Александр Черкашин: Мы скорее исследуем общие законы природы, которые лежат в основе формирования живых организмов

В рамках реализации Проекта повышения конкурентоспособности ведущих российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров «5-100» в БФУ им.И.Канта приехал Александр Черкашин, доцент кафедры биофизики Биологического факультета МГУ им.М.В.Ломоносова. В Центре нелинейной химии БФУ им.И.Канта он работает над изучением диссипативных структур в реакции Белоусова-Жаботинского при добавлении мономеров и полимеров. Мы встретились с учёным и узнали, чем и зачем он занимается в нашем университете.

— Александр Александрович, название вашей работы звучит слишком научно. Объясните, чем вы занимаетесь?

— Мы занимаемся очень интересным процессом — возникновением сложных пространственных структур из ничего. Это область новой междисциплинарной науки - нелинейной динамики, которая занимается процессами самоорганизации. В биологии примером таких процессов  может служить развитие организма из одной единственной клетки. Мы изучаем химические системы, которые гораздо проще биологических. Математически явления самоорганизации описываются сходными системами нелинейных дифференциальных уравнений. В нашей модельной системе, в основе которой лежит знаменитая реакция Белоусова-Жаботинского,  мы можем легко менять параметры и наблюдать, как из просто гомогенного состояния возникают разные пространственные неоднородные структуры.  Это могут быть волны, стационарные структуры типа лабиринтов и пятен (похожих на пятна на шкуре леопарда).

— Можно сказать, что в фокусе вашего внимания химический аспект появления жизни на земле?

— Нет. Дело не в том, как она возникла. Мы наблюдаем, как появляется сложное из простого. Мы скорее исследуем общие законы природы, которые лежат в основе формирования живых организмов, а не процесс зарождения жизни на Земле.  Это разные процессы.

— В БФУ им.И.Канта вы работаете с профессором Ванагом?

— Да, Владимир Карлович создал прекрасный Центр нелинейной химии. Таких центров мирового уровня единицы. Здесь есть всё необходимое для работы. Профессор Ванаг - исследователь высочайшего уровня. Я работал с ним в Америке и очень рад возобновлению нашего сотрудничества здесь, в БФУ.

— Поясните, пожалуйста, в чём практическая значимость вашего исследования? Вы работаете над созданием химического компьютера, как Владимир Ванаг?

— Нет, химический компьютер — это параллельное исследование. Очень серьёзное, даже фундаментальное. Я уже сказал, что мы наблюдаем структуры типа пятен на шкуре леопарда. В химической модели реакции Белоусова-Жаботинского в микроэмульсии возникает огромное множество различных пространственных структур. Такие диссипативные структуры нуждаются в постоянном притоке энергии извне. У нас система закрытая, поэтому реакции через час умирают. Но мы хотим, чтобы эти структуры можно было зафиксировать и, возможно, использовать для создания новых материалов с уникальными свойствами.  Для этого мы исследуем различные полимеры в надежде в нужный момент зафиксировать интересную структуру с уникальными свойствами. Пока мы делаем первые шаги в этом направлении, но уже получили интересные результаты.

— Судя по задаче, вы работаете в коллективе, где есть не только химики.

— Да, у нас коллектив делится на две части: на теоретиков и экспериментаторов. В лаборатории у профессора Ванага работают несколько аспирантов-физиков, очень талантливых ребят. Есть и чистые теоретики с хорошей математической подготовкой. Задача междисциплинарная, поэтому и коллектив соответствует задаче.

— Скоро ваша командировка закончится, вы вернётесь в Москву? Вы довольны результатом?

— Да, мы проделали большую работу. Я очень надеюсь, что результатом моего пребывания в БФУ им.И.Канта станет научная статья. Уезжать немного жаль, хочется вернутся. Здесь можно полностью сконцентрироваться на науке, но есть где отдохнуть – много замечательных спортивных площадок, прекрасный бассейн. Возможно, получится приехать в конце этого года.