Site icon Троицкий вариант — Наука

Минус на минус, или Крупная удача советской ЯМР‑спектроскопии

Василий Птушенко
Василий Птушенко

Мне неоднократно приходилось писать об обеспечении советской науки приборами. Очевидно, для этого существовало лишь два принципиально возможных пути: произвести в пределах страны (серийно или в одной отдельно взятой лаборатории) или приобрести за рубежом. Оба пути имели свои сложности (иногда — непреодолимые). Однако в некоторых (пусть даже исключительных) случаях эти сложности по принципу «минус на минус» давали «плюс», обеспечивая непредвиденные («несистемные») возможности для роста науки в СССР. Здесь мне хотелось бы рассказать об одной очень частной, но яркой истории, известной на основании научно-исторических исследований и личных воспоминаний двух классиков ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — Александра Владимировича Кессениха и Юрия Александровича Устынюка.

А. В. Кессених (из его личного архива)

История состоит из двух половин. Одна половина относится к деятельности известного эстонского ученого Энделя Липпмаа, начавшего свою научную деятельность в Таллинском политехническом институте в 1953 году сначала в области хроматографии, а затем переключившегося на химическую ЯМР-спектроскопию. Позже Липп­маа станет крупным деятелем науки (академиком-секретарем АН ЭССР, основателем и директором Института химической и биологической физики АН ЭССР), защитником окружающей среды (участником «фосфоритной вой­ны» — борьбы против развертывания добычи фосфоритов в Эстонии в конце 1980-х), общественным и политическим деятелем (в частности, сыграет ключевую роль в обнаружении и обнародовании секретных протоколов к советско-германскому пакту 1939 года). Однако это всё будет позже, а с 1960-х он был лидером в области химической ЯМР-спектроскопии в СССР, пользовался авторитетом среди зарубежных коллег и, будучи членом многих оргкомитетов международных конференций и (с 1970 года) членом редколлегии журнала Organic Magnetic Resonance1, стал, по выражению А. В. Кессениха, “Lühike jalg”2 в Европу для советских ЯМР-щиков3. Рост авторитета Липпмаа в мире ЯМР был обусловлен, разумеется, его личными качествами ученого, но также и тем уровнем экспериментальной техники в его лаборатории (секторе), которого ему удалось достичь. В области спектроскопии ЯМР на тот момент одним из самых сложных узлов, определяющих класс прибора в целом, был магнит, к которому предъявлялись необычайно высокие требования. Однородность магнитного поля, достигавшаяся в приборах американской фирмы «Вариан», в течение многих лет была недостижимой для советских мастеров и вызывала самые фантастические подозрения — вплоть до того, что на «Вариане» делают полюсные наконечники магнитов из монокристаллического железа!4

Ю. А. Устынюк (chem.msu.su/rus/vmgu/162/127.pdf)

Вторая половина истории происходила в Москве, в МГУ (частично она описана Ю. А. Устынюком на сайте химфака МГУ)5, где в начале 1960-х также появился интерес к химической ЯМР-спектроскопии. В 1961 году профессор кафедры физической химии химфака МГУ Андрей Владимирович Киселёв (известный также как художник, реставратор и коллекционер живописи и произведений прикладного искусства) смог «выбить» у Минвуза валюту на закупку ЯМР-спектрометра. В отношениях с США в тот момент действовало эмбарго, поэтому закупить спектрометр у лидера разработок — американской фирмы «Вариан» — не было возможности. Прибор был заказан у японской фирмы «Джеол» (JNM-3 с рабочей частотой 60 МГц) и должен был поступить в МГУ в конце 1962 года. Однако сотрудник «Техснаб­экспорта», ведший этот контракт, в последний момент вычеркнул из спецификации магнит, полагая, что уж «магнит-то и в России изготовить можно». После сказанного выше о магнитах для ЯМР-спектрометров очевидна наивность такого суждения. В итоге советский техснабовский чиновник получил крупную премию за экономию средств, а поставленный на химфак с такой прекрасной экономией японский недоприбор так никогда там и не заработал, простояв без дела практически целое десятилетие.

Предшественник JNM-3, первый прибор магнитного резонанса фирмы JEOL JNM-1 (1956) — с сайта JEOL — jeol.co.jp/en/products/nmr/history.html
Э. Липпмаа (telegraph.co.uk/news/obituaries/11801251/Endel-Lippmaaphysicist-obituary.html)

Однако эта история получила не­ожиданное продолжение. «Блестящая» идея покупки ЯМР-спектрометра без магнита могла прийти в голову только советскому «эффективному менеджеру». Для японской фирмы она создала почти такую же (чуть меньшую) проблему, что и для покупателя, на котором сэкономили. Некомплектный магнит был выставлен фирмой на продажу с ощутимой скидкой и попал в поле зрения Липпмаа, который как раз в этот момент переходил в только что созданный Институт кибернетики АН Эстонской ССР и собирал «приборную базу» для новой лаборатории. В итоге — о чудо! — прекрасный японский магнит оказался в руках Липпмаа, внеся свой весомый вклад в рост научных достижений возглавляемого им коллектива, а вместе с ним — и в международный престиж всего советского ЯМР-сообщества!

А. В. Киселёв (с сайта его лаборатории (Лаборатории адсорбции и хроматографии) — chem.msu.ru/rus/lab/phys/adsorb.html)

Выяснилась же эта неожиданно счастливая судьба «располовиненного» прибора лишь десятилетие спустя, когда установились тесные и регулярные научные контакты группы Липпмаа и руководителя лаборатории ЯМР химфака МГУ Ю.  А. Устынюка. Как-то в их разговоре всплыл рассказ о печальной судьбе первого прибора в МГУ, в которой Липп­маа узнал знакомые черты. «Та-а-а? Так этот магнит купил я!» Вопреки распространенному предубеждению о надуманности сюжетов мыльных опер, эти истинные события вполне могли бы стать основой для такого сюжета… правда, в мире спектрометров магнитного резонанса. «А нельзя ли и электронику к нему получить?» — спросил Липп­маа своего московского коллегу. В итоге химфак с облегчением продал эстонскому институту бесполезную груду железа, занимавшую место в течение десяти лет, и разлученные половины прибора счастливо «воссоединились». Японская электроника стала в Таллине основой для спектрометра ион-циклотронного резонанса, в экспериментах на котором Липпмаа попытался подойти к вопросу об определении массы покоя нейтрино (фактически же выполнил точные измерения разности масс ионов трития и гелия-3).

Что же касается химфака МГУ, то, благодаря другой хорошо известной безалаберности советской системы (при которой заказанные приборы «терялись» в пути и/или попадали не к тем, кто их заказывал), он тоже не остался без столь нужного оборудования. Спустя два года после первой неудачи, в 1964 году, на химфак неожиданно пришел такой «потерявшийся» прибор, заказанный, как позже выяснилось, совсем другим институтом. И на химфаке была создана лаборатория ЯМР.

Так удивительно обилие сбоев и дефектов в системе снабжения науки привело к их частичной «взаимной компенсации» и росту соответствующих научных областей. Описанная история, мне кажется, с трудом вписывается в рамки «истории науки» — сухого объективного описания внутренних и внешних процессов, приводивших в конечном итоге к развитию научных представлений. Адекватным жанром здесь был бы скорее приключенческий роман. В то же время она позволяет подойти к парадоксу, почти неразрешимому для многих наших сограждан: если в системе организации науки были какие-то «нестроения», то как же могла у нас быть великая наука? Разумеется, не претендуя на общность, данная история может предложить один — яркий — пример разрешения этого парадокса. Говоря словами самого Липпмаа по поводу некоторых поспешных тео­ретических выкладок своего коллеги: «У вас неверное доказательство, но результат правильный. Вы тва раза ошиблись в знаке».

Василий Птушенко,
НИИ ФХБ им. А. Н. Белозерского МГУ, ИБХФ им. Н. М. Эмануэля РАН


1 С 1985 года выходит под названием Magnetic Resonance in Chemistry.

2 «Короткая нога».

3 Кессених А. В. Наш “Lühike jalg” в Европу (воспоминания об эстонском физике и химике Энделе Липпмаа) // В сб.: Визгин В. П., Кессених А. В. (составители и редакторы) Научное сообщество физиков СССР. 1950–1960-е и другие годы. Вып. 2. СПб.: Изд-во РХГА, 2007, сс. 574–587.

4 Кессених А. В. Как у нас в СССР покоряли ЯМР. Развитие аналитических методов в СССР и России. Часть 2. Аналитика, № 3 за 2016 год, сс. 90–100.

5 Ю. А. Устынюк. Как на химическом факультете появился первый спектрометр ЯМР и возникла наша лаборатория.

Exit mobile version