитель, в своё время защитил кандидатскую диссертацию в Алматы, затем докторскую – в Томске. Научную стажировку по специальности "Нанотехнологии" проходил в Японии.

Учёный из Уральска вместе со своей командой разрабатывает современные строительные материалы, которые, во-первых, энергоэффективны, во-вторых, обладают уникальными, ценными свойствами. Одна из разработок – искусственный щебень – отличается лёгкостью, прочностью и теплоизоляционностью.

Фото: С. Монтаев.

"В западном регионе Казахстана есть уникальные сырьевые материалы, кремнистые породы, включая диатомит (рыхлая, землистая или слабо сцементированная кремнистая порода белого, желтоватого или светло-серого цвета – прим. авт.). Это уникальное сырьё, пригодное не только для получения строительных, но и материалов для других отраслей, включая животноводство и растениеводство. Нам удалось получить из него искусственный щебень, он позволяет повысить энергоэффективность зданий и сооружений", – рассказал Сарсенбек Алиакбарулы.

Напомним, в Казахстане по приоритетным направлениям науки выделяют грантовое финансирование. У Монтаева – "Рациональное использование природных ресурсов для получения специальных материалов". Поэтому его разработки – не только в строительной, но и других отраслях, например, в сельском хозяйстве, экологии. К примеру, в производстве биоактивных, минеральных добавок лечебно-профилактического действия, разработке сорбентов, материалов для очистки воды. Но об этом позже.

Проект по получению искусственного щебня выиграл грант, он полностью коммерциализирован. Даже создан инновационный мини-цех на базе Западно-Казахстанского аграрно-технического университета им. Жангир хана, где продукцию уже выпускают.

В целом команда добилась больших успехов в разработке технологий получения теплоизоляционных стройматериалов. Например, они уже получили керамику и стекло.

"Сейчас мы полностью разработали безотходную технологию по переработке стеклобоя. Он полностью перерабатывается, по нашей технологии, и получается теплоизоляционный конструкционный материал – цельное стекло. Которое позволяет теплоизолировать здания и сооружения, а также тепловые, холодильные установки и так далее. Этот материал отличается от теплоизоляционных материалов, что имеются на рынке, которые на основе стекловолокна, пенопласта тем, что он не поглощают воду, влажность, негорючий и долговечный", – отметил учёный.

В списке достижений также разработка конструкционных материалов – стеновых керамических, также обладающих отличной теплоизоляцией, а ещё – лёгкостью. Это кирпич, блоки, панели, плиты.

"Теплоизоляция втрое выше. Если возводить здания из этого материала, нет необходимости его дополнительно утеплять. Это большая экономия при строительстве", – подчеркнул Сарсенбек Монтаев.

Ещё один проект, который реализует инженер-учёный со своими коллегами, – гранулированный керамический заполнитель для бетона. Получают его из обычной глины, он может полностью заменить природный щебень.

"Дело в том, что в Западно-Казахстанской, Атырауской областях нет пород для получения щебня. В настоящее время его завозят, в основном, из Актюбинской, это в 600 километров от Уральска. То и дело возникают проблемы со своевременной доставкой. Также факт отсутствия своего материала сильно сказывается на цене. Если щебень в Актобе стоит порядка 2 тысяч тенге за тонну, то в западные области он приходит уже за 7-8 тысяч. Технология, которую мы предлагаем внедрить в Западно-Казахстанской и Атырауской областях, позволит, используя местные глинистые породы, получить аналог – керамический гранулированный щебень", – прокомментировал болашаковец.

Фото: С. Монтаев.

Кремнистые породы – диатомит, опока (тонкозернистая структура, состоит из мельчайших зерен опала, частично остатков скелетов водорослей) – это природные сорбенты.

"Мы начали разрабатывать технологии производства углеродного сорбента для очистки воды хозяйственно-бытового назначения.  Сейчас мы разрабатываем насыпной фильтр на основе природного углеродного сорбента, и в данный момент уже освоили грантовое финансирование", – поделился Монтаев.

