Л.А. Блюменфельд Биофизика и Поэзия

K 50-летию кафедры Биофизики

физического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова)

(окончание. Начало в №4/2011 и сл.)

Праздник 30-летия нашей кафедры в 1989 г. кажется мне кульминацией…

30 выпусков (30-й в январе 1990 г) – около 500 российских интеллигентов! Благородное дело – увеличение численности этого уникального класса. 500 представителей этого класса, объединяемых общими воспоминаниями о лекционных курсах, о лекторах, о Беломорской практике, о лучших годах жизни, бывших до «постепенного холода жизни». В кульминации Л.А. передает жезл – заведывание кафедрой В.А.Твердислову. В декабре 1989 г в Пущино, в здании Института Биофизики мы устраиваем грандиозный праздник. В ресторане Пущино более 300 человек. Соединение многих выпусков. Атмосфера всеобщей приязни. Мы с Л.А. настроены элегически. Мы то знаем, что это (как все в жизни) неповторимо. Мы впитываем мгновения. А фотографы С.В.Тульский, С.Савкин (и я тоже…)…. запечатлевают эти мгновения.

Рис. А.Климова

В АУДИТОРИИ 5-19 ФИЗИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА МГУ

Речь Л.А. в аудитории 5-19 Физического факультета о 30-летии кафедры Биофизики (снимки С.Савкина?)

Фазли!

А это в Большом конференц-зале Института Биофизики в Пущино

Представители разных выпусков по очереди занимали места в Президиуме.

18-й выпуск. На трибуне В.А.Коломбет. За столом М.Михайлов, В. Письменский, А.Платонов, Т.Гладышева (Смирнова), С.Петричук Мы оформляли наши праздники стендами с множеством фотографий. Около сотни больших стендов! Все выпуски. Беломорские пейзажи и снимки в лабораториях. В Миассово и на Летних и Зимних биологических школах. Самые большие фотографии – «иконы» – печатал у себя в институте И.Проскуряков. Стенд с силуэтами сотрудников кафедры 1964 года сделан по фотографиям Г.Берестовского – верхний ряд слева направо : А.Н.Заикин, С.Э.Шноль, Л.АП.Блюменфельд, И.А.Корниенко, С.В.Тульский(?); нижний ряд: Г.Н.Берестовский, Г.Н.Зацепина, Н.А.Ляпунова, Т.А.Преображенская, С.Н.Чернов.

А.Ф.Ванин (1-й выпуск). Н.Г.Бибиков(3-й выпуск). А.А.Замятнин (4-й выпуск),

Хорошо смеется Ира Лисовская! (За ее плечом видна Марина Куханова)

В ресторане «Пущино». 23 декабря 1989 г

Л.А. смотрит на меня «с опаской»…

«Широкие линии» не артефакт! Магнетитовые частицы необходимы для нормальной жизни клеток!

В этом, №6 журнала Биофизика, посвященном Л.А., была опубликована большая статья коллектива авторов во главе с Г.Б.Хомутовым. Статья, среди прочего, посвящена тонким «ленгмюровским» пленкам ДНК и обнаружению на этих пленках – мономолекулярных слоях – крупинок… железного магнетита.

Г.Б. окончил кафедру в 1979 году (выпуск №19). Удивительно! Оказывается к этому времени трагическая история «широких линий» была для студентов уже далеким прошлым и в памяти не отложилась. Г.Б. пришел ко мне с только что полученным номером журнала в большом волнении. Обнаруженные им нано-частицы железа образуются при взаимодействии с ДНК! Это же разгадка тайны «широких линий». Он узнал об этой тайне из моей статьи о Л.А.Блюменфельде в этом номере.

Геннадий Борисович Хомутов (фото В.А.Твердислова)

Г.Б. «тут же», в несколько дней, написал замечательную статью о возможном биологическом смысле и механизме образования нано-частиц магнетита в жизни клеток.

Статья успела прямо в следующий (№1 за 2004 г) номер журнала Биофизика, также в значительной части посвященный памяти Л.А.Блюменфельда. Я поместил там свой краткий, «драматургический» комментарий.

В самом деле, получилась удивительная драматургия! Такую пьесу нельзя придумать… Как жаль, что Л.А. не дожил до этих событий. Как странно, что он также не заметил этого смысла в работах Хомутова. (Он о них знал, но «не вникал»). Если бы можно было передавать сообщения «на тот свет»…

В этой статье Г.Б. предлагает интересную гипотезу. Он обращает внимание на то, что в циклах деления клеток ключевым является процесс изменения упаковки ДНК – от плотной компактной, суперспиральной до развернутой. Плотная упаковка в ядре обусловлена комплексами ДНК с катионными молекулами – полиаминами или гистонами. Для перехода к развернутой конформации необходимо изменить состав лигандов. Г.Б. полагает идеальными для этой цели катионы металлов и более всего трехвалентный катион железа. Он пишет: «Центральным местом нашей гипотезы о возможной роли катионов железа в изменении состава и в структурных трансформациях нуклеопротеидных комплексов является идея о том, что ионы железа обеспечивают изменение состава комплексов, образуемых фосфатными группами ДНК, эффективно конкурируя и замещая аминогруппы органических лигандов в таких комплексах. Доставка катионов железа к компактизованной ДНК (в том числе адресная доставка к определенным участкам нуклеопротеидных комплексов на ДНК) может быть обеспечена переносчиками железа различной природы, при этом включение железа в комплексы с ДНК может происходить по механизму обмена и замещения лигандов. После стадии конкурентного вытеснения органических лигандов (полиаминов, гистонов или других белков) из комплексов с ДНК катионами железа встает вопрос об удалении самих катионов железа и получении свободной ДНК. Эта задача может решаться путем изменения заряда связанных с ДНК ионов железа в ходе окислительно-восстановительных реакций и их перехода в мобильные комплексы. Также возможно образование и последующее удаление слабозаряженных железосодержащих наночастиц из катионов железа, образующих комплексы с молекулами ДНК. Нами продемонстрирована возможность включения катионов Fe³⁺ в планарные комплексы ДНК-амфифильный поликатион и получения организованных цепочечных ансамблей наночастиц оксида железа (магнетит и маггемит, диаметр 2 - 5 нм) в таких системах при нормальных условиях (комнатная температура, атмосфера воздуха) под действием восстановителей (использовались борогидрид натрия или аскорбиновая кислота) при повышенных значениях рН … Вполне возможно, что широкие линии сигнала ЭПР, открытые Л.А. Блюменфельдом с сотрудниками в препаратах ДНК, интенсивность которых коррелировала с процессами деления клеток, обусловлены магнитными наночастицами оксидов железа, образующимися в процессах трансформации нуклеопротеидных комплексов на начальных стадиях деления клеток…»

Замечательно красивая картина! Железо оказывается необходимым участником клеточного цикла. Образование магнетитовых частиц – обязательное следствие деления клетки. И, совсем замечательно, – клеточный цикл тесно сопряжен с циклическими измерениями окислительно-восстановительного потенциала! Тем самым «феномен широких линий» оказывается проявлением фундаментальных биологических процессов.

