МЕЖДУНАРОДНАЯ ХИМИЧЕСКАЯ АССАМБЛЕЯ

С 27 по 30 сентября в павильонах Центрального выставочного комплекса «Экспоцентр» был реализован проект, объединяющий комплекс выставок, посвященных основным направлениям и перспективам развития химической промышленности: «Международная химическая ассамблея — ICA-2010», «Химическое машиностроение и насосы» — «Химмаш. Насосы-2010», «Аналитическое и лабораторное оборудование. Лабораторная мебель и посуда. Химические реактивы» — «Хим-Лаб-Аналит-2010», «Индустрия пластмасс-2010», «SIMEXPO — Научное приборостроение-2010».

Е.С. Годунова, Выставочный центр СО РАН

Выставки проводились при поддержке Межправительственного Совета по сотрудничеству в области химии и нефтехимии СНГ, Министерства промышленности и торговли РФ, Федерального агентства по промышленности, Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии, Российской академии наук, Российского союза химиков, Российского химического общества им. Д. И. Менделеева и Ассоциации организаций химического комплекса Москвы под патронатом Торгово-промышленной палаты РФ и Правительства Москвы.

Выставки «ICA-2010», «Химмаш. Насосы-2010» и «Хим-Лаб-Аналит-2010» привлекли к участию 109 фирм и организаций из 10 стран. Участниками выставок стали компании из Германии, Италии, Казахстана, Китая, Республики Беларусь, России, Сингапура, Узбекистана, Украины, Швейцарии. Среди экспонентов выставок можно было встретить «ABCR GmbH & Co. KG» (Германия), «Golden Dragon Chemicals Singapore PTE Ltd.» (Сингапур), «Wiegand» (Германия), «VMA» (Германия), «Аммофос-Максам» (Узбекистан), «Неолаб» (Италия), «Стеклоприбор» (Украина) и др.

Наряду с крупнейшими мировыми производителями химической продукции на стендах выставок были достойно представлены и ведущие российские компании. Химическую промышленность России или производящие оборудование для неё продемонстрировали 64 компании, в т.ч. ОАО «Корпорация ВСМПО «АВИСМА», ВОАО «Химпром», ОАО «Казаньоргсинтез», Ижевский электромеханический завод «Купол», ООО «Медэкс Энерго», ООО «Торговый дом «Нефтехиммаш», «Красный Октябрь», ОАО «Смоленское СКТБ СПУ», «Сибирское отделение Российской академии наук» и многие другие.

На официальной церемонии открытия присутствовали начальник отдела химической промышленности Департамента химико-технологического комплекса и биоинженерных технологий Минпромторга России И. П. Сергеева, президент Российского союза химиков В. П. Иванов, президент Всероссийского Менделеевского общества академик П. Д. Саркисов. Выступающие рассказали о том, что следующий год объявлен Всемирным годом химии. В России будет проведено 15 международных химических форумов, ХIX Менделеевский съезд и международная выставка «Химия-2011», подготовке к которой будет в этот раз придаваться особое значение. Была выражена уверенность, что проводимые в «Экспоцентре» химические выставки в совокупности с решениями Правительства России, направленными на развитие химического комплекса, дадут мощный импульс развитию данной отрасли и российской экономики в целом.

После своих выступлений гости посетили отдельные стенды на каждой из выставок, в том числе стенд Сибирского отделения РАН на выставке «Международная химическая ассамблея-ICA-2010», где пять сибирских институтов (ИК, ИХТТМ, ИФП, ИНХ и ИХХТ КНЦ) демонстрировали двадцать две разработки. Треть стенда занимала экспозиция Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, которую за время работы выставки посетило около двухсот человек. Было представлено много интересных разработок для широких областей применения: новые силикон-гидрогелевые полимерные материалы для мягких контактных линз, углеродные нановолокна, катализаторы для нефтепереработки и нефтехимии, новый тип каталитических систем на основе стекловолокнистых материалов для очистки отходящих газов различных производств и ТЭЦ от органических соединений, оксидов азота и углерода.

Вот лишь некоторые из вопросов, в решении которых могут помочь разработки ИК СО РАН: утилизация попутных нефтяных газов и шахтного метана, повышение прочности бетонов, защита окружающей среды, создание отечественных мембранных материалов для топливных элементов типа ПОМТЭ.

Предлагаемая институтом технология «БИЦИКЛАР» позволяет решить актуальную на сегодняшний день задачу переработки попутных нефтяных газов, что особенно заинтересовало представителей ООО «NORDSTROY» (Москва), которая подбирает технологии для Нижнего Уренгоя, связанные с процессами получения ароматических соединений.

Мембранные материалы типа «Нафион», разработанные в Cанкт-Петербургском филиале ИК СО РАН, вызвали интерес у многих московских организаций (ГосНИИОХТ, ООО «Ремохлор», Институт биоорганической химии), причем для разных областей применения.

Углеродные нановолокнистые материалы (УНВ) по своим характеристикам заинтересовали фирму ООО «БПС-РУС» (г.Долгопрудный, Московская обл.), и в настоящее время составлен договор с ИК СО РАН о проведении совместных работ по упрочнению бетонов с применением УНВ.

Институт химии и химической технологии СО РАН (г.Красноярск) демонстрировал планшет, посвященный высокоскоростной металлургии (ВМ), которой занимается лаборатория плазмохимии и проблем материаловедения под руководством д.т.н. О. Г. Парфёнова. Учёным удалось на порядки сократить характерное время циклов извлечения кремния и металлов из руд благодаря переводу основных технологических процессов в газовую фазу. В высокотемпературных гетерогенных потоках реакционных газовых смесей скорость химических превращений оказалась столь высокой, что удельная производительность химических реакторов лимитируется только скоростью подвода реагентов и удаления продуктов из реакционной зоны. В результате весь цикл «руда — металл», включая стадии обогащения, разделения, очистки, получения сплавов или соединений заданного состава занимает десятки минут. Для этого пришлось полностью пересмотреть химизм восстановительных реакций и концепцию аппаратурного оформления металлургических процессов.