Диатомит, опока и ещё мел (основное его вещество – кальцит) – это источник минералов для организма животных и птиц, говорит учёный. На их основе он со своей командой разработал специальные биоактивные кормовые добавки и уже испытал на базе крестьянского хозяйства и ветеринарной клиники. Они очищают организм животных и птиц от тяжёлых металлов и микротоксинов. В конечном счёте авторская технология позволяет получить экологически чистый продукт.

"Пришли к хорошим результатам. Ведь мы также использовали лекарственные травы, которые растут в Казахстане. Далее совместно с Институтом ветеринарной медицины и биотехнологии мы разрабатываем фитосорбенты, препараты ветеринарного назначения. В настоящее время мы по всем этим материалам разрабатываем крупные проекты по коммерциализации. Все наши наработки должны работать на экономику страны", – подчеркнул Сарсенбек Алиакбарулы.

Ряд проектов Монтаева предусматривает использование нефтешламов как вторичное сырьё. Нефтяные шламы – это, грубо говоря, отходы, которые образуются при переработке, добыче и перевозке нефти. Образовываться могут как в результате процессов, которые человек контролирует (например, при очистке от примесей и воды, так и от разных аварий, допустим, разливов. Нефтешламы состоят из нефтепродуктов, примесей – допустим, глины, металлов, песка – и воды. Они опасны для экологии, поэтому требуют переработки. Основная часть подлежит захоронению. Учёные задумались над использованием нефтяных шламов для выпуска стройматериалов.

"У нас регион индустриальный, но есть как раз-таки проблема утилизации отходов в том числе нефтеперерабатывающих производств. А по химико-биологическому составу они могут использоваться в качестве энерговыделяемых компонентов для производства строительных материалов. В составе нефтешламов имеются нефтяные фракции, полимеры, которые очень хорошо горят. Мы использовали это свойство в получении керамического кирпича и керамзита. Дело в том, что обжиг керамических материалов – дело затратное, а наше решение помогает их значительно снизить", – поделился инженер.

И ещё один крупный проект, к которому приступил Сарсенбек Монтаев касается налаживания производства пропантов. Пропанты – это твёрдые частички размером с миллиметр, используются, если двумя словами, для повышения продуктивности нефтедобычи.

"А этот материал в данный момент импортируется из-за рубежа. Мы начали предварительные научные эксперименты, в дальнейшем, уверен, достигнем ожидаемых результатов", – отметил учёный.

По всем технологическим разработкам имеются патенты, за это время подготовлены пять кандидатов технических наук, три PhD доктора.

"Сейчас этап опубликования научных статей мы выходим на защиту. То есть мы не только занимаемся непосредственно разработками, но и готовим научные кадры для вузов. Все эти материалы доложены нашему президенту Касым-Жомарту Токаеву, была встреча с ним. Также сообщили о проектах министру науки и высшего образования", – заключил инженер.

Напомним, Сарсенбек Монтаев вошёл в рейтинг лучший учёных мира за 2021 год.

Искусственный интеллект против инсульта

Казахстанский учёный Досжан Жусупов разрабатывает очень важные проекты в сфере медицинских технологий. Один из самых амбициозных – стартап Cerebra. Говоря простыми словами, это искусственный интеллект, автоматизирующий диагностику инсульта. Он позволяет дифференцировать его по видам и определить локализацию поражения в тканях мозга.

Досжан Жусупов, напомним, родился и вырос в Павлодаре. По программе "Болашак" получил образование в Бристольском университете, где изучал развитие бизнеса и международные отношения. Вернувшись в Казахстан, молодой человек работал в крупных компаниях, включая "большую четверку" (четыре крупнейшие компании мира – три англо-американские и голландская, – предоставляют аудиторские и консалтинговые услуги). Это позволило получить ценный опыт в бизнесе. В 2016 году Досжан решил основать собственные стартапы, начиная с проекта Med365, он был связан с автоматизацией медицинских осмотров для работников опасных производств и транспорта. Впоследствии он продал проект и решил сосредоточиться на разработке технологий, связанных с "чистой" медициной.

