Учёный принимает вызов пандемии в андеграунде

27.12.2020 162
Учёный принимает вызов пандемии в андеграунде

Член-корреспондент РАН, глава академического Центра масс-спектрометрии, постоянный автор и эксперт «ЭкоГрада» профессор Евгений НИКОЛАЕВ, обозревая в связи с Проектом «Доброе Слово Экология» на заседаниях экспертного совета журнала главный московский форум официальных экологов — расширенную коллегию ДПИООС-2020, отмечал, что главная мутация современных экологических проблем связана с пандемией COVID-19.

Это должно, по его мнению, содействовать усилению роди научного прогнозирования, внедрения в экологические исследования информационной составляющей в форме BigData, переходу к приоритетности долго-и среднесрочного прогнозирования.

Социокультурный детский проект экологической ориентации «Доброе Слово Экология», позднее трансформировавшийся в экологическое общественное движение (далее — ОЭД ДСЭ, Проект), разрабатывается Креативным центром при московском экологическом журнале «ЭкоГрад», учреждённом Департаментом природопользования и охраны окружающей среды города Москвы (далее — ДПИООС), — с 2014 года при поддержке самого ДПИООС и Московского отделения Всероссийского общества охраны природы. Одним из основателей движения был Фонд региональных социальных программ «Наше будущее», созданный для реализации долгосрочных проектов, основанных на принципах социального предпринимательства, но вскоре прекративший сотрудничество с идейным вдохновителем движения — журналом «ЭкоГрад», поскольку благотворительный характер акций не полностью вписывался в профиль его деятельности.

Проект «ОЭД ДСЭ» предусматривает реализацию комплекса мероприятий практической помощи социально незащищенным слоям населения (в основном детям) силами эко-волонтеров. В рамках проекта издается и распространяется иллюстрированная экологическая литература, которая доставляется профильным фокус-группам — детям, подросткам, требующим коррекционного воспитания и обучения, сиротам, инвалидам, больным, объединенным в социальным учреждениях. Вся помощь предоставляется бесплатно — затраты несут спонсоры проекта, учредители предоставляют силу волонтёров. Для проекта используется популярная литература, не представленная в патронируемых учреждениях в достаточном количестве, или выпущенная специально для них.

Задачи проекта:

— Формирование экологического мировоззрения, начиная с детского возраста;
— Работа с детьми и подростками в области экологического образования и просвещения; — Бесплатное обеспечение экологической литературой социальных, образовательных, коррекционных и лечебных детских учреждений, учреждений для лиц с ограниченными возможностями;
— Вовлечение детей, подростков, молодежи и студентов в эко-волонтерское движение;
— Обучение волонтеров посредством тренингов, лекций, ознакомительных практических занятий в области экологии, биологии, природоведения.

Из интервью профессора Евгения НИКОЛАЕВА (ЭкоГрад. 2016. №11):

— 10 лет назад (в том числе и по моей инициативе) в МФТИ, на факультете биологической и медицинской физики, была организована кафедра молекулярной медицины, где я читаю лекции по масс-спектрометрии. Сегодня я руковожу лабораториями в нескольких институтах РАН, Сколтехе, и благодаря такой кооперации нам удается удержать на плаву передовые российские масс-спектрометрические технологии, к которым относится масс-спектрометрия ионного циклотронного резонанса.

Первый в СССР масс-спектрометр (и третий в мире) был создан в 1924 году Николаем Семеновым — выдающимся ученым, единственным советским и российским нобелевским лауреатом по химии, основателем Института химической физики РАН, теперь носящего его имя. С тех пор масс-спектрометрия — одно из наших стержневых направлений в химической физике.

Очень долгое время в СССР его возглавлял Виктор Львович Тальрозе, который был заместителем директора в институте Семенова, а затем руководил Институтом энергетических проблем химической физики. Более 20 лет он был деканом факультета молекулярной и химической физики МФТИ. И сегодня практически все сотрудники в моей команде — выпускники этого факультета. Я работаю в области масс-спектрометрии с 1968 года, когда пришел в лабораторию Тальрозе. В нашей науке много методов, можно назвать с десяток. Но мы занимаемся самым топовым, который имеет наиболее высокую разрешающую способность и точность измерений.

