"Я поймал слона за хвост…" Академик Коновалов - лидер в исследованиях по супрамолекулярной химии

Научная и организационная деятельность Александра Ивановича отмечена многими наградами: орденами Трудового Красного Знамени, Дружбы народов, "За заслуги перед Отечеством" IV и III степеней, Золотой медалью им.Д.И.Менделеева и медалью "В память 1000-летия Казани". Александр Иванович - лауреат премии "Триумф"- 2005 в области науки. За цикл работ, выполненных по теме "Реакция Дильса-Альдера", он удостоен премии им.Н.Д.Зелинского РАН.

В России академик А.Коновалов - признанный лидер новейшего научного направления - супрамолекулярной химии, развиваемого в Казани под его руководством и получившего широкое международное признание.

Он автор около 1000 научных трудов, 50 патентов и авторских свидетельств, многие из которых реализованы в промышленности

В канун юбилея известный ученый отвечает на вопросы корреспондента "ВиД".

- В этом году вы стали лауреатом Госпремии Татарстана за работу "Супрамолекулярные системы на основе каликсаренов". Что дают исследования в области супрамолекулярной химии для нашего представления о природе вещества, могут ли они в будущем иметь прикладное значение?

- Супрамолекулярная химия развивается последние 30 лет. Отцом супрамолекулярной химии является лауреат Нобелевской премии французский ученый Жан Мари Лен. Кстати, наши казанские химики работают в контакте с ним, Лен даже избран почетным доктором КГУ. Суть нового направления состоит в том, что молекулы за счет межмолекулярных взаимодействий могут образовывать особые структуры, ансамбли, свою архитектуру. В этой области мы работаем начиная с середины 90-х годов, главными объектами исследований являются соединения макроциклического типа, которые называются каликсарены. Нам удалось установить, что такие соединения способны проявлять свойства, характерные для биологических систем: молекулы могут "узнавать" друг друга, молекулы какого-то определенного типа могут связываться между собой, возможны перенос молекул, катализ. Словом, мы убедились, что в колбе может происходить то же, что и в живых организмах. Природа использовала супрамолекулярные системы для создания систем биологических. Это глобальное заключение, к нему пришли не только мы, казанские химики, но мы внесли свой особый вклад в эту научную проблему. Обнаруженные нами явления имеют особое значение и для биологов. Мы сделали вывод о роли супрамолекулярных систем в эволюции материи.

Двойные спирали нуклеиновых кислот: ДНК, РНК, все элементы, связанные водородными связями, - супрамолекулярные соединения, все мембраны, которые встречаются в организме, - супрамолекулярные системы. Убери их - и не будет биологической системы. Это прорыв в знании, к которому приводят исследования в области супрамолекулярной химии.

Но наши исследования носят и прикладной характер: благодаря им создаются катализаторы, которые могут применяться в различных системах. В том числе создаются фоточувствительные пленки, которые могут преобразовывать энергию. Например, на пленку попадает ультрафиолетовое излучение и преображается в инфракрасное.

Другой пример: супрамолекулярные системы могут выступать в качестве сенсоров биологических объектов, маркеров - в частности, ДНК.

Или вот недавно обнаружили необычное явление: супрамолекулярные наноразмерные системы могут возникать в водных растворах с очень низкими концентрациями растворенного вещества. Вплоть до 10 в минус 18-й степени моля на литр. И при этом они оказываются биологически активными.

- Каким вы видите дальнейшее развитие органической химии?

- Думаю, впереди синтез практически полезных веществ и развитие новых методов органического синтеза различных веществ - в частности, гетероциклических и макроциклических соединений. Разработка лекарственных препаратов, создание структур, способных проявлять каталитические свойства.

- Когда вы оглядываетесь назад, какой отрезок творческой жизни вам особенно дорог?

- Трудно вырвать кусок из жизни, все события взаимосвязаны. Вот разве что этот год для меня юбилейный вдвойне, ведь первая моя статья была опубликована в 1959 году. Она была написана на основе исследования, выполненного под руководством академика Бориса Арбузова и называлась "Изучение реакции диенового синтеза". С удовольствием вспоминаю то время: сколько было молодого энтузиазма, хотелось горы свернуть... Кстати, работы в области диенового синтеза в нашем научном коллективе ведутся уже 50 лет. Некоторые доктора наук "выросли" на исследовании этих реакций, потом занялись другими проблемами. А вот доктор химических наук Владимир Киселев до сих пор верен этой теме. В 2008 году нам с ним была присуждена премия РАН имени Н.Д.Зелинского за исследования реакции Дильса - Альдера. Отброшу скромность и скажу, что специалисты признают нас лидерами в изучении этой реакции. Отто Дильс и Курт Альдер, ее первооткрыватели, в свое время были удостоены за это открытие Нобелевской премии.

- Темпы развития науки сейчас ускоряются или наоборот?

- Науковедение дает точный ответ на этот вопрос: в целом исследования развиваются по экспоненте, но временами наступает спад. Однако непременно появляются новые области исследования, и начинается подъем. Один крупный физик очень удачно сказал по этому поводу: "Сегодня мы сидим рядом с теми, на плечах которых мы обычно стоим". К сожалению, у нас в стране не все благополучно. Финансирование науки - и академической, и вузовской, неудовлетворительное. В последние годы в науку стали вкладывать несколько больше средств, но ведь в 90-е годы финансирование науки упало в 20 раз. До прежнего уровня подниматься придется долго. Тем более, что в период кризиса у нас снова сокращение финансирования. А за рубежом в развитых странах обратный процесс - во время кризиса энергично вкладывают деньги в науку, чтобы в посткризисную эпоху вступить с новыми результатами, материалами, технологиями. В науке терять время никак нельзя.