Напомним, MedTech, относительно молодая отрасль здравоохранения, в последние годы получила хорошее развитие. Речь идёт об открытии и внедрении новых медицинских технологий, которые используются для улучшения качества жизни, позволяют вовремя выявлять, контролировать и предупреждать болезни. В секторе MedTech много направлений.

Одним из таких проектов стал стартап Cerebra, который разрабатывает искусственный интеллект для автоматизации диагностики инсульта. Этот проект помогает врачам дифференцировать типы инсульта и определять место повреждений в мозговой ткани. Он уже показал свою эффективность в казахстанских больницах, где удалось снизить смертность от инсульта на 63%.

Досжан Жусупов активно привлекал инвестиции для своих проектов. Ему даже удалось привлечь внимание бизнесмена Тимура Турлова, и получить от него инвестицию в размере $1 млн для развития своего стартапа. Это позволило проекту ускорить темпы и выйти на международные рынки.

Казахстанский разработчик подчеркнул, что стремится не только развивать свои проекты, но и внести значимый вклад в область медицины и технологий.

"Наш стартап, разрабатывающий искусственный интеллект в области нейрорадиологии для автоматизированной диагностики ишемического и геморрагического инсульта. Проект использует алгоритмы искусственного интеллекта и анализ медицинских изображений, таких как компьютерная и магнитно-резонансная томография, для распознавания и классификации инсульта. При помощи алгоритмов машинного обучения и глубокого обучения, ИИ способен автоматически анализировать изображения мозга, определять признаки инсульта и предоставлять врачам информацию о типе и местоположении повреждений", – пояснил учёный.

Этот метод имеет ряд преимуществ по сравнению с "традиционной" диагностикой, проводимой без участия искусственного интеллекта.

"Во-первых, это более быстрая диагностика: искусственный интеллект может определять инсульт в течение десяти минут. А также проводить анализ изменений плотности ткани в зоне поражения, сравнивая ее с неповрежденной областью мозга. Во-вторых, более точная диагностика: искусственный интеллект здесь обладает высокой точностью в распознавании и классификации различных типов инсульта. Это помогает врачам более точно определить вид инсульта и его локализацию в мозговой ткани, что очень важно для определения стратегии лечения", – подчеркнул Д. Жусупов.

В-третьих, объективность и надёжность.

"Использование искусственного интеллекта позволяет устранить человеческий фактор при диагностике, что снижает вероятность ошибок и повышает надёжность результатов. Это особенно важно при анализе сложных медицинских изображений и данных", – пояснил собеседник.

Жусупов и его коллеги постоянно стремятся улучшать технологию, расширить применение, реализовать её потенциал на международных рынках. Успех не только в способности распознавать инсульт за десять минут и улучшать результаты лечения. Но и в широком потенциале стартапа в борьбе с этим грозным заболеванием. Команда разработчиков и исследователей усердно работает над созданием мощного инструмента, который поможет врачам в максимально точной и своевременной диагностике, снижении смертности и сокращении негативных последствий.

На сегодня проект успешно работает в 18-ти инсультных центрах Казахстана абсолютно бесплатно.

"Мы планируем расширить наше присутствие в казахстанских клиниках и начать международную экспансию. Наша цель – стать ведущим игроком в области автоматизированной диагностики инсульта и сделать нашу технологию доступной для максимального числа пациентов во всем мире", – поделился учёный.

Он также подчеркнул, что команда настроена на постоянное развитие и инновации в сфере диагностики инсульта. А значит, нас ждут новые разработки для спасения и улучшения качества жизни.

Стартап выбрали для участия в MedTech Innovator. Это крупнейший мировой акселератор, престижный и очень эффективный инструмент для поддержки, в том числе финансовой, наставничества для перспективных проектов в сфере медицинских технологий. По словам казахстанского разработчика, в нём участвуют лишь пять процентов стартапов со всего мира. Самых сильных, надо полагать. Отличная возможность продемонстрировать свой продукт. Который, к слову, создан с минимальными финансовыми затратами.