До 2009 г. лаборатория была единственным научным коллективом, ведущим подобные исследования по железу, титану, алюминию, ванадию, кремнию. В ноябре 2009 г. появилась первая публикация японских исследователей из Токийского университета, которые повторили успех лаборатории О. Г. Парфёнова в получении поликристаллического кремния с использованием сильного газофазного восстановителя — субхлорида алюминия. Вероятно, эта разработка будет внедряться в промышленность компанией «Osaka Titanium Technologies Co., Ltd.»

В России в области металлургии не нашлось пока подобного инвестора. Предлагаемые для высокоскоростной металлургии технологические решения не вписываются ни в один из действующих промышленных процессов, а крупные металлургические предприятия готовы только с минимальными затратами модернизировать свое производство, не перестраивая его по существу. Российские государственные инновационные средства с большим трудом преодолевают границы Садового кольца, а их количество за пределами Сколково и вовсе приближается к нулю. В этих условиях красноярские разработчики ВМ создают демонстрационный металлургический стенд на собственные весьма скромные средства с привлечением столь же небогатых деньгами научных коллективов из Новосибирска, Москвы, Апатитов. Ближайшая цель — придать высокоскоростной металлургии максимальную универсальность по перерабатываемому сырью и номенклатуре получаемой из него продукции с тем, чтобы расширить круг её потенциальных потребителей и сохранить за Россией приоритет в данной области.

На выставке «Химическая ассамблея» разработкой ИХХТ СО РАН заинтересовались представители ОАО «Ведущий проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии» (г.Москва), ВНИИ автоматики им. Духова (г.Москва), узбекской компании ООО «Мир Технополимер» и ряда других организаций.

Корреспондент информационно-технического еженедельника «Снабженец» взял у специалиста ИХХТ СО РАН интервью для составления обзорного материала по последним новинкам химической технологии.

Следует отметить, что на выставке преобладали разработки по химическому оборудованию, поэтому наибольшим спросом пользовались работы технологичного профиля.

Организаторы выставок химической направленности решили объединить их территориально с международной специализированной выставкой «SIMEXPO — Научное приборостроение-2010». Поскольку эта выставка смотрелась как продолжение выставки «Химическая ассамблея-2010», да к тому же стенд новосибирской мэрии с инновационными предприятиями находился рядом со стендом СО РАН, то представители Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова и ООО «Симекс» представляли ИК фурье-спектрометр «ФТ-801» с ИК-микроскопом «МИКРАН-2» сразу на двух стендах и только выиграли от этого. Представители ЗАО «НПК ЯрЛИ» из г. Ярославля высказали пожелание приобрести инфракрасный спектральный комплекс с целью исследования включений в плёнки на поверхности алюминия. Для контроля химической продукции спектральный комплекс решили приобрести ООО НПП «Макромер» из Владимира, ООО «Консультационно-Технологическая фирма „Ремохлор“» из Москвы. Министерство финансов РФ НИИ «Госзнак» оценили возможности качественного анализа включений с помощью СК для разработки новых методов защиты денежных купюр. Предварительные договоренности о поставке СК были также достигнуты с рядом московских компаний, в т.ч. ОАО «НТЦ РЭБ», ЗАО «Полиграф-Защита», НПК АМТ «Новационные технологии», ЗАО «Ф-Синтез». От НПО «Сапфир» (г.Москва) поступило предложение по изготовлению и поставке охлаждаемых азотом фотоприемников для ИК спектрального комплекса. Предложение интересное, т.к. до сих пор использовались аналогичные фотоприемники производства США. Кроме того, было получено несколько предложений об оказании дилерских услуг.

С ИК фурье-спектрометром «ФТ-801» с ИК-микроскопом «МИКРАН-2» ознакомились делегации госзаказчиков, в том числе делегация РАН во главе с вице-президентом РАН ак. В. В. Козловым. Делегация Центра судебной экспертизы РФ (РФЦСЭ) пригласила специалистов ИФП СО РАН и ООО НПФ «Симекс» участвовать в конкурсе госзакупок на 2011 год. Ей были переданы коммерческие предложения, как и Экспертно-криминалистическому центру Министерства внутренних дел Российской Федерации» (ЭКЦ МВД РФ), который пригласил участвовать осенью 2010 года в открытом аукционе в электронной форме на поставку СК для УВД на транспорте.

Деловая программа комплекса химических выставок предусматривала проведение конференции «Газонефтехимия России: стратегические цели и принципы развития». В конференции, организованной ОАО «НИИТЭХИМ» при поддержке Минпромторга РФ, Минэнерго РФ и Российского союза химиков, приняли участие свыше 150 представителей государственных и общественных структур, руководителей организаций и вузов отрасли.

В ходе конференции состоялась дискуссия о стратегических подходах и возможных сценариях развития газо- и нефтехимии в России, мерах, необходимых для расширения ёмкости российского рынка нефтегазохимической продукции, научно-производственном потенциале отрасли, конкурентоспособности газонефтехимической продукции на внутреннем и внешнем рынках, экологическом состоянии газо- и нефтехимии и другим вопросам, волнующим сегодня специалистов отрасли. С докладами по заявленным темам выступили представители РСПП, РСХ, ООО «Сибур», ОАО «Лукойл», ЗАО «ФосАгро АГ», ОАО «ВНИПИнефть», РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина и других научных и производственных компаний. От Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН выступил заместитель директора д.т.н. А. С. Носков. Высказанные в ходе дискуссии мнения и предложения будут учтены в дальнейшем при разработке стратегии развития газо- и нефтехимии России на период до 2030 года.

