УРОКИ МАСТЕРА
2013-й год отмечен для академика Юрия Дмитриевича Цветкова значимыми событиями. Он разменял девятый десяток, недавно учёному присуждена международная премия им. Е. К. Завойского.
Л. Юдина, «НВС»
«Талант исследователя создал много методов, действующих в разных науках», — и этот факт признается безоговорочно.
Когда человек достиг совершенства в профессии, его называют Мастером, именно так — с большой буквы. О Юрии Дмитриевиче можно смело сказать, что он взял все высоты на обозначенной дистанции, стартовав более 50 лет назад. В Сибирском отделении Академии наук, начав с первой ступени — м.н.с. в Институте химической кинетики и горения, стал директором. Занимал должность главного учёного секретаря СО РАН. Состоит членом многих уважаемых научных структур, был президентом Международного общества парамагнитного резонанса и так далее...
Напрашивается естественный вывод — в самом начале научной деятельности исследователем был взят верный курс, и фортуна в большинстве случаев оказывалась на его стороне.
— Юрий Дмитриевич, как-то Юрий Николаевич Молин, выступая по случаю вручения ему Международной премии им. ак. Воеводского, заметил: «...Хорошо помню момент, когда Цветков остановил меня на физтеховской лестнице и сказал, что, похоже, Воеводский, который читал у нас курс химической кинетики, собирается заниматься чем-то новым и интересным...» А вы помните этот случай?
— Конечно. Речь шла о химической ЭПР-спектроскопии. На физтехе (МФТИ, Московский физико-технический институт), где я учился с 1951 года, студенты, начиная с третьего курса, активно знакомились с научными работами по своей специальности в библиотеке института. Я занимался химической физикой, и основными методами исследования были спектроскопические методы. Среди других спектроскопических работ наиболее интересными мне показались работы по парамагнитному резонансу ионов, опубликованные в таких главных физических зарубежных журналах, как Physical Review, Proceeding of the Physical Society. Одновременно мы проходили практику в лаборатории методов эксперимента, где следовало собственноручно собрать какую-либо экспериментальную физическую установку. Наверное, под впечатлением материалов, прочитанных в библиотеке, я решил построить простейший спектрометр ЭПР и привлек своего друга Юру Молина, с которым мы учились в одной группе и на одной специальности.
В экспериментальной лаборатории физтеха мы обнаружили необходимые нам элементы для спектрометра — измеритель диэлектрических потерь Х-диапазона и магнит весом в несколько тонн с зазором около 20 см между огромными полюсами, предназначенный для измерений треков в камере Вильсона. Это оборудование оказалось в институте в качестве послевоенных репараций из одного немецкого университета. Вскоре нам удалось запустить спектрометр проходного типа с цилиндрическим резонатором и прямым детектированием отраженного сигнала кристаллическим детектором. Спектрометр был готов в начале 1955 года, и мы с гордостью демонстрировали сигналы угля и стабильного радикала ДФПГ своему научному руководителю профессору В. В. Воеводскому. Это был мой первый шаг в ЭПР. Но и в дальнейшем судьба связала меня с этим методом, нашедшим применение для решения различных физико-химических задач.
— Вы всегда отмечаете, что те два года, что трудились в Институте химической физики РАН, очень многое дали вам, как исследователю...
— В Институт химической физики РАН мы пришли на практику на третьем курсе физтеха. После непродолжительной работы в других лабораториях нас пригласил к себе профессор В. В. Воеводский, который был в курсе наших опытов на физтехе, и предложил их продолжить в его лаборатории. После окончания физтеха Владислав Владиславович взял нас в свою лабораторию для постановки и развития работ в области химической радиоспектроскопии. Именно так он формулировал новое научное направление, где методы радиоспектроскопии, и в частности ЭПР, разрабатывались и применялись для решения актуальных задач химической физики и биологии.