Для дальнейшего развития стартапа, выхода на мировой уровень, важна поддержка государства, "финансово успешный кейс". Но на сегодня всё выглядит так, будто инновационный проект родине не нужен, дал понять на своей странице в соцсети Досжан Жусупов.

 "Возьмите ноту выше суеты!"

Саида Калыкова, без преувеличения, – гордость нации. Восьмилетней девочкой записалась в музыкальную школу. Победила страшный диагноз, но расплатилась зрением. Это не помешало талантливой казахстанке – и далее длинный список. Учиться на "отлично", окончить музыкальный колледж в Уральске и академию музыки в Астане. Выиграть стипендию от посольства Италии и привезти из Флоренции два сертификата – по языковому курсу и стажировке в консерватории. Получить диплом с отличием магистратуры Conservatorio Luigi Cherubini. Удостоиться звания персоны Санкт-Петербургской академической филармонии им. Д. Шостаковича. Стать единственным в мире академиком музыки…

Писать о Саиде легко и сложно. Легко – потому что энергетика уютнейшая. Обволакивает, как шёлк. Трудно – потому что журналисты уже рассказали все детали её великолепной карьеры.

Саида помнит себя малышкой, облачённой в платья мамы, изящным жестом подбирающей "шлейф". С лёгким полупоклоном принимающей цветы от подружек... Болезнь в восемь лет стала испытанием, но она не позволила вычеркнуть главную мечту – заниматься музыкой. Малышка потеряла зрение, но научилась жить в гармонии с миром, полным чудесных звуков. Только за первый год после реабилитации девочка выучила три десятка музыкальных произведений. "Официально" вернувшись в музыкалку, уже на следующий год дала первый сольный концерт. Программа у талантливой ученицы была всегда на три-четыре класса выше.

Фото: Саида Калыкова.

Студенткой проводила в академии по 13 часов в сутки: после занятий ещё долго занималась самостоятельно. Не пропускала концерты, домой частенько возвращалась на камазах и бетономешалках.

Качественная музыка Саиде нужна была, как воздух. Поэтому  в органном зале у девушки было своё место. Даже когда зал заполнялся, никто его не занимал.

Вторая любовь – после музыки – певучий, солнечный, эмоциональный итальянский.

"Как-то педагог факультатива попросила меня сходить в посольство – забрать какие-то документы. Я ещё подумала про себя: ну, нашла самую мобильную. Оказалось, стипендия на полугодовое обучение языку в Италии. Я, конечно, в шоке: счастлива, на носу четвёртый курс, госы. Да и нельзя музыканту без инструмента – как спортсмену без физических тренировок. Мне пошли навстречу, и, параллельно с языковым курсом, я во Флоренции проходила стажировку в консерватории. Через два месяца я вернулась на родину с двумя сертификатами", – вспоминает именитый музыкант.

На этом "роман" с Италией не закончился. В 2011 году началась учёба Саиды  вмагистратуре Conservatorio Luigi Cherubini. Талантливая студентка удостоилась стипендии "Болашак".

"В Италии совершенно другой подход к подаче информации, ракурс. И потом были новые дисциплины – например, музыкальная информатика учит печатать ноты. Или история и анализ репертуара. Итальянцы соотносят искусство с политической ситуацией в стране", – отметила собеседница.

Параллельно с учёбой Саида работала с Университетом дидактики, разрабатывала специальную программу для незрячих и слабовидящих музыкантов.

Госэкзамен она, единственная, сдавала с оркестром. И вузу, надо понимать, такая привилегия обошлась недёшево. Видимо, талант казахской девушки того стоил!

"Обычно это происходит соло или в два рояля. Для меня пригласили оркестр из знаменитого театра, очень дорогой. Было мало времени для репетиций, потому что каждая минута оплачивалась", – улыбается пианистка.

По окончании Саида рассчитывала на академическую степень Master's degree, но получила диплом академика музыки – на три ступени выше, чем доктора PhD.