В подтверждение этой картины Г.Б. приводит экспериментальные данные из своих ранее опубликованных работ на пленках ДНК. Но наиболее полная картина представлена в обзоре. Здесь приведено детальное описание полученных Г.Б.Хомутовым результатов по синтезу магнитных наночастиц оксида железа в комплексах ДНК с участием реагентов исключительно биогенной природы - источников железа (ферритин) и восстановителей (аскорбиновая кислота) при нормальных условиях (физиологические значения рН~7.5, комнатная температура, атмосфера воздуха). «… Наночастицы магнетита в наших экспериментах образуются из ионов железа, перенесенных от молекул ферритина на иммобилизованные комплексы молекул ДНК, в ходе последующих окислительно-восстановительных процессов, инициируемых аскорбиновой кислотой, и взаимодействий образующейся неорганической нано-фазы с лигандами. Наночастицы магнетита, как известно, обладают магнитными свойствами [28], которые могут проявляться, в том числе, в резонансном поглощении СВЧ-излучения. Такие магнитные наночастицы в принципе могут обусловливать эффект «широких линий сигнала ЭПР», обнаруженный Л.А. Блюменфельдом с сотрудниками в препаратах ДНК и в клеточных культурах на определенных стадиях деления клеток …

Таким образом, в результате проведенного исследования процессов образования наночастиц оксидов железа в системе, включающей иммобилизованные комплексы ДНК и биогенные реагенты, установлено, что в системе, включающей ферритин в качестве источника ионов железа и аскорбиновую кислоту в качестве восстановителя, происходит образование наночастиц магнетита Fe₃O₄ с доминирующими характерными размерами 2-3 нм. Полученные результаты указывают на возможность формирования магнитных наночастиц оксида железа на молекулах ДНК или их комплексах с полиаминами в биологических системах при соответствующих условиях, обеспечивающих наличие и доступность источников ионов железа и восстановителя. Такие процессы в принципе могут иметь место в ходе некоторых биогенных физиологических или патологических процессов в живых системах, включающих метаболизм железа, окислительно-восстановительные процессы, регуляцию стадий клеточного цикла и процессов с участием ДНК. В результате таких процессов образования стабильных нанофазных оксидов железа возможна нейтрализация ионов железа (находящихся в избыточном количестве или в ненадлежащем месте) в биологических системах и тем самым предотвращение их участия в патологических окислительно-восстановительных процессах. В частности, такие процессы могут являться элементами защитных реакций живых систем от факторов, приводящих к образованию активных форм кислорода и обусловленных редокс-активными ионами железа».

Эти слова Г.Б.Хомутова, его представления о необходимости образования магнетитовых частиц в процессах клеточного деления, чрезвычайно волнуют меня. Передо мной картины конца 50-х – середины 60-х годов. Счастливые лица открывателей необычайного явления. Напряженные дискуссии. Страсти. Разочарования. Драматические события. И почти некому рассказывать о них... . Но тут открывается еще один аспект:

Валерий Иванович Иванов – аскорбиновая кислота – восстановление комплексов металл-ДНК и способность ДНК к репликации…

Упоминание Г.Б.Хомутовым аскорбиновой кислоты сразу же вызывает ассоциацию с работами Валерия Иванова 60-70-х годов. Работ также с драматической подоплекой.

В 1963 году, в самый разгар тяжелых переживаний Л.А. от реакции «научного сообщества» на «широкие линии» в спектрах ЭПР, Валерий Иванов, теперь уже «вполне стабильный» сотрудник Института Молекулярной биологии, был «охвачен идеей» - комплексы ДНК с железом и медью необходимы для процесса репликации ДНК. И эти комплексы функционируют при восстановлении их аскорбиновой кислотой. Независимо, пока он раздумывал над этой идеей, похожую гипотезу опубликовали в Украинском биохимическом журнале Б.И.Гольдштейн и В.В.Герасимова. В этой гипотезе, возможно, содержались ключи к объяснению волнующих тайн – такой тайной является биологический смысл аскорбиновой кислоты. Сотни лет известна цинга. Более ста лет ясно, что витамин С жизненно необходим. Сотни лабораторий исследовали роль этого витамина. Сцент-Дьердьи получил Нобелевскую премию за установление идентичности аскорбиновой кислоты и витамина С. Но зачем она в организмах? Чтобы коллаген сшивать – чтобы не расползались коллагеновые структуры и из десен не выпадали бы зубы и не рвались бы сухожильные связки? Наверное, для этого. Но она универсальна – без нее не могут жить и те, кому коллаген не важен. Зачем-то она накапливается в надпочечниках… Зачем-то она синтезируется в растениях (чем мы пользуемся!). И вообще – ее единственное обсуждаемое свойство – способность восстанавливать разные вещества, необратимо отдавая свои два водорода. Необратимо. Ее все время нужно синтезировать заново. Не все это умеют. Для тех, кто не умеет – она витамин. И чего тут особенного – восстановительная способность! Вполне бы хватило для этого цистеина (глютатиона и пр.). Наверное, дело в том, что это такой восстановитель, пространственная структура которого приспособлена к специфической функции!

В.Иванов увидел сходство этой структуры с нуклеиновыми основаниями и предположил, что комплекс аскорбиновой кислоты с железом или медью специфически взаимодействует с ДНК, обусловливая ее способность к репликации.

Нужно напомнить, что восстановление нуклеиновых оснований – нарушение сопряжения в кольцевых структурах, как ясно из приведенной выше статьи Л.А. и М.И.Темкина, – резко изменяет ионизационную структуру молекул, и, следовательно, изменяет их способность образовывать комплементарные пары, и, следовательно, может способствовать «расплетанию» двойной спирали, необходимого для репликации… Аскорбиновая кислота в комплексе с железом и медью, как условие репликации ДНК!

Чистая «игра мысли»! Замечательно красивая мысль. Валерий был взволнован этой картиной и пошел к директору (Института Молекулярной биологии!) – В.А.Энгельгардту. Но, великий человек, был против «умозрений» и... не рекомендовал статью в печать.

Статью В.Иванову помог опубликовать Л.А.Блюменфельд - это было в 1965 году. Многие десятилетия потом В.И.Иванов не оставляет эти идеи. Он сам и вместе с Л.Е. Минченковой опубликовал много работ по этой проблеме В самом общем виде теперь ясно, окислительно-восстановительные изменения состояния комплексов железа (меди) с ДНК могут быть регуляторами клеточных циклов. Тем самым соединяются две великих ветви биохимии – окислительно-восстановительные процессы метаболизма и процессы преобразования наследственной информации.

Прошло несколько десятилетий. (Авторы новых идей живите, пожалуйста, как можно дольше!) – В 2004 году произошло замечательное событие. Роберт Клевеч и сотр. обнаружили, что многие сотни (многие тысячи!) генов дрожжей «включаются» и «выключаются» синхронно в зависимости от окислительно-восстановительного состояния клетки. Это состояние изменяется с четким 40-минутным периодом. Разные группы генов активируются на разных фазах этих колебаний. Этот вновь открытый вид колебаний, связывающий метаболизм и «геномику» сопровождается «включением» и «выключением» репликации ДНК!

Итак, почти (!) ясно, что, в самом деле, окислительно-восстановительные реакции изменяют состояние реагентов, изменяют – разрешают или запрещают – осуществление ими их функций. Репликация ДНК управляется изменениями редокс-условиями в клетке. Условиями, определяющими возможность обратимого восстановления нуклеиновых оснований при взаимодействии восстановителей (аскорбиновой кислоты, глютатиона) с металлами переменной валентности –железом или медью.