Идеи были, но спектрометров не было (Брукера и Вариана ещё не существовало). И вот опять мы с Молиным строим в ИХФ наш следующий спектрометр ЭПР с повышенной, по сравнению с предыдущим, чувствительностью. По радиотехнике нас консультирует выдающийся советский электронщик Б. М. Шембель. Для нас оказываются доступными детали и оборудование со свалки советской и немецкой военной радиотехники. Мы нашли двойные Т-мосты Х-диапазона и другую волноводную технику, усилительные линейки от локаторов. Используя их, построили новый ЭПР-спектрометр балансного типа с детектированием отраженного сигнала ЭПР, усилителем на 60 мГц и синхронным детектором. Магнит питался от институтской батареи аккумуляторов. Чувствительность спектрометра была достаточно высокая, нам удавалось регистрировать спектр свободных радикалов в жидкости, но... Главной проблемой спектрометра стали механические шумы, к которым оказалась весьма чувствительной волноводная система на Т-мостах.
Работали только ночью, когда по улицам не ходил транспорт. Ночью же нас навещал наш шеф, который жил поблизости. Это был наш последний опыт собственноручного производства ЭПР-спектрометров. В дальнейшем ими занимались такие высококвалифицированные инженеры-радиотехники, как профессор А. Г. Семёнов. Тем не менее, на нашем спектрометре мы выполнили свои дипломные и первые законченные и представленные академиком Н. Н. Семёновым в ДАН работы по ЭПР.
— Увидели возможность выхода в разные области?
— Академик Воеводский был первым в СССР, кто осознал возможности широкого применения методов радиоспектроскопии в химии и биологии. После классических блестящих работ Оксфордской и Казанской школ по парамагнитным кристаллам физико-химические приложения стали ренессансом ЭПР. Сразу возникло несколько различных поисковых направлений, над которыми следовало работать и получать реальные новые сведения методом ЭПР. Одно из таких направлений — радиационная и фотохимия, которое интенсивно развивалось в то время.
Я занимался исследованием строения свободных радикалов в облученных полимерах. Вместе с Я. С. Лебедевым мы выполнили серию работ по кинетике радикальных реакций в облученном тефлоне, обнаружили компенсационный эффект для констант скорости реакции в твёрдой фазе. Ю. Н. Молин с коллегами выполнили уникальную серию исследований образования радикалов непосредственно под пучком ускорителя быстрых электронов. Наш коллега Н. Н. Бубнов обнаружил сигналы ЭПР в фотоиндуцированных хлоропластах живого листа. Пожалуй, наибольший успех среди химфизиков в те годы пришёлся на долю работы, инициированной В. В. Воеводским и выполненной нами с В. Н. Панфиловым, по обнаружению методом ЭПР атомов водорода в разряженном пламени кислорода с водородом. Это сразу открыло широкие перспективы для изучения пламен методом ЭПР. Отмечу, что параллельно с лабораторией Воеводского в ИХФ развернулись исследования биологически важных систем методом ЭПР в лаборатории Л. А. Блюменфельда, и мы тесно взаимодействовали с ними.
— А за что вас «сослали» в Сибирь?
— Ссылка была добровольной. В начале 1961 года часть нашей московской лаборатории переехала в новый Институт химической кинетики и горения СО АН СССР, который возглавил А. А. Ковальский, один из ближайших соратников академика Н. Н. Семёнова. При создании новой лаборатории был заложен важный принцип — единства экспериментаторов химфизиков, специалистов в области научного приборостроения и физиков-теоретиков. Среди группы экспериментаторов оказался и я, экспериментальная база радиоспектроскопии разрабатывалась под руководством А. Г. Семёнова, а теоретическое направление возглавил А. И. Бурштейн. Постоянное тесное взаимодействие этих групп определило в дальнейшем успехи радиоспектроскопии. К сожалению, мой учитель В. В. Воеводский ушёл из жизни рано, в 1967 году. Нам с Ю. Н. Молиным пришлось взять на себя руководство научными направлениями и новые организационные обязанности. Я возглавил в 1968 году лабораторию химии и физики свободных радикалов, которая успешно работает и в настоящее время, был заместителем директора и 10 лет директором ИХКиГ. Никогда не жалел и не жалею, что переехал из Москвы в Новосибирск. Мы всегда ощущали многие преимущества работы в Сибири.