По возвращении в Казахстан Саида устроилась солисткой в Государственную академическую филармонию им. Е. Рахмадиева. Учёба в Италии не только повысила в разы мастерство игры, но и обогатило духовный мир. А это очень важно для музыканта, ведь именно они – трансляторы звука, музыки для зрителей.

Уточняю про звание персоны Санкт-Петербургской академической филармонии им. Д. Шостаковича. Саида Калыкова не раз выступала там, давала и сольные, и благотворительные концерты, и с заслуженным оркестром под управлением дирижёра Юрия Темирканова.

"Его присуждают Россия, Великобритания и Бразилия – за бескорыстное служение искусство, преданную любовь к своему делу. Самыми первыми их удостоились Рахманинов и Шаляпин".

Комментарии излишни.

Саида Калыкова даёт много благотворительных концертов для особенных детей и взрослых с ограниченными возможностями, проводит мотивационные встречи – не только в Казахстане, но и России. Выступала в роли переводчика для педагогов, которые обучают "солнечных" ребятишек. Удивительно, но судьбы многих из них складываются счастливо. Незрячие дети, как и она сама, часто влюбляются в музыку. И она, музыка, потом светит им долгие годы…

"Я, когда понимаю смысл, для чего, с большой радостью это делаю. Но вот, к примеру, не так давно пригласили на концерт, где зрители – шоумены, депутаты. Для них на сцене – артисты из социально уязвимой категории. В чём смысл – развлекать? И благотворительность ли это?", – пожимает плечами пианистка.

Достойно ли оплачивается труд музыканта такого уровня? Признаётся, что, вернувшись из Италии и устроившись в филармонию на оклад 38 тысяч тенге, немного растерялась.

"Было и смешно, и обидно. Потому что там предлагали зарплату в более миллиона тенге. Сейчас у меня оклад 87 тысяч. У нас была руководитель отдела, которая ушла работать секретарём. Потому что там зарплата втрое больше. И кажется, будто сегодня молодёжи нет смысла получать серьёзное образование. На встречах со школьниками и студентами я часто слышу: а зачем, мол, учиться, когда можно окончить курсы и зарабатывать в разы больше", – говорит пианистка.

А она только музыке училась семнадцать с половиной лет.

"Иногда да, хочется уехать, – энергично кивает и тут же задумывается. – Но хочется верить, что я нужна здесь, на родине. Что у нас нужно повышать уровень культуры, причём на несколько ступеней. Потому что он, если честно, к сожалению, падает. Это и взаимодействие друг с другом, и эстетические взгляды, и предпочтения, и вкусы. И кто знает – может, я могу внести свою маленькую, но отчётливую лепту..."

Возвращаются и в глубинку

По информации АО "Центр международных программ", в 2021 году по программе "Болашак" за рубеж на обучение и стажировку отправились 164 казахстанца, 2022-м – 543, 2023-м – более трёхсот. Наибольшей популярностью пользуются США, Великобритания, Австралия, Канада. Среди вузов – Бостонский, Колумбийский, Калифорнийский, Университет Южной Калифорнии, Университет Сиднея, Королевский колледж Лондона, Университет Кардифф, Университет Глазго, Уорикский, Кембриджский…

Напомним, претендент на стипендию должен сначала поступить в признанный зарубежный вуз и получить безусловное приглашение. За исключением претендентов льготных категорий. Как пояснили в Центре, это нужно, чтобы обеспечить соответствие претендента требованиям вуза до конкурса, а не после. Также требуется сдать экзамены на знание казахского и иностранного языков.

Процессы приёма документов и конкурсного отбора автоматизированы и проходят в режиме онлайн.

"Используется система прокторинга, которая не разрешает выходить из рабочей страницы в процессе тестирования. Иначе система просто блокирует человека и аннулирует результаты тестирования", – отметили в Центре международных программ.

Персональное собеседование с членами экзаменационной комиссии тоже в режиме онлайн. Потенциальному стипендиату в личном кабинете присваивается код, который на время конкурса, скажем так, заменяет имя и фамилию. Это, по мнению организаторов, позволяет избежать конфликта интересов.