В рамках выставки «Химическая ассамблея-ICA-2010» проводился Конкурс проектов молодых учёных. Состав участников соответствовал названию: большинство конкурсантов были аспирантами или дипломниками, и возраст самого старшего — 26 лет. На конкурс было заявлено двадцать две работы, очное участие приняли девятнадцать конкурсантов. Довольно большая часть докладов была посвящена различным видам расчётных задач (оптимизация, математическое моделирование, квантовые расчёты). Другие выступавшие демонстрировали результаты решения экспериментально-прикладных задач, среди которых широко были представлены работы, направленные на разработку медико-биологических препаратов (ферментных препаратов, пробиотических культур, биосорбентов и лекарственных средств). Остальные работы были посвящены созданию перспективных материалов, технологий очистки воды, методик и систем измерения свойств материалов. Жюри возглавил президент Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева, президент Всероссийского Менделеевского общества академик П. Д. Саркисов. В состав жюри вошли ректоры и ученые ведущих химических и технических университетов России. Лауреатами первой премии, в денежном эквиваленте оценённой в пятнадцать тысяч рублей, стали шесть конкурсантов. Вторые премии по десять тысяч рублей получили пять участников, в том числе специалист ИХТТМ СО РАН Юрий Охлупин.

Выражаю огромную благодарность всем экспонентам стенда СО РАН, принявшим активное участие в написание статьи.

стр. 6

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 
http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?10+567+1

«Серебришко» поднялось в цене

В эти дни (4–8 октября) Институт неорганической химии и Институт катализа СО РАН проводят в Академгородке XIX международную Черняевскую конференцию по химии, аналитике и технологии платиновых металлов. Почему в заголовок вынесено столь унижительное определение уважаемого благородного металла, будет понятно из текста.

Л. Юдина, «НВС»

Прежде всего обратимся к истории вопроса. А история платиновых совещаний включает почти семь десятилетий, наполненных событиями разного исторического масштаба. Поведает о научном форуме, носящем имя академика Ильи Ильича Черняева, крупнейшего специалиста в области химии комплексных соединений металлов платиновой группы, Т. М. Буслаева, д.х.н., профессор, председатель комиссии по химии и технологии платиновых металлов научного совета РАН по неорганической химии (Москва).

Специалисты-платинисты собираются вместе в девятнадцатый раз. Впервые — в военном 1943-м, в Свердловске. Инициировал сбор Государственный аффинажный завод, и посвящалось совещание в основном вопросам анализа благородных металлов в сульфидном медно-никелевом сырье и продуктах его переработки. Был конкретный повод. В г.Норильске вводился в эксплуатацию комбинат по производству меди, никеля, кобальта и платиновых металлов из заполярных полиметаллических руд, содержащих благородные металлы. Участников было всего десять человек. Война!

Через два года снова собрались в Свердловске малым составом, обсуждая преимущественно те же проблемы. С обзорными постановочными докладами по технологии, анализу и применению платиновых металлов выступили ведущие ученые страны: И. И. Черняев, Н. К. Пшеницын, О. Е. Звягинцев.

Со временем рамки совещания, поначалу именуемого рабочим, расширялись. Встречались в разных городах страны — Москве, Красноярске, Новосибирске, Ленинграде, Норильске. Число участников увеличивалось. Совещание перерастает во всесоюзное. Укрупняется тематика, все шире становится круг проблем. Когда платинисты собрались в 1979 году,то увековечили память И. И. Черняева, внеся его имя в титул совещания. С 2006 года они проводят международную конференцию.

В Новосибирске специалисты встречаются в пятый раз, что вполне закономерно — участников более двухсот человек. Именно Сибирь является основной российской кладовой платиновых металлов. Здесь сосредоточены центры по переработке полиметаллических руд, содержащих благородные металлы, аффинажу и изготовлению целевых продуктов. Возникли мощные научные организации, в числе других проблем занимающиеся исследованием соединений благородных металлов.

Председатель оргкомитета конференции директор Института неорганической химии д.х.н. профессор В. П. Федин поприветствовал собравшихся в Большом зале Дома ученых СО РАН. И начал с того, что сердечно поблагодарил всех, кто принял участие в организации мероприятия и всячески содействовал решению возникающих проблем — были названы все десять организаций.

— Исследования по химии платиновых металлов закладывались трудами ученых ИОНХ РАН, МИТХХТ, МГУ, СПбГУ, СПбГТУ. Они же создавали богатую историю нашего научного форума. Основная цель его — обобщение результатов фундаментальных и прикладных исследований в области химии, анализа, технологии благородных металлов, соединений и материалов на их основе, обсуждение общих тенденций и перспектив развития работ.

Остановившись на задачах конференции, её основных направлениях, Владимир Петрович особо отметил тех, без чьей финансовой помощи организовать международную встречу было бы очень трудно — Российский фонд фундаментальных исследований, ОАО «Красцветмет», выступающий генеральным спонсором конференции, группу компаний «Драгоценные металлы Урала», ОАО «ЕЗОЦМ», ОАО «Уралэлектромедь», ФГУП НПК «Суперметалл», компанию «Найтек Инструментс» и ООО «Миллаб Система».

В адрес участников Черняевской конференции прислал приветствие академик Ю. А. Золотов, председатель оргкомитета многих предыдущих конференций, председатель научного совета РАН по аналитической химии.

Заместитель директора Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН чл.-корр. РАН В. И. Бухтияров, обращаясь к коллегам, сказал:

— Конференцию я бы назвал юбилейной — пятый раз в Академгородке собрались ученые, технологи, инженеры, работающие по обозначенной тематике. Что и предполагает её особый характер.

Платиновые металлы и катализ тесно связаны. Использование платиновых катализаторов составляет от 40 до 60 %, и они работают в самых разных областях.

Готовясь к конференции, я решил освежить свои знания об истории платины. Вспомнил, что «платина» в переводе с испанского означает «серебришко». Этот металл в те времена был дешевле серебра, существовали большие трудности в его обработке. «Серебришко» в основном добавляли в золото, увеличивая массу ювелирных изделий. Сейчас нам немного смешно, что платину выдавали за дешёвый металл, но так и было.

