Эльвира Фортунато: Женщина, которая заставила бумагу думать

Эльвира Фортунато (Elvira Fortunato) хотела изучать экологическую инженерию. Однако система распределения по оценкам в Португалии определила её на факультет физики и материаловедения. Из этой административной случайности появился бумажный транзистор — электронный переключатель, построенный на обычном целлюлозном волокне, а не на кремнии, — и в конечном итоге, министерский пост по управлению всей системой науки и высшего образования страны.

От Алмады до лабораторного стола

Фортунато родилась и выросла в Алмаде (Almada), Португалия, и поступила на недавно созданный факультет науки и технологий Нового университета Лиссабона (NOVA University of Lisbon) в Монте-да-Капарика (Monte da Caparica), где распределение по оценкам направило её на физику и материаловедение вместо желаемого экологического направления. Она получила диплом в области материаловедения и инженерии, а затем докторскую степень по микроэлектронике и оптоэлектронике в том же университете, закончив обучение в 1995 году и сразу оставшись работать преподавателем в своей альма-матер — карьера, построенная почти полностью внутри одного учреждения и одной страны, по осознанному выбору, а не из-за отсутствия альтернатив.

От военных датчиков до прозрачной электроники

Ранние исследования Фортунато включали лазерные детекторы для военных нужд, работа, которая постепенно развивалась в сторону совсем другой проблемы: прозрачной электроники, созданной из полупроводников на основе оксидов металлов, а не из обычного кремния. Это направление исследований привело к прорыву в 2008 году, когда она и её научный партнер Родригу Мартинс (Rodrigo Martins) создали первый в мире работающий транзистор из бумаги — электронный компонент, изготовленный на обычном целлюлозном волокне, обработанный при комнатной температуре, а не с помощью высокотемпературных методов, на которые полагались конкурирующие лаборатории, с использованием нетоксичных и доступных материалов. Это достижение принесло ей финансирование от Европейского исследовательского совета (European Research Council) для проекта, который она назвала INVISIBLE, полученное несмотря на то, что она описала как обескураживающие отзывы на национальном уровне, когда впервые подала заявку. Она сформулировала основное видение просто: «Идея состоит в том, чтобы заменить пластик бумагой и одновременно добавить немного интеллекта» — внедрить функциональную электронику в упаковку, которая могла бы напрямую контролировать качество продуктов питания или безопасность фармацевтических препаратов, вместо того чтобы полагаться на отдельные датчики, прикрепленные к традиционным материалам.

Строительство институции, а не просто результат

Вместо того чтобы рассматривать бумажный транзистор как разовый результат, Фортунато выстроила вокруг него целую исследовательскую инфраструктуру, основав и возглавив Cenimat, центр исследований материаловедения NOVA, который вырос в международно признанную лабораторию устойчивой электроники. Более поздние работы её группы расширились до полностью прозрачных технологий отображения и продолжающихся исследований оксидных полупроводников. По её собственным словам, за свою карьеру она привлекла более 78,5 миллионов евро на исследования, при этом два из четырех проектов, отобранных в недавнем конкурсе финансирования передовых материалов «Горизонт Европы» (Horizon Europe), поступили исключительно от её группы — необычная концентрация конкурентного европейского исследовательского финансирования в одной лаборатории. В 2012 году она стала профессором, была первым португальским ученым, получившим награду Европейского исследовательского совета, а позже служила вице-ректором NOVA. В 2016 году она и Мартинс были названы финалистами премии «Европейский изобретатель» (European Inventor Award), флагманской награды Европейского патентного ведомства, за работу над бумажным транзистором — международное признание, наряду с академическими почестями, что изобретение рассматривалось как настоящий технологический прорыв, а не как лабораторная диковинка.

Из лаборатории в кабинет министров

24 марта 2022 года премьер-министр Португалии Антониу Кошта (António Costa) выдвинул Фортунато на пост министра науки, технологий и высшего образования, и 30 марта 2022 года она вступила в должность в составе XXIII конституционного правительства — прямой переход от ученого и руководителя лаборатории к политическому руководству всей системой исследований и высшего образования страны. Она проработала в этой должности два года, в течение которых правительство прямо ссылалось на её «выдающийся вклад в португальское научное, технологическое и инновационное развитие» как на основание для назначения. Даже на министерском посту она поддерживала связь с европейской исследовательской политикой, позже участвуя в отчете Механизма научных консультаций Европейской комиссии по связыванию углерода и продолжая работу по оценке университетов на международном уровне.

Выбор остаться

Что отличает карьерный путь Фортунато от многих ведущих европейских ученых, так это осознанный выбор строить свою репутацию внутри Португалии, а не переезжать в более крупные и лучше финансируемые исследовательские системы. Она прямо заявила об этом: «Я знаю, что могла бы получать более высокую зарплату в другой стране, но мне нравится здесь», и, описывая свою международную узнаваемость, построенную на национальной базе, добавила: «Я знаю мир, я просто построила здесь». Этот выбор сделал её одновременно международно конкурентоспособным исследователем — получателем премии Horizon Impact Award Европейской комиссии 2020 года, среди прочих наград — и строителем национальных институтов, чья лаборатория стала одним из самых веских аргументов страны для продолжения инвестиций в собственную научную инфраструктуру.

Почему Эльвиру называют гением

Самый веский аргумент в пользу этого термина опирается на конкретное техническое достижение: создание первого в мире работающего транзистора из бумаги с использованием низкотемпературных, нетоксичных и доступных материалов в то время, когда господствовало предположение, что оксидная полупроводниковая электроника требует высокотемпературной обработки, несовместимой с такими хрупкими вещами, как целлюлозное волокно. Это подлинная научная оригинальность — решение материаловедческой проблемы, которую остальные представители отрасли фактически списали со счетов как непрактичную, — а не постепенное улучшение существующей кремниевой электроники. Ситуация усложняется вторым необычным аспектом: преобразованием этого лабораторного прорыва в устойчивое, хорошо финансируемое исследовательское учреждение, а затем в руководство национальной научной политикой, что представляет собой сочетание инноваций на уровне лаборатории и институционального строительства, которого немногие ученые достигают одновременно. Честное предостережение заключается в том, что «гений» — это не тот язык, к которому её собственные источники прибегают случайно; задокументированы устойчивые, высокофинансируемые, признанные коллегами инновации в конкретной технической нише — прозрачной и бумажной электронике, — а не претензия на единственное, неповторимое озарение. Её достижение точнее рассматривать как элитную прикладную материаловедческую науку, построенную благодаря упорству вопреки институциональному скептицизму, а не как неповторимую вспышку вдохновения.

Наследие

Бумажный транзистор Фортунато помог создать целую поддисциплину исследований устойчивой электроники на основе целлюлозы, а Cenimat, лаборатория, которую она построила вокруг него, остается одним из справочных центров Европы для этой работы. Её переход от лабораторного стола к министерству науки Португалии также отмечает её как одну из редких ученых-исследователей, превративших глубокий технический авторитет непосредственно в национальное политическое руководство, путь, который большинство ученых никогда не пытаются пройти.