— На что главным образом направлена масс-спектрометрия?

— На измерение масс молекул и атомов. Зная их, мы можем определять состав молекулы, получать информацию о ее структуре. Сегодня мы ищем разнообразные интересные объекты для того, чтобы реализовать возможности, которые имеются у удивительных приборов, созданных при нашем участии.

Масс-спектрометрия ионного циклотронного резонанса была придумана в 1974 году в Канаде Аланом Маршаллом и Мелвином Комисаровым. Мы занялись этим методом в 1981 году. Сначала изучали его в теории, а затем начали генерировать собственные идеи и стали одной из ведущих лабораторий в мире, где он используется. Так, мы создали новый метод, который запатентовали и внедрили совместно с фирмой Bruker.

Речь идет о новом типе ловушки Пеннинга — устройстве, которое удерживает ионы благодаря воздействию сильных магнитных и электрических полей. В нашей лаборатории есть сверхпроводящий соленоид, который создает сильное магнитное поле. Мы измеряем массы ионов по частотам вращения ионов в этом сильном магнитном поле. Чем меньше масса, тем выше частота, и наоборот. А частота — наиболее точно измеряемая физическая величина. Таким образом, мы имеем в руках высокоточный метод измерения масс атомов и молекул. Но, чтобы эти массы измерить, мы должны перевести атомы и молекулы в ионы. То есть каким-то способом прикрепить к ним заряд — добавить протон, добавить или убрать электрон.

Придуманная нами новая ионная ловушка и метод измерения частот в ней оказались настолько хороши, что фирма Bruker стала выпускать приборы, оснащенные нашей ловушкой, благодаря которой удалось в 10 раз поднять разрешающую способность прибора и увеличить точность измерения масс. Кстати, такой ловушкой снабдили и самый мощный масс-спектрометр в мире с магнитом в 21 тесла, который создан в американской Национальной лаборатории сильных магнитных полей в Таллахасси. Мы располагаем приборами с более скромными магнитами в 7 тесла, но и на них мы получаем масс-спектры, близкие по основным характеристикам к тем, которые удается получить на магнитах в 21 тесла. С их помощью можно проводить исследования нефти, смесей сложных органических соединений, а также биологических веществ, например, белков человеческого организма.

— Почему вы беретесь за столь широкий спектр объектов для изучения?

— Так как мы в первую очередь методисты-прибористы, то ищем всякие интересные объекты для исследования. Наши усилия направлены на развитие новых методов масс-спектрометрии в применении к протеомике, метаболомике и липидомике, где сверхвысокое разрешение значительно облегчает идентификацию молекул, но их можно применять также для анализа имеющихся в нашем распоряжении уникальных молекулярных смесей. Например, органических соединений, обнаруженных нами недавно в лунном грунте, доставленном космической миссией на Луну в 1976 году (автоматическая межпланетная станция «Луна-24»), или смесей органических молекул в глубоких слоях Земли, экстрагируемых из кернов сверхглубокой Кольской скважины. Мы рассчитываем получить неизвестные науке данные о происхождении этих органических соединений.

— Получается, что с помощью разрабатываемых вами методов можно решить самые сложные научные задачи.

— Конечно. И совершенствование методов масс-спектрометрического анализа чрезвычайно важно, поскольку они определяют прогресс в науках о жизни, протеомике, метаболомике, липидомике, экзобиологии, происхождении жизни и многих других областях, включая медицину.

Как резюмирует «ЭкоГрад», принципиальная позиция профессора Николаева и Проекта «Доброе Слово Экология» состоит в том, что научные исследования экологической направленности не должны останавливаться перед вызовами, которым уже много лет. В рамках консенсуса, в частности, отмечается неполноту использования методов масс-спектрометрии для диагностирования отравлений экзотическими веществами и наркотиками, для исследования которых можно использовать канализационную среду.

Подготовил Игорь ПАНАРИН, фото Валерия ЛОМОВА

Источник: ЭкоГрад



Другие статьи