О новой красоте мира (Академик Жаворонков Н.)

Академик Жаворонков Н. о новой красоте мира

Вся производственная деятельность человека покоится на трех, отнюдь не мифических китах: энергия, орудия труда, материалы. Материально-технический прогресс, главным показателем которого является рост производительности труда, во все эпохи истории человечества определялся взаимосвязанным созданием и использованием новых энергетических ресурсов, новых орудий труда и новых материалов. Главная роль в создании этого триединого фундамента современного материального производства принадлежит науке. Одна из характерных и определяющих черт современной науки - это углубляющийся и расширяющийся процесс органического срастания науки с производством.

Выдающуюся роль в жизни современного общества играет химическая наука и промышленность.

Химия относится к тем областям знания, которые получили развитие еще в дореволюционной России. Важнейшая роль в этом принадлежит Академии наук. Среди выдающихся химиков мира много русских имен. Начало химическим исследованиям в России было положено М. Ломоносовым, внесшим неоценимый вклад в развитие химии и химической технологии. Расцвет химии в России во второй половине XIX века связан прежде всего с именами Н. Зинина, основателя отечественной школы химиков-органиков, А. Бутлерова, творца теории химического строения веществ, и Д. Менделеева, открывшего фундаментальный закон природы - периодический закон химических элементов. Открытие Д. Менделеева, установившее взаимосвязь между всеми химическими элементами мироздания, явилось началом новой эпохи в химии. Но большинство идей и предложений Д. Менделеева не могло быть претворено в жизнь до 1917 года.

Великая Октябрьская социалистическая революция открыла новые небывалые возможности в развитии науки. Наука стала делом большой государственной важности, объектом постоянной заботы Коммунистической партии и народа. В тяжелые для нашей страны годы химии была оказана громадная по тем временам помощь.

Именно тогда были организованы многочисленные научно-исследовательские учреждения. Был решен вопрос, значение которого для судеб нашей науки непереоценимо, - судьба Академии наук.

В то решительное время не было недостатка во всякого рода экзотических проектах и предложениях по реорганизации Академии наук. А. Луначарский, вспоминая один из этих сногсшибательных проектов, пишет, что "очень уважаемый коммунист и астроном придумал чудесный план реорганизации Академии наук. На бумаге выходило очень красиво. Предварительным условием являлось, конечно, сломать существующее здание на предмет сооружения образцового академического града". Спасло положение только личное вмешательство В. Ленина. Он буквально предостерегал А. Луначарского, тогда народного комиссара просвещения, чтобы кто-нибудь не "озорничал" вокруг академии. "Не надо давать... съесть академию" - этими словами, вспоминал А. Луначарский, В. Ленин решительно оградил академию от дилетантов и бюрократов. Государственной важности вопрос был решен раз и навсегда. Академия возглавила советскую науку и стала ее главным штабом.

Вождь революции и создатель Советского государства - В. Ленин рассматривал науку как необходимое условие построения социализма, как орудие создания его материально-технической и духовной основы.

И в трудные годы гражданской войны, иностранной интервенции, голода и хозяйственной разрухи Советское государство не жалело средств на организацию широкой сети научно-исследовательских учреждений, развитие фундаментальных и прикладных направлений науки, экспериментальной базы научных исследований, подготовку кадров.

В Российской академии наук было только одно научно-исследовательское учреждение - химическая лаборатория, созданная М. Ломоносовым, в которой могли работать три-четыре человека. Ныне в Академии наук СССР тридцать восемь институтов химического профиля, в том числе всемирно известные: институты общей и неорганической химии, органической химии, элементоорганических соединений, химической физики, физической химии, геохимии и аналитической химии, электрохимии, металлургии, высокомолекулярных соединений, химии силикатов, биохимии, молекулярной биологии, биоорганической химии, нефтехимического синтеза и другие, в которых работают десятки тысяч человек. Главной задачей академических институтов является проведение фундаментальных исследований, обеспечивающих научно-технический прогресс и выполнение важных народнохозяйственных задач.

Во второй половине XIX века началась дифференциация первоначально единой химии на неорганическую и органическую. По мере увеличения объема знаний эта дифференциация еще больше углубилась. Наряду с этим укрепляется взаимосвязь новых химических дисциплин, а также связь химии в целом с другими областями науки. Границы, разделяющие области знания, становятся все более условными.

