г. Москва, Ленинский проспект, 47
Телефон: +7 499 137-29-44
Факс: +7 499 135-53-28
16 сентября 2015 г.

Химические связи. Ученые объединились для прорыва

Химические связи. Ученые объединились для прорыва


Это интервью с членом-корреспондентом РАН Валентином Ананиковым не похоже на все предыдущие: ученый не стал говорить о химических реакциях и веществах, нанокатализаторах, которые получают сотрудники его лаборатории в Институте органической химии им. Н.Д.Зелинского РАН, или о новых публикациях в ведущих мировых журналах. Тема сегодняшней беседы иная. Дело в том, что недавно к многочисленным обязанностям Валентина Павловича добавилась еще и общественная нагрузка: теперь он организует работу по одному из важнейших научных направлений в химической науке. Под эгидой Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) отечественные химики работают над новым необычным проектом, объединяющим большое число лабораторий, находящихся в разных регионах страны. Какова идея проекта, не имеющего аналогов в российской, а возможно, и мировой практике?

- Как часто говорят химики, все простые реакции уже открыты, и, чтобы продвинуться вперед, добиться настоящего прорыва, нужно поменять концепцию химического синтеза, - убежден Валентин Павлович. - Для этого необходимо провести глубокие фундаментальные исследования, которые займут несколько лет. Участвовать в них приглашены десятки ученых, специализирующихся в различных областях современной химической науки. Понятно, что достичь цели без поддержки научного фонда практически невозможно.


- Но возможности РФФИ, как нередко приходится слышать от ученых, сегодня весьма ограничены.
- Фонд предоставляет гранты по нескольким программам. Они предназначаются молодым исследователям, и их объем, считаю, достаточен. Гранты ориентированных фундаментальных исследований также более или менее отвечают запросам заявителей. Однако наибольшее число заявок приходится на так называемые инициативные, пилотные проекты. Гранты, выделяемые фондом на их реализацию, по мнению большинства ученых, явно недостаточны. На мой взгляд, “весомость” таких грантов должна быть в четыре-пять раз больше, а их количество не должно существенно сокращаться.
В нашем комплексном фундаментальном проекте участвуют более 40 специалистов из 13 лабораторий нескольких академических институтов, находящихся в Москве и Петербурге, Екатеринбурге и Омске, Новосибирске и Бийске. Для достижения результата нам потребуется порядка пяти лет. Нормальный срок для такой сложной работы. Называется проект так: “Развитие методологии современного селективного органического синтеза - получение функционализированных молекул с атомарной точностью”.
- Звучит внушительно, но понятно только специалистам.
- Попробую пояснить. На подготовительном этапе мы провели анализ потенциальных прорывных областей химии и обозначили направления, развитие которых изменит лицо современной науки. Этот подготовительный этап вылился в солидный аналитический обзор и занял весь выпуск журнала “Успехи химии”, все его 100 страниц. Первый случай в практике этого издания. В публикации участвовало более 40 авторов. Объединяющая нас цель - исследовать и получать сложные органические молекулы, востребованные различными областями науки для производства лекарственных препаратов, новых катализаторов, функциональных материалов и компонентов молекулярной электроники.
- Как возникла идея комплексного проекта?
- Года два назад я как-то разговорился с приятелем-биологом. Фактически мы делаем одно дело: химики получают новые молекулы, биологи и биохимики их исследуют и превращают в лекарства. Приятель показал формулу довольно сложного соединения из нескольких сотен атомов, с которым работал, и обратил мое внимание на определенную функциональную группу, попросив заменить в ней один атом на другой. Это позволит ему получить модифицированное соединение для перспективного препарата. Для биолога в этой “операции” действительно нет ничего особенно сложного: всего-то нужно поменять один атом на другой. Но для химика-органика задача необыкновенно трудная. Ведь молекула синтезируется из 15 фрагментов, и для начала все их придется получить, затем “по кусочкам” снова собрать в единое целое. И чтобы в такой огромной молекуле заменить один атом, надо буквально все “перелопатить”: модифицировать один структурный блок, затем снова синтезировать остальные 14 фрагментов и присоединить в строго определенной последовательности. И все это - для того, чтобы заменить один атом! На это потребуется приблизительно полгода напряженнейшей работы и весьма значительные финансовые затраты на реактивы для многостадийного синтеза.
Я объяснил все это биологу, а он только рукой махнул, сказав, что химики просто не умеют работать. В таком непредвзятом взгляде со стороны есть кое-что полезное: ведь химия, как любая область знания, развивается по своим стандартным канонам. Десятилетиями мы привыкли проводить полный синтез органических молекул - последовательно шаг за шагом. Так делаем это и сегодня, хотя понимаем, что такой подход не удовлетворяет современным потребностям науки и техники.
Такова предыстория. Я стал размышлять, как изменить ситуацию, чтобы возможности химии не расходились с потребностями сегодняшнего дня. Так родился этот проект. Его цель: точечно реформировать (модифицировать) сложные молекулы без необходимости собирать их заново из множества маленьких фрагментов. В его основу заложены результаты уже законченных проектов, профинансированных РФФИ, и поставлены задачи тех, что выполняются в настоящее время.
- Кто-нибудь в мире делает нечто подобное?
- В научных статьях решения такой задачи мы не встречали. Но совершенно ясно: нынешние потребности науки “подталкивают” химиков быстро и дешево получать молекулы с заданными свойствами. Благодаря новой процедуре их синтез займет примерно в 10 раз меньше времени, чем сегодня, и во столько же раз обойдется дешевле. В получении органических молекул в ближайшее время произойдет прорыв - осталось только его осуществить.
- Возможно ли объединение более десятка лабораторий в одном проекте?
- В мировой практике такие примеры уже есть. В последние годы коллеги в США, Западной Европе, некоторых странах Азиатско-Тихоокеанского региона доказали успешность объединения усилий в химических проектах и целесообразность их финансирования. Успешно действуют подобные “союзы” по СН-функционализации углеводородов с целью получить сложно сконструированные молекулы - на что было выделено немало грантов. В проекте задействовано несколько десятков лабораторий, а инициативу поддержал Российский фонд фундаментальных исследований, выделивший на осуществление перспективной идеи крупные средства. Аналогичные программы существуют и по трансформации биомолекул, и по изучению кооперативных эффектов в химии.
- Выходит, большие проекты более перспективны, их и надо поддерживать?
- Индивидуальные гранты должны остаться обязательно - они необходимы для развития конкретных проектов и идей. Благодаря их поддержке работает большая часть научных коллективов. Однако действительно глобальную задачу в простом проекте не решить - не хватит ресурсов. В этом случае важно объединить усилия ряда научных лабораторий, причем очень часто из разных институтов и университетов. Для успешного развития науки необходимы как небольшие гранты (их должно быть достаточно много), так и комплексные, глобальные проекты по конкретным прорывным направлениям, но их будет немного.
- Не возникнут ли трудности при работе над проектом: ведь участников больше десятка, и они находятся далеко друг от друга?
- У нас уже есть некоторый опыт совместной работы. На предыдущем этапе каждая лаборатория имела свой четкий план и успешно его выполнила. У проекта два координатора: в Новосибирске - член-корреспондент РАН Валерий Иванович Бухтияров из Института катализа СО РАН, в Москве проект координируется с моим участием. Периодически мы встречаемся и проводим совещания, но происходит это редко. В основном полагаемся на современные средства связи - от электронных писем до видеоконференций.
- Между научными коллективами часто существует конкуренция. Возможна ли она внутри большого проекта?
- В химии есть такая особенность: проводить исследования небольшими коллективами. Даже три-четыре лаборатории объединяют свои усилия чрезвычайно редко. И это оправдано для традиционных химических реакций, когда необходимо синтезировать небольшие блоки, а затем соединять их последовательно. Поэтому химики работают над не очень крупными разрозненными темами, в то время как сегодня назрела потребность в комплексных проектах, решающих сложные фундаментальные задачи. Здесь конкуренция чрезвычайно высока. Во всем мире научные коллективы борются за приоритет. И именно жесткая конкуренция способствует объединению коллективов: зачастую нет другого пути, как только соединить усилия, поскольку одной научной группе не по силам решить действительно глобальную проблему.
- Если вам, как эксперту, представят подобный комплексный проект, по каким критериям вы бы его оценили?
- Есть стандартный набор требований к заявкам: например, актуальность темы, ее научная новизна, предыдущий опыт претендентов... Экспертов интересует, какие исследования планируют провести соискатели гранта, как распорядятся деньгами и, конечно, какой результат ожидают получить. Комплексный проект должен отвечать всем стандартным критериям экспертизы. Плюс к этому авторам нужно быть готовыми ответить еще на один вопрос: как изменится данная область науки после завершения их работы? Боюсь, сделать это будет непросто.
- А эксперты смогут дать оценку таким сложным проектам?
- Всегда найдется достаточное количество ученых, способных провести необходимый анализ и подготовить грамотное заключение. При необходимости любой научный фонд может пригласить новых экспертов.
- Как сложится работа химиков в ближайшее время?
- Ситуация, к сожалению, осложняется тем, что с конца прошлого года стоимость поставляемых реактивов и оборудования увеличилась вдвое. А объем грантовой поддержки, как мы уже упоминали, остается прежним. Есть и другой аспект: скорость поставки как была “черепашьей”, так и осталась. Как правило, доставка заказанного реактива занимает два-три месяца. Для обычного органического синтеза, требующего многостадийной процедуры и большого количества различных реактивов, это - заметное усложнение исследований. Но тем ценнее будет предлагаемый нами подход: получать и модифицировать сложные молекулы с атомарной точностью. Это уменьшит количество стадий и снизит стоимость конечного продукта. Уверен, химики справятся и в ближайшее время добьются значительных результатов.

Газета "Поиск", 17 августа 2015 г. , № 33-34(2015)

 

Конференции, проводимые институтом:

20 - 21 ноября 2017 года

20-21 ноября 2017 года в стенах Института органической химии прошел Российско-Британский семинар по катализу

18 - 20 июня 2018 года

VIII Всероссийская цеолитная конференция "Цеолиты и мезопористые материалы: достижения и перспективы"

20 - 23 мая 2018 года

5-я Международная школа-конференция по катализу для молодых ученых «Каталитический дизайн: от исследований на молекулярном уровне к практической реализации»

28 - 30 августа 2017 года

В ИОХ РАН состоялся Российско-французский семинар по гипер- и гипокоординированным соединениям элементов 14-й группы

Все конференции »

Важные события:

В интервью газете "Поиск" сотрудник ИОХ РАН член-корреспондент РАН Валентин Анаников рассказывает о новом проекте по биопластикам и о том, как изменилась работа российских ученых после появления в стране Российского научного фонда (РНФ).
Мероприятие пройдет на 2 этаже в малом конференц-зале (библиотека) Начало 20 ноября в 9:30 Нас посетят professor Graham Hutchings, professor Richard Catlow, руководитель отдела науки и инноваций Gareth Wynn Owen и многие др.
Все события »