Презентация.

«В.И. Вернадский и современная минералогия». Доклад академика РАН Сергея Владимировича Кривовичева.

Минералогия занимает совершенно особое место в научном наследии В.И. Вернадского. Практически весь первый период его творчества — с начала его научной деятельности и до 1920-х годов — был посвящен именно минералогии и кристаллографии. Предметом его кандидатской диссертации были изоморфные смеси, первой профессиональной должностью ученого была должность консерватора Минералогического кабинета при Санкт-Петербургском Императорском университете. Магистерская диссертация Вернадского была связана с исследованием природных алюмосиликатов («О группе силлиманита и роли глинозема в силикатах», 1891), докторская — с явлениями скольжения кристаллического вещества («Явления скольжения кристаллического вещества (физико-кристаллографические исследования)», 1897), а свою преподавательскую деятельность он начал в качестве приват-доцента кафедры минералогии Московского университета. В 1906 году Вернадский был избран в Императорскую Академию наук адъюнктом, а в 1912 году — академиком именно по минералогии.

Роль минералогии в творчестве Вернадского можно оценить по объему работ, опубликованных ученым по разным дисциплинам и предметам. Наиболее полным собранием сочинений В.И. Вернадского в настоящее время является 24-томное издание под редакцией академика Э.М. Галимова, вышедшее в свет в год 150-летнего юбилея ученого в 2013 году в издательстве «Наука». Объемная доля трудов по минералогии и кристаллографии в этом собрании среди других научных трудов (по количеству страниц) составляет примерно четверть и превышает общий объем трудов по геохимии и биогеохимии.

На протяжении достаточно долгого времени минералогия занимала, пожалуй, наиболее значительное место как в профессиональной (преподавательской и организационной), так и в научно-исследовательской деятельности Вернадского. Впоследствии проблемы минералогии в творчестве ученого отошли на второй план, уступая место разработкам проблем геохимии, биогеохимии и живого вещества, однако минералогические проблемы никогда полностью не исчезали из сферы его внимания. Время от времени в печати появлялись статьи и заметки ученого по минералогии, — пожалуй, хронологически самой последней минералогической работой была его статья «О земных алюмофосфорных и алюмосерных аналогах каолиновых алюмосиликатов», напечатанная в «Докладах АН СССР» в 1938 году, в год 75-летия Вернадского.

Читая лекции по минералогии в Московском университете, Вернадский практически полностью перестроил саму модель преподавания этой дисциплины. Его ученик академик А.П. Виноградов — первый директор Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского, — вспоминал, что «…в Московском университете Владимир Иванович коренным образом перестроил преподавание минералогии. Вместо скучного описания минералов он создал генетическую минералогию…». Этот динамический или генетический или эволюционный подход не только к преподаванию минералогии, но и к минералогическим исследованиям, оказал глубокое влияние на последующее развитие этой науки в Советском Союзе и России. Исходя из этого подхода Вернадский определял минералогию как молекулярную и кристаллическую химию земной коры, отделяя её тем самым от геохимии как атомной химии земной коры.

Как хорошо известно, совершенно удивительным у Вернадского было сочетание его глубоко философского подхода к научным проблемам с чутким пониманием практических приложений их решений в народном хозяйстве, в жизни страны и народа. Можно сказать, что прикладные проблемы, включая проблемы освоения минеральных богатств России, совершенно гармонично вытекали из его философии науки. Сочетание фундаментально ориентированного и прикладного подходов к решению проблем минералогии нашло своё яркое отражение в статье «Задачи минералогии в нашей стране (1917-1927)», представляющей собой тезисы выступления Вернадского, произнесенного в Клубе научных работников в Ленинграде 19 ноября 1927 года. В этой речи учёным были намечены основные направления развития минералогии в Советском Союзе. Во-первых, это кристаллохимическое направление, которое в 1927 году только нарождалось и которое сейчас является одним из доминирующих. Вторым и весьма актуальным сегодня является развитие прикладных аспектов минералогии.