Осталось совсем немного – показать, что «широкие линии» в спектрах ЭПР появляются и исчезают с периодом Genome-wide oscillation. Осталось только измерить эти спектры в должной постановке опытов. И быстрее сообщить Блюму результаты…

-оОо-

«Научное сообщество» еще не отреагировало на статьи Хомутова и многолетние работы В.И.Иванова. Но деться некуда. Отреагирует.

Идеи прекрасны. Множество нитей переплетено в них. И смысл «широких линий» и ранее неизвестное назначение ионов железа в клетке. И возможная роль аскорбиновой кислоты (без которой м.б. нельзя избавиться от образовавшихся магнетитовых нано-частиц). И даже сентенция А.П.Чехова, говорившего, что в человеке слишком мало железа и много фосфора…

Совсем ли завершилась эпопея «широких линий»? Чтоб совсем – этого не бывает. Можно ожидать здесь еще множество интересных «поворотов темы». Но эта эпопея наполнила многие десятилетия жизни Л.А.Блюменфельда особым напряжением. Здесь была и радость открытий и интеллектуальные озарения и тяжесть «разоблачений» и недоверия. Здесь проявились характеры и определились жизненные траектории многих людей. Как жаль, что Л.А немного не дожил до счастливого финала.

-оОо-

В рассказе о жизни Л.А.Блюменфельда я сделал акцент на жизни кафедры Биофизики и на драме “широкие линии». Мне очень близка эта драма. Драма открытия магнетитовых структур в живых клетках должна сохраниться в истории науки. Сохраниться не только из-за важности этого открытия, но и как типичный пример трудности на пути нового знания. Пример, уроки которого могут помочь будущим открывателям нового. И главный из них – призыв к стойкости!

Ясно, что в биографии Л.А. есть много других сторон. Я их почти не затрагиваю. Среди них его работа, начиная с середины 50-х, в Институте Химической Физики АН СССР и затем в отделившемся от него Институте Биохимической Физики РАН. Его роль в этом институте была чрезвычайно существенной. Я не пишу об этом – не являюсь непосредственным свидетелем.

Есть такой показатель прижизненного значения человека – его похороны. Сотни людей – сотрудники разных научных институтов, студенты и преподаватели университета, многочисленные друзья хоронили Л.А. Сколько замечательных речей прозвучало. Доносятся ли эти речи до умершего? Нам кажется, что доносятся. Не может быть, чтобы так, в самом деле, исчезала жизнь, полная мыслей, чувств, страстей. Чтоб исчезала душа. Всех нас волнует это. Л.А. много раз обращался к этим мыслям:

Что значит «Я»? Ответа нет.

Молчит сознание мое.

Придется за ответом мне

Уйти опять в небытие.

(23.11.1995)

Он ищет ответ на этот вопрос «там». А мы еще здесь… Мы еще здесь ищем ответы на такие вопросы…А пока – стоит у меня на столе деревянная скульптура «Журавль и лисица»…

Но зелено вечное дерево жизни

Поэзия Биофизики. Кафедра Биофизики к 50-и летнему юбилею.

Университет и ФизТех. Университет и академические институты. Ответственность перед страной.

Самым ценным наследством Л.А.Блюменфельда является создание кафедры Биофизики на Физическом факультете. Мы приближаемся к ее 50-летию. Прошло уже много лет, как Л.А.Блюменфельд передал «жезл» В.А.Твердислову. Прошло много десятилетий со времени отборочного собеседования (1960г.!) студентов будущего 4-го выпуска кафедры. За это время и этот черноволосый юноша превратился в седого профессора. Мы отмечаем теперь и его юбилеи…

Черноволосый юноша превратился в седого профессора. (фото С.Савкина)

Символическая передача В.А.Твердислову руководства кафедрой (фото С.Савкина)

Л.А. оставил должность, но почти до последних дней участвовал в жизни кафедры. (фото С.Савкина)

Поздравления В.А.Твердислова с 60-летием . Ректор В.А.Садовничий и декан В.И.Трухин. (фото С.Савкина)

Облик и стиль кафедры сохраняются. Усложнилась жизнь. Резко уменьшилось финансирование. Но не прекращаются удивительные открытия в нашей науке. Не уменьшается стремление студентов-физиков принять участие в этих открытиях. И мы приветствуем новые поколения!

Как и много лет ранее, на кафедре сейчас работает 19 сотрудников, из них 9 профессоров - докторов наук, 8 кандидатов наук. На 3-6 курсах обучается около 100 студентов, в аспирантуре – примерно 15 человек. За 50 лет кафедра выпустила около 800 специалистов биофизиков. Все эти годы при распределении по кафедрам студентов 3-го курса на факультете самый большой конкурс – на кафедре биофизики.

Все знают смысл слова «физика»: физика – это наука о природе. Биофизика по смыслу слова – наука о живой природе, или, с еще более глубоким смыслом, – наука о природе жизни. Это наиболее общая биологическая «дисциплина». Возникновение жизни во вселенной – закономерное следствие физической эволюции. Согласно современной космологии современная вселенная – результат ее эволюции от момента Большого взрыва.

Только поэт Георгий Гамов мог вообразить эту, не входящую, на самом деле, в сознание картину. Не будем заниматься «не своим делом». Поверим, что открытие реликтового излучения подтверждает идею расширяющейся вселенной и Большого взрыва. Оставим профессионалов мучиться в поисках «темной материи» и «темной энергии». Нам достаточно знать, что на определенной стадии космологической эволюции, после возникновения звезд и галактик возникла жизнь. Нам важно знать, что среди физиков есть поэты, провозглашающие «антропный принцип» – неизбежное, закономерное возникновение человека. Чистая поэзия! Примем ее (вслед за Л.А. Блюменфельдом).

Физику от биофизики отделяет как раз момент возникновения жизни. Момент резкого изменения принципов эволюции Вселенной. До этого момента эволюция совершалась только в направлении роста энтропии – из менее вероятных состояний к более вероятным. С этого момента в части Вселенной возникло новое явление – развитие в сторону все менее вероятных образований. Успокойте хранителей незыблемых законов! Законы термодинамики не нарушаются – возникает поразительный «механизм» сопряженного преобразования энергии», когда за счет роста энтропии (уменьшения свободной энергии) в одной части системы, растет свободная энергия (уменьшается энтропия) в другой. Я, сколько удалось, подробно рассмотрел этот «механизм» в своей книге «Физико-химические факторы биологической эволюции», опубликованной в 1979 г.

Это и есть момент возникновения жизни. Формы жизни могут быть и оказываются чрезвычайно разнообразными, но все они, все дальнейшие преобразования – этапы биологической эволюции. Этот критический момент – следствие открытого Н.К. Кольцовым и Н.В. Тимофеевым-Ресовским механизма «конвариантной редупликации» полимерных молекул. А сами эти молекулы с неизбежностью возникают по «нормальным», «добиологическим» законам химии и физики. Жизнь возникает с неизбежностью. Часть вселенной за счет механизма сопряжения вырывается из ограничений 2-го закона термодинамики, и возникает Поэзия жизни – с множеством потрясающих воображение форм, функций, взаимоотношений. И вот появляется «антропос» – человек – часть Вселенной, ее продукт, который поднял голову к небу и увидел звезды. Вселенная создала познающий ее разум! Есть ли более высокая поэзия?