Хотел бы отметить, что хотя в названии конференции не присутствует слово «золото», но, судя по программе, обсуждение проблем в этом направлении будет идти активно. Веяние времени! Добавлю, что золото может использоваться и в качестве катализаторов.

А. И. Холькин, чл.-корр. РАН (Москва) от имени Научного совета по химической технологии, от Института общей неорганической химии РАН приветствовал коллег, «собратьев по тематике» и выразил уверенность, что встреча пройдет успешно, укрепив союз науки и практики. Анатолий Иванович остановился на перспективах развития платиновой тематики, работ с другими драгметаллами, обозначил ведущую роль Института неорганической химии Сибирского отделения, по сути центра исследований в целом ряде актуальных направлений.

С. Н. Мамонов (ОАО «Красноярский завод цветных металлов» им. В. Н. Гулидова) держал слово от заводчан.

— Конференция имеет порядковый номер девятнадцать. В ОАО «Красцветмет» № 19 имеет производственный цех, который занимается разработкой новых технологий платиновых металлов, включая аффинаж и производство изделий. В этом году нам исполняется 45 лет. Директор и администрация завода уделяют большое внимание развитию науки, и сюда приехала большая делегация — 17 человек: десять исследователей, пять аналитиков, представители производства и конструкторского отдела. Мы открыты для диалога и готовы решать вместе все возникающие вопросы.

Он передал поздравления от генерального директора ОАО И. В. Тихова и всего инженерного корпуса.

— Развитие техники и технологий по-прежнему требует вовлечения все большего количества благородных металлов в производство, повышения извлечения драгметаллов из первичного и вторичного сырья. Решение этих задач невозможно без всестороннего обсуждения специалистами возникающих проблем, ознакомления с новой научной информацией и предлагаемыми техническими решениями.

При подготовке к каждой конференции мы систематизируем полученную информацию и подводим итоги работы за этот период, намечаем новые направления исследований и действия по практической реализации достигнутых результатов.

На форуме работает четыре секции: традиционные «Химия соединений платиновых металлов и золота» (председатель д.х.н. С. В. Коренев), «Аналитическая химия платиновых металлов и золота» (председатель д.т.н. А. И. Сапрыкин), «Технология переработки сырья и производство платиновых металлов и золота» (председатель чл.-корр. РАН А. И. Холькин), и новая — «Применение платиновых металлов и золота в катализе» (председатель чл.-корр. РАН В. И. Бухтияров).

Все дни работы можно назвать содержательными и конструктивными. Тема выходит на многие области науки, тесно соприкасается с производством. Катализаторы, электроника, конструкционные материалы, медицина и т.д. — всюду нужны платина и благородные металлы. К сведению, Россия — один из лидеров по производству платиновых металлов, здесь сосредоточена половина мирового производства палладия.

Так что работы хватит и науке, и производству.

Фото В. Новикова

стр. 8

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 
http://www-sbras.nsc.ru/HBC/hbc.phtml?10+563+1

В рамках форума «Интерра» в Институте неорганической химии состоялся круглый стол «Нанотехнологии: мифы и реальность». У школьников, молодежи и гостей «Интерры» была возможность совершить глубокое погружение в науку и узнать для себя много нового и интересного. Например о том, что сибирские ученые всегда работали с наноматериалами и нанотехнологиями, просто раньше не было соответствующего термина.

Елизавета Садыкова, «НВС»

Александр Иванович Булавченко из Института неорганической химии СО РАН рассказал о том, что такое мицеллы поверхностно-активных веществ и каким образом они взаимодействуют с окружающей их средой. Доклад Валерия Ивановича Бухтиярова (Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН) пролил свет на нанотехнологии в катализе. Оказывается, наноматериалы существовали с незапамятных времен, просто раньше они назывались «высокодисперсными».

Николай Фавстович Уваров из Института химии твердого тела и механохимии посвятил доклад наноматериалам и нанотехнологиям в электрохимической области. По его мнению, наночастицы в чистом виде нестабильны, для того, чтобы стабилизировать их, необходимо создать определенные условия. В чистом же виде наноматериалы прибыль никогда не дадут, продать их можно только в виде готового продукта.

От Сергея Васильевича Цыбули из Института катализа участники круглого стола узнали историю самого термина «нано». Оказывается, понятие «нано» (нанокристалл) появилось с возникновением электронного микроскопа, в 80-х годах прошлого века его ввел в обиход немецкий ученый Х. Гляйтер, чтобы охарактеризовать объект, состоящий из небольших кристаллических блоков, связанных между собой в единый материал и вместе образующих некую структуру. «Мы начали работать с наноструктурами задолго до всех этих инноваций и будем продолжать работать в том же направлении, поскольку для нас это — объективная реальность», — заявил Сергей Васильевич.

Заинтересовал публику доклад Дмитрия Владимировича Пышного, заведующего лабораторией биотехнологии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН — тема здоровья всегда актуальна. Оказывается, нанотехнологии в медицине — давно не редкость. Так, на Западе научились делать искусственные глаза, сибирские ученые создали аппарат для ПЦР-диагностики и т.д. Однако прогресс не стоит на месте, ведутся всевозможные эксперименты в области ДНК, в частности, рассматривается возможность использования ДНК искусственно созданных конфигураций (например, в виде куба с замочком) для адресной доставки лекарства к определенному органу.

Олег Петрович Пчеляков (Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова) поведал о нанотехнологиях на земле и в космосе. Сейчас институт работает над проектом, финансируемым Академией наук, министерством образования и науки и Роскосмосом. В данный момент всё находится на стадии, когда «заканчивается макетное проектирование и начинается этап молекулярно-лучевой эпитаксии в космических условиях».

