Версия для печати
Вернуться к списку

НАУЧНЫЙ ДЕМИДОВСКИЙ ФОНД. ДОБРАТЬСЯ ДО ЯДРА

Если изложить простым языком, то суть технологии такова. Берутся легкодоступные газы бутадиен и хладон и нагреваются до 650 градусов. В результате из хладона образуется дифторкарбен, который, вступая в реакцию с бутадиеном, дает циклическое соединение, преобразуемое затем во фторарен - ароматическое соединение с одним или несколькими бензольными кольцами. Получаемые соединения широко применяются в самых разных сферах: при производстве растворителей, взрывчатых веществ, красителей, лекарственных средств, пестицидов, пластмасс.

Обычно фтор вводится в ароматическое ядро с большими трудностями, а благодаря методу Нефедова он входит туда “как по маслу”. Компания “Самсунг”, с которой сотрудничали московские химики, даже прислала в лабораторию Олега Матвеевича десант сотрудников, чтобы они ознакомились с новаторской технологией!

Академик Нефедов, основатель научного направления - химия карбенов, всю жизнь проработал на одном месте - в Институте органической химии им. Н.Д.Зелинского РАН (Москва). При этом сфера деятельности Олега Матвеевича не ограничивалась фундаментальными исследованиями, он лично участвовал в разработке промышленных технологий получения синтезированных в его лаборатории соединений. Много времени ученый посвящал и научно-организационной работе: в 1988-1991 годах был академиком-секретарем Отделения общей и технической химии Академии наук, в 1988-2001 годах - вице-президентом РАН, активно работал в Международном союзе теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), в течение многих лет является председателем Национального комитета российских химиков. Академик Нефедов - основатель и главный редактор журнала “Mendeleev Communications”, который издается совместно РАН и Королевским химическим обществом Великобритании.

О новаторских работах, о международном сотрудничестве и о проблемах высшего химического образования Олег Матвеевич рассказал нам в ходе традиционного “демидовского” интервью.

- Чем интересна и полезна химия карбенов?

- Этот раздел химической науки открывает большие синтетические перспективы, позволяя создавать соединения с очень интересными свойствами. Карбены - соединения двухвалентного углерода, обладающие высокой реакционной способностью, а значит, очень нестабильные и короткоживущие. Чтобы соединение углерода стало стабильным, оно не должно иметь свободных валентностей. Достигается это с помощью специальных приемов. Например, карбены можно зафиксировать в низкотемпературной аргоновой матрице. В нашей лаборатории разработаны методы генерирования и стабилизации соединений двухвалентных углерода, кремния, германия и других карбеноидов, детально изучены структура и свойства этих короткоживущих молекул, исследованы их реакционная способность и механизмы превращений. А главное, получены необычные соединения, в том числе первый стабильный гермациклопропен с псевдоароматическими свойствами.

Вообще карбеновая технология универсальна. На ее основе мы с коллегами создали высокоэффективное синтетическое горючее для ракетно-космической техники, которое использовалось во многих космических аппаратах, а также синтезировали ценные соединения для фармацевтической промышленности и разработали оригинальные методы производства современных экологически безопасных для человека и теплокровных животных инсектицидов пиретроидного ряда.

- Вы всегда были активным участником международного сотрудничества. Пострадала ли эта сфера в результате резкого похолодания международного климата?

- В научной среде санкции практически не проявляются. Мы с зарубежными коллегами продолжаем общаться так же, как и раньше. Вот недавно, в октябре прошлого года, в рамках Недели химии в России конструктивно обсуждали совместные издательские проекты.

Вероятно, ученые за рубежом в той или иной мере испытывают давление негативных факторов нынешней международной обстановки. Поэтому сегодня так важно не потерять связи, поддерживать установившиеся формы сотрудничества, продолжать работать в международных научных организациях, таких как Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК). Кстати, с середины нынешнего года в качестве уже избранного президента - пятого от нашей страны - его возглавит член-корреспондент нашей Академии наук Наталия Павловна Тарасова.