Ну, а биофизика должна все это понять. Нужно найти «физический смысл» в биологии, понять природу энергетического сопряжения, механизмы превращений веществ, физику формообразования, механизмы функционирования возникших в ходе эволюции образований, закономерности взаимодействий компонентов биологических систем. За этими осознано обобщенными понятиями – «целые науки»: биохимия, физиология, эмбриология, генетика, микробиология, зоология, ботаника с их ответвлениями и разделами. И всюду – общие математические закономерности. Общие настолько, что динамика популяций, количественная теория естественного отбора, иммунология или злокачественный рост могут описываться почти идентичными дифференциальными уравнениями. И все это биофизика. Ясно, что это необъятная наука. Ясно, сколь трудна и ответственна задача университетской кафедры биофизики. Я подчеркнул «университетской». Сейчас существуют кафедры с таким названием в разных ВУЗах и на разных факультетах, но только на физическом факультете должна быть столь общая наука: нужен мощный фундамент физики для такой биофизики.

В 1946 г в Московском университете был создан физико-технический факультет, который в 1951 г. превратился в «Физтех», ставший институтом с чрезвычайно интенсивными и целеустремленными курсами подготовки специалистов. Задачей Физтеха была возможно более быстрая подготовка высоких профессионалов в точно определенных областях знания и их приложений: в атомной промышленности, исследованиях космоса, авиации. Потом к ним прибавилась молекулярная биология с ее огромными технологическими перспективами.

Принцип Физтеха: возможно более раннее вовлечение студентов в настоящую научную работу в самых передовых научных лабораториях. Обычно студенты уже с 3-го курса погружаются в узкую профессиональную область и достигают высокого профессионального уровня к концу курса. Так и было задумано. Однако этот принцип ограничивает возможности творческой ориентации выпускника.

Задача университета: подготовка исследователей, не только умеющих работать в уже определившихся направлениях, но способных искать новые пути и находить ассоциации в разных отраслях знания. В результате выпускники Физтеха – специалисты, сразу готовые решать профессиональные задачи, а выпускники университета очень часто осваивают профессиональные навыки лишь после окончания обучения и не без мучений выбирают свой путь в науке.

Оба метода подготовки нужны государству. Но мне не раз приходила в голову аналогия с разделением птиц на «птенцовых» и «выводковых». Птенцы выводковых очень скоро, практически сразу после вылупления из яйца, ведут активный образ жизни, клюют корм, знакомятся с местностью и прячутся от опасности. К выводковым относятся, например, куропатки и рябчики. Это выпускники Физтеха. Птенцовые появляются из яйца беспомощными, часто с неоткрытыми глазами. Кормят и защищают их родители. Не могу забыть: в Якутии, в районе Батыгая, на вершине лиственницы – огромное гнездо беркута. В нем – один птенец величиной с родителей, жалобно пищит, трясет крыльями. Родители приносят ему зайцев, он с жадностью разрывает их и ест. Обрывки заячьих шкур валяются под деревом. Он пищит и просит еще и еще. Жалкое и даже неприятное зрелище. Но вырастает орел… Это идеал Университета…

Вот и приходится нам все время заботиться о питании наших студентов возможно более полным набором принципиальных знаний и даже удерживать их от ранней специализации. И волноваться: вот на горизонте появилось новое направление «протеомика» – кто бы прочел курс? Вот поразительные новости в исследованиях мозга – нужны обзорные лекции. Вот «весь мир» занят биоинформатикой, идет выяснение смысла прочитанных генетических текстов. Мы не можем оставлять студентов без биоинформатики. Из применения дифференциальных уравнений к решению биологических задач возникла синергетика – нужно усилить курс нелинейной динамики!

Не все с равной эффективностью воспринимается студентами данного курса. Но хотя бы общее представление о всех направлениях современной науки выпускники университета иметь должны. Они вовсе еще не становятся готовыми специалистами-исследователями по окончании университета. Им бывает нужно еще 2–3 года для созревания. Часто их никто уже не кормит интеллектуальной пищей в это время, и им труднее, чем птенцу беркута.

В этой «птенцовой» педагогике на кафедру ложится большая ответственность. В старой альтернативе студент – «сосуд, который нужно наполнить знаниями, или факел, который нужно «зажечь»… Мы за факел. Конечно, не так упрощенно. Фундамент знаний необходим. Но более всего необходима способность постигать новое знание и после окончания университета. Мы понимаем, это – чистый идеализм. Все индивидуально. Лишь небольшое число наших выпускников склонно и способно к действительно самостоятельной творческой работе. Не менее нужны высококвалифицированные профессионалы, работающие в направлениях, уже ставших «магистральными». Для их подготовки как раз и недостаточны силы университетских кафедр. Для этого нужные разнообразные и капитальные практикумы с новым и новейшим оборудованием. Для этого нужно немыслимо большое финансирование. Для этого нужен союз с исследовательскими институтами Академии наук. Этот союз также одна из главных задач кафедры.

Эти задачи определяют университетское своеобразие научных исследований. Мы должны, сколько удается, широко представлять фронт исследований нашей науки. Поэтому, в отличие от тематики научных исследований в академических институтах, тематика исследований сотрудников университетских кафедр должна быть разнообразной. Это видно и на спектре исследований нашей кафедры.

По масштабам физического факультета кафедра биофизики небольшая, но исторически сложилось так, что исследования ее сотрудников перекрывают значительную область фундаментальной и прикладной биофизики. Значительные достижения имеются в области изучения физических механизмов преобразования энергии в биологических системах, радиоспектроскопии биологических объектов, физики ферментативного катализа, биофизики мембран, исследования водных растворов биомакромолекул, изучения процессов самоорганизации в биологических и модельных системах, регуляции основных биологических процессов, в области медицинской биофизики, экологии, нано- и биоэлектроники и т.д. Многие годы кафедра биофизики сотрудничает с университетами и ведущими научными лабораториями Германии, Франции, Англии, США, Польши, Чехии и Словакии, Швеции, Дании, Китая, Египта, Монголии.

При относительно небольшой численности наших сотрудников диапазон исследуемых проблем очень широк. Эти широта и разнообразие тематики видны и в приводимом далее кратком представлении сотрудников кафедры и их научных трудов.

Первым, в этом обзоре, естественно, является Всеволод Александрович Твердислов (выпуск №4). Вся его жизнь связана с физическим факультетом. Вот уже более 20 лет весь комплекс кафедральных проблем – его ответственность и забота. Здесь мало быть просто хорошим лектором или успешным исследователем. Наши студенты должны ощущать внимание и заботу – должно быть на Земле такое место.

Когда-то самые активные молодые люди шли в комсомол. Там было много замечательного. Главное – настроение дружеского коллектива. Твердислов в те годы был секретарем комсомольской организации факультета. Оттуда и навыки общения. Там развился у него талант общения со студентами. Стоит напомнить, что В.А. Твердислов в 1967 г. организовал первый в СССР студенческий реставрационный отряд, начавший восстановление монастыря на Соловецких островах.

Тогда же проявились научные таланты В.А. Я хорошо это помню – он был в первом десанте в Пущино и сделал замечательную дипломную работу, посвященную центральной проблеме биофизики – роли и механизмам разделения в клетке одновалентных катионов. С начала XX в., со времени работ Ж.Леба и Н.К. Кольцова и многих после, известно, что внутри клетки концентрация ионов калия много больше концентрации ионов натрия, а вне клетки соотношения обратные. Одновалентные катионы – трудный объект для аналитической химии – их очень трудно различать даже качественно. А мы, живые существа, тратим на поддержание этих соотношений значительную часть потребляемой энергии. Тратим и используем ионные градиенты для реакций на внешние воздействия, нервный импульс и (поэзия!) для процесса мышления.

Тут множество вопросов: Как мы их различаем? Как создаем эти градиенты? Как используем? За ответы на эти вопросы присуждено несколько Нобелевских премий. Но остался «абстрактный» вопрос: почему в эволюции была выбрана эта пара? Да еще похожий по электрохимическим свойствам на натрий – ион двухвалентного кальция. А еще вопросы чрезвычайной остроты – предмет ожесточенных дискуссий: эти одновалентные катионы в клетке свободно растворены в протоплазме или связаны (как ионы кальция) с белками? Эти вопросы и варианты ответов на них – предмет первых работ Твердислова. В 1973 г. он защитил диссертацию «Параметрический насос и активный транспорт ионов в клетках», ему была присвоена ученая степень кандидата физ.-мат. наук по специальности «биофизика». В 1983 г. он защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физ.-мат. наук по специальности «биофизика» «Параметрические и структурные механизмы регуляции переноса ионов, молекул и молекулярных комплексов в мембранах».

Но вопросы о происхождении различий в концентрациях одновалентных катионов внутри и вне клеток остались. В поиске ответов на них В.А. обратился к временам возникновения жизни, образования клеток, возникновения клеточных мембран, к анализу свойств первичного океана. Эти проблемы он обсуждает в читаемых им лекционных курсах. Читал курсы лекций «Физическая химия» на кафедре биофизики, «Общая физика» на факультетах фундаментальной медицины и биоинженерии и информатики МГУ. В настоящее время читает курсы: общефакультетский курс «Введение в биофизику», кафедральный - «Биофизика мембран», курс «Биофизика» на факультете биоинженерии и биоинформатики МГУ.

Не менее глубока проблема хиральности – странное предпочтение организмов левых аминокислот и правых углеводов. Сколько мыслителей, после Пастера и Вант-Гоффа, «сложили здесь головы»! Ну, нет никаких физических преимуществ у левых аминокислот перед правыми – поэзия симметрии во вселенной, поэзия исходного разделения на «правых» и «левых»! На самом ли деле нет никаких физических различий? Хорошо ли это исследовано? И тут Твердислов, и за ним профессор Леонид Владимирович Яковенко, обратились к первичному океану. К удивительным свойствам поверхностной «пленки» водной поверхности океана, оказавшейся способной различать катионы и отличать «левое» от «правого».

Это яркая иллюстрация пионерских работ. Тысячи исследователей читают генетические тексты и расшифровывают структуры белков с разрешением в один атом. Тысячи выясняют природу и механизмы преобразования энергии в растениях при фотосинтезе. Тысячи работают в направлениях принятых актуальными. Но кто-то должен прокладывать совсем новые пути.

Я не раз говорил о соотношениях «геологов» и «ювелиров». «Геологи», после глубоких размышлений, отправляются в тайгу, в горы, в пустыни – в трудные экспедиции. Без гарантий успеха, истязаемые гнусом и комарами, они (если повезет) подтверждают свои предположения. А потом – рев драги, потоки мутной воды, холод, резиновые сапоги и брезентовая роба, и на лотке – невзрачные камешки – алмазы. А потом ювелиры шлифуют алмазы, и получаются брильянты. На праздниках по случаю выдающихся достижений редко бывают первооткрыватели. В смокингах с галстуками «бабочкой» там доминируют ювелиры и их начальники. Где-то на дальнем краю стола иногда виден и геолог, без смокинга, стесняющийся своего «не вполне светского» вида.

Ну, это я увлекся – Твердислов и Яковенко прекрасно выглядят в смокингах… Их работы находят все больше читателей и последователей.

В.А. окончил кафедру в 1964 году и был оставлен на факультете в должности старшего лаборанта. Затем работал младшим научным сотрудником, старшим преподавателем, начальником курса, доцентом, заместителем декана, профессором кафедры С 1989 года он заведует кафедрой биофизики.

В.А.Твердислов - заслуженный профессор МГУ (1999), лауреат Ломоносовской премии (2001), член ученого совета физического факультета. В.А.Твердислов - действительный член РАЕН (2001), почетный профессор Белградского университета, заслуженный деятель высшей школы ГДР, член редколлегий журналов «General. Physiology and Biophysics», «Биофизика», «Вестник Московского университета. Серия: физика и астрономия». В.А.Твердислов является председателем докторского диссертационного совета по биофизике и экологии при МГУ (на физфаке), заместителем председателя другого докторского диссертационного совета по биофизике (на биофаке).

Как казано выше, научные интересы В.А.Твердислова связаны с биофизикой мембран, с изучением роли неорганических ионов в биологических системах, механизмов их переноса через клеточные и модельные мембраны с помощью ионных насосов и через ионные каналы, изучением электрических эффектов на границе раздела электролит-воздух. Им была предложена и экспериментально разработана модель параметрического разделения жидких смесей в периодических полях в гетерогенных системах. Часть его работ посвящена выяснению механизмов взаимодействия белков вируса гриппа, а также атерогенных и антиатерогенных липопротеидов плазмы крови с модельными липидными мембранами.

Около 30 лет назад В.А.Твердислов высказал гипотезу, согласно которой возникновение характерных для живых клеток ионной и хиральной асимметрий связано с поверхностью мирового океана. Затем эта гипотеза была развита и экспериментально обоснована. Суть ее состоит в том, что асимметричное и неравновесное распределение катионов между первичной клеткой и средой а также хиральная асимметрия аминокислот и углеводов, характерные для биологических систем, возникли при спонтанном замыкании липидных пузырьков-везикул в «первичном бульоне» древнего океана в ходе образования аэрозолей, включавших морскую воду из тонкой «холодной» поверхностной пленки. Показано, что в отсутствии термодинамического равновесия между раствором и воздухом поверхностный слой обогащается ионами калия, а также одним из энантиомеров рацемической смеси аминокислот.

В последние годы им проводятся теоретические исследования в области экологии, связанные с синергетическими аспектами самоорганизации в экосистемах и эволюции биосферы, а также с проблемами регенерации почв как активной среды после антропогенных воздействий, а также с проблемами хиральной безопасности биосферы.

Профессор Энно Куставич Рууге – выпускник кафедры ускорителей ядерного отделения, был (вместе с С.В. Тульским и И.Г. Харитоненковым) направлен к нам на вновь создаваемую кафедру в 1960 г. Под руководством Л.А он защитил кандидатскую диссертацию…. , а в 199… – докторскую….. Замечательно, что первая научная статья сотрудников новой кафедры – это его работа по влиянию D2O на агрегацию клеток губок. Многие годы он возглавляет лабораторию …..в Кардиологическом центре. В этой лаборатории идут исследования преобразования энергии в митохондриях в нормальных и патологических состояниях (сердца). В этих исследованиях широко применяется весь арсенал методов радиоспектроскопии. На кафедре он наследник Л.А. в лекционном курсе «Магнитные свойства молекул. Методы магнитной радиоспектроскопии в биофизических и медико-биологических исследованиях».