Что такое, с точки зрения учёного, нанотехнология? Это когда размер хотя бы одного компонента изделия или материала меньше 10 нанометров. Одни приписывают термин «нанотехнология» Ричарду Фейнману, другие это опровергают. Но именно великий физик Фейнман предполагал, что ученые будущего смогут из отдельных атомов складывать всё, что им нужно. И будут выращивать гомункулусов, копируя человеческую природу. На самом деле человечество пошло дальше, материалы, которые мы находим в природе, мы превращаем в дело рук человеческих. Так, ученые научились выращивать многослойные упорядоченные структуры в сверхвысоком вакууме, в природе таких условий не найти. Например, на поверхности кремния можно вырастить идеальные решетки германия. Это называется самосборкой — германий «обманывается» и растёт в той же решетке, что и кремний. Получаются маленькие нанокластеры, искусственный кристалл атомов — гетероструктура распределенного типа. За такую разработку Жорес Иванович Алферов получил Нобелевскую премию. Когда данные процессы происходят в космосе, появляются новые возможности для получения новых, качественных сверхструктур с особыми границами раздела.

«Нас спрашивают: а кому вы платите за идею? Мы с радостью заплатим Аристотелю, если он придет. Он первым заметил, что вакуум — это то пространство, которое образуется за камнем, вылетевшим из пращи. И это пространство быстро заполняется молекулами окружающего вещества. Правда, дальше мы уже додумывали сами: если разогнать камень до скорости частиц, окружающих вещество, за камнем будет постоянный вакуум. Этот эффект мы и собираемся использовать вместе с нашими соратниками из США. Эксперимент будет проводиться в 2012 или 2013 году на Международной космической станции. Теперь всё, что мы будем делать на МКС, станет достоянием мирового сообщества». И напоследок Олег Петрович пригласил всех желающих поучаствовать со своими идеями в экспериментах космической лаборатории.

Однако самым ярким, запоминающимся и наиболее полно раскрывающим тему круглого стола стал доклад Виктора Яковлевича Принца, зав.лабораторией трёхмерных гетероструктур Института физики полупроводников. По словам Виктора Яковлевича, любые фантазии, не противоречащие физике, обязательно будут воплощены в жизнь, ведь ученые в своих экспериментах приблизились к природе, к Творцу — дошли до манипуляций атомами и молекулами. Научные фантасты, как ни странно, угадывают законы развития научно-технических систем и неплохо предсказывают будущее. А вот ученые временами ошибаются, видимо в силу того, что сфера их интересов лежит в узкой области. Так, например, великий физик Уильям Томсон (лорд Кельвин) предсказывал: «У радио нет будущего. Скоро выяснится, что летательные аппараты тяжелее воздуха невозможны, а рентгеновские лучи — мистификация». В романе «Освобожденный мир» Уэллс предсказал, что некий физик раскроет секрет атомной бомбы. А в это же время Эйнштейн с коллегами утверждал, что нельзя изобрести атомную бомбу, хотя сам уже вывел формулу E = mc². Жюль Верн написал книжку «Париж XX века», в которой предсказал появление факса, интернета, стеклянных небоскребов и так далее. Почти всё это уже есть.

«У нас в лаборатории есть атомно-силовой микроскоп, позволяющий видеть атомы, — рассказывает В. Я. Принц. — Это изобретение — огромный научный прорыв, ведь атомы можно не только видеть, но и складывать по своему. Например, из атомов можно даже выкладывать слова. В те времена, когда мы начинали свою работу, никто в нас не верил, не было необходимого оборудования и т.д. Сейчас в лаборатории сформированы уникальные массивы микро- и наноспиралей и других спиральных объектов, предназначенных для динамического изменения плоскости поляризации гигагерцевого и терагерцевого, а в будущем и оптического излучения. Созданы макеты наношприцев, нейрозондов, нанопринтеров, наноанемометров. Подобными наноинструментами можно работать с ядрами отдельных живых клеток.

Наша лаборатория впервые сделала переход от плоских наноструктур к трёхмерным, нам удалось свернуть пленку диаметром два нанометра в трубку. Я мечтал сделать эксперимент с пленкой толщиной в один атом, но коллеги остановили, сказав, что это невозможно, пленка неустойчива, свернется в клубок. Я „перелопатил“ кучу литературы, но поверил только Ландау. А зря, ведь спустя пять лет наш соотечественник, который слушал наши доклады, а потом эмигрировал в Англию, впервые в мире отсоединил пленку толщиной в один атом. Получился так называемый графен, который сейчас популярен во всем мире. Его можно использовать в нанопринтерах, лазерах, сенсорах для летательных аппаратов и так далее. Я думаю, что сам процесс внедрения нанотехнологий продлится лет 10–20. Природа — очень хороший учитель, она формирует свои нанообъекты из атомов и молекул. Всё это прекрасно работает, и жизнь вокруг — лучшее тому подтверждение».

Затем последовало бурное обсуждение. Учёные спорили между собой о том, что же такое на самом деле нанотехнологии. Оказывается, первыми нанотехнологами были коллоидные химики, которые еще 200 лет назад столкнулись с серебряным и золотым золем. Тогда золи никто не называл нанообъектами, но они ими, по сути, являлись. То, что мы имеем в современной технике, компьютерах — это нанотехнологии или просто уменьшение существующих технологий? Ведь так можно дойти до того, что любой объект, содержащий наночастицы, станут считать результатом нанотехнологий, например, автомобиль «ВАЗ». Появится наноасфальт и так далее.

Главное в нанотехнологиях — научиться манипулировать атомами, контролировать их расположение. Освоив это, можно делать любые функциональные устройства.

По ходу дела учеными мужами был раскрыт основной секрет «нано». Оказывается, человек при помощи нанотехнологий мечтает удлинить жизнь до бесконечности (так вот для чего нужны все эти эксперименты в области ДНК и так далее!).

