Эта беседа состоялась в связи со столетним юбилеем академика В. В. Воеводского. Академик Владимир Борисович Казанский был одним из первых учеников Владислава Владиславовича. Всё началось с того, что В. Б. Казанский написал дипломную работу под руководством ВВ в 1954 году, а после переезда ВВ в Новосибирск он стал фактическим руководителем созданной ВВ лаборатории химической радиоспектроскопии в Институте химической физики. Владимир Борисович — один из старейших академиков РАН, специалист в области катализа, спектроскопии, химии и физики поверхности, главный редактор журнала «Кинетика и катализ».
М. В. Воеводская: Вадим, ты был одним из первых учеников отца, был свидетелем зарождения новой ветви науки — химической радиоспектроскопии, видел становление его научной школы. Не мог бы ты рассказать о своей работе с ним?
В. Б. Казанский: Я хотел бы остановиться на трех вопросах. Во-первых, как мы познакомились с ВВ, как я у него делал дипломную работу, кандидатскую диссертацию и т. д. Во-вторых, каким он мне представляется как ученый. И наконец, о его школе.
Я познакомился с ВВ, когда был на четвертом курсе химфака, на преддипломной практике. Почему я попал на кафедру химической кинетики, я не помню. Наверное, мне отец посоветовал1. Позже я делал у ВВ и дипломную работу.
Когда я дошел до дипломной работы, нас у ВВ было двое с курса: я и Вилен Вагаршович Азатян. И ВВ дал нам две темы, которые отличались принципиально. Тогда ВВ занимался развитием цепной теории, в основном — на примере разветвленной цепной реакции горения водорода. Это классические работы, начатые Николаем Николаевичем Семёновым в 1927–1929 годах, за которые ему дали Нобелевскую премию. И Вилен продолжил под руководством ВВ работы по цепной теории и дальше всю жизнь этим занимался. Его дипломная работа была развитием традиционных направлений в работе ВВ тех лет. А мне ВВ дал совершенно новую для него тему. Он тогда заинтересовался катализом и тему дал в этой области: выяснение роли адсорбированных атомов водорода на палладиевых катализаторах в реакциях гидрирования олефинов. Дело в том, что в палладии водород хорошо растворяется, образуются гидриды палладия, и через металлический палладий водород диффундирует. Проходя через палладиевую стенку, он выходит на поверхность в виде атомов. И вот, поскольку цепная теория была основана на атомах-радикалах, ВВ заинтересовался адсорбированными атомами водорода. Этим я и занимался. Надо сказать, что в то время работа была проведена на достаточно высоком методическом уровне, поскольку наряду с диффузией атомов водорода изучалось взаимодействие этих атомов с дейтерием и олефинами, и анализировалось это на масс-спектрометре. В то время за границей уже работали с изотопами, а у нас это направление было не очень развито. Масс-спектрометрия в то время была прогрессивным методом.
Дипломную работу я выполнял на кафедре химической кинетики и затем поступил в аспирантуру Института химической физики (ИХФ). И в продолжение исследований по катализу мне была предложена следующая совершенно новая тема, по применению метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) для изучения свободнорадикальных реакций. Надо сказать, что эта тема получилась не совсем так, как ВВ хотел, но толк из нее получился несомненно. В ИХФ был создан ЭПР-спектрометр (кстати, на очень высоком уровне для того времени, т. е. конкурентоспособный на фоне заграничных фирм), он был сконструирован под руководством ВВ. И мне была поставлена задача выяснить, бывают ли на поверхности гетерогенного катализатора адсорбированные свободные радикалы и какую роль эти свободные радикалы играют или могут играть в гетерогенном катализе. Мысль у него была такая: катализ — это ускорение реакции; а не происходит ли ускорение реакции через образование адсорбированных свободных радикалов? Оказалось, что бывают адсорбированные радикалы кислорода, алкильные радикалы; мы получали их искусственным путем с помощью гамма-излучения и адсорбировали. Образовывались радикалы, но при комнатной температуре они десорбировались и рекомбинировали. Стабильно существовали они только при низких температурах. Еще были радикалы серы. Таким образом, мне удалось обнаружить и зарегистрировать свободные радикалы — может быть, даже впервые в химии, хотя и оказалось, что в большинстве случаев катализ идет не через них. Говорить о том, что это общий путь каталитических реакций, не приходилось. В конечном итоге исходная идея ВВ не подтвердилась, но она дала толчок работам в новом направлении и позволила получить совершенно новые результаты. Этому и была посвящена моя кандидатская диссертация: «Изучение механизма некоторых каталитических реакций, идущих с участием водорода на кристаллическом палладии».