Научные интересы Э.К– биоэнергетика, биофизика мембран, физические аспекты патогенеза заболеваний сердечно-сосудистой системы. Основные работы посвящены изучению свободнорадикальных центров и активных форм кислорода в клетках миокарда, выяснению молекулярных механизмов действия биохимических и физико-химических факторов на образование активных форм кислорода в ткани миокарда, поиску путей предотвращения повышенной генерации свободных радикалов в условиях окислительного стресса, исследованию взаимосвязи между образованием в клетках сердечной мышцы оксида азота, пероксинитрита и свободных радикалов кислорода в условиях окислительного стресса. Таким образом, научной группой профессором Рууге успешно развивается направление «медицинская биофизика».

Профессор Александр Константинович Кукушкин (выпуск № 2) когда-то был для меня «эталонным» студентом-отличником физфака: все знал, все успевал, был собран и дисциплинирован. Он унаследовал от Л.А. Блюменфельда курс лекций и семинаров «Квантовая химия и строение молекул» и курс «Методы расчета сложных молекул». Кроме того, А.К. читает курсы «Биофизика фотосинтеза и экология» и «Оптические свойства сложных молекул». <…> А.К. автор многих работ по физике фотосинтеза и книги, написанной вместе с Л.А. Блюменфельдом по их лекционному курсу.

Область научных интересов А.К. – биофизика фотосинтеза, физика первичных процессов образования заряженных состояний в фотосинтезе, регуляторные процессы в растительной клетке. Им разработана теоретическая модель световых и темновых процессов фотосинтеза, учитывающая взаимосвязь фотофизических процессов и биохимических процессов синтеза сахарозы. Модель описывает известные экспериментальные результаты и предсказывает ряд новых режимов и явлений в фотосистемах. Группа Кукушкина занимается изучением физических проблем, связанных с различными стадиями фотосинтеза высших растений. К ним относятся: теоретическое описание изменения во времени возбужденных состояний светособирающих пигментов, кинетика и механизмы переноса электронов, теоретическое описание регуляции фотосинтеза.

Наталия Георгиевна Есипова – абсолютно уникальная личность. Выпускница кафедры физики твердого тела, она, вслед за Н.С. Андреевой, стала пропагандистом рентгеноструктурного анализа белков в нашей стране. Ее знания необъятны. Ее исследования структуры коллагенов и взаимодействия этих белков с водой фундаментальны и широко известны. Ее уникальность – в чувстве ответственности за все происходящее в нашей науке. Она совершенно бескорыстно берет на себя множество обязанностей. Среди них – должность ответственного секретаря журнала «Биофизика». По этой должности она читает и редактирует все статьи, направляемые в журнал (и, также поэтому, знает все разделы биофизики). Много десятилетий она читает студентам 5-го курса лекции по «Физике биополимеров». Ее собственные исследования посвящены преимущественно этим проблемам. Среди прочего, в ее «амплуа» – «спасение» студентов и аспирантов, испытывающих трудности в осуществлении своих диссертаций и дипломных работ.

Заслуженный профессор МГУ Валентин Иванович Лобышев (выпуск №6) дипломную работу выполнил в Пущино. Она была посвящена диэлектрическим свойствам водных растворов…. Его кандидатская и докторская диссертации посвящены биологическим изотопным эффектам D₂O. Проблемы аномальных свойств воды, удивительных структур из соединенных водородными связями молекул – предмет его постоянного интереса и исследований. Его лекционные курсы «Статистические методы анализа и обработки результатов» и «Физика конденсированного состояния» – в расписании 5-го курса.

Научные интересы В.И. - физика и биофизика водных систем, изотопные эффекты D₂O, термодинамика белков. Им исследована роль воды в термостабильности белков. Показано, что люминесценция разбавленных водных растворов характеризует их коллективные свойства. Им и его учениками построены гипотетические неэвклидовы структуры воды, отличающиеся от кристаллографических. Показано изменение физических свойств воды при слабых воздействиях электромагнитных полей и сверхмалых концентрациях примесей.

Михаил Константинович Солнцев (выпуск №7). Заслуженный научный сотрудник Московского университета с.н.с. М.К. Солнцев ведет научную работу, связанную с изучением первичных процессов фотосинтеза и развитием физических методов экологического мониторинга Его интересы концентрируются в проблемах преобразований энергии при фотосинтезе. Одним из процессов в этих преобразований является люминесценция – высвечивание части накопленной энергии. Эти работы М.К. многие годы проводит в сотрудничестве с другим выпускником нашей кафедры – профессором Владимиром Александровичем Караваевым (выпуск №13), являющимся профессором кафедры Общей физики (и одним из лучших лекторов по физике на Физическом факультете(!)) М.К.Солнцев руководит рядом задач практикума кафедры (4 курс). В группе проводятся экспериментальные и теоретические исследования кинетики быстрой и замедленной флуоресценции листьев растений в связи с задачами мониторинга растений и окружающей среды. Ими проводятся исследования влияния экзогенных факторов на процессы запасания и трансформации энергии зелеными растениями. В частности, с помощью регистрации А_Т‑полосы термолюминесценции установлено участие остатка гистидина‑190 белка DI реакционного центра ФС2 в альтернативном переносе электрона от искусственного донора дифенилкарбозида к Р₆₈₀.

Профессор Александр Николаевич Тихонов (выпуск №12) в последние десятилетия жизни Л.А. был его основным соавтором. Предмет его исследований – термодинамические проблемы биохимических преобразований энергии, природа и механизмы образования макроэргических соединений. Тема его кандидатской диссертации: «Процессы электронного переноса в фотосинтезе высших растений».

После смерти Л.А. он принял на себя обязанности заведующего лабораторией Л.А. в Институте биохимической физики. На кафедре он – продолжатель исследований с использованием ЭПР-спетроскопии.

В 1986 г. защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук на тему «Механизмы регуляции электронного и протонного транспорта в энергопреобразующих мембранах хлоропластов». В 1994 г. ему было присвоено звание профессора по специальности «биофизика», а также звание Соросовского профессора. Член редакционного совета международного журнала Current Topics in Biophysics. В 2001 г. стал лауреатом Ломоносовской премии МГУ за научную работу за цикл исследований на тему «Физические механизмы преобразования энергии в биологических мембранах» (совместно с Л.А.Блюменфельдом и В.А.Твердисловым).

Для пятикурсников А.Н. Тихонов читает спецкурс «Биоэнергетика», работает в области биофизики фотосинтеза, биоэнергетики, электронного парамагнитного резонанса и его применений в исследованиях физических, химических и биологических объектов. Им разработана обобщенная математическая модель электронного и протонного транспорта с учетом пространственной неоднородности хлоропластов. Экспериментально установлена взаимосвязь между физическим состоянием тилакоидной мембраны и функциональными характеристиками хлоропластов.