- Вы организатор и председатель Высшего химического колледжа РАН. В чем его специфика по сравнению с другими вузами химического профиля?

- Таланты надо растить со школьной скамьи. Я сам стал химиком во многом благодаря нашей школьной учительнице химии. Родом я из Подмосковья, из Дмитрова, до которого во время Великой Отечественной войны дошел фронт. Тогда в нашей школе был госпиталь. Но мы продолжали учиться, а на уроках химии наша преподавательница даже демонстрировала опыты! Сейчас во многих школах нет реактивов, а у нас кое-что было даже в те суровые годы.

Сначала мы создали на базе одной из московских спецшкол с химическим уклоном лицей, в котором ребята обучаются последние три учебных года - с 9 по 11 класс. Наш институт над ним шефствует. Школьники по желанию посещают научные лаборатории химических институтов и присматриваются к настоящей химической науке. Многие из них по окончании лицея поступают в Высший химический колледж РАН, образованный в 1990 году совместным решением Президиума Академии наук и Госкомитета по народному образованию. Он на правах факультета входит в состав Института химии и проблем устойчивого развития Российского химико-технологического университета им. Д.И.Менделеева.

Наша главная задача - устранить разрыв между высшим образованием и практикой современных научных исследований. Мы отбираем талантливых ребят, победителей олимпиад. Занятия по всем химическим и физико-математическим дисциплинам в колледже проводят академические ученые и профессора ведущих вузов. Обучение идет по расширенной и усложненной программе, которая от классического химического образования отличается более тесной интеграцией с академической наукой и ранней научной специализацией студентов. Исследовательская работа - обязательная часть учебного плана, для нее выделяется как минимум один полный рабочий день в неделю. Так мы растим кадры для фундаментальной науки.

Селекция высшего сорта

Академик РАН, а совсем недавно - Академии сельскохозяйственных наук, лауреат Демидовской премии 2014 года Баграт Сандухадзе - селекционер с более чем полувековым стажем, специализирующийся на выведении новых сортов озимой пшеницы для зоны Нечерноземья. Вместе с коллегами из Московского НИИ сельского хозяйства “Немчиновка” он вывел уже 15 таких сортов, что для столь кропотливого и непростого с точки зрения предсказуемости результатов труда очень много.

И сегодня, прежде всего благодаря его усилиям, сорта озимой пшеницы селекции Немчиновка возделываются в России на площади более 3,5 млн га, причем ареал наиболее пластичного сорта Московская 39 - практически вся агрокультурная часть России, а также многие другие страны, в том числе Канада и Турция.

Если учесть, что в Нечерноземном регионе озимая пшеница, самая продуктивная среди зерновых культур, очень долгое время считалась бесперспективной, становится ясным, что Сандухадзе совершил в этой области настоящий прорыв. По существу, он создал в центре России, где проживает половина ее населения и где еще несколько десятилетий назад не было никакой пшеницы, огромный “озимый клин”. В результате возник новый регион производства продовольственного зерна не хуже ставропольского или краснодарского. Не случайно именно Сандухадзе в 2003 году избрали президентом Союза селекционеров России, причем авторитет ученого распространяется далеко за пределы страны, что подтверждают многие международные награды.

Родом Баграт Исменович из Западной Грузии, из села Орсания. С детства, пришедшегося на военные и послевоенные годы, знает, насколько тяжел крестьянский труд. После школы отслужил в армии, с отличием окончил сельскохозяйственный техникум и поступил в Тимирязевскую академию в Москве, учился у лучших селекционеров своего времени. А потом сразу попал в НИИ сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны (ныне “Немчиновка”), и с тех пор Россия стала его домом, а Нечерноземье - делом жизни.

Главное достижение, благодаря которому стало возможным появление уникальных, не боящихся дождя, холода, засухи и болезней сортов пшеницы, - преодоление двух отрицательных корреляций. Раньше считалось, что чем длиннее стебель растения, тем хуже оно зимует, и чем выше урожай - тем ниже качество зерна. Сандухадзе же с помощью принципиально новой схемы селекции, благодаря методу так называемых прерывающихся бекроссов (от английских слов back - назад, обратно и cross - скрещивание) удалось опровергнуть эти стереотипы.