Надо сказать, эта работа вызвала интерес за границей. В то время проходил II Международный конгресс по катализу в Париже, и мы с ВВ представили туда совместный доклад, причем я был назван первым автором, и я выступал. Это тоже яркий пример — «плюс» ВВ. Все-таки международная конференция, тогда они были не так часты, как сейчас, контакты с заграницей были совсем не такие, как сейчас, и указать аспиранта (или только что закончившего аспиранта) первым автором, дать ему выступить на конгрессе — так поступал не всякий руководитель.
В результате это мое выступление вызвало интерес, и меня пригласили в Америку. Пригласил Джон Туркевич — Иван Леонидович Туркевич, он был русский — в Принстонский университет. Этот университет знаменит, хотя не химическими работами. И я полгода там работал. Мне это, конечно, очень многое дало: я укрепился в языке, стал по-английски более или менее свободно говорить, некоторые лаборатории там посетил, знакомства завел, какую-то уверенность почувствовал.
Вернувшись, я стал работать в лаборатории ВВ, развивая применения ЭПР — не только для изучения сорбированных свободных радикалов, как это было в кандидатской диссертации. Методом ЭПР я изучал активные центры на основе ионов переходных металлов, были обнаружены интересные эффекты изменения координации этих ионов при десорбции и адсорбции молекул. Тогда таких спектральных исследований было очень мало.
Надо сказать, что в то время теория катализа и работы по катализу были чисто умозрительные. Тогда были широко распространены мультиплетная теория катализа академика А. А. Баландина и теория активных ансамблей Н. И. Кобозева. В обоих случаях предполагалось, что группы атомов на поверхности металлов определенной симметрии обладают свойством активных центров. Однако свойства их были неизвестны и экспериментально не изучались. Сейчас, по прошествии 60 лет, никто этими теориями уже не пользуется. И когда ВВ заинтересовался катализом, он обратил внимание на необходимость какого-то спектрального, экспериментального изучения активных промежуточных продуктов катализа. Вот это было главной темой моей дальнейшей работы — в то время методом ЭПР, но потом прибавились и другие методы.
Продолжал я эти работы, будучи кандидатом наук, в лаборатории ВВ. И тут образовалось Сибирское отделение Академии наук (СО АН СССР). ВВ избрали в члены-корреспонденты по Сибирскому отделению, и он переехал в Новосибирск. Покидая лабораторию, он меня оставил и. о. заведующего лабораторией. До этого времени мы работали с ним тесно, можно сказать — ежедневно. После его отъезда контакты у нас были уже не такие тесные и частые. Конечно, когда он приезжал, мы встречались, вели обсуждения, но не так часто, как вначале.
Вот это мой опыт работы с ВВ — в ретроспективе, история о том, как у нас с ним складывались отношения.
Теперь я хочу сказать о нем как об ученом. О том, что он мне дал как ученый и чем он отличался от других. Что для него было характерно: он был очень увлеченный человек. Он умел увлекать тех, кто с ним работает. Я об этом позднее, когда буду про научную школу говорить, тоже расскажу. Вот это главное. И это в полной мере относится и ко мне. Он часто выдвигал интересные гипотезы. Я сейчас могу откровенно сказать, что не всегда они подтверждались. Например, представление о том, что адсорбированные свободные радикалы — это активные центры, активные промежуточные продукты гетерогенного катализа, — не подтвердилось. Но, тем не менее, это послужило толчком к развитию работ в этой области. И это очень важно. А у него это очень хорошо получалось.
Человек он был очень простой. Даже когда я был дипломником-практикантом, он со мной встречался, разговаривал буквально как с равным. Он тогда был очень молод, я этого не понимал. Ему тогда было меньше 40 лет, мне тогда было 22–23. Это было в 1954 году. Значит, мы с ним тесно работали как минимум 7–8 лет (с 1954 по 1961 год).
У ВВ было еще одно замечательное качество. Я вспоминаю некоторых его старших коллег или его ровесников. Увы, распространенная ситуация: прекрасные люди, всю жизнь занимались свободными радикалами, написали замечательные книги, которые теперь все знают… И — ни вправо, ни влево шага с этой стези не сделали. А отличительной особенностью ВВ была исключительная широта его научных интересов. Он начал с цепных реакций, потом заинтересовался катализом, потом ЭПР, потом фотохимией, радиационной химией, радикалами в разных системах, полимерами, биологическими проблемами… ВВ много раз в своей научной жизни менял направление и почти в каждом из этих направлений добивался успеха.