— Мы склонны считать, что дискуссионная площадка состоялась, — подвёл итог Геннадий Александрович Костин (Институт неорганической химии СО РАН). — Было достаточное количество молодёжи, которая ознакомилась с проблемами, существующими в химии, физике, биологии и других областях современной науки. Кроме того, окончание дискуссии было очень оживленным. Возможно, Виктор Александрович и прав, когда говорит, что нужно слушать фантастов и ориентироваться на их предсказания.

стр. 4

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 
http://www-sbras.nsc.ru/HBC/hbc.phtml?11+562+1

ХИМИЯ ЗА ПРЕДЕЛАМИ МОЛЕКУЛЫ

С 29 июня по 3 июля в Выставочном центре новосибирского Академгородка проходила Первая международная конференция «Супрамолекулярная химия в материаловедении и науках о жизни», организованная Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН при участии Института неорганической химии СО РАН им. А. В. Николаева. На мероприятие собралось более шестидесяти российских и зарубежных исследователей.

Ю. Александрова, «НВС»

Впервые термин «супрамолекулярная химия» был введен около тридцати лет назад французским химиком, лауреатом Нобелевской премии Жаном-Мари Леном. Ему же принадлежит высказывание: «Подобно тому, как существует область молекулярной химии, основанной на ковалентных связях, имеется и область супрамолекулярной химии — химии молекулярных ансамблей и межмолекулярных связей... Супрамолекулярная химия — это химия за пределами молекулы...». В последующие годы эта молодая междисциплинарная наука развивалась стремительными темпами.

Данная отрасль науки включает химические, физические и биологические аспекты рассмотрения более сложных, чем молекулы, химических систем, связанных в единое целое посредством межмолекулярных (нековалентных) взаимодействий. Ее объектами являются супрамолекулярные ансамбли, строящиеся самопроизвольно из комплементарных (имеющих геометрическое и химическое соответствие) фрагментов, подобно самопроизвольной сборке сложнейших пространственных структур в живой природе. Одна из фундаментальных проблем супрамолекулярной химии — направленное конструирование таких ансамблей, т.е. создание из молекулярных «строительных блоков» высокоупорядоченных супрамолекулярных соединений с заданной структурой и свойствами по принципу «ключ-замок». Супрамолекулярные образования характеризуются специфическим пространственным расположением своих компонентов, т.е. своей «архитектурой» или супраструктурой, с которой часто связывают их уникальные физико-химические свойства, а также типами межмолекулярных взаимодействий, удерживающих компоненты вместе.

Этот раздел химии открывает путь к получению новых материалов с неожиданными свойствами, имеющих большое значение для развития нанотехнологий, новых типов лекарств. Главные достижения в супрамолекулярной химии и наиболее перспективные области ее использования связаны с процессами молекулярного распознавания и образования новых структур за счет самосборки и самоорганизации — процессами, наиболее ярко проявляющимися в живой природе, которая является неиссякаемым источником идей для создания функциональных супрамолекулярных систем. Поняв тонкую структуру природных супрамолекулярных ансамблей и механизмы их функционирования, можно регулировать ключевые внутриклеточные процессы (например, считывание информации с ДНК, ее передачу и обработку, распознавание и связывание субстратов и др.). Нарушения в работе супрамолекулярных систем, отвечающих за нормальное протекание этих процессов, приводят к различным патологиям или даже к гибели клетки, поэтому исследование таких систем имеет принципиальное значение для разработки подходов к лечению целого ряда заболеваний, включая злокачественные опухоли.

Рассказывает председатель Организационного комитета конференции, лауреат Государственной премии РФ, д.х.н., профессор, заведующая лабораторией структуры и функции рибосом Г. Г. Карпова:

— В нашей стране о супрамолекулярной химии заговорили в 2001 году; в это же время Институтом неорганической химии была проведена конференция по данной тематике, а в рамках Летней школы при НГУ состоялась школа-конференция под названием «Горячие точки супрамолекулярной химии», посвященная этой, тогда еще новой, стремительно развивающейся междисциплинарной области знания. Тогда говорили о необходимости развития зарождающегося в России направления, введения спецкурса для студентов госуниверситета. Ведь результаты исследований могут использоваться достаточно широко — от молекулярной электроники и сталелитейного производства до фармацевтической химии и моделирования биологических процессов. В этом году, почти десять лет спустя, на конференции в Новосибирске собрались шестьдесят пять исследователей: из Франции — «родины» супрамолекулярной химии (самая представительная делегация — 12 человек, как химики, так и биологи), Англии, Украины и России (Новосибирск, Москва, Казань, где супрамолекулярная химия наиболее развита). Место проведения научного форума выбрано не случайно, ведь в Академгородке работают ведущие ученые в области органической, неорганической химии и молекулярной биологии.

И не зря только что прошедшее научное мероприятие называлось «Супрамолекулярная химия в материаловедении и науках о жизни». Во-первых, материаловедение... Это, как известно, междисциплинарный раздел науки, который изучает изменение свойств материалов (структура вещества, его электронные, термические, химические и прочие свойства) в зависимости от некоторых факторов — как в твердом, так и в жидком состоянии. А знание структуры и свойств материалов приводит к созданию принципиально новых продуктов и даже отраслей. Данные, полученные учеными-материаловедами, используются и в классических отраслях для расширения ассортимента продукции, повышения безопасности, понижения стоимости производства. При изготовлении наукоемких изделий в промышленности, при работе с объектами микро- и наноразмеров необходимо иметь детальные представления о характеристиках, свойствах и строении материалов. За «химическую часть» на нашей конференции отвечал Институт неорганической химии СО РАН им. А. В. Николаева, в частности, его директор В. П. Федин, который входил в состав Программного комитета. В своем докладе В. П. Федин говорил о новых материалах на основе металл-органических координационных полимеров, обладающих стереоселективностью, которые могут быть использованы для разделения и очистки лекарственных препаратов и других биологически активных веществ. Интересную лекцию прочитал Мир Вайс Хоссейни (Франция), ученик Жана-Мари Лена. Он рассказал о так называемых молекулярных моторах на основе порфирина и его производных, представляющих интерес для нанотехнологии. Следует также отметить доклад В. И. Кальченко (Украина), который был посвящен азото-, серо- и фосфоросодержащим каликсаренам — высокоселективным рецепторам молекул и ионов, приближающимся по свойствам к природным ферментам, и перспективам их использования для извлечения радионуклидов и формирования наночастиц, а также в биомедицинских исследованиях.

Что касается «соприкосновения» супрамолекулярной химии и наук о жизни, перспективы здесь многоплановые и очень обнадеживающие, хотя исследования пока ведутся чисто фундаментальные. Например, зная механизмы работы супрамолекулярной белоксинтезирующей бионаномашины клетки человека — рибосомы, можно регулировать биосинтез белка в клетках и разрабатывать противовирусные препараты, мишенями для которых могут служить рибосомные белки, формирующие участок связывания вирусной РНК на начальном этапе инициации ее трансляции. Супрамолекулярные комплексы нуклеиновых кислот могут быть использованы для доставки в клетку лекарств, используемых для лечения онкологических и других заболеваний. С докладом, посвященным использованию супрамолекулярных комплексов на основе синтетических коротких фрагментов нуклеиновых кислот — олигонуклеотидов и их производных в качестве средств диагностики и прототипов лекарственных препаратов направленного действия, на конференции выступил директор ИХБФМ СО РАН академик В. В. Власов.

На конференции было представлено много других интересных докладов. Например, сообщение нашего французского коллеги Алена Кроля, который рассказывал о драматических различиях в структуре РНК из мозга человека и шимпанзе. Обнаружилось, что у человека вторичная структура РНК содержит «шпильку», которой нет в РНК шимпанзе. Предполагается, что наличие этой «шпильки» имеет принципиальное значение в более сложной организации мозга человека и, возможно, отвечает за его разум. Из других докладов хотела бы отметить выступления член-корр. РАН О. А. Донцовой из МГУ им. М. В. Ломоносова, а также доклады сотрудников ИХБФМ СО РАН член-корр. РАН О. И. Лаврик и д.х.н. Д. М. Грайфера. О. А. Донцова рассказывала об исследованиях, касающихся механизма работы теломеразы — рибонуклеопротеидного комплекса, отвечающего за поддержание нормальной длины теломер (специализированных концевых районов линейной хромосомной ДНК, необходимых для поддержания метаболизма ДНК). Несмотря на то, что на сегодняшний день установлена связь между активностью теломеразы, раковым ростом и старением клеток, механизм функционирования теломеразы остается во многом неясным. Знания об этом механизме необходимы для разработки подходов к избирательному подавлению активности теломеразы в опухолевых клетках, приводящему к их гибели.

Лекция О. И. Лаврик была посвящена изучению тонкой структуры супрамолекулярной машины, отвечающей за исправление повреждений в ДНК (репарацию), следовательно, за стабильность генома. Ею были представлены новые данные о роли определенных клеточных белков в узнавании поврежденных оснований ДНК и в организации ее пространственной структуры, оптимальной для протекания процесса репарации. Д. М. Грайфер рассказывал о результатах исследования тонкой структуры ключевого функционального центра рибосомы человека, где происходит декодирование генетической информации. Оказалось, что имеются существенные различия в устройстве этого центра в рибосомах человека и простейших организмов (бактерий). В организацию декодирующего центра в рибосомах человека вовлечен фрагмент одного из рибосомных белков, который не имеет гомологичной последовательности аминокислот в бактериальных рибосомных белках. Такая особенность строения декодирующего центра в рибосомах человека, по-видимому, связана с более сложной и многоуровневой системой регуляции биосинтеза белка у млекопитающих. Эукариот-специфичный фрагмент рибосомного белка в декодирующем центре рибосомы может служить мишенью для регуляторных факторов, влияющих на скорость, точность и эффективность трансляции матричной РНК (мРНК).

При подготовке международной конференции мы ставили перед собой цель — собрать вместе химиков, биологов и материаловедов, которые применяют супрамолекулярную химию для разработки новых функциональных материалов. И я считаю, что цель эта была достигнута. Более того (и это огромное достижение прошедшей конференции), все мы работали в одной аудитории, не было разделения на химиков и биологов, благодаря чему участники получили возможность послушать все доклады, изучить новые направления и расширить свои представления о супрамолекулярной химии. Зарубежные и российские коллеги уже заинтересовались некоторыми работами нашего института, в частности, лаборатории биохимии нуклеиновых кислот (зав. лаб. д.б.н. М. А. Зенкова), лаборатории химии РНК (зав. лаб. к.х.н. А. Г. Веньяминова) и моей лаборатории, основное направление которой связано с изучением рибосом человека. Возникло много новых контактов. Второй позитивный момент — активное участие в конференции молодых ученых (около 25 %) — ими были представлены как устные выступления, так и постерные сообщения. Очень важно для начинающего исследователя познакомиться с учеными мирового уровня, узнать из первых рук, как развивается супрамолекулярная химия.

В кулуарах конференции мы встретились с некоторыми из участников научного форума и попросили их представить темы, которыми они занимаются, а также объяснить, в чем заключается значимость изучаемых проблем.