- Как вы оцениваете уровень подготовки молодежи. В том числе той, что приходит в науку?

- Однозначного ответа нет. Если характеризовать уровень подготовки абитуриентов в целом, то он падает. Но всегда есть те, кто стремятся к знаниям, хотя их теперь меньше, чем во времена моей молодости. Тогда писали: "Что-то физики в почете, что-то лирики в загоне", - научная работа считалась весьма престижной. Сегодня это далеко не всегда так. Но для тех, кто рвется к знаниям, идет в науку, больше возможностей. Когда мы учились в послевоенные годы, даже учебников не хватало. Сейчас источников информации сколько угодно.

- Какие качества нужны для успешных занятий наукой?

- Прежде всего, знания и умение их добывать, а это значит - настойчивость, упорство, терпение. И, конечно же, требуются творчество и природные способности. Причем прямой корреляции между отличным студентом и отличным ученым не существует. Усидчивости мало - важны неординарность подхода, способность "схватить" проблему.

- Можно ли вас назвать кабинетным ученым, зацикленным на своих исследованиях?

- Ни в коей мере. Я смолоду и в художественной самодеятельности участвовал: декламировал, в спектаклях играл, даже танцевал. На химфаке это всегда культивировалось. Когда я был деканом, у нас на кафедрах сотрудники организовывали вечера для студентов, конкурсы между кафедрами.

Увлекался я и рыбной ловлей. И обычной, и со спиннингом, и подводной. Мой друг Олег Русецкий и я были первыми в Казани, кто в масках, с ластами и подводным ружьем спустились в марийские озера. Конечно, все это отвлекает, время тратится. Но в итоге приносит плоды, способствует развитию, тонизирует.

- Алхимикам так и не удалось добыть золото из свинца. А под силу ли это современной науке?

- Сегодня активно занимаются превращениями и созданием элементов, в том числе и в России работают с трансурановыми элементами. Никогда над этим особо не задумывался, но полагаю, что золото можно получить, но с научной точки зрения это не интересно. Сегодня работы ведутся совсем на других принципах. У алхимиков при том развитии науки ничего выйти не могло.

- Насколько быстро идет в химии обновление знаний? В каких странах успешно занимаются супрамолекулярной химией?

- Удвоение знаний в химии происходит каждые десять лет. А в исследовании супрамолекулярной химии лидируют Франция. США, Нидерланды, Испания, Италия, Япония. Россия в этой сфере также занимает достойное место. К примеру, в Казани каждые два года проводятся симпозиумы, на которые съезжаются почти все авторитеты в этой области. Очередной, уже пятый по счету, симпозиум пройдет в октябре этого года.

- Ваши творческие планы на ближайшее время?

- Меня увлекает область образования наноразмерных ассоциатов при сверхнизких концентрациях в водных растворах растворенных веществ. Это новое явление. Никто и предположить не мог, что при таких низких концентрациях ассоциаты будут образовываться да еще и оказывать биологическое воздействие. Явление биологической активности было известно и раньше, но ученых ставила в тупик его природа. Ну а мы показали: материальная основа этого явления - эти самые наноассоциаты. Теперь возникает вопрос: насколько широко это распространено, какие группы соединений способны образовывать ассоциаты, а какие - нет? Перед химиками открылось новое поле деятельности, абсолютно новый фронт работ.

Что дадут такие исследования? Приведу такой пример: в обычной концентрации некоторые биологические вещества, например лекарства, проявляют и положительные, и отрицательные свойства. Отсюда и побочные действия, и поговорки о том, что "одно лечим, другое - калечим". А в более низких концентрациях проявляются только положительные свойства. Если они работают в низких концентрациях, зачем нам высококонцентрационные дозы? Можно создавать лекарства и более совершенные, и требующие меньше расходов.

Как-то известный ученый Отто Фриш, принявший участие в открытии деления атома, сказал: "У меня такое ощущение, что, сам того не желая, я поймал за хвост слона и теперь не знаю, что с ним делать". По отношению к работам со сверхнизкими концентрациями веществ у меня такое же ощущение.

- Как, по-вашему, почему возник такой всплеск интереса к нанотехнологиям?

- В этой области ведутся исследования, с которыми связаны определенные ожидания. Такое случалось и раньше, и не всегда эти ожидания оправдывались. В свое время большие надежды возлагали на исследования в области высокотемпературной сверхпроводимости. Результаты в итоге получили, но не столь значимые, как ожидали. В какой степени наноисследования изменят наши технологические подходы, пока сказать трудно. Однако кое-какие прогнозы уже оправдываются. Суть же дела в том, что мы просто перешли на другой уровень исследования материи. Что это принесет человечеству, мы увидим позже. Но некоторых эффектов мы вправе ожидать. К примеру, специалисты считают, что очередные поколения компьютеров будут создаваться на молекулярном уровне, работы в этой области уже идут, мы также частично участвуем в этих процессах.