— Как результат многолетней деятельности — премия Зайвойского. Интересный момент — в одном из адресованных в ваш адрес посланий по случаю юбилея отмечалось: «Ваше имя по праву находится в одном ряду с именами Е. К. Завойского и Э. Хана, основателей метода ЭПР и ЭХО-метода в области ЯМР»...
— Для меня это слишком высокая оценка. Скорее мы применяли открытие Завойского для решения разных задач химической физики. Е. К. Завойский был блестящим физиком-экспериментатором. В 1944 году, в конце войны, доцент Казанского университета, Евгений Завойский обнаружил, что парамагнитные частицы, находящиеся в скрещенных постоянном и переменном (радиочастотном) магнитных полях, при определенных соотношениях частоты переменного поля и напряженности постоянного поля эффективно поглощают энергию радиочастотного поля. Это явление получило название электронный парамагнитный резонанс (ЭПР).
Открытие Завойского оказалось, пожалуй, наиболее значимым для советской физики в предъядерное время. Началась эра магнитного резонанса. Электронный и ядерный магнитные резонансы, как и многие другие магнитно-резонансные методы, быстро стали мощным аналитическим и исследовательским оружием в руках физиков, химиков и биологов. За своё открытие ЭПР академик Е. К. Завойский был удостоен многих наград, в том числе Ленинской премии. К сожалению, Нобелевская премия ему не была присуждена, а за аналогичное открытие явления ядерного магнитного резонанса Нобелевскую премию в 1952 году получили американские исследователи Ф. Блох и Э. Парсел. Работая в Институте атомной энергии в Москве, Е. К. Завойский выполнил серию оригинальных и важных исследований в том числе по термоядерной программе. Именем Завойского назвали Казанский физико-технический институт РАН, в организации которого он принял участие. Этот институт в 1991 году учредил ежегодную международную премию имени Е. К. Завойского за работы в области ЭПР. Я горд, что удостоен премии имени этого замечательного учёного.
— Вы опубликовали более 350 научных работ. Что бы хотелось особенно отметить из результатов?
— Это достаточно трудно. Многое, особенно в области приложений импульсного ЭПР, сделано если не впервые, то почти одновременно с ведущими лабораториями Старого и Нового Света. Например, наши работы с С. А. Дикановым и В. Ф. Юдановым по изучению слабых электрон-ядерных взаимодействий (ESEEM) и работы по двойному электрон-электронному резонансу (PELDOR), выполненные с А. Д. Миловым в последние годы. Эти направления, развитые в нашей лаборатории, стали весьма популярными среди ЭПР спектроскопистов. Уникальные исследования по радикальным трекам осуществлены с А. М. Райцимрингом и В. М. Моралевым. Теория парамагнитной релаксации радикалов и атомов на основе наших экспериментов развита совместно с К. М. Салиховым, а динамику таких систем изучали с С. А. Дзюбой.
Как видите, мне чрезвычайно повезло в жизни и в науке. Учитель — выдающийся учёный и организатор науки, все ученики и коллеги — теперь широко известные авторитетные учёные, работающие самостоятельно во многих лабораториях мира, или, что для меня особенно важно и ценно, в созданной мною лаборатории в Новосибирске.
— Как вы относитесь к тем, кто прошел вашу школу в Новосибирске, но уехал в 90-е годы за границу?
