МОЯ НАУЧНО-ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

В 1989 году (год, когда я начал писать этот очерк) исполняется фактически 50 лет моей педагогической деятельности. А начал я ее, как уже писал, с репетиторской работы — надо было зарабатывать на существование в 1939 году, когда я остался один, без родителей. Педагогическую работу я всегда любил. Ведь я воспитывался в учительской среде. До войны, будучи студентом Ленинградского университета, работал лаборантом на кафедрах физического факультета. После демобилизации из армии в 1942 году работал преподавателем физики Архангельского строительного техникума, а с 1943 по 1945 год—ассистентом кафедры физики Архангельского педагогического института. С конца 1945 года я непрерывно веду педагогическую работу в Тимирязевской сельскохозяйственной академии.

В академии мною с начала 50-х годов была организована подготовка специалистов по атомной технике в сельском хозяйстве. В 1958 году мною был разработан для студентов курс «Основы атомной техники в сельском хозяйстве», который я читаю и по сей день.

В 1974 году я издал, учебник «Курс основ атомной техники в сельском хозяйстве». Это основное фундаментальное учебное пособие, формирующее и обобщающее новое научно-техническое направление, которое я сейчас называю «атом-

ной техникой в агропромышленном комплексе». В 1978 году вышло второе издание учебника.

Под моей редакцией, начиная с 1960 года, кафедра применения изотопов и радиации в сельском хозяйстве издает серию учебных пособий под общим названием «Практикум по применению изотопов и излучений в сельском хозяйстве». Кафедра издала серию методических разработок по сельскохозяйственной радиологии, а также по курсу атомной техники в сельском хозяйстве. В общей сложности с моим авторством и под моей редакцией издано 46 учебных пособий по различным аспектам применения атомной техники в агропромышленном комплексе. В сущности, создан солидный методический и дидактический базис для развития работ по использованию атомной техники в различных отраслях агропромышленного комплекса. Пропагандируется генеральная идея, что атомная техника—это крупный резерв интенсификации агропромышленного комплекса. Этот резерв используется, к сожалению, в нашей стране еще плохо.

Авария Чернобыльской АЭС нанесла крупный, тяжелый урон развитию атомной науки и техники — этому авангарду научно-технического прогресса в нашей стране. Органы массовой информации, различные общественные организация развернули антиатомную агитацию и пропаганду, которая, базируясь исключительно на эмоциях, переросла, можно оказать, в вакханалию мракобесия. Человечество, общество должно пережить эту мрачную и трагическую страницу истории. Развитие производительных сил общества, развитие научно-технического прогресса — это объективный процесс, протекающий по объективным законам природы и общества Развитие науки и техники можно затормозить, но остановить нельзя. Современные технологии, включая и атомные, пробьют себе дорогу. Задача заключается лишь в том, чтобы эти новые технологии были по возможности безопасными. Над безопасностью, различной, включая экологическую безопасность, нужно упорно работать. Если смотреть здраво, с пониманием дела, то можно сказать, что атомные технологии являются самыми безопасными. Даже Чернобыльская авария принесла наименьшее число жертв по сравнению со многими другими авариями и катастрофами. Сколько людей гибнет гари железнодорожных и авиационных катастрофах, на автодорогах при автомобильных катастрофах, на водном транспорте, при авариях и катастрофах на химических предприятиях? Цивилизация, научно-технический прогресс не обходятся без жертв. Большая часть этих жертв связана с человеческим фактором — халатностью, разгильдяйством, пренебрежением к технике безопасности, невыполнением служебных обязанностей. А все это связано с недостатками в

нравственном воспитании, с воспитанием культуры. Так что наряду с техникой безопасности нужно более серьезно заниматься воспитанием культуры и нравственности членов общества. При бескультурье и распущенности никакая техника не может быть безопасной.

Человечество переживает радиофобию, как пережило страх перед огнем, паром и электричеством. Мирный атом — это великое благо для развития человеческой цивилизации

Теперь я остановлюсь на основных направлениях моей научной деятельности.

Я имею физико-математическое образование, и меня всегда глубоко интересовали естественнонаучные, теоретические проблемы. Судьба столкнула меня с выдающимся советским ученым Е. Н. Гапоном. Он меня увлек проблемами теории сорбционных процессов. С 1946 года я работаю над развитием теории динамики сорбции и хроматографии. Мною сформулированы основы общей теории динамики сорбции и хроматографии. Это важное теоретическое обобщение. В 1964 году была издана моя монография «Введение в общую теорию динамики сорбции и хроматографии». Монография была переведена на польский язык и издана в Польше, а также на английский язык и издана в США. Наряду с общей теорией динамики сорбции и хроматографии я много работал над разработкой основ частных видов динамики сорбции и хроматографии — молекулярная, ионообменная и осадочная динамика сорбции и хроматографии. Разработаны теория динамики засоления и расселения пористых сред, теория динамического соосаждения, теория динамической экстракции. Ключом к разработке теории любого гетерогенного межфазного распределительного «процесса, осуществляемого в динамических условиях, служит общая теория динамики сорбции я хроматографии. В развитии теории динамики сорбции и хроматографии мне помогали мои ученики С. М. Рустамов, В. А. Гарнецний, А. М Кияновский, А. А. Лурье, Н. С. Галибин, А. С. Каменев.