В 1895 году было открыто рентгеновское излучение, а в 1912 году немецким ученым Максом фон Лауэ и его сотрудниками Фридрихом и Книппингом было открыто явление дифракции рентгеновских лучей на кристаллах. Уже вскоре после этого появились первые расшифровки кристаллических структур минералов и стало ясно, что их симметрия и устройство полностью описываются 230-мя пространственными группами симметрии, которые были выведены впервые великим русским кристаллографом Евграфом Степановичем Фёдоровым, память и труды которого Вернадский глубоко чтил. «Федоров дал теорию кристаллического строения, — писал Вернадский. — Можно сказать, что вся новая минералогия построена на его великом обобщении».

Говоря о значении рентгеноструктурного анализа для минералогии, В.И. говорил, что этот метод «быстро сдвигает минералогию на новый путь и открывает перед ней негаданные, огромные перспективы… можно с уверенностью утверждать, что будущее вступившей на этот путь минералогии чревато величайшими последствиями». Действительно, кристаллохимия представляет собой ядро современной минералогии как учении о природном кристаллическом веществе, образовавшемся в результате гео- или космохимических процессов на Земле и во Вселенной. К сожалению, ситуация с развитием этой новой минералогии в 1927 году в Советском Союзе была достаточно плачевной. В.И. с горечью констатировал, что «…наша страна в этом движении мысли и научной работы почти не участвует. Среди тысяч количественных определений рентгеновских констант естественных тел нет, кажется, ни одного, сделанного в нашей стране. …Сейчас у нас нет, насколько знаю, ни в одном высшем учебном заведении ни одной полной рентгеновской установки».

В.И. Вернадский и, главным образом, его ученик академик А.Е. Ферсман прикладывали значительные усилия для того, чтобы исправить сложившееся положение вещей. В Ломоносовском институте в Ленинграде сотрудником Биогеохимической лаборатории и Ломоносовского института Бруно Карловичем Бруновским была создана рентгеновская установка, на которой удалось решить первую в Советском Союзе и России кристаллическую структуру — минерала катаплеита, силиката циркония из Хибинского щелочного массива. К сожалению, вскоре после публикации статьи с результатами расшифровки катаплеита Б.К. Бруновский (немец по национальности) был арестован и в 1938 году погиб в тюрьме. «Никаких сомнений, что невинно», — писал в дневниках Вернадский.

Дело Бруновского не осталось забытым. Рентгеновская установка и развитие рентгеноструктурного анализа в Советском Союзе были подхвачены сподвижником, пусть и более молодым, Вернадского и Ферсмана, Николаем Васильевичем Беловым, впоследствии академиком и президентом Международного Союза кристаллографов. Его перу принадлежат две классические книги по структурной минералогии, ставшие настольными для нескольких поколений российских минералогов и кристаллографов — «Структура ионных кристаллов и металлических фаз» и «Очерки по структурной минералогии». Заокеанский коллега Н.В. Белова — профессор Массачусетского технологического института Мартин Бюргер — писал о нём: «…Белов знает о симметрии всё и, вместе со своими учениками, определил атомные расположения в структурах природных силикатов больше, чем кто-либо на Земле». Учеником и продолжателем дела Н.В. Белова является академик и президент геологического факультета МГУ Д.Ю. Пущаровский.

Говоря о роли прогресса в кристаллографии в развитии минералогии, нельзя не упомянуть о революции в инструментальных методах структурного исследования кристаллов, произошедшей на рубеже XX и XXI веков и в определенной мере еще не закончившейся. В частности, значительный прогресс в минералогии XXI века как «молекулярной химии Земли» был достигнут благодаря трем основным технологическим инновациям в области исследования кристаллического вещества:

•       введение плоских детекторов рентгеновского излучения (приборы с зарядовой связью (CCD: charge-coupled device); рентгеночувствительные пластины с оптической памятью (IP: imaging plate)), обладающих высоким разрешением, экспрессностью и высокой чувствительностью;

•       использование высокоэнергетичного синхротронного излучения (источники третьего и четвертого поколений), позволяющего проводить исследования микронных образцов и in situ исследований (в том числе в режиме реального времени);

•       методов электронной дифракционной томографии и высокоразрешающей электронной микроскопии атомарного разрешения (изучение нанометровых образцов)

Использование этих методов уже в XXI веке привело к целому ряду открытий, которые представляются знаковыми для современной минералогии.