В итоге родились получившие популярность сорта Инна и Памяти Федина, позже - Московская 39 и 70, Немчиновская 52 повышенного качества и другие. Московская 39 на международных сортоиспытаниях в Канаде в свое время была признана лучшей по сочетанию урожайности и качества зерна. На очереди - Московская 40.

Стоит добавить, что на преодоление названных отрицательных корреляций у академика ушло четверть века, на улучшение эффекта - еще десяток лет. Непросто представить, сколько упорства, профессионализма, увлеченности потребовалось, чтобы получить такие результаты.

- Наверное, не каждый даже очень талантливый биолог или агроном способен к столь кропотливому труду, - предположили мы в беседе с Багратом Исменовичем. - Вообще, с вашей точки зрения, селекция прежде всего - это наука, культура метода, ремесло?

- Убежден, что главным образом это - искусство. И очень интересная работа. Каждый год по законам генетики в гибридных растениях идет так называемое расщепление F2 по “матери” и “отцу”. Конечно, я заранее знаю, что из себя представляет “мать”, что - “отец”, но как поведут себя гибриды - могу только догадываться. То есть каждый год рождается некий сорт. Это примерно то же, как если бы в семье каждый год рождался ребенок. Но кто из него получится - литератор, певец, инженер - предсказать очень трудно. Каждый рождается со своим генетическим уклоном и идет своим путем, надо только умудриться понять, нащупать, направить этот естественный путь.

Один американский ученый на конференции в Турции, внимательно изучив опыт коллег со всего мира, сделал доклад под названием “От чего зависит успех селекционной работы”. Всего он выделил пять главных пунктов, я приведу один из них - первый по счету: “кто ходит - тот находит”. Генетики в зале начали возмущенно шуметь: “Зачем, мол, куда-то ходить? Ведь есть микроскопы, современные лаборатории, где все моделируется”.

А я сразу вспомнил своих учителей - они день и ночь находились в поле. Вот и я каждый день, как только кончается зима и до уборки, по четыре-пять часов, не считаясь с выходными, праздниками, хожу по делянкам, смотрю: как перезимовали растения, как развиваются, какие есть новообразования. Ведь перекомбинации генов предела нет, и никто и ничто, включая самые современные технологии, как бы ни хотели того уважаемые коллеги, ее не регулирует, все идет спонтанно. Поэтому никакие модели не заменят живых наблюдений, интуитивных выводов и находок - так же, как в искусстве.

Другая отличительная черта истинного селекционера - зрелый возраст. В среднем пик его мастерства приходится на 60-65 лет. До сорока пока еще никто ничего хорошего не вывел. Надо обязательно накопить необходимый опыт, переварить его, и только в этом случае возможен успех, и то не всегда. Ведь из ста селекционеров только три-четыре выводят продуктивные сорта, остальные получают лишь исходный материал для последующих опытов. Не случайно на Западе всерьез озабочены поиском хороших селекционеров (или их селекцией, как я говорю в шутку), чего не наблюдается у нас.

И третья важнейшая аксиома - надо обязательно следить за мировыми достижениями, постоянно обновлять семенные коллекции из разных стран. Без новых знаний и широкого кругозора добиться успеха очень сложно. Ну и, конечно, в таком деле необходимо везение, интуиция.

Баграту Исменовичу уже 83 года. Вот как академик объяснил секрет своего долголетия и поразительной работоспособности:

- Возможно, мои растения дают мне какой-то жизненный импульс, заряд энергии, бодрость духа. Вот и нынче, перед тем как выпал снег, я был на селекционных делянках, попрощался со своими питомцами до весны. Четыре месяца они будут находиться под снегом, и я сказал им: “Ребята, приду 10-15 апреля. Очень прошу, покажите, на что вы способны”. И я уверен: они сейчас стараются…