Вторая область моих теоретических исследований — разработка вопросов теории в химии изотопов. Мною с Л. А Ленским разработана общая теория явления изотопного разбавления и общая теория метода изотопных индикаторов. Это тоже фундаментальное теоретическое исследование. Метод изотопных «индикаторов получил солидное теоретическое обоснование. Явление динамики сорбции практически воплощается в методе хроматографии, а явление изотопного разбавления — в методе изотопных индикаторов. Значительная часть моей научной деятельности посвящена разработке как теории методов хроматографии и изотопных индикаторов,

так я применению этих методов в химии, биологии, сельском хозяйстве, биотехнологии и экологии.

На основе сочетания хроматографии с методом радиоактивных индикаторов мною был предложен метод, получивший название радиохроматографического. Ему посвящена моя кандидатская диссертация (1948 год). Применение радиохроматографического метода позволило впервые начать изучение хроматографических процессов непосредственно в колонках сорбентов (колоночные радиохроматограммы). В начальных исследованиях распределение меченых веществ в колонках сорбентов изучалось путем дискретного измерения активности отдельных слоев сорбента в колонке с помощью счетчиков-щупов. Потом техника измерений была усовершенствована благодаря помощи А. О. Фурмана, и распределение меченых веществ в колонках стали изучать путем автоматической записи распределения активности вдоль колонок. В этом случае счетчик-щуп автоматически двигался вдоль колонии, а на самописце шла запись распределения а активности радиоактивного изотопа. Было показано, что получающиеся записи адекватны реальному распределению меченых веществ вдоль колонок. А. О. Фурманом была разработана теория такого радиометрического сканирования.

Наряду с чисто теоретическими и методическими исследованиями в области методов хроматографии и радиоактивных индикаторов я и мои сотрудники проводили в широком плане различные исследования в области биологии растений, почвоведения, микробиологии, биотехнологии и экологии.

Как я уже отмечал, первая, самая ранняя (1946—1947 годы) серия биологических радиоиндикаторных исследований была проведена мною в сотрудничестве с К. Р. Викторовым (кафедра физиологии животных) и В. М. Клечковским (кафедра агрохимии).

В период моей работы в лаборатории искусственного климата (1950—1998 годы) мною совместно с И. И. Гунаром и Е. Е. Красиной проведена серия исследований по применению радиоактивных индикаторов в изучении биологических ритмов у растений. Метод радиоактивных индикаторов мною был использован при изучении влияния интенсивности света и температуры на поступление и распределение основных минеральных элементов питания (фосфор, сера, натрий, кальций, железо) в растениях. Установлены основные закономерности влияния этих основных факторов внешней среды на минеральное питание растений.

В лаборатории искусственного климата, а затем на кафедре применения изотопов и радиации в сельском хозяйстве мною проводились довольно интенсивные исследования по применению метода радиоактивных индикаторов в изучении

фотосинтеза и дыхания растений. Разработан метод герметических камер с торцовыми счетчиками для изучения кинетики: поглощения и выделения меченной С двуокиси углерода растениями. Обнаружено, что только что поглощенная на свету при затемнении растений выделяется (темповое дыхание).

В опытах, проведенных совместно с И. С. Шатиловым, установлено, что растения обладают способностью поглощать на свету меченую двуокись углерода при отрицательных температурах. При этом интенсивность этого поглощения тем больше, чем больше морозостойкость растений. Чем это не метод диагностики растений на морозостойкость?

Метод бумажной радиохроматографии был использован в изучении продуктов фотосинтеза растений. Показано, например, что длина дня не влияет на состав продуктов фотосинтеза. Состав продуктов фотосинтеза, образующийся за сравнительно длительные интервалы времени, специфичен у растений различных видов. Однако обнаруживается некоторое родовое сходство. Совместно с В. Л. Кретовичем, Е. Б. Перокой и М. П. Ценовой было проведено изучение включения С при фотосинтезе в кетокислоты, причем в широком интервале экспозиций — 0,5—60 с. Было обнаружено, что меченый углерод из двуокиси углерода при экспозиции 0,5 с включается в бета-меркаптопировиноградную кислоту (кетоаналог цистеина). Мною совместно с Б. Ойеджола (Нигерия) осуществлена экспериментальная оценка изотопных эффектов и изотопного обмена при ассимиляции меченого фосфора и меченой серы растениями.

Теория хроматографии и радиохроматографический метод были использованы для разработки методики определения скоростей миграции (переноса) меченых элементов в растениях. Опыты проводились на вегетирующих растениях. Эта работа мною выполнялась совместно с М. С. Прокофьевой. Были использованы методики фронтальной и элютивной радиохроматографии. В первом случае следили за перемещением фронта входящего через корни меченого элемента, а во втором—за перемещением волны меченого элемента, введенного локально в одну из точек стебля растений. Для слежения за движением меченого элемента использовалась автоматическая самопишущая радиометрическая аппаратура.

В течение многих лет, начиная с 1947 года, я проводил сам и совместно со своими сотрудниками исследования по применению теории и методов хроматографии, радиохроматографии и радиоактивных индикаторов в почвенно-мелиоративных исследованиях.

В ранних опытах (1947—1948 годы) мною на колонках почв было показано, что в почве происходят также процессы

динамической сорбции, как и в колонках сорбентов. В дальнейшем теория динамики сорбции и хроматографии была успешно А. Д. Фокиным использована для интерпретации процессов движения и распределения фосфатов по профилю почв.

Очень эффективным оказалось применение общей теории динамики сорбции в разработке теории динамики засоления и расселения почвогрунтов. Это одна из теоретических и практических проблем мелиорации земель. Это крупная народнохозяйственная проблема. Засоление орошаемых почв стало стихийным бедствием в нашей стране. В результате халатной, варварской эксплуатации орошаемых земель в нашей стране из-за засоления становятся непригодными для ведения сельского хозяйства миллионы гектаров. Промывка засоленных земель также проводится неэффективно из-за отсутствия надежных теоретических расчетов. А чаще всего она проводится вслепую. Разработанная мною теория динамики вымывания солей дает в первом приближении надежную теоретическую основу для разработки рациональных технолопий промывки засоленных почвогрунтов. В разработке этой теории принимали участие мои сотрудники Цзя Далин (КНР), Т. А. Абдурагимов, Н. С. Галибин. Большое влияние на эти работы оказал С. Ф. Аверьянов, с которым меня связывало многолетнее сотрудничество. Проверка теории осуществлялась на моделях почвогрунтов. Результаты опытов дали полное подтверждение предсказаний теории. Очень близко к этим, можно сказать, радиохроматографическим исследованиям примыкают исследования, проведенные мною совместно с Л. А. Ленским и Г. В. Беловым по изучению динамики переноса меченной тритием воды в почвогрунтах. Здесь также была использована общая теория динамики сорбции. Была дана экспериментальная оценка основных кинетических и динамических параметров, характеризующих профили фронтов и скорость переноса меченой воды в почвогрунтах. Работа имеет многочисленные области применения в почвоведении и мелиорации, в радиоэкологии и сельскохозяйственной радиологии.

В наших почвенных исследованиях с применением метода радиоактивных индикаторов (¹⁴С) выполнена серия работ по изучению разложения органических веществ в почвах — кинетика разложения и трансформация углерода органических веществ. Эти работы выполняла в разное время целая группа моих учеников и сотрудников — А. Д. Фокин, А. С. Пельтдер, Т. А. Хегай, Б. Ольшанская (Польша), Т. Мазур (Польша), 3. Драбент (Польша).

Почвенно-мелиоративные применения метода изотопных индикаторов нас вплотную подвели в 1977 году к необходи-

мости перейти к экологическим исследованиям. Эти исследования мы провощим и по настоящее время. Рабочую группу экологических исследований возглавил мой бывший аспирант, а теперь доктор биологических наук А. Д. Фокин. За прошедший с 1977 года период проведены исследования по изучению миграции и трансформации меченых токсичных металлов и меченных С пестицидов в почвах и растениях в условиях сельскохозяйственного производства. Некоторое представление о характере выполненных работ в этой области можно получить по списку опубликованных работ, который приведен в конце очерка.

И, наконец, еще один крупный блок наших работ. В 1965 году по моей инициативе наша кафедра включилась в разработку проблем микробиологической биотехнологии. В этом году только что организовался ВНИИ биосинтеза белковых веществ (ВНИИ синтезбелок). Необходимо было начать разработку научных основ микробиологического производства кормовых и пищевых веществ на основе использования непищевого углеродного сырья — углеводородов, спиртов, органических кислот, углеводов и других. Почти за 25-летний период выполнена огромная работа. В деталях изучены путь углерода из меченых углеродных источников питания в клетках микроорганизмов, компартментализация углеродного обмена, дана оценка эффектнвностей использования углерода источников углеродного питания. Получено много научных данных, имеющих технологическое значение и подводящих научную основу под микробиологическое производство пищевых веществ — белков, жиров и других. Рабочую биотехнологическую группу возглавляет моя бывшая аспирантка, а теперь доктор биологических наук Е. Г. Давидова.

Далее я привожу описок моих основных опубликованных работ, а также список диссертационных работ, выполненных под моим руководством или три моих научных консультациях.