КРИСТАЛЛОГРАФИЯ, 2013, том 58, № 6, с. 761-763
70 ЛЕТ ИНСТИТУТУ КРИСТАЛЛОГРАФИИ ИМ. А.В. ШУБНИКОВА РАН
© 2013 г. М. В. Ковальчук
Институт кристаллографии РАН, Москва E-mail: koval@ns.crys.ras.ru; koval@kiae.ru Поступила в редакцию 15.07.2013 г.
DOI: 10.7868/S0023476113060167
Институту кристаллографии имени А.В. Шуб-никова исполняется 70 лет. Пройден путь от небольшой лаборатории пьезокристаллов до всемирно известного института. Потом было десятилетие разрухи — в прямом и переносном смысле. Сейчас трудно в это поверить, проходя по коридорам Института.
За последние 15 лет нашим коллективом (значительно помолодевшим) создан новый, во всех смыслах современный динамично развивающийся институт. Вот основные черты нового Института кристаллографии:
— научная тематика, соответствующая будущим прорывам XXI в., которая базируется на изучении и синтезе биоорганических материалов, переход к наблюдению наноразмерных объектов атомного масштаба к созданию технологий манипулирования такими объектами;
— принципиально новая методология научных исследований, основанная на междисциплинар-ности (точнее на конвергенции, слиянии) важнейших научных направлений;
— все расширяющееся использование уникальных мегаустановок — в первую очередь мощных источников рентгеновских и нейтронных пучков-синхротронов, лазеров на свободных электронах. Все это открывает широкие возможности не только по определению положения атомов в пространстве, но и позволяет изучать кинетику их движения с фемтосекундным временным разрешением, например в процессе химических реакций.
Немаловажно, что все эти исследования ведутся в обновленных, просторных и светлых лабораториях, с самым современным экспериментальным оборудованием мирового уровня в Институте кристаллографии. Институт имеет полный комплекс самого современного рентгеновского оборудования, уникальные исследовательские возможности на основе электронной, зондовой микроскопии, рентгеновского рассеяния, новую технологическую базу для кристаллизации белков, формирования систем молекулярных пленок и ростовое оборудование. Но самое важное, что
большинство исследователей — это молодые люди (сотрудники, студенты и аспиранты), работающие под руководством выдающихся кристаллографов, имеющих мировую известность.
В последнее десятилетие из многих научных направлений института сформированы три приоритетных, ориентированных на новые направления развития науки, при этом сохранивших преемственность научного опыта и традиций:
— нано- и биоорганические материалы (получение, синтез, структура, свойства, методы диагностики на основе рентгеновского и синхро-тронного излучения, электронов, нейтронов и зондовой микроскопии);
— фундаментальные аспекты образования кристаллических материалов и наносистем, их реальная структура и свойства;
— новые кристаллические и функциональные материалы.
Сохранив полную преемственность, например, в работах по росту неорганических кристаллов и пленок со времен А.В. Шубникова, в развитии белковой кристаллографии, начатой Б.К. Вайнштейном, мы перешли на качественно новый уровень исследований: от неорганики к биоорганике, к использованию уникальных возможностей мегаустановок и созданию уникальных методик "слежения" за отдельными атомами с помощью фазочувствительных (голографиче-ских) методов, на основе многоволновой дифракции, полного внешнего отражения и стоячих рентгеновских волн.
Любознательный читатель может проследить за историей развития отечественной кристаллографии, прочитав работы [1—6], опубликованные в журнале "Кристаллография" с 1957 по 1994 гг. моими предшественниками на постах директора Института и главного редактора журнала — академиками Алексеем Васильевичем Шубниковым [7] и Борисом Константиновичем Вайнштейном [8] .
Здесь приведу только названия этих работ:
— "Развитие кристаллографии в СССР за 40 лет" (1957 г.);
762
КОВАЛЬЧУК
НАУКА В XXI ВЕКЕ
Цель: Направленный синтез органических и неорганических материалов с заданными свойствами
Средства:
Методология:
Междисципли-нарность
'Большие установки" для междисциплинарного использования
Нейтронные источники
Источники СИ
КРИСТАЛЛОГРАФИЯ -МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ БАЗА МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОЙ НАУКИ
Физика Химия Биология Геология
Рис. 1. Наука в XXI веке [9].
— А.В. Шубников "Перспективы развития кристаллографии в свете решений XXI съезда КПСС" (1960 г.)
— "Роль и задачи кристаллографии в свете решений XXI съезда КПСС" (1962 г.)
— Б.К. Вайнштейн "На пятидесятилетнем рубеже" (1967 г.)
— Б.К. Вайнштейн "Кристаллография сегодня" (1982 г.)
— Б.К. Вайнштейн "Пятидесятилетие института кристаллографии им. А.В. Шубникова Российской академии наук" (1994 г.)
С основными результатами и перспективами современного этапа кристаллографии, связанного с развитием нанобиоматериалов, нанобиотех-нологий, нанодиагностики и космического материаловедения можно ознакомиться в [9—16].
Здесь приведу лишь рисунок из [9], который с сегодняшних позиций красноречиво подтверждает наши предвидения (рис. 1).