— Нормально отношусь. Большинство из них — успешные учёные, работающие в университетах США и Европы. Многие занимают ведущие позиции в своих лабораториях. Однако я уверен, что, пройди они с нами трудные для России времена перестройки, личных перспектив в науке и образовании, включая научно-организационную сторону, у них сейчас было бы больше. Мы часто и с удовольствием встречаемся на конференциях за пределами России. Здесь они появляются значительно реже. Лимитируют, видимо, финансовые проблемы или ещё что-то другое. А жаль!
— Вам много пришлось заниматься научно-организационными делами. Вы работали директором института, главным учёным секретарем Сибирского отделения, были избраны Президентом IES. Это как-то влияло на вашу научную карьеру?
— Каждый раз, когда возникали такие предложения, я отказывался, но меня настойчиво убеждали, и приходилось сдаваться. Главное, что я получил от этой деятельности лично — расширение кругозора и в жизни, и в науке. Конечно, трудно было совмещать решение актуальных научных задач, стоящих перед лабораторией, с организационной деятельностью. Но я много узнал о Сибири, участвовал в решении важнейших для Сибирского отделения задач, тесно работал с целым рядом выдающихся учёных в самых разных областях науки, например, с В. А. Коптюгом — председателем Сибирского отделения Академии наук. После почти десятилетней деятельности в научной администрации я смог вновь вкючиться в науку. Хотел бы особенно отметить мою работу в качестве Президента Международного общества ЭПР (IES). Это дало много новых научных контактов, работающих и в настоящее время.
— Юрий Дмитриевич, сейчас вы — советник РАН. Какова доля советника — сменилось только название или другим стало содержание работы?
— Сейчас я не несу никакой административной нагрузки. И научно-организационной деятельностью занимаюсь в меньшем объёме. Для занятия наукой остаётся значительно больше времени. Здесь есть свои преимущества и недостатки. Недостатки в том, что на советников смотрят как на людей, которые мало что могут уже сделать. Хотя никто из нас не считает себя потерянным для науки. Но молодёжь подпирает — и это правильно! Так должно быть.
— Но и вы не сдаете позиций. Что в планах?
— Сейчас трудно планировать будущее. Идёт перестройка Академии наук, инициированная на правительственном уровне. Пока нет ясности, что будет в ближайшее время с фундаментальной наукой, которой большинство из нас занимается. Мало хорошего сулит затея руководства научными учреждениями чиновниками. Если последние и смогут управлять текущими планами и программами, то кто будет определять перспективы научных направлений, поддерживать научный поиск — основу научного прогресса? Миф о неспособности учёных самим вести организационно-хозяйственные дела, финансирование науки и строительство был разрушен ещё в 50–70 годы при создании Сибирского отделения РАН такими выдающимися учёными-организаторами, как М. А. Лаврентьев, Г. И. Марчук, В. А. Коптюг и их последователями. Но что сделано, то сделано. Поживём — увидим, будем оптимистами.
Предполагаю и в дальнейшем вести ЭПР исследования методом PELDOR совместно с моими учениками и коллегами. Интересные результаты получены недавно при исследованиях взаимодействия спин-меченых пептидов с неорганическими поверхностями. Продолжим совместные с О. С. Федоровой работы по спин-меченым ДНК. Предполагаю написать ещё несколько обзоров и, может быть, приступлю к монографии по PELDOR-спектроскопии.
— Скажите, если бы это было возможно, в какой возраст хотели бы вернуться?
— В лет двадцать пять-тридцать! Для меня период, когда мы работали в Москве в химфизике — одно из лучших времен! Мы были молодыми, азартными, полными сил, идей, замыслов! И если бы снова вернуться в те годы, могли бы сделать значительно больше!
Юрий Дмитриевич спешил — в Институте химической кинетики и горения шел конкурс научных работ, а академик Цветков — и участник конкурса, и член конкурсной комиссии. А в конкурсе всегда хочется побеждать, несмотря на возраст и занимаемую должность. Пожелала ему удачи!
стр. 4
|