Для химии в течение последнего столетия был характерен широкий размах работ по синтезу органических соединений. В этой области были достигнуты выдающиеся успехи, особенно в последние десятилетия. Искусственные и синтетические волокна, синтетические каучуки, искусственная кожа, синтетические смолы и пластические массы, полимерные пленки, фотокиноматериалы, моющие средства, пестициды для борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных растений, гербициды для борьбы с сорняками, органические красители и многочисленные лекарственные препараты, синтетические спирты, органические кислоты и эфиры, горючее для двигателей внутреннего сгорания, смазочные масла - вот далеко не полный перечень веществ и материалов, без которых немыслима жизнь современного человека. Органическая химия стала в наше время основой изучения жизненных процессов и познания тайн жизни.

После Октябрьской революции успехи органической химии в целом и специализированных ее областей-нефтехимии, химии углеводов, высокомолекулярных соединений, красящих веществ, тяжелого и тонкого органического синтеза связаны с деятельностью большой плеяды замечательных советских ученых-химиков. Из работ того времени в памяти людей моего поколения наиболее яркое впечатление оставили фундаментальные исследования академика С. Лебедева и его сотрудников по синтезу и изучению строения искусственных каучукоподобных материалов, приведшие в 1928 году к разработке промышленного способа получения каучука на основе полимеризации дивинила. Пуск и освоение в 1932 году первых в мире заводов синтетического каучука по этому методу был триумфом молодой советской химии.

После войны советскими химиками был разработан и промышленно освоен метод получения стереокаучуков, не уступающих по качеству природным, а по некоторым показателям - даже превосходящих.

В конце 20-х годов Н. Семеновым была сформулирована теория разветвленных реакций, сыгравшая выдающуюся роль в прогрессе химии и химической технологии.

Большим событием в конце 30-х годов была разработка К. Андриановым метода синтеза кремнийорганических полимеров, положившего начало созданию принципиально новых высокотемпературоустойчивых масел, каучуков, клеев, электроизоляционных материалов и организации новой отрасли химической промышленности. В те же годы профессора Г. Сергеев, Р. Удрис и их сотрудники разработали новый способ получения крайне важных химических продуктов - фенола и ацетона из бензола и пропилена. Первый в мире крупный завод по этому методу был пущен в нашей стране в 1949 году. При активном участии ученых-химиков в предвоенные годы в Советском Союзе были созданы важные для народного хозяйства и обороны отрасли химической промышленности: анилинокрасочная, азотная, основного органического синтеза, пластических масс, нефтехимическая и другие.

Неорганическая химия развивалась более медленными темпами, главным образом как научная основа традиционных отраслей химической промышленности - производства минеральных кислот, щелочей, минеральных солей и удобрений, черной и цветной металлургии, промышленности строительных материалов.

Революция в физике в начале XX века распространилась на химию, биологию и другие области науки, захватив постепенно все сферы познания. Физика, механика, математика, астрономия открыли путь атомной энергетике, электронным вычислительным машинам и управляющим приборам и обеспечили выход человека в космос. Но это было бы невозможно без химии, которая создает новые источники энергии и новые материалы, необходимые для энергетики, электроники, космических кораблей и новых машин. Вместе с тем химия ставит перед производством, культурой, бытом человека еще одну кардинальную задачу - замену старых материалов и старых методов их получения и обработки на новые.

В предреволюционные годы в России крупными событиями явились создание физико-химического анализа академиком Н. Курнаковым и развитие исследований в области химии комплексных соединений, или координационной химии, профессором Л. Чугаевым.

Первыми институтами, созданными в Академии наук вскоре после Великой Октябрьской революции, были Институт физико-химического анализа и Институт по изучению платины и других благородных металлов. Они начали работать уже в мае 1918 года. Их возглавили академик Н. Курнаков и профессор Л. Чугаев. После безвременной кончины профессора Л. Чугаева в 1922 году И. Курнаков стал директором обоих институтов.

Работы Н. Курнакова открыли новый раздел химии, изучающий при помощи физико-химических методов превращения в химических равновесных системах и способы их геометрического изображения. Зависимость между составом и каким-либо свойством, найденная опытным путем, изображается графически в виде диаграмм состав-свойство, а изучение этих диаграмм позволяет делать точные выводы о характере взаимодействия компонентов системы, о природе и границах существования образующих фаз, которые могут быть как индивидуальными соединениями, так и твердыми и жидкими растворами. Эти диаграммы позволяют заглянуть в мир химических превращений и предсказать их характер внутри сложных систем.