В [12, 13] дан детальный анализ "кристаллографических" результатов последнего десятилетия и подчеркнуты особенности современного этапа развития кристаллографии.
Учитывая эти особенности, хотелось бы сделать несколько замечаний скорее философского характера. На рубеже веков наша цивилизация перешла в период постиндустриального развития, основой которого является наука и высокие технологии. Сегодняшний кризис цивилизации связан в первую очередь с революционными сдвигами в научно-образовательной сфере [17].
Эти сдвиги обусловлены: во-первых, изменением парадигмы развития науки "от анализа к синтезу" [9], во-вторых, переходом научной методологии от узкой специализации к междисци-плинарности, что в настоящий период приводит к возникновению новых конвергентных научных дисциплин и технологий типа НБИК [18].
Все эти обстоятельства существенно повышают роль кристаллографической науки. Ведь она по своей сути является результатом конвергенции геологии, физики, химии, биологии, являясь некой методологией науки XXI в. Однако при обсуждении проблем и перспектив развития конвергенции наук и технологий в тени остаются глубинные процессы.
Напомню, что в "до ньютоновские" времена фактически существовала только "одна научная дисциплина", изучающая и объясняющая окружающий мир — натурфилософия. Далее расширение знаний о природе и человеке, совершенствование экспериментального оборудования способствовало появлению конкретных узконаправленных научных дисциплин. Так, натурфилософия, описывающая окружающую нас действительность как единое неделимое целое, разделилась на две крупные ветви: натур, или естественнонаучную, и философию, родившую самостоятельное гуманитарное знание. На следующем этапе и естественнонаучная, и гуманитарная области разделились на множество узких научных дисциплин. В итоге к концу XX в. имеется хорошо структурированная узкоспециальная система науки и образования и основанная на ней отраслевая энергозатратная экономика.
Общий кризис цивилизации, связанный с очевидной конечностью природных, энергетических ресурсов, требовал изменения парадигмы во взаимоотношениях человека и биосферы, его "возврата к природе" на принципиально новом уровне. Это может произойти путем превращения созданной человеком техносферы в гармоничную часть существующей миллионы лет биосферы, что может быть осуществлено только путем кон-
КРИСТАЛЛОГРАФИЯ том 58 № 6 2013
70 ЛЕТ ИНСТИТУТУ КРИСТАЛЛОГРАФИИ ИМ. А.В. ШУБНИКОВА РАН
763
Рис. 2. Конвергенция естественных и гуманитарных наук [20].
вергенции, фактического слияния существующих сегодня научных дисциплин и создания на их основе природоподобных технологий генерации и использования энергии.
Необходимость перехода "от неживого к живому", от неорганических материалов к природным, биоорганическим дала толчок развитию нанобиотехнологий, которые стали основой для возникновения НБИК- конвергенции (Нано-Био-Инфо-Когно) наук и технологий. Дополненная на современном этапе социогуманитарными науками, эта аббревиатура превратилась в НБИКС-конвергенцию [19—21]. В этой связи хотелось бы обратить внимание на крайне важный процесс соединения естественнонаучного и гуманитарного знания, который интенсивно идет, охватывая все новые научные области.
Примером могут служить когнитивные науки, которые до последнего времени были в руках гуманитариев. Изучая работу мозга, давая испытуемому задачу (тест), его реакцию можно было наблюдать: а) вербально, б) эмоционально, психологически, в) по изменению социального поведения. Так, до недавнего времени когнитивные исследования вели лингвисты, психологи, социологи. Однако сегодня этот же "изучаемый объект" можно поместить в позитронно-эмисси-оный томограф, энцефалограф или магнитно-резонансный томограф, т.е. изучить работу мозга уже с помощью физических методов. Таким образом, видим, как "когнитивика" становится естественнонаучной дисциплиной, происходит соединение (конвергенция) естественных и гуманитарных наук, превращение гуманитарного знания в технологии (рис. 2) [19—21].
Схожие процессы слияния гуманитарного и естественнонаучного знания идут полным ходом
и в генетике [19—21]. Более детальное рассмотрение этих процессов — предмет отдельной работы.
Таким образом, междисциплинарная (конвергентная) по своей сути кристаллография, на долгие годы, оставаясь методологической основой формирования нового научного ландшафта, продолжит занимать особое место в развивающейся научно-образовательной системе XXI в.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шубников А.В. // Кристаллография. 1957. Т. 2. № 5. С. 577.
2. Шубников А.В. // Кристаллография. 1960. Т. 5. № 1. С.3.
3. Шубников А.В. // Кристаллография. 1962. Т. 7. № 2. С.181.
4. Шубников А.В. // Кристаллография. 1967. Т. 12. № 5. С. 747.
5. Вайнштейн Б.К. // Кристаллография. 1982. Т. 27. № 6. С.1045.
6. Вайнштейн Б.К. // Кристаллография. 1994. Т. 39. № 2. С. 197.
7. Ковальчук М.В., Фейгин Л.А., Яцишина Е.Б. // Вестн. РАН. 2012. Т. 82. № 4. С. 11.
8. Борис Константинович Вайнштейн. Кристаллография и жизнь / Под ред. Ковальчука М.В. М.: Физ-матлит, 2012. 376 с.
9
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.