Среди наиболее примечательных открытий, сделанных в нашем веке с использованием этих приборов следует, во-первых, отметить это открытие совершенно нового для минералов класса полиоксометаллатов, хорошо известного химикам примерно с середины прошлого века. Здесь следует отметить, в частности, работы американских ученых, особенно сотрудника Лос-Анжелеского музея естественной истории Энтони Кампфа, которым был открыт целый ряд новых минеральных видов, содержащих в своей структуре полиоксометаллатные кластеры. Эти кластеры, несомненно, присутствуют не только в кристаллическом состоянии, но и в природных водных растворах и флюидах, из которых они кристаллизуются. Иными словами, речь идет о молекулярной форме переноса вещества в геохимических системах, — это вполне новое слово для минералогии и геохимии (см. наш обзор: Acta Crystallogr. B. 2020. Vol. 76. P. 618–629).

Большое количество новых минеральных видов в последние годы было открыто на фумаролах вулкана Толбачик на Камчатке, главным образом, благодаря работе коллектива под руководством члена-корреспондента РАН И.В. Пекова (кафедра минералогии геологического факультета МГУ). Одним из наиболее интересных открытий здесь стали полиоксокупратные кластеры в серии минералов, кристаллизующихся непосредственно из вулканических газов. Это достаточно редкий пример полиоксометаллатов, которые существуют и переносятся в газовой, а не в водной среде. Минерал был найден сотрудниками МГУ, а структурные исследования проводились в Санкт-Петербургском университете (Scientific Reports. 2020. Vol. 10. P. 6345).

Химикам хорошо известны так называемые металл-органические каркасы — координационные полимеры, в которых металлические ионы связаны молекулярными линкерами — отдельными органическими молекулами в двух- или трехмерные каркасные постройки. В 2016 году нам удалось обнаружить первые примеры таких соединений в природных минералах — степановите и жемчужниковите. Эти минералы были открыты еще в XX веке в СССР и названы в честь академика Павла Ивановича Степанова и члена-корреспондента АН СССР Юрия Апполоновича Жемчужникова.

Использование дифрактометров с плоскими детекторами позволило впервые охарактеризовать кристаллические структуры этих минералов и показать их принципиальную принадлежность к металл-органическими каркасам (Science Advances. 2016. Vol. 2. P. 1600621). В этой работе как бы дважды выразились научные интересы В.И. Вернадского — во-первых, в отношении минералогии как молекулярной химии земной коры — молекулярной химии в том числе и органической, и, во-вторых, в самом характере этих минералов, возникших на границе геосферы и биосферы (они были обнаружены в угольных месторождениях Сибири).

От развития фундаментальной минералогии позвольте перейти к минералогии прикладной, исследования в рамках которой сейчас приобретают особую актуальность. В своей речи о задачах минералогии в нашей стране В.И. писал о том, что «…правильная постановка минералогии сейчас имеет не только огромное, незаменимое значение для теоретической мысли, но она затрагивает практические первостепенного значения интересы нашей страны». О чем здесь говорил Вернадский? Разумеется, он имел ввиду то значение, которое имеют прикладные минералогические исследования для разведки и освоения месторождений полезных ископаемых, а также для разработки технологий обогащения и переработки руд промышленно важных металлов.

Крайне актуальной является сейчас и задача создания новых технологических решений для переработки отвалов рудных месторождений и некондиционных руд на тех месторождениях, которые были открыты и уже разрабатываются с советских времен. В качестве примера можно привести проект создания совместного научно-исследовательского центра по изучению апатит-нефелиновых руд перспективной добычи Кольского научного центра РАН и компании ФосАгро в городе Апатиты Мурманской области. Основной целью этого проекта является достижение стабильно высокого качества апатитового концентрата в условиях изменчивости минерального состава руды, то есть, сугубо промышленная, индустриальная цель.

Среди первостепенных задач, направленных на достижение этой цели, ставятся задачи исключительно минералогического характера, включая минералогическое изучение руды и технолого-минералогическое 3d-картирование запасов руды. Этот пример показывает, что Владимир Иванович Вернадский был во многом прав, когда говорил о том, что «…учение о полезных ископаемых является сейчас, в своей основе, прикладной минералогией, и прикладная геология играет в нем с ходом времени все меньшую и меньшую роль».

