Зелинский

В журнале «Известия французского химического общества» за 1935 год была напечатана статья Боссе о работах с аппаратурой, позволяющей вести эксперименты при сверхвысоком давлении.

Эта статья заинтересовала Николая Дмитриевича, как интересовало его все, что открывало новые возможности для ХИМИИ.

Еще в 1923 году, находясь в командировке в Париже, Н. Д. Зелинский присутствовал в Сорбонне на заседании, где инженер и ученый Жорж Клод докладывал о применении высоких давлений для связывания азота и водорода в аммиак. В небольшой стальной камере он продемонстрировал опыт под давлением в 1000 атмосфер. Для того времени это было значительным достижением.

Теперь в парижской печати говорилось о применении ультравысоких давлений в десятки тысяч атмосфер.

Зелинский решил поехать в Париж и лично ознакомиться с достижениями французов в этой области.

По возвращении он сделал доклад в Московском отделении Всесоюзного общества имени Менделеева и сообщение в Академии наук. Зелинский говорил: «Нахожусь под глубоким впечатлением начала развития исследований, которые дают могущественное оружие для разрешения основных теоретических и практических проблем в области химии газов».

И, как всегда, Николай Дмитриевич не ограничился тем, что поставил вопрос, привлек к нему внимание ученых. Он считал свою миссию выполненной только тогда, когда дело, которое может быть полезно отечественной науке и промышленности, будет реально начато, заживет полнокровной жизнью.

Вскоре нашлись и энтузиасты нового метода. Однажды к Зелинскому пришел молодой физик Леонид Федорович Верещагин. Характерно, что он пришел за поддержкой не к физикам, не к химикам, занимающимся синтезом аммиака, а именно к Зелинскому. И он не ошибся.

В этом человеке было столько энергии, столько пылкого интереса ко всему новому в науке, что он, не колеблясь, взял на себя еще одно дело — создание новой лаборатории.

Решением Академии наук была организована специальная лаборатория сверхвысоких давлений при Институте органической химии. Николай Дмитриевич принимал большое участие в ее организации, а потом и во всех работах, широко поставленных этой лабораторией, заведование которой было поручено Верещагину.

Так Николай Дмитриевич Зелинский явился зачинателем еще одного нового направления — химии сверхвысоких давлений.

Эта лаборатория стала одним из крупнейших мировых центров новой области знаний, стоящей на грани между физикой и химией. Николай Дмитриевич писал: «Еще совсем недавно физика и химия шли своими, особыми, раздельными путями. На наших глазах эти пути сближаются. Может ли быть иначе? Ведь именно благодаря физике мы познали природу тех сил, которые действуют в химических преобразованиях веществ окружающего нас мира. И не вопросы ли новой химии заставляют физику, достигшую изумительных результатов в изучении свойств отдельного атома, особенно настойчиво стремиться к решению следующей, более трудной задачи — к раскрытию картины сложных взаимодействий целых комплексов атомов, законов возникновения и жизни огромных молекулярных конструкций, из которых формируются белки, вытягиваются нити шелка, складываются грани кристаллов? Наши взоры в прямом смысле этого слова, насколько это нам позволяют современные оптические методы исследования и в смысле теоретического проникновения в сущность законов природы, прикованы сейчас к молекуле — носительнице химических свойств любого вещества. Мы разрушаем, исследуем по частям, синтезируем, видоизменяем всеми доступными нам способами. Мы отмечаем малейшие вариации ее свойств в зависимости от внешних воздействий. И разве не естественно стремление усилить эти воздействия?! Разве не естественно желание получить как можно более резкую картину этих неизвестных доселе веществ «новых, не открытых еще свойств тех веществ, которые приняты на вооружение техники?!»

Это высказывание Н. Д. Зелинского прекрасно рисует его научное мировоззрение, основой которого является стремление сделать химию точной наукой, дать в руки химикам методы точнейших исследований, позволяющие раскрывать сокровенные тайны вещества и вооружить их новыми способами воздействие на него.

До последних лет своей жизни Николай Дмитриевич живо интересовался работами лаборатории высоких давлений, был ее постоянным советчиком и вдохновителем многих любопытных начинаний. «Душа лаборатории», ее основатель, вскоре доктор наук и член-корреспондент Академии наук СССР, Л. Ф. Верещагин принес в это новое дело, помимо таланта физика-экспериментатора, большую инженерную изобретательскую выдумку. Ему принадлежат многочисленные, остроумно задуманные и виртуозно выполненные конструкции приборов, позволивших проникнуть в область действительно сверхвысоких давлений, при которых кардинально меняются все свойства вещества. Многие из этих изменений, наблюдавшихся на опыте, до сих пор еще не получили исчерпывающего теоретического истолкования. Иначе говоря, эта область продолжает оставаться потенциальным источником новых открытий. В других случаях на основе сочетаний теоретического анализа с высококвалифицированным инженерным оформлением опыта новой области знания — физико-химии высоких давлений удалось выйти на передовые рубежи знаменательных практических достижений.

В последние годы в связи с развитием техники высоких параметров на первый план выдвинулась проблема инструмента для обработки сверхтвердых сплавов. Единственным орудием, применимым для этой цели, а также для глубинного бурения твердых пород, являются абразивные инструменты и буровые коронки с алмазным наполнением. Недаром алмазы были зачислены американским правительством в категорию особо важных «стратегических товаров», в продаже которых странам социалистического лагеря империалистическими группировками государств было начисто отказано. Но нашим противникам не удалось нанести этими запретами сколько-нибудь ощутительного урона развитию важных отраслей отечественного машиностроения. Если бы даже геологами не была одержана изумительная, эпохального значения победа — если бы даже задержалось открытие коренных алмазных месторождений в Якутии, — проблема алмаза все равно была бы решена. К настоящему времени в Советском Союзе на основе работ многих научно-исследовательских институтов, и прежде всего Института физико-химии высоких давлений, создана промышленность искусственных алмазов. Ученым удалось раскрыть секреты природы и воспроизвести в заводских условиях ту реальную физико-химическую среду, в которой под действием высоких температур и давлений в кимберлитовых трубках происходит превращение графита в алмаз. Руководитель этих работ Леонид Федорович Верещагин, как в свое время и его учитель, удостоен высокого звания Героя Социалистического Труда.

Второй областью науки, которая, по мысли Николая Дмитриевича, особенно тесно связана с химией, была биология.

Вопросы биологии всегда чрезвычайно интересовали его. Потому-то в начале своей научной деятельности в Одессе проводил он свободные вечера на бактериологической станции Мечникова. Потому принял он участие и в экспедиции на «Запорожце». Потому и в первой своей лекции в Московском университете так воодушевленно говорил о неведомых законах, связывающих живую клетку с молекулой вещества.

Снова и снова напоминал он о необходимости взаимопроникновения химии и биологии. Он писал:

«…Химия так тесно примыкает к современным завоеваниям экспериментальной биологии, что теперь уже можно думать и говорить о той аналогии, которая проявляет себя в строении хромосомных нитей [5] и строении высокомолекулярных соединений».

И еще: «…Жизнь животных и растений обусловливается, в чем не можёт быть сомнений, процессами чисто химическими и физическими».

5

Особые структуры ядра живой клетки.

Работы Н. Д. Зелинского по изучению белка также были, по существу, исследованиями, объединяющими химию и биологию.

Белок — основа всего живого. Жизнь неразрывно связана с белком. Только при достаточной полноте знаний свойств и строения белка можно познать процессы, происходящие в организме, а следовательно, бороться с болезнями, старостью, смертью.

Больше ста лет назад впервые были обнаружены те основные «кирпичики», из которых строится «здание» белковой молекулы — аминокислоты. Молекула белка огромна. Когда удалось определить молекулярный вес и элементарный состав белка, многое прояснилось. Но отсюда было еще очень далеко до представления о взаимном, расположении и взаимосвязи атомов в молекуле. Мы уже знаем, именно от этого в первую очередь зависят свойства вещества.

В 1906 году Эмиль Фишер высказал мысль, согласно которой белки состоят из длинных цепей, включающих в себя сотни аминокислот, соединенных друг с другом. Но теоретически можно себе представить громадное количество способов взаимного расположения аминокислот в таком построении. Даже из 20 кислот уже можно было бы составить 2 432 902 008 176 640 000 комбинаций. Когда были проделаны эта подсчеты, загадка белка не стала проще, а проблема его синтеза осуществимее.

Академик Опарин как-то остроумно заметил по этому поводу: «Пытаться построить молекулу белка из известных нам 32 аминокислот, не зная принципа построения, это все равно, что пытаться набрать стихотворение из 35 букв алфавита, встряхивая их в наборной кассе».