И еще раз подчеркну: не всегда его гипотезы подтверждались, не всегда он был прав в конечном итоге, но это его не смущало. Он брался за новое и тем самым это новое создавал, продвигал, давал начало развитию.
МВВ: Как часто говорила моя сестра Нина: «Папа буквально фонтанировал идеями».
ВБК: И — увлекался ими и увлекал других. И это самое главное.
Про какие еще его качества как ученого можно сказать? Прекрасная научная фантазия, простота, умение контактировать с человеком, ни налета превосходства, ни авторитаризма — никогда не было. Ну, и к чему это привело? К научной школе.
Судите сами: сколько членов академии вышло из его лаборатории? Восемь человек. Первыми были я и Азатян. Азатян — член-корреспондент, я — академик. Причем Азатян работал в традиционном направлении, а я — в совсем новом для ВВ. Потом были академики Молин и Цветков, Салихов, Замараев, Сагдеев, Пармон. И это всего лишь из одной его лаборатории, не из института. Где еще вы найдете такую лабораторию?!
МВВ: Более того, долгие годы в Химфизике у него не было даже лаборатории, всего лишь группа была.
ВБК: Половина его учеников — это люди с Физтеха. На Физтехе он преподавал, у него был контакт с молодежью, он увлекал студентов. И они приходили к нему, и получалось замечательно. Если я начну анализировать научную школу Н. Н. Семёнова, то там будет больше академиков. Но там — сотрудники не единственной лаборатории, а целого института.
Школа ВВ развивалась в разных направлениях, он давал идеи, у него в лаборатории эти направления начинались, а потом успешно развивались. Можно привести много примеров: идея о слабых взаимодействиях, которая выросла в идею о спиновом обмене; и многие другие. Можно сказать, что это развитие было уже после него. Да, но толчок, идею, подход к науке, увлеченность — это всё начиналось от него. Я сказал, что 8 членов академии вышли из его лаборатории. Но он рано умер, ему было всего 49 лет. А если бы он дожил до 80, то было бы не 8, а 18. Вы не найдете второй такой лаборатории в АН.
В. В. Птушенко: Не могли бы подробнее рассказать о работах ВВ по химической ЭПР-спектроскопии в эти годы?
ВБК: ЭПР — действительно, был основополагающий метод, и идея его использования шла от представлений о роли свободных радикалов в химических реакциях, развитых Н. Н. Семёновым. Но задача оказалась еще шире. Дело в том, что при проведении реакции через свободные радикалы вы рвете реагирующие связи до конца, а потом, как из кубиков, складываете конечные молекулы. При этом преодолеваются гигантские энергетические барьеры, равные энергии разрыва связи, то есть десятки килокалорий. Это самый невыгодный способ осуществления химических реакций. И оправдание ему — цепные реакции: однажды вложив энергию в разрыв связи (то есть в зарождение цепи), вы затем получаете цепь реакций с малыми энергиями активации. Поэтому цепные реакции идут быстро. А на самом деле, повторю, это не единственный способ проведения химических реакций.
Но радикалы в химии — это не только цепные реакции. Есть спиновая поляризация, фотохимия и др. И способность у ВВ шире мыслить, заниматься широким кругом вопросов привела к тому, что в его школе люди стали заниматься самыми разными интересными вещами. Всё это не ограничилось только продолжением работ Н. Н. Семёнова, и это очень и очень важно, с моей точки зрения.
Моя научная биография тоже началась с ЭПР свободных радикалов, а всю последнюю половину своей жизни я занимался ИК-спектроскопией. Почему? То, чем занимались все ученики ВВ и я тоже, — это понимание механизма химических реакций на атомном и молекулярном уровне в широком круге разных систем. А все химические реакции идут через растяжение связей или через изменение валентных углов. Связи в молекуле не тянутся, как резинки, а меняют длину скачкообразно при колебательном возбуждении. Также меняются и углы. Изучая колебания связей, можно проникнуть в механизм реакции на молекулярном уровне — а это то, что характерно для школы ВВ.
Как видите, я нашел хорошую формулировку: основное направление школы ВВ — это стремление к пониманию механизма химических процессов на атомном и молекулярном уровне через свободные радикалы в значительной степени, но не только. И хотя многое в этом направлении было сделано нами, его учениками, уже после его ухода, но именно он заложил этот подход.