Еще одно важное направление в современной прикладной минералогии связано с созданием на основе минералогической информации новых природоподобных технологий, основанных на использовании минералоподобных материалов. В качестве примера можно привести разработки в области радиоэкологии, которые возглавлялись вице-президентом РАН Николаем Павловичем Лаверовым и сейчас ведутся в ИГЕМе под руководством члена-корреспондента РАН С.В. Юдинцева.

Речь идет о пирохлор-муратаитовых керамиках для захоронения радиоактивных отходов сложного состава (Докл. РАН. 1998. Т. 362. № 5. С. 670-672). Муратаит и минералы группы пирохлора — известные минералы гранитных пегматитов, многие из них были описаны на территории Российской Федерации. Исследования, проведенные в ИГЕМе, показали необычайно высокую емкость муратаитовых керамик в отношении урана и трансурановых элементов — в первую очередь, плутония. В ходе экспериментально-минералогических исследований были обнаружены новые разновидности муратаита, для которых академиком В.С. Урусовым была предложена так называемая полисоматическая модель строения (Докл. РАН. 2005. Т. 401. № 2. С. 226–232). Полисоматизм — это явление, при котором кристаллическая структура минералов строится из модулей или фрагментов как бы изъятых из кристаллических структур более простых минералов.

Наши структурные исследования показали, что муратаит-пирохлоровые фазы построены комбинацией муратаитовых и пирохлоровых модулей по принципу русской матрёшки, — так, что новая фаза когерентно нарастает на предыдущую фазу, как бы обволакивая её. Тем самым достигается дополнительный микроструктурный эффект, определяющий устойчивость матрицы к выносу радионуклидов в окружающую среду (Геол. рудных м-ний. 2011. Т. 53. С. 307-329). На муратаитовых керамиках сходится сразу несколько направлений современной минералогии, обозначенных Вернадским — это и эксперимент в минералогии, и важность детальных кристаллохимических исследований, и прикладное или технологическое направление, и, наконец, использование минералоподобных соединений в радиоэкологии или радиогеологии.

В заключении можно процитировать высказывание В.И. Вернадского, выражающее магистральную традицию отечественной академической науки: «…Хотя sub specie aeternitatis (с точки зрения вечности) достижения чистой науки, двигающие на новый высокий уровень человеческую мысль, по сути вещей гораздо более значительны и в конце концов в истории и планеты и человечества более могущественны, чем величайшие завоевания прикладного знания, — в текущей жизни, для современников, гораздо большее значение имеют крупные достижения прикладного знания». Именно сочетание этих двух аспектов научного знания — фундаментального и прикладного — отражает подход В.И. Вернадского к науке в её самом широком смысле слова.

Сообщение «О деятельности Неправительственного экологического фонда имени В.И. Вернадского». Генеральный директор фонда Ольга Владимировна Плямина.

Неправительственный экологический фонд имени В.И. Вернадского был основан в 1995 году по инициативе ПАО «Газпром» с целью достижения экологически устойчивого развития нашей страны.

Одним из организаторов Фонда был видный ученый и общественный деятель, академик и вице-президент РАН Александр Леонидович Яншин, в середине 80-х годов прошлого века возглавлявший Комиссию по разработке научного наследия В.И. Вернадского.

Фонд инициирует и реализует общественно значимые проекты в области охраны окружающей среды, экологического образования и просвещения, формирования экологической культуры в интересах устойчивого развития, отраслевые программы и проекты в области промышленной экологии.

В состав учредителей Фонда входят 30 организаций, в основном это организации топливно-энергетического комплекса, которые находятся на всей территории России и направляют ежегодные целевые взносы на реализацию эколого-просветительских проектов и программ Фонда.

Сегодня на повестке дня стоит вопрос о привлечении молодежи в фундаментальную науку. Чтобы поддержать студентов и молодых учёных, Фонд учредил Стипендиальную программу. И уже более 20 лет оказывает финансовую поддержку и помогает молодым талантам не сбиться с трудного научного пути. Студенты, аспиранты и докторанты отбираются в региональных комиссиях, созданных на базе опорных вузов, с которыми Фонд имеет соглашения. Для поддержки молодых учёных, выполