В октябре этого года исполнилось 60 лет с момента появления в Красноярске Института физики СО РАН. Здесь работают люди, которые умеют опережать время…

Из подвала пединститута

История создания института связана с именем Леонида Васильевича Киренского. Его – уроженца Якутии, выпускника МГУ, кандидата наук – приглашали на работу столичные вузы, а повезло Красноярску. В 1940-м он приехал, чтобы работать на физико-математическом факультете пединститута. Но военное время поставило перед ученым свои задачи.

– У Киренского в полуподвальном помещении вуза была своя лаборатория, – рассказывает Никита Волков, доктор физико-математических наук, директор Института физики СО РАН. – Для эвакуированных заводов, прибывающих в Красноярск, они оперативно разрабатывали дефектоскопы, приборы для размагничивания металлов. С помощью приборов можно было определить по магнитным характеристикам металл, сталь определенной марки. Это существенно экономило время – не нужно было проводить дополнительных анализов.

Впоследствии Киренский совершенно справедливо скажет, что «академическая наука Красноярска родилась в подвалах пединститута». Главной темой научного исследования Леонида Васильевича была физика магнитных явлений.

При помощи работников паровозовагоноремонтного завода был изготовлен очень мощный магнит – через несколько лет с предложением создать такой же для их вуза к лаборатории обратится московский университет. Однако продолжать работу на более высоком уровне не представлялось возможным. Число вузов в Красноярске 50-х можно было посчитать на пальцах одной руки – в то время край менее всего ассоциировался с наукой. В своих мечтах Киренский видел на берегах Енисея не только институт физики, но и университет. И хотя его инициативы воспринимались с большим скептицизмом, он не уставал приводить аргументы.

«Немыслимо представить дальнейшее развитие промышленности, освоение природных ресурсов Сибири на базе научных учреждений, находящихся за несколько тысяч километров», – писал он.

– Киренский, конечно, был человеком невероятной силы и энергии, – говорит Никита Волков. – В те годы открыть институт в провинции было невероятно сложно. Но ему это удалось. В постановлении Президиума Академии наук 1956 года было сказано, что необходимо организовать три лаборатории – физики магнитных явлений, оптики и спектроскопии, и биофизики. И вот когда невольно сравниваешь то время и сегодняшнее – нельзя не поразиться темпам. Решение было принято в октябре, а в январе здание «изъяли» у исполкома в центре города и разместили учреждение: наука прежде всего. Через 10 лет вместо трех лабораторий было уже 24.

В скором времени создали лаборатории кристаллофизики, физики магнитных пленок, теоретической физики.

Приобретение импортного оборудования в то время было фактически невозможно. Поэтому институту физики приходилось создавать приборы самостоятельно: открыли экспериментальные механические мастерские, в штате которых работало конструкторское бюро. Так, в отделе биофизики появились установки, предназначенные для выращивания растений в условиях космического полета.

Покорение космоса

Проект по замкнутым биосистемам – БИОС-3 – вообще стал одним из самых резонансных в истории института. Речь шла об экспериментальном комплексе, который моделировал жизнь людей в экстремальных земных и космических условиях. Было выстроено специальное герметичное помещение, где системы по газо- и водообмену и воспроизводству пищи удовлетворяли 80 % от потребностей экипажа. В оранжереях при искусственном освещении выращивались соя, салат, капуста и другие овощи. То, что в таких условиях можно вполне полноценно существовать, доказали 10 экспериментов – самый продолжительный длился 180 дней – именно столько провели ученые в своеобразном бункере. В 90-х годах – уже на базе института биофизики – был создан международный центр замкнутых экологических систем.

– Но 90-е годы были очень сложными, – вспоминает Никита Волков. – Финансирование фактически отсутствовало – непонятно, как мы вообще выжили. Мне приходилось читать лекции еще в трех вузах. Но в начале 2000-х ситуация постепенно менялась. Выделялись средства на оборудование – и сейчас у нас более 30 уникальных установок, которые позволяют, к примеру, получать многослойные магнитные и гибридные наноструктуры, исследовать в них механизмы формирования магнитной структуры и транспортных свойств – последнее направление тесно связано с нанотехнологиями. На базе Красноярского научного центра работает центр коллективного пользования, большая часть оборудования которого находится в нашем институте. У нас немало совместных проектов с АО «ИСС» им. М. Ф. Решетнева, АО «НПП «Радиосвязь» и другими организациями. Таковы запросы времени: хотя мы занимаемся фундаментальной наукой, в институте созданы подразделения, где работают над прикладными исследованиями – теми, которые востребованы наукоемкими предприятиями края и России.

Приобретение импортного оборудования в то время было фактически невозможно. Поэтому институту физики приходилось создавать приборы самостоятельно: открыли экспериментальные механические мастерские, в штате которых работало конструкторское бюро

Чем занимаются физики?

Около полувека назад советский ученый Лев Ландау отметил, что «современная физика способна изучать свойства объектов и явлений, которые находятся далеко за пределами человеческого воображения». В полной мере смысл этой фразы понимаешь, когда узнаешь, над какими именно задачами работают красноярские специалисты в настоящий момент.

Излучение Вселенной

– Некоторые наши исследования вызывают недоумение: к примеру, эксперименты, проводимые при температурах, близких к абсолютному нулю, – при 4 градусах Кельвина (это около 270 градусов по Цельсию ниже нуля), – говорит Никита Волков. – Непонятно: зачем это нужно? Но фундаментальная наука является базой для прикладной. К нам не так давно обратились из АО «Информационные спутниковые системы»: перед ними была поставлена задача сделать радиотелескоп, который будет находиться на орбите и принимать в очень широком диапазоне электромагнитное излучение, приходящее из глубин Вселенной. При этом антенна, экран, вся аппаратура должны работать при температуре около 4 градусов Кельвина: чем ниже температура – тем более слабые сигналы позволит улавливать, регистрировать телескоп. Выполнение таких условий позволит сделать очень чувствительные датчики. Условия эксплуатации аппарата в космосе сложные, и неизвестно, как себя поведут материалы. Есть такое понятие, как линейное изменение размеров при изменении температуры: начинаете что-то нагревать или охлаждать – размеры меняются, а в итоге это может сказаться на конструкции аппаратов. А ведь это надо все просчитать заранее: на Земле вы можете подкрутить, а когда аппарат находится на орбите – корректировать, подстраивать конструкцию телескопа и аппаратуру гораздо сложнее, требуются нетривиальные решения. У радиотелескопа диаметр зеркала антенны около 10 метров, а точность формы зеркала должна быть выдержана с точностью 10 микрон. У нас нет таких ракет, чтобы запустить эту конструкцию в собранном состоянии – а значит, она должна вначале быть в сложенном виде, а в космосе – раскрыться. Задачи стоят серьезные, надеемся, что в том числе и наша помощь позволит справиться с ними специалистам АО «ИСС» в полном объеме.

Транспорт для лекарств

В помощи физиков нуждаются и врачи. Недавнее исследование магнитных свойств наночастиц ферригидрита – внутреннего ядра белкового комплекса из атомов железа – основного внутриклеточного хранилища железа у человека и животных, дает основания предполагать, что их можно будет использовать для… доставки лекарств. Ученые разобрались в механизме изменения размеров частиц и управления их магнитными свойствами. А это значит, что, «прикрепляя» к ним лекарственные средства и воздействуя с помощью магнитного поля, можно направлять их в организме в нужную сторону. Но здесь надо быть осторожным, потому что не совсем еще известны последствия внедрения таких наночастиц внутрь человека.

Еще одни исследования связаны с лечением раковых заболеваний. Если точнее, речь идет о клеточной хирургии. Ученые уже умеют создавать аптамеры из молекул ДНК – делать их таким образом, чтобы они связывались только с определенными клетками, например, с раковыми.

– Мы помогли прикрепить к аптамеру крошечный нанодиск из золота и магнитного материала, – поясняет Никита Волков. – Он совместно с аптамером прикрепляется к клетке, которую надо разрушить. Если включить переменное магнитное поле, диск начинает колебаться и фактически как пила разрезает, разрушает раковую клетку. Впоследствии продукты разрушенной клетки выводятся из организма. А вместо магнитной частицы можно присоединить люминесцентную – ту, которая светится. И вот врач, к примеру, во время операции в онкоцентре, чтобы не пропустить «плохие» клетки, надевает очки – и видит специфическое свечение – там, где аптамер присоединился. Приезжали к нам представители фонда перспективных исследований из Москвы, которые заинтересовались проектом. В институте у нас есть площади, часть необходимого оборудования, профессиональные кадры, тесная интеграция с медиками, что позволяет надеяться в перспективе при поддержке фонда создать лабораторию для его реализации.