Работы Н. Курнакова и его многочисленных учеников сыграли важную роль в получении многих ценных сплавов, в разработке новых металлургических процессов, в освоении минеральных и в особенности солевых богатств нашей страны, таких, как Соликамских калийных месторождений залива Кара-Богаз-Гол. Физико-химический анализ получил широкое развитие и является мощным средством создания новых материалов с ценными свойствами.

Основоположником координационной химии в нашей стране по праву считается Л. Чугаев. Большой размах получили работы по химии комплексных соединений платиновых металлов. Результаты этих исследований были положены в основу создания в стране промышленности драгоценных металлов.

За шестьдесят лет существования нашего государства советские химики активно участвовали в социалистическом строительстве и создании современной химической промышленности, в обеспечении победы в Великой Отечественной войне.

Советские химики совместно с физиками и учеными других специальностей активно участвовали в разработке химических аспектов проблемы расщепления атомного ядра и путей развития ядерной энергетики: в создании методов получения ядерного горючего, отделения плутония и продуктов ядерного распада от не- прореагировавшего урана, разделения изотопов и изучения их физико-химических свойств и т. п.

Для современной неорганической химии характерно развитие структурных исследований с тем, чтобы установить связь между химическим строением и структурой соединения, с одной стороны, и реакционной способностью и физическими свойствами (оптическими, магнитными, электрическими, механическими и др.) -с другой. Свойства каждого неорганического соединения уникальны и могут явиться предметом повышенного внимания с точки зрения использования в народном хозяйстве.

Достигнуты большие успехи в области радиохимии, в синтезе трансурановых новых элементов и разработке оригинальных методов изучения их свойств. Значительно расширена и углублена химия хорошо известных актинидов - урана, тория, нептуния, плутония, люрия, америция и др.

Установилась определенная зависимость между отдельными разделами неорганической химии и областями применения: химия металлов - новые сплавы, конструкционные материалы, сверхпроводники, химия силикатов - строительные материалы, стеклокерамика, цемент и многое другое.

Координационная химия находится в настоящее время в стадии бурного развития. Ее успехи весьма существенны, а возможности практически беспредельны. Принципиально большинство элементов периодической системы в той или иной степени способны к реакциям комплексообразования. Если же учесть, что роль окружения центрального атома могут выполнять атомы, молекулы или ионы как неорганического, так и органического характера, включая макромолекулы, то станет ясным, что число комплексных соединений практически не имеет предела. Безграничные возможности координационной химии позволяют по-новому определить ее место и роль в химической науке.

Комплексообразование широко используется в процессах разделения и тонкой очистки веществ. Большое значение в промышленности приобретает так называемый металлокомплексный катализ. На его основе уже производятся многотоннажные продукты органического синтеза - ацетальдегид, винилацетат и др.

Биокатализ в живых организмах с помощью ферментов, содержащих атомы того или иного металла, возможно, также связан с образованием комплекса металлов с органическими лигандами. Известно, что такие имеющие исключительно важное значение для жизненных процессов вещества, как составная часть гемоглобина крови и хлорофилл зеленого листа растений, являются комплексными соединениями. Роль центрального атома в первом из них выполняет железо, во втором - магний. Комплексные соединения железа, цинка, марганца и других элементов предложены как микроудобрения и для борьбы с болезнями растений.

Наряду с координационной химией интенсивно развиваются и другие разделы неорганической химии. Разработка проблем неорганической химии позволяет подойти к созданию стройной теории химической связи.

Центральное направление в химии легких элементов (от водорода до хлора) - получение энергоемких соединений, то есть концентрированных носителей химической энергии. Здесь достигнуты существенные успехи.

Важное значение для дальнейшего развития сельскохозяйственной науки и практики, медицины и ряда отраслей техники имеют работы наших ученых в области химии фосфора как в части его неорганических соединений (фосфорная кислота, фосфаты и их многочисленные производные), так и фосфорорганических.

Из всех разделов неорганической химии, пожалуй, с наибольшим ускорением развивалась химия редких элементов.

Ныне таблицу Д. Менделеева заполняют сто шесть химических элементов. Однако их представительство в земной коре разное. Первое место по весу принадлежит кислороду - 47 процентов, затем следует кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний, титан. Эти девять элементов образуют более 99 процентов земной коры. Все остальные элементы можно было бы назвать "редкими". Однако к редким относят лишь около сорока элементов. Это название условно и означает, что они, во-первых, мало распространены в природе и, во-вторых, мало освоены - им еще не найдено достаточно широкого применения.

Возможности широкого варьирования характера химической связи в соединениях редкоземельных металлов с неметаллами обеспечивают соответственные возможности варьирования физических и химических свойств этих соединений и получения их с заранее заданными свойствами - электрофизическими, магнитными, оптическими, механическими, огнеупорными и химическими - для различных областей новой техники. Поэтому понятен повышенный интерес к редким элементам. Они еще мало исследованы и таят в себе много непознанного.

Огромное значение приобретают полупроводники, действующие при высоких температурах, и здесь важную роль должны сыграть редкоземельные элементы. Большим достижением последних десятилетий является разработка промышленных методов получения редких элементов. В прошлом служившие лишь своеобразным украшением периодической системы, они постепенно входят в нашу жизнь, и без них нам скоро будет так же трудно обойтись, как, скажем, без железа и поваренной соли.

К редким элементам относятся и инертные, или благородные, газы - гелий, аргон, криптон, ксенон и радон. Репутация благородных у этих элементов сложилась в результате многочисленных и безуспешных попыток связать их в химические соединения.

Использование этих элементов в науке, технике и промышленности как раз и основывалось на их исключительной пассивности. Когда требовалось защитить вещество от какого-либо химического воздействия, его помещали в атмосферу инертных газов. Всем известны криптоновые лампы накаливания, сварка в атмосфере аргона, ксеноновые дуговые источники света в кинопроекционной аппаратуре и др. Но в июле 1962 года было опубликовано первое сообщение о получении твердого химического соединения ксенона, что вызвало сенсацию в ученом мире. Вслед за этим в ряде стран мира (СССР, США, Югославии и других) возобновились интенсивные поиски методов синтеза и исследования соединений благородных газов.

Это событие еще раз показывает, сколь много сулят ученым исследования "белых" пятен, имеющихся на карте познания природы, и сколь много сенсационных открытий ждет науку на этом пути.

Советским ученым принадлежит приоритет в получении и изучении свойств около пятидесяти новых соединений благородных газов из ста пятидесяти соединений ксенона, криптона и радона, известных к настоящему времени и охватывающих все основные классы химических веществ.

Материалы прочно вошли в производство и быт человека. Материалы - понятие очень емкое. Оно охватывает такие разнообразные природные вещества, как камень, глина, песок, дерево, растительные и животные волокна, кожа, а также получаемые переработкой природного сырья металлы и их сплавы, керамика, вяжущие материалы, стекло, полупроводники, диэлектрики, бумага, картон, полимеры, химические волокна и многие другие.

В ряде случаев изделие требует для своего изготовления многих разнообразных материалов. Так, например, современный пассажирский самолет состоит из многих десятков тысяч деталей, для изготовления которых применяется свыше четырехсот металлических и около шестисот неметаллических материалов. Мы часто воспринимаем материалы во многих изделиях как нечто само собой разумеющееся. Нейлон намного больше известен как чулки и плащи болонья, нежели как полимер, находящий разнообразное техническое применение, над созданием которого трудилось несколько поколений ученых и инженеров. Транзистор намного лучше известен как электронный прибор или карманный приемник, а не как полупроводниковый материал, применяемый в этом и многих других приборах. Некоторые материалы приводят к эффектам, выходящим за пределы их стоимости или области применения. Синтетические волокна и ткани привели к огромным изменениям в быту. Некоторые люминофоры, продукты многолетней научно-исследовательской работы физиков, химиков, излучающие свет под действием электронной бомбардировки, сделали возможным создание цветного телеизображения при сравнительно небольшом увеличении стоимости телевизора.

От свойств отдельных материалов часто зависит возможность создания той или иной машины или аппарата. Так, для осуществления космических полетов с человеком на борту весьма большое значение имеют скромные по стоимости материалы, защищающие корпус корабля от сгорания при прохождении через плотные слои атмосферы.

На протяжении длительного пути своей истории человек использовал более или менее легкодоступные природные материалы. Наше время характерно ускоряющимся развитием способов создания принципиально новых материалов, не встречающихся в природе. Прогресс в области органических полимеров для пластиков, каучуков, химических волокон, превышающих по своим свойствам природные, в материалах для электронной техники и радиосвязи, в прочных и легких сплавах конструкционного назначения, в искусственных минеральных удобрениях, в синтезе многочисленных простых и комплексных органических и неорганических соединений привел к рождению новых отраслей промышленности и развитию старых.

Продолжая периодизацию истории материальной культуры по главному материалу эпохи - каменный век, бронзовый век, век железа, - наш век часто по праву называют веком синтетических материалов.

Превращение одних веществ и материалов в другие, обладающие заданным комплексом полезных свойств, было и всегда будет главной задачей химии и химической технологии, возможности которых в этом отношении практически неисчерпаемы. Особенно возросла роль химии и химической технологии в синтезе новых неорганических и органических веществ и создании материалов на их основе. В этой области достигнуты выдающиеся успехи, особенно в последние десятилетия.

Дальнейший прогресс атомной энергетики, вычислительной и космической техники, электроники, химического и общего машиностроения, транспорта, связи, сельского хозяйства и здравоохранения, многих других областей народного хозяйства и самой науки непрерывно требует новых материалов. Надо ли говорить, какие сложные задачи встают в связи с этим перед химией, как расширяется для исследователя спектр исходных веществ и методов получения из них новых соединений и материалов. К примеру, в настоящее время в технике применяются многие тысячи сплавов, в состав которых входит в различных комбинациях более пятидесяти химических элементов.

Наивно было бы думать, что эти комбинации находят по примеру средневековых алхимиков: наугад смешивая и соединяя разные вещества, так сказать, методом проб и ошибок. Но не менее односторонне полагать, что в наши дни все в химии поддается предварительному теоретическому прогнозированию и математическому расчету. Выдающийся французский химик М. Бертло еще в конце XIX столетия отметил, что химия сама создает предмет своего исследования, и эта творческая способность, почти приближающая ее к искусству, отличает химию от описательного естествознания. Думаю, эта мысль не обесценилась и сегодня. И хотя химия в наше время становится все более точной наукой, базирующейся на закономерностях, связывающих свойства вещества с их химическим составом, кристаллической структурой, природой химической связи, искусство синтеза новых химических соединений есть и будет одним из важных условий ее развития. И создание новых материалов, из которых современный человек, в свою очередь, создает "вторую природу", - яркое тому свидетельство. Уже известно около шести миллионов химических соединений. Большинство из них синтетические, то есть результат творческой деятельности ума и рук человеческих. Число их увеличивается. Только в нашей стране ежегодно создается около сорока тысяч новых соединений. Остановимся лишь на некоторых примерах, касающихся неорганических материалов.

Прежде всего необходимо сказать о жаропрочных и сверхпрочных материалах, а также материалах с особыми электрофизическими свойствами. В нашем народном хозяйстве они сейчас применяются очень широко и требуются в больших количествах.

Получен ряд новых тугоплавких веществ на основе окислов редких металлов, разработаны новые методы синтеза окисных и бескислородных соединений, и на их основе созданы высокопрочные огнеупорные материалы и защитные жаростойкие покрытия.

Решена проблема превращения графита в алмаз. На основе нитрида бора создан и выпускается промышленностью сверхтвердый материал - боразон. По твердости он мало уступает алмазу, а по теплостойкости существенно его превосходит. Боразон не теряет своих режущих свойств даже при температурах, при которых алмаз сгорает.

Наука наших дней нашла путь к получению синтетических рубинов, сапфиров, изумрудов, превосходящих по своим полезным свойствам естественные. В последние годы в физическом институте имени П. И. Лебедева АН СССР разработан простой оригинальный метод получения "драгоценных" синтетических камней с ценными техническими свойствами, названных "фианитами".

Как известно, радиотехнической промышленности крайне необходим пьезокварц. Но его природные запасы очень ограничены. Как быть? Ученые ответили и на этот вопрос. Был разработан метод гидротермального выращивания из растворов крупных монокристаллов пьезокварца и организовано их промышленное производство. Природе для выращивания таких кристаллов требовались миллионы лет. Синтезированы новые вещества, необходимые для модуляции лазерного луча и изготовления устройств оперативной памяти. Созданы принципиально новые материалы на основе стекла с повышенной прочностью и термостойкостью - ситаллы. Получены прозрачные и непрозрачные ситаллы для астрономической аппаратуры. В частности, разработаны ситаллы, из которых изготовлены уголковые отражатели для лазерной локации Луны, испытанные в совместной работе с фирмами Франции и показавшие лучший результат, чем кварцевые.

Сверхпластичность - честь открытия этого интереснейшего явления, сделанного в середине сороковых годов, принадлежит советскому академику А. Бочвару. Познание и использование закономерностей сверхпластичного состояния металлов и сплавов имеет большое значение для разработки тугоплавких материалов, позволяет применить новые методы обработки особо хрупких материалов давлением. Любые металлические детали самой сложной формы можно теперь изготовить по новому способу из высокодисперсных гранул, получаемых кристаллизацией металлов в распыленном состоянии в вакууме или среде инертных газов.