С. Н. Ходырева, Россия, Новосибирск, к.б.н., ведущий научный сотрудник ИХБФМ, лаборатория биоорганической химии ферментов:

— На конференции я выступала с докладом, посвященным регуляторной роли одного из ключевых белков, участвующих в процессе репарации ДНК, — поли(АДФ-рибозо)полимеразы. Дело в том, что ДНК каждой клетки подвергается воздействию большого количества повреждающих агентов, как находящихся внутри организма (например, внутренние метаболиты), так и проникающих извне (солнечная радиация, ионизирующее излучение и некоторые агенты внешней окружающей среды). Однако, чтобы правильно передавать и хранить генетическую информацию, ДНК должна быть целой, поэтому все клетки оснащены большим количеством специализированных репарационных систем, способных исправить возникшие повреждения и тем самым предотвратить раковые перерождения клетки, ее гибель или появление мутаций, которые могут изменить смысл генетической информации. Так что выяснение регуляторной роли поли(АДФ-рибозо)полимеразы в процессе репарации ДНК имеет принципиальное значение для понимания этого процесса.

Наша лаборатория развивает данную тематику более двадцати лет; разработки пока не находят применения, за исключением того, что все исследуемые белки так или иначе являются мишенями для терапевтических воздействий. К примеру, ингибирование поли(АДФ-рибозо)полимеразы в настоящее время широко используется для того, чтобы усилить действие некоторых противораковых препаратов, так что знание точных механизмов регуляции крайне необходимо. В перспективе — выявление всего спектра белков, воздействуя на которые можно совершенствовать методы лечения, а также предсказать для каждого отдельного человека, насколько могут быть опасными для него те или иные химические соединения или внешние воздействия (например, ионизирующее излучение и т.д.).

Ю. С. Хайрулина, Россия, Новосибирск, аспирант ИХБФМ, лаборатория структуры и функции рибосом:

— Доклад, с которым я выступала на конференции, посвящен заключительному этапу процесса трансляции на рибосомах, который называется терминацией. Ключевую роль в терминации трансляции играет специальный фактор белковой природы — eRF1, который узнает стоп-кодон в матричной РНК и обеспечивает высвобождение синтезированного полипептида из рибосомы. Целью моей работы было установление фрагментов eRF1, вовлеченных в узнавание пуриновых нуклеотидов стоп кодона мРНК на рибосоме человека. Используя уникальный набор химических инструментов — коротких синтетических аналогов мРНК, несущих реакционноспособные группы, нам удалось «сшить» эти аналоги с фактором в составе терминационного комплекса рибосом, и затем с помощью специально разработанной методологии определить те аминокислотные остатки eRF1, которые играют ключевую роль в узнавании стоп кодона мРНК.

Наша лаборатория занимается фундаментальными исследованиями, связанными с биосинтезом белка у человека. Знание основ процесса трансляции может привести к моделированию новых антибиотиков, мишенями которых является рибосома. Одно из направлений работы нашей лаборатории — изучение компонентов рибосомы, вовлеченных во взаимодействие со специфическим структурным элементом (так называемым IRES-элементом) геномной РНК одного из опаснейших патогенов — вируса гепатита С, лекарства против которого до сих пор не найдено. В нашей лаборатории установлены структурные компоненты рибосомы, которые вовлечены в формирование участка связывания IRES-элемента. Полученные данные открывают подходы к разработке новых антивирусных агентов против этого смертельно опасного патогена, которые подавляли бы трансляцию геномной РНК вируса на стадии ее инициации. Но пока это только в перспективе.

Александр Буторин, Франция, Париж, профессор Национального Музея природной истории (Museum National d'Histoire Naturelle):

— В основу моего доклада положены результаты исследований, касающихся лигандов, взаимодействующих с ДНК, нашим информационным хранилищем; интересно, что ДНК в наших исследованиях представлена в нативной форме (то есть в той форме, в которой она хранится в клетках). Мы занимаемся фундаментальным исследованием специфических лигандов, которые путем сложных химических и физических взаимодействий способны распознать определенные участки ДНК (гены) и, связываясь с ними, инактивировать их, т.е. блокировать.

Практическое применение заключается в том, что мы хотим нацелить наши лиганды на гены, которые отвечают за те или иные болезни. Скажем, на ген, который трансформировался и превратил клетку в раковую, или, например, на ген вируса иммунодефицита человека, который встроился в геном и функционирует там, производя вирусные частицы. Чтобы инактивировать эти гены, мы создаем лиганды, способные распознать их уникальные нуклеотидные последовательности. Кроме того, мы можем присоединять к лигандам различные химические группы для того, чтобы вывести данный ген из строя — разрушить или модифицировать. Если присоединять флуоресцентные красители, то можно показать местонахождение гена в живой раковой клетке, что очень полезно для диагностики. Кое-что, особенно по флуоресцентной диагностике заболеваний, уже делается, а что касается блокирования генов в живой клетке — это в перспективе, так же как и многое другое — излечение рака, вирусных болезней и т.д.

Нина Энтелис, Франция, Страсбург, старший научный сотрудник Центра научных исследований Франции (CNRS):

— Я работаю в CNRS уже тринадцать лет, продолжаю исследования, начатые в Москве. Занимаюсь довольно специфической системой — транспортом рибонуклеиновых кислот в митохондрии дрожжей и млекопитающих. Тема моего доклада («Митохондриальные болезни. Лечение с использованием транспорта олигонуклеотидов в митохондрии») — применение наших фундаментальных знаний в этой области для прогнозирования возможных путей терапии заболеваний человека, связанных с мутациями в ДНК митохондрий. Дело в том, что это целый набор болезней, в основном нейродегенеративных, — параличи, глухота, проблемы со зрительным нервом. Для них сейчас нет никаких способов лечения, поскольку классические методы генной терапии для митохондрий не применимы. Здесь нужен совершенно новый подход, и мы надеемся, что наши фундаментальные знания помогут разработать стратегию для лечения такого типа заболеваний. Практических выходов пока нет; сейчас мы работаем на культурах человеческих клеток, пытаясь вылечить последствия мутаций на клетках человека, растущих в монослое. Если это получится, то можно будет думать о возможности исследования на лабораторных животных. Но это произойдет очень нескоро.

Фото В. Новикова

стр. 6-7

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 
http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?6+557+1