Тел.: +7 (383) 330-67-71, факс: +7 (383) 330-80-56, E-mail: bic@catalysis.ru
630090, Россия, Новосибирск, пр-т Ак. Лаврентьева, 5
Предлагаем читателям Каталитического бюллетеня выдержки из недавней статьи известного американского химика-каталитика Стефена Дж. Липпарда из Массачусетского технологического института (в переводе Н.С. Крыловой с научным редактированием В.Л. Кузнецова), которая, без сомнения, должна привлечь внимание химиков, интересующихся наиболее значимыми проблемами нашей отрасли знания.
Университеты ищут источники пополнения своих денежных фондов по всей стране. Наиболее успешным университетам удается убедить бывших студентов и других потенциальных спонсоров, что их деньги пойдут на благое дело - на новое оборудование, программы, оплату профессоров, преподавательские гранты и даже на спортивные тренажеры. Когда Массачусетский технологический институт (МТИ) начал свою нынешнюю кампанию по привлечению полутора миллиардов долларов, Президент МТИ Чарльз М. Вест обратился к руководителям факультетов Института с просьбой привести доводы в пользу своих дисциплин. Стефен Дж. Липпард, профессор химии по гранту Артура Амоса Нойеса и заведующий кафедрой химии МТИ, подготовил следующий "список пожеланий", который представлен здесь в разделе перспектив химии и химической технологии. Формулируя свои доводы в пользу поддержки химии, Липпард опирается на мнения, собранные в сообществе химиков, и с благодарностью отмечает вклад других ученых в формирование идей, изложенных в данном сообщении. Липпард отмечает, что список пожеланий не носит исчерпывающего характера, в него можно было бы включить и другие достойные цели. Однако, по его словам, достижение уже одной или нескольких целей из списка пожеланий позволило бы химикам внести заметный вклад в улучшение условий жизни человека. Подобное улучшение можно описать в терминах сопутствующего "списка фантазий". Три таких примера приводятся в книге научного сотрудника МТИ Фелиции Френкель "На поверхности вещей: образы необычного в науке" (Кроникл Букс, 1997), написанной в соавторстве с профессором химии Гарвардского университета Джорджем М. Уайтсайдсом.
Представьте мосты, которые не ржавеют. Этого можно достичь, если мы полностью поймем химию интерфейсов. Здесь имеется в виду интерфейс между железом в стали и газами в атмосфере. Получив такое понимание, мы могли бы создать ингибиторы коррозии для покрытия поверхностей мостов и предотвратить ржавление.
Представьте современный Рим, Бангкок и Лос-Анджелес без загрязненного воздуха и с водопроводной водой, которую приятно пить. Эта цель достижима, если мы научимся проводить химические реакции без растворителей и отходов, от которых в конце приходится избавляться, если у нас будут самокорректирующиеся реакции, и если мы используем наши знания о катализе для создания экономичной топливной ячейки.
Представьте, что можно получить полную картину состояния здоровья человека по капле его крови. Эта и другие диагностические задачи станут осуществимы, если у нас будут рецепторы для связывания отдельных лигандов, таких как компоненты крови, относящихся к болезненным состояниям, привязанные к квантовым точкам. Квантовые точки представляют собой домены (наночастицы) между молекулярным и твердым состояниями. Устройство может излучать свет с определенной длиной волны при связывании определенных веществ.
Химия - это наука, которая исследует природу материи и воздействует на нее на молекулярном уровне. Химики изучают окружающий мир, но, подобно художникам, они также создают новые молекулы с необычными свойствами. Поскольку самые мощные микроскопы пока не способны показать молекулы в движении, химики должны применять непрямые методы для выявления перемещений, происходящих в ходе химических реакций. При взаимодействии молекул, которое приводит к образованию агрегатов, в том числе и твердых тел, выделяются вещества, передающие свойства таких агрегатов функционально полезным материалам. Поскольку человеческое воображение не имеет границ, химия как наука никогда не сможет получить окончательного завершения.
В начале 21-го века в химии происходит тихая революция. Тихая в том смысле, что в научной среде она не полностью осознается, революционность же состоит в том, что старые парадигмы уступают место новым принципам. В качестве молекулярных кинематографистов и креативных художников химики сегодня предвидят новый набор "великих задач", осуществление которых радикально изменит вклад химии в общее развитие науки. Цель данного сообщения - представить в виде списка пожеланий некоторые из этих воодушевляющих задач.
Мы не пытались наметить потенциальные приложения вышеизложенного к таким областям как химическая технология, наука о материи, нейрология, физика, биология, экология, информационная технология или биотехнология, которые традиционно подпитываются достижениями фундаментальной химии. Мы уверены, что наши коллеги, работающие в этих областях, смогут сами установить необходимые связи.