Исследован новый класс сплавов системы алюминий - литий - магний, и на этой основе разработан сверхлегкий высокопрочный сплав, не имеющий аналогов за рубежом. Он широко применяется в самолето- и ракетостроении и дает экономию веса конструкций на 10-15 процентов. Сплав запатентован в основных капиталистических странах.

Разработаны новые марки высокопрочной литейной нержавеющей стали. Незаменимыми конструкционными материалами для космической техники и химического машиностроения стали в настоящее время титановые сплавы. Они использовались для изготовления ряда ответственных конструкций. Заметим, что само производство титана началось всего лишь около двадцати лет назад. Создание титановой промышленности - большая победа нашей науки и техники.

Весьма перспективным направлением в получении высокопрочных материалов является разработка композиционных материалов различных типов. Это направление возникло в последнее десятилетие. Все шире применяются композиционные материалы на основе сплавов, керамических масс и пластиков, армированных металлическими, стеклянными, кварцевыми, органическими и графитными волокнами. Эти материалы сочетают свойства легкой, но малопрочной матрицы и высокопрочных волокон. Так, например, композиционный материал - алюминий, армированный борным волокном, по прочности превосходит алюминиевые сплавы, а по удельной прочности даже и титановые сплавы.

Большие количественные и качественные изменения произошли в последние десятилетия в производстве первичных черных и цветных металлов. Научные исследования в области кинетики и термодинамики важнейших процессов восстановления металлов из руд, очистки их привели к созданию новых интенсивных металлургических процессов. В нашей стране были сконструированы и построены самые крупные доменные печи. В декабре 1974 года вступила в строй Криворожская домна производительностью четыре миллиона тонн чугуна в год, что равно всему производству его в дореволюционной России. В широком масштабе проводятся и работы по созданию сталеплавильных агрегатов непрерывного восстановления железа из руд каменным углем, непрерывной разливки стали и прокатки.

Такого рода агрегаты должны в корне преобразить металлургические заводы, исключив коксовые и доменные печи. Это резко снизит капиталовложения, повысит производительность труда, улучшит условия работы обслуживающего персонала и заметно уменьшит загрязнение окружающей среды.

Значительные успехи достигнуты в создании методов получения и освоения промышленного производства элементарных полупроводников, что определяется прогрессом в области химии и технологии веществ особой чистоты. А повышение степени чистоты почти всегда приводило к открытию новых свойств и явлений, к повышению уровня знаний о веществе как форме материи.

Требования к чистоте непрерывно возрастают. Атомная техника в свое время поставила перед наукой задачу создания веществ и материалов, содержащих не более тысячной доли процента нежелательных примесей. Электронная техника увеличила эти требования до миллионных долей. В настоящее время техника передачи информации с помощью волоконной оптики требует кварцевое стекло с содержанием уже миллиардных долей процента примесей железа и воды. Соответственно это вызывает необходимость разработки методов и приборов для анализа микропримесей. Это невероятно трудные задачи.

Достижения в создании предельно чистых материалов и прогресс химии вообще невозможны без успехов химии аналитической. Тончайший анализ сложных смесей, определение ничтожных количеств примесей - все это требует новых методов анализа. Взаимодействие агрессивных веществ ставит проблемы бесконтактного, дистанционного анализа. Непрерывный анализ и контроль необходимы при автоматизации производства.

Газохроматографический, радиоактивационный, рентгенофлуоресцентный, рентгеноэлектронный, масс-спектральный методы анализа - это уже соединение достижений химии, электроники, физики высоких энергий, кристаллографии. И в связи с этим я должен сказать, что вообще в наши дни идет энергичное сближение, взаимное обогащение различных наук, изучающих сокровенные тайны природы. В союзе с физикой и математикой химия стала главной силой познания многих биологических механизмов и расшифровки биологических структур. Именно с помощью химических методов уже расшифрована структура сотен важнейших белков и нуклеиновых кислот, выяснено строение новых антибиотиков, витаминов, гормонов и других важных для всего живого веществ-регуляторов. Получены тысячи новых лекарственных препаратов, созданных путем химического видоизменения природных активных соединений: это новейшие антибиотики, биологически активные белки. Химия сыграла особую роль в расшифровке генетического кода и в синтезе простейшего, но настоящего гена.