ВВП: А как эта «научная программа» ВВ соотносилась с программой школы Н. Н. Семёнова? Разве не эта же самая задача — понимание механизма химических реакций на атомном и молекулярном уровне — была центральной и для всей школы НН?
ВБК: Да, но для НН центральными были, прежде всего, реакции, идущие через свободные радикалы. Цепные реакции, разветвленные — важнейшее и очень широкое направление. Отсюда началась химическая кинетика как наука. И можно сказать, что идейно именно с этого ЭПР и начался. Но круг задач для ЭПР в химии оказался гораздо шире. И ВВ это понял. И фотохимия, и возбужденные состояния, и влияние спина, триплетные состояния…
ВВП: Расширение функций ЭПР-спектроскопии в химических исследованиях, характерное для школы ВВ, началось еще при его жизни?
ВБК: Да, конечно. Его ученики — Юрий Николаевич Молин, Юрий Дмитриевич Цветков — с самого начала занимались ЭПР, но, конечно, не с разветвленными цепными реакциями.
Возвращаясь к школе ВВ, еще раз скажу, что невероятно высока продуктивность выхода активных, талантливых людей в науке из лаборатории ВВ.
МВВ: Он относился к своим ученикам, как к своим детям. Когда они приехали в Сибирь, то жили коммуной; папа, как и все, половину своей зарплаты вносил в общий котел. Он чувствовал свою ответственность за ребят. И они платили ему добром. Это дорогого стоит.
ВБК: Но еще, чтобы что-то из человека получилось, ему должно быть интересно.
МВВ: Да. С увлеченным человеком рядом всегда интересно.
ВБК: А ВВ был очень увлеченный.
МВВ: Ему было очень интересно! До сих пор помню, с каким увлечением он мне (я была в седьмом классе) с помощью спичек и пластилина строил модельки молекул и объяснял про химическое строение и реакционную способность. В Новосибирске папа устраивал для сотрудников Дмитрия Георгиевича Кнорре «ликбез» по применениям ЭПР в химии и биологии. Помню, как председатель Сибирского отделения АН СССР Валентин Афанасьевич Коптюг рассказывал мне, что фактически именно папа увлек его этим методом, и в итоге в Новосибирский институт органической химии ЭПР «проник» с папиной подачи.
Кстати, впоследствии моя сестра Нина увлеченно и продуктивно занималась биологическими применениями ЭПР. Сначала она работала у Льва Александровича Блюменфельда, а в 2000 году Астрид Граслунд пригласила ее в Стокгольмский университет. В Швеции к тому времени «потеряли» своих специалистов, в какой-то момент решив, что метод ЭПР неперспективен. И когда позже в лаборатории А. Граслунд поняли, что для их биологических систем наибольшую информацию можно получить именно методом ЭПР, то пришлось искать специалиста за пределами страны.
ВВП: До вашей первой работы у ВВ на преддипломной практике вы ничего не знали о нем?
ВБК: Нет, не знал, я же был еще студентом, а лекций он нам не читал.
МВВ: К слову, 1 сентября 1952 года его выгнали из университета. По-видимому, за теорию резонанса, которая тогда считалась лженаукой, а он был среди тех немногих, кто ее защищал. Кроме того, он был сыном врага народа. К счастью, папу не посадили, а просто уволили из университета.
ВБК: А я на кафедре непосредственно работал с Рэмом Ермолаевичем Мардаришвили, тоже учеником ВВ. Это был великий экспериментатор. Если правильно помню, он изучал реакции олефинов с атомами водорода, получаемыми в электрическом разряде, кинетику их взаимодействия, в основном масс-спектрометрически.
А в аспирантуре, в Химфизике, я работал уже на ЭПР-спектрометре. Это было на улице Косыгина, в главном корпусе, на первом этаже, как войдешь — направо.
МВВ: Там двухэтажная комната была.
ВБК: Да, там потолки высокие, антресоли, на антресолях стояли письменные столы. Напротив этой комнаты, где я работал, ЭПР и стоял. Но главное было, конечно, не стены, а люди. Работа с ВВ дала мне очень много.
МВВ: Вадим, спасибо большое за твои теплые воспоминания!
Марианна Воеводская, канд. хим. наук
Василий Птушенко, канд. физ.-мат. наук
1 Академик Борис Александрович Казанский, директор Института органической химии АН СССР. — Ред.