Светлана БУРЕНКО

Источники

Большая наука Красноярска зарождалась в институте физики
Наш Красноярский край, 27/10/2016
Выбор академика
Городские новости (gornovosti.ru), 13/03/2017

Похожие новости

  • 06/09/2019

    Количество радиоактивных изотопов в биоте Енисея снижается

    ​Красноярские ученые измерили содержание радионуклидов в обитателях реки Енисей. Данные мониторинга показали стремительное снижение количества техногенных радионуклидов в биоте после остановки ядерных реакторов Горно-химического комбината.
    387
  • 23/01/2020

    Научный Лувр: зачем ученым коллекции, и какими они бывают

    ​Не все знают, что у ученых есть свои коллекции. Такие уникальные собрания по научной ценности могут сравниться с лучшими произведениями из Эрмитажа. В этом репортаже рассказ о трех коллекциях ученых Красноярского научного центра СО РАН: искусственных кристаллов, бактерий и спилов деревьев.
    208
  • 14/02/2017

    Топ-5 лучших лабораторий красноярского Академгородка

    ​Что сегодня изобретают красноярские ученые? В красноярском Академгородке работает более 50 лабораторий. Тесты для диагностики энцефалита, лекарства из коры дуба и березы, последствия глобального потепления для региона — лишь малая часть их изысканий.
    2113
  • 11/08/2017

    Рачкам легче пережить ядерный катаклизм целой популяцией

    ​Российские ученые узнали, как влияет радиация на популяцию спящих ветвистоусых рачков. Оказалось, что они смогут размножаться после пробуждения даже при высоких дозах облучения. Ученые из Института биофизики КНЦ СО РАН, Сибирского федерального университета и Института ядерной физики им.
    1020
  • 10/10/2018

    Юбилей академика Евгения Александровича Ваганова

    Евгений Александрович Ваганов родился 10 октября 1948 года в Красноярске. В 1971 году окончил физический факультет Красноярского государственного университета по специальности «Биофизика». В 1971-1981 гг.
    1009
  • 13/02/2018

    В Нью-Дели прошел Российско-индийский фестиваль науки

    ​В Нью-Дели прошел фестиваль науки, посвященный 30-летию сотрудничества России и Индии в атомной энергетике, сообщает пресс-служба компании "Русатом - Международная сеть". По инициативе госкорпорации "Росатом" с 6 по 9 февраля прошли мероприятия, лекции, презентации для учащихся.
    1075
  • 13/04/2018

    Три космических проекта красноярских ученых

    ​Космические технологии — один из приоритетов программы развития ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН». Уже сегодня ученые центра прогнозируют климатические и природные особенности Земли с помощью снимков с орбиты, разрабатывают замкнутые системы жизнеобеспечения для длительного пребывания человека в космосе и создают новые материалы, защищающие спутники от перегрева.
    810
  • 13/10/2016

    Директор Института физики им. Л.В. Киренского Никита Волков: наш институт работает как одна команда

    ​12 октября Институт физики им. Л.В.Киренского СО РАН отметил 60-летний юбилей. Институт создан по инициативе и под руководством Леонида Васильевича Киренского в 1956 году. Как отметил, директор института - доктор физико-математических наук Никита Волков, потенциал, который был заложен в период становления института, сейчас развивается и дополняется современными инновационными направлениями научной деятельности.
    2094
  • 06/07/2018

    Академику Иосифу Исаевичу Гительзону - 90 лет!

    ​Иосиф Исаевич Гительзон родился 6 июля 1928 года в Самаре.В 1951 году окончил (заочно) Биологический факультет МГУ, в 1952 году окончил лечебный факультет Красноярского медицинского института — учился одновременно в двух вузах.
    1017
  • 06/09/2017

    6 сентября исполнилось 100 лет со дня рождения академика Михаила Федоровича Жукова

    ​На рабфаке юный Михаил прочел научно-популярные книги Константина Эдуардовича Циолковского и отважился написать кумиру письмо – попросить совета, куда пойти учиться. Великий ученый посоветовал механико-математический факультет МГУ.
    1313