Проводятся исследования ингибирующего действия токсикантов на фотосистему 2, а также влияния газового состава атмосферы (различное содержание кислорода, СО2, СО, N2) на кинетику электронного транспорта в хлоропластах С3-растений in situ и интактных клеток цианобактерий. Разрабатывается обобщенная математическая модель фотосинтеза с учетом альтернативных путей электронного транспорта в хлоропластах высших растений и клетках цианобактерий.

Был научным руководителем более 10 аспирантских работ. Автор и соавтор более 150 научных публикаций и обзорных статей в отечественных и зарубежных научных журналах, а также трех книг.

Профессор Фазоил Иноятович Атауллаханов (выпуск №9). Занимает особое место среди наших выпускников. Прошло 50 лет, и Ф.И. Атауллаханов в одном ряду с А.Ф. Ваниным и А.М. Жаботинским, среди наших выпускников, получивших мировую известность. Он работал и работает в нескольких принципиальных направлениях биофизики. Им создана первая математическая модель простейшей клетки – безъядерного эритроцита. Развиты представления о системе свертывания крови и решена задача остановки волны свертывания. Он показал, что показано, что свертывание крови является автоволновым процессом нового типа ─ биавтоволновым. Построена математическая модель колебательных режимов ферментативных реакций. Предложен метод и выяснен механизм образования веретена, управляющего движением хромосом. Ф.И. читает несколько лекционных курсов и проводит семинары под названиями: «Нелинейная динамика», «Биофизика клетки», «Биофизика эритроцита и системы свертывания крови». На кафедре он читает курсы лекций: «Нелинейная динамика», «Динамика и регуляция биохимических систем», «Кровь и иммунитет», «Биофизика клетки». Ф.И.– автор свыше 250 научных работ, доктор биологических наук (1984), профессор кафедры биофизики физического факультета (1995), академик РАЕН (1990). Член Российского биохимического (1975) и Американского биофизического обществ (1993). Член редколлегии журнала «Биологические мембраны». Директор ЦТП ФХФ РАН, зав. лабораторией физической биохимии системы крови ГНЦ РАМН

Профессор Леонид Владимирович Яковенко (выпуск №12) более 20 лет, вслед за Л.А. Блюменфельдом и В.А. Твердисловым, читает лекционный курс с семинарами «Физическая химия». Это основа фундаментального образования наших студентов. Этот курс после и наряду с обязательными для физфака курсами общей физики, статистической физики и термодинамики, квантовой механики, физики твердого тела, имеет особое значение для подготовки профессиональных биофизиков. Собственные исследования Л.В., помимо упомянутых поисков происхождения хиральности, очень «диверсифицированы». Среди них – поиск общих закономерностей поведения систем различной природы и с различными уровнями организации, разработка подходов к диагностике состояния и прогнозированию поведения систем с использованием нейронных сетей и новых методов анализа временных рядов. Это то, что за рубежом называют системной биологией. Непосредственно к проблеме происхождения жизни относятся исследования процессов на неравновесных границах разделов фаз, таких как раствор-воздух, приводящих к перераспределению компонентов системы между объемными фазами и приграничными слоями - физико-химические процессы на границах разделов фаз. Как показали его исследования, пространственное распределение ионов натрия и калия в таких неравновесных системах удивительным образом оказалось сопряженным с распределением энантиомеров хиральных соединений. Цикл замкнулся.

Среди других направлений его исследований: кинетика ферментативных реакций с явным учетом медленных стадий конформационных изменений белка, статистическая физика неэкстенсивных систем, влияние электромагнитных полей на биологические системы.

Доктор физмат. наук Геннадий Борисович Хомутов (выпуск №19). Г.Б. многие годы исследует свойства биологических макромолекул в двумерных слоях методом Ленгмюра‑Блоджетт. Получено множество замечательных результатов. Часть из них была представлена выше. Среди многих других занятий, Г.Б. является секретарем Диссертационного совета при МГУ по специальностям «биофизика» и «экология». Его лекции вызывают большой интерес у студентов не только нашей кафедры. Г.Б. Хомутов ведет спецкурсы «Физическая химия поверхности молекулярных структур» и «Нанобиотехнологии». Область научных интересов включает физику и химию наноразмерных структур, слои Лэнгмюра – Блоджетт.

Научное направление группы Г.Б. Хомутова связано с биофизикой наносистем.

Проводятся комплексные исследования структурных характеристик и физико-химических свойств в наноразмерных системах различной природы: биологических и искусственных мембранах, пленках Ленгмюра-Блоджетт, биогенных и синтетических полиэлектролитах и их комплексы, биоколлоиды, различные неорганические наночастицы (металлические, полупроводниковые, оксидные, магнитные), нанокластеры, организованные органико-неорганические наноструктуры. Важной частью исследований является изучение процессов самосборки и самоорганизации в этих системах и выяснение возможностей управления такими процессами с целью их использования для разработки эффективных методов и подходов, обеспечивающих экономически и экологически рациональное получение новых наноструктурированных полимерных и композитных наноматериалов, а также организованных функциональных органико-неорганических наносистем. Получены новые организованные неорганические, органические, гибридные органико-неорганические, бионеорганические, биополимерные, композитные наносистемы различной размерности и нанопленочные наноструктурированные материалы, в том числе характеризующихся рекордными или уникальными структурными и/или функциональными характеристиками.

В руководимой им группе впервые в мире создан прототип одноэлектронного транзистора, научные работы группы фактически заложили основы нового научного направления – химии двумерных систем.

Доцент Сергей Васильевич Тульский был направлен к нам в аспирантуру с кафедры радиотехники одновременно с Э.К. Рууге и стал аспирантом Л.А. Его кандидатская диссертация была посвящена новому тогда явлению «пьезоэлектрическому резонансу». Многие годы он был заместителем Л.А., а затем и В.А., помогая в организационных делах. Его главным научным делом были удивительные работы, проводимые вместе с Галиной Николаевной Зацепиной. Они разрабатывали методы ускорения заживления костных переломов посредством создания искусственного постоянного электрического поля, компенсирующего нарушения этого поля при патологиях. В 60-ые годы эти работы они проводили с А.Д.Беловым из Ветеринарной академии в опытах на собаках. Получили замечательные результаты. А затем применили эти методы в клинике. Они разработали системы электродов и режимы воздействий. Все было крайне интересно. Однако, по российской традиции они почти не публиковали свои результаты. Сейчас эти эффекты заново открывают в других странах. На кафедре С.В. много лет ведет спецкурс «Радиоэлектроника в биофизике».

В настоящее время научные интересы С.В. связаны с электрическими и механическими свойствами живых тканей, взаимодействием электромагнитных полей с биологическими системами.

Сергей Александрович и Нина Евгеньевна Чепурновы – сотрудники Биологического факультета. Но читаемый ими более 30 лет курс физиологии животных относится к фундаменту образования наших выпускников.

Андрей Александрович Бутылин (выпуск №26). Наряду с окончанием физфака А.А. получил образование врача. Это делает его уникальным участником медико-биофизических исследований. Его исследования посвящены проблемам гематологии в лаборатории Ф.И. Атауллаханова в Гематологическом центре. Он сотрудничает с Ф.И. и в чтении лекций в курсе «Нелинейная динамика», читает спецкурсы «Основы фармакологии», «Медицинская биофизика». В недавнее время, в силу своего двойного образования, он перешел на вновь организованную кафедру медицинской физики. Студенты этой кафедры слушают наши основные лекционные курсы. Несмотря на увеличившуюся нагрузку А.А. не прекращает свое участие в лекционных курсах на нашей кафедре,

Павел Сергеевич Иванов (выпуск № 28). После окончания университета он несколько лет занимался изучением флуктуаций в бислойных липидных мембранах, а затем увлекся проблемами биоинформатики. Было чрезвычайно важно, что он создал лекционный курс «Биоинформатика» и ведет семинар по этим проблемам. Наряду с ним он читает фундаментальный курс «Формальная и ферментативная кинетика».

П.С. и его учениками проводятся исследования вариабельности транскриптома и механизмов регуляции функционирования клеточного генома. Выполнен анализ оперонной структуры альфа-протеобактерии Rhodobacter sphaeroides, реализован новый подход к классификации пар смежных генов. Построены количественные предикторы (межгенные расстояния, консенсусные последовательности в промоторных областях), выявлены различия в поведении параметров пар смежных генов, относящихся к разным классам (оперонные, субоперонные и неоперонные пары). Построен новый комбинированный метод поиска генов-маркеров злокачественных новообразований.

Старший научный сотрудник Екатерина Юрьевна Симоненко (выпуск №38). Так же, как и А.А. Бутылин, получила двойное образование: на физфаке и в Ветеринарной академии. В последнее время у нее нелегкие обязанности секретаря кафедры – создание расписания занятий, планы, отчеты, общение с администрацией. Она куратор младших курсов и организатор их занятий. Ее собственные научные интересы относятся к проблемам эмбриологии. В этой области она сотрудничает с С.А. Яковенко. Она разрабатывает методику оценки метаболизма эмбрионов неинвазивными методами (методом ЯМР-спектроскопии)..

Она ведет занятия по анатомии животных на 3-м курсе. Е.Ю. Симоненко ведет также семинары по биофизике для студентов младших курсов, читает спецкурс «Биология человека» для студентов 3-го курса. Еще в студенческие годы она начала работу с дельфинами – черноморской афалиной Tursiops truncatus, содержавшимися на Утришской Морской Станции и выполнила исследования, посвященные физиологии этих животных.

Сергей Александрович Яковенко (выпуск №30). С.А. разработал ряд методов работы с живыми клетками. Среди них – изменение проницаемости клеточных мембран под действием импульсов электрического тока разной формы (электропорация), удаление и замена клеточных ядер и т.п. Им создан уникальный электропоратор мембран клеток с перестраиваемой длительностью и формой импульсов для генно-инженерных приложений. Эти методы находят применение в ряде задач, возникающих в эмбриологии. Он работает в клинике «Альтра Вита», предназначенной для преодоления проблем, обусловливающих бесплодие человека. Эти работы производят чрезвычайное впечатление. При манипуляциях с оплодотворенной яйцеклеткой человека методы, разработанные С.А., позволяют, например, на одном из 8-и тотипотентных бластомеров определить отсутствие наиболее распространенных наследственных болезней. Из оставшихся 7 развивается полноценный зародыш – эмбрион. Эти работы привлекают наших студентов. На кафедре С.А. читает курс «Современные клеточные технологии».

Лариса Леонидовна Меньшенина. Ее собственная специальность – зоология беспозвоночных. Она широко образованный биолог и, вслед за Н.А.Ляпуновой и М.Н.Виленкиной, не только сама читает лекции и проводит практические занятия по зоологии беспозвоночных, но и организует преподавание силами сотрудников биологического факультета всех остальных биологических дисциплин. Чрезвычайно важна ее роль в проведении летней практики на ББС и в Хибинах .

Научные интересы – систематика и морфология шестилучевых губок (Porifera, Hexactinellida).

Многие годы на кафедре работает Татьяна Александровна Преображенская (выпуск №2). В ее обязанности входит ведение дел по защите дипломных работ, Диссертационному совету, проведение задач по биофизическому практикуму. Ее работы были посвящены некоторым проблемам биофизики клетки.

За прошедшие годы, после Е.В.Денисенко, сложным кафедральным хозяйством управляли разные сотрудники. Последние десятилетия эти задачи выполняет Виктория Николаевна Леонова.

За последние годы на кафедру пришли работать выпускники нашей кафедры кандидаты физико-математических наук Татьяна Александровна Карелина (выпуск № 45) и Андрей Анатольевич Дементьев (выпуск №42).

Нужно добавить еще, что с момента создания в МГУ Факультета биоинженерии и биоинформатики в 2001 г. сотрудники кафедры биофизики ведут там занятия по курсам «Физика» и «Биофизика» (В.А.Твердислов, Л.В.Яковенко, С.В.Тульский).

Профессор Симон Эльевич Шноль

Как рассказано выше, я начал читать лекции курса «Биохимия» одновременно с созданием кафедры. Эти лекции слушали студенты всех 50-и выпусков. На самом деле, в первые годы задачи этих лекции были очень широкими. Я чувствовал необходимость рассказывать о принципиальных явлениях в биологии тех лет. Эти явления в те годы изменялись с чрезвычайной быстротой. Нужно было рассказывать и о метаболических путях, и о поисках механизмов синтеза белка и об открытиях при исследовании нуклеиновых кислот и об оксигенации гемоглобина и о свертывании крови. Отдельные лекции – по биохимии иммунитета, по мышечному сокращению, механизмам клеточного деления и по механизмам действия фармакологических препаратов и природе фотосинтеза. Постепенно, «на наших глазах», многие темы развились в самостоятельные науки – молекулярную биологию, иммунологию, биохимическую фармакологию, биохимию рецепторов и пр. Удержать все это в курсе Биохимии было невозможно, да и не нужно. Теперь вместо общего курса Биохимии, в основном наши выпускники, читают отдельные спецкурсы. Это видно в приведенном выше описании. А там, где наших сил не хватает, призываем на помощь профессионалов.

Вот уже много лет курс «Молекулярная биология» читает Виктор Васильевич Асеев, а курс «Иммунология» – Равшан Иноятович Атауллаханов. Курс «Современное состояние физиологии высшей нервной деятельности» – Константин Владимирович Анохин. Мой лекционный курс всегда имел особенность – я пытался рассказывать не только о результатах, но и о путях, биографиях исследователей и преодоленных ими «мучениях». Мне кажется это очень важно для тех, кто сам с неизбежностью столкнется с похожими ситуациями в своей научной жизни. Но время идет, и мне все меньше удается узнавать эти обстоятельства в новейших научных событиях Пора спускать флаг. Я думаю, что задачи моего лекционного курса выполнены.

--оОо—

В приведенном перечне видно, как разнообразны интересы ведущих сотрудников кафедры – за каждым – свое направление. Это и есть «университетский стиль» – необходимость обеспечения студентов возможно большим спектром принципиально важных направлений науки. И это при явно малом числе сотрудников кафедры. Но популярность у физиков биологических проблем с каждым годом возрастает. На разных кафедрах факультета начались исследования этих проблем. Создана новая кафедра Медицинской физики. Продолжаются исследования строения биологически важных молекул на кафедрах Физики твердого тела и, особенно, на кафедре Высокомолекулярных соединений. Но наша кафедра имеет при этом особую роль – источника широкого, фундаментального образования в разных разделах Биофизики. И эта роль в предстоящих десятилетиях станет еще более важной.