Сколько стоит обучение? Зависит от страны.

"К примеру, обучение в вузах Южной Кореи, Германии, Франции в среднем в год на одного студента – порядка 10 миллионов тенге, включая все расходы. В Европе академическое обучение бесплатное, программа покрывает расходы на проживание, питание, перелёты, страховку. В Великобритания и США – дороже, примерно 20-30 миллионов в год", – уточнили в Центре.

После завершения обучения стипендиат требуется непременно вернуться в страну и отработать по специальности, которую получил по "Болашаку". Сроки следующие: не менее пяти лет в городах республиканского значения и не менее трёх лет в регионах. По правилам, в случае лишения стипендии все расходы, включая оплату неустойки, подлежат возмещению. 

Более 850 выпускников программы сегодня служат в здравоохранении и каждый год проводят более десятков тысяч сложнейших хирургических операций. Они разрабатывают новые методики лечения тяжёлых болезней и лекарства. Так, Кайсар Табынов разработал вакцину NARUVAX С-19 против COVID-19, зарегистрированную в ВОЗ. Бауыржан Ракишев в составе команды внедрил мини-инвазивные операции на сердце, ранее не проводившиеся в Казахстане.

Возвращаются специалисты не только в крупные города, но и глубинку. Например, хирург Мурат Бердимуратов после научной стажировки в Южной Корее продолжил работать в Аккольской районной больнице.

Для сферы образования подготовлены более 1 100 выпускников. Болашакеры применяют знания и в экономике, промышленности, строительстве, госуправлении, журналистике и других отраслях.

"Бывает, что студент обычного вуза превосходит болашакера" – эксперт

Вместе с тем, кто-то отмечает "неоправданный апломб" болашакеров, выучившихся в иностранных вузах "на деньги налогоплательщиков".

Профориентатор Диас Асанов считает, что такая программа одно из самых лучших решений государства за всё время.

"Точно в топ три входит. Мы должны были интегрироваться в мировое сообщество, а без глобальных связей, международного опыта это было бы невозможно. Болашакеры уже начали возглавлять нашу страну, по сути. В первую очередь, благодаря английскому языку, который является мировым. Англоязычные специалисты смогли быстро перенять опыт развитых стран и внедрять их у нас", – констатирует эксперт.

При этом было и много проблем, многие оставались за рубежом, "не прижившись" в Казахстане, так как привыкли к европейским стандартам.

"Ну и, на мой взгляд, это было по принципу – из количества в качество. Слишком много грантов было выделено, но мы видим, что качественных менеджеров тоже стало много. Потом убрали бакалавриат, что тоже было верным решением. Начали работать на качество. Но и зарубежное знание стало уже не таким уж недоступным, с появлением технологий и стартапов типа "Курсеры". Сейчас будут уже отбирать бакалавриат на определённые специальности. Мы видим, как программа планово всё это делает", – отметил Асанов.

Он также обратил внимание на "нюансы бюрократические" и "факапы менеджерские" в самой программе.

"Это как обычно в госструктурах. Бездушная машина, бюрократия, не могут войти в положение студентов, плохая обратная связь. И это всегда мешает имиджу программы. И мало кто решается это сказать из-за определённого страха госмашины. К тому же, слабая информационная работа с очень старыми методами и ужасным дизайнерским подходом. Например, тот же самый сайт. Ни в какие ворота не лезет, там черт ногу сломит, чтобы найти важную информацию. Надо работать над имиджем самой программы", – считает профориентолог.

Следующий акцент – на проскальзывающую время от времени "дискриминацию по диплому".

"Недавно один наш госвуз сделал объявление, что принимают только болашакеров. Такое недопустимо. Рабочие места должны быть распределены по принципу меритократии. Выбирать надо лучших. Бывает, что, студент обычного казахстанского вуза намного превосходит болашакера. Поэтому никаких привилегий именно болашакерам давать неправильно. Пусть работают в конкурентной среде", – заключил Диас Асанов.