Наука, все глубже проникая в микроструктуру материи и необъятные просторы вселенной, обнаруживает новые неизведанные свойства материи

Но и биология, в свою очередь, сполна оплачивает усилия химиков. Наблюдение за процессами в живых организмах подсказывает химии новые идеи, питает творческое воображение исследователей-химиков. Мы уже успешно используем принципы построения биологических макромолекул при создании синтетических полимерных материалов. Новые типы катализаторов на наших химических заводах будут работать на тех же принципах, что и биологические катализаторы-ферменты. Дело в том, что ферменты обладают уникальной способностью ускорять строго определенную, "свою" реакцию и притом в условиях низких температур и обычных давлений. В этой избирательности и непревзойденной активности они значительно опережают все традиционные катализаторы.

Наука, все глубже проникая в микроструктуру материи и необъятные просторы вселенной, обнаруживает новые неизведанные свойства материи. Несомненно, в недалеком будущем наука полностью раскроет тайны фотосинтеза и способы управления им для большего превращения энергии солнечных лучей в потенциальную энергию органического вещества растений с целью увеличения возобновляемых жизненных ресурсов, найдет методы преобразования солнечной энергии с высоким коэффициентом полезного действия, овладеет термоядерной реакцией и обеспечит человека практически неограниченными ресурсами энергии, осуществит синтез белка вне клетки, разработает методы управления наследственностью, создаст методы синтеза всех компонентов пищи чисто химическим путем и способы получения пищевых продуктов, минуя фотосинтез, и сделает много других открытий, увеличивая свою власть над природой, с тем чтобы сохранить и улучшить саму природу, уничтожить на земле голод, нищету, болезни, страх войны и полностью обеспечить материальные и духовные потребности всех людей земли.

На "перекрестках" различных областей науки нас ожидают открытия, способные преобразить производство. Крупные научно-технические проблемы нашего времени - это обязательно проблемы комплексные. Взаимодействие науки и практики можно сравнить с цепной реакцией: новые открытия вызывают к жизни новые производства, а забота о совершенствовании этих производств становится мощным стимулом развития науки.

Во все времена вопрос о том, какие материалы создавать, какие свойства им придавать, был и всегда будет неотделим от вопроса, каким способом это делать. Ответы на этот первостепенной важности вопрос дает технология. Это слово составлено из греческих слов "техно" - искусство, ремесло или производство и "логос" - учение, наука. И дословно и по смыслу "технология" - наука о производстве. Любой, пусть даже самый необходимый, новый материал получает права гражданства лишь тогда, когда создадут для него промышленную технологию. Другими словами, найдут совокупность методов и средств для его дешевого производства в нужных количествах.

Технологию принято подразделять на механическую и химическую. Но в самых разных производствах химические изменения исходных веществ наиболее общие, глубокие и главные. И в развитии химической технологии сфокусированы самые существенные черты развития технологии вообще. Она стала прочным фундаментом не только химической, но и газовой, горнорудной, металлургической, микробиологической, целлюлозно-бумажной, фармацевтической, пищевой, многих других отраслей современного производства.

Цель любого производства: получение конечного продукта при минимальных затратах. Значит, надо выбрать соответствующие этой цели процессы, рациональное оборудование, построить разумную схему соединения машин и аппаратов. Предусмотреть автоматизацию контроля и управления производством. Одним словом, главнейшая задача химической технологии - изыскание наивыгоднейших условий проведения химических процессов в цехах, на заводах и комбинатах.

Это задачи инженера-химика. К сожалению, иногда совершенно несправедливо, неоправданно противопоставляют творческий труд химика-исследователя якобы нетворческому труду химика-инженера. За долгую научную деятельность мне пришлось решать и проблемы "чистой" науки, и прикладные задачи - задачи технологии. Многие инженерные вопросы имеют фундаментальный научный характер. Они не менее сложны в интеллектуальном плане, чем чисто теоретические проблемы. А решения их не менее изящны и приносят не меньшее моральное удовлетворение. Химик-исследователь постоянно добывает все новые знания, синтезирует новые вещества, изучает их свойства, кинетику реакций. Инженер-химик творчески "овеществляет" эти знания, соединяет их с элементами обширных знаний других областей науки: механики, биологии, математики, экономики, кибернетики. Это объединение различных знаний служит инженеру-химику для разработки новых методов производства, новых технологических процессов, аппаратов, для практики. Химик-исследователь познает новое, химик-инженер создает новое. Наибольший успех будет достигнут лишь тогда, когда объединяются усилия исследователей и инженеров, когда они могут по праву разделить этот успех.

Горизонт технологии очерчивают и расширяют прежде всего естественные науки. Но и сама технология в этом процессе не безучастна. Она решительно намечает пути собственного развития. Один из магистральных путей в будущее - создание агрегатов-гигантов, агрегатов большой единичной мощности.

Научно-техническая революция поставила перед технологией задачу исключительно важную: предотвратить загрязнение окружающей среды, сохранить, улучшить природу нашей планеты. К этой глобальной проблеме приковано всеобщее внимание. Да, пока еще созидательные силы природы значительно превосходят производительные силы человека. Растения, микроорганизмы и животные планеты выполняют геохимическую работу, многократно превышающую возможности мировой индустрии. Но силы человека быстро растут! Уже сегодня он способен серьезно нарушить природное равновесие на больших территориях.

Ограничить вмешательство человека в жизнь природы, приостановить индустриализацию? Это невозможно, это не выход из положения. Скорее нелепость. Наоборот, науку и промышленность надо использовать как мощное средство сохранения и увеличения природных ресурсов. Улучшение биосферы возможно! На основе познания законов эволюции биосферы в условиях современного, быстро меняющегося мира мы должны разработать разумную технологию, которая обеспечит не пассивную "охрану", а бережное и умное пользование ресурсами планеты. Современная химия дает возможность вводить отходы и отбросы производства и потребления обратно в круговорот процессов воспроизводства, превращать отходы в ценное сырье. Еще Д. Менделеев указывал: "Главная цель передовой технологии - отыскание способов производства полезного из бросового, бесполезного".

"Основные направления развития народного хозяйства СССР на 1976-1980 годы" предусматривают: "...разрабатывать научные основы технологии с преимущественным использованием замкнутых циклов".

Замкнутые технологические циклы, полностью исключающие вредные "выбросы" в атмосферу и водоемы,- главное орудие борьбы за чистоту планеты. Наша страна - пример решения этих проблем. Можно привести множество подтверждений того, как меры, принятые в данном направлении нашей партией и правительством, претворены в жизнь.

Столица нашей Родины - Москва стала одним из самых чистых городов мира. Из города выведено более трехсот предприятий, загрязнявших атмосферу. Все электростанции переведены на газ. Аналогичные меры принимают во всех крупных промышленных городах страны. Очистительные сооружения на Байкальском целлюлозном заводе полностью исключают возможность загрязнения уникального озера. "Обезврежены" сточные воды аналогичных заводов на Ладоге.

Химическая технология - самостоятельная наука со своими крупными проблемами. Знаменательно то, что развитие химии как науки сопровождалось ее дифференциацией, а химическая технология после отделения от химии, напротив, обрела характер единой науки о производстве. Но, разумеется, ее развитие зависит от фундаментальных исследований, научных открытий.

В дореволюционной России наука была уделом ученых-одиночек. И это при жадной тяге к знанию, созиданию культурных и нравственных ценностей - одном из замечательных свойств нашего национального характера.

В России тех лет низкий уровень производства, отсутствие инженерных кадров и многие другие причины ставили химическую промышленность в полную зависимость от иностранного капитала. Из-за границы ввозилось подавляющее большинство химических продуктов и даже сырье для минеральных удобрений.

Резко изменилось отношение к химической промышленности с приходом к власти народного правительства...

Приравнять транспортировку минеральных удобрений к перевозке хлеба - об этом говорило уже одно из первых постановлений Советского государства. Созыв первого совещания по синтезу каучука, разработка богатств содовых озер в Омской губернии, воссоздание и реконструкция нефтяной промышленности - все это замечательные примеры личной инициативы Владимира Ильича Ленина и его внимательного отношения к перспективам развития химии. В работе "Очередные задачи Советской власти" сказано: "Подъем производительности труда требует прежде всего обеспечения материальной основы крупной индустрии: развития производства топлива, железа, машиностроения, химической промышленности".

Даже теперь представляются почти невероятными темпы, которыми развивалась химическая промышленность после революции. К концу второй пятилетки, в 1937 году, достигнуто пятнадцатикратное увеличение ее продукции по сравнению с 1913 годом. Были построены сотни крупных заводов. К 1940 году наша страна вышла на второе место в мире по производству таких ценных химических продуктов, как серная кислота, минеральные удобрения, красители.

После Великой Отечественной войны химическая промышленность продолжала развиваться ускоренными темпами, опережая многие другие отрасли.

Современная химия многолика и вездесуща. Чем сокровенней тайна живой или неживой природы, тем более необходимо для ее разгадки вмешательство химии. Она простирает свое могущество на познание самых удивительных явлений природы - от процессов в живой клетке до превращения веществ в глубинах земли и океана, на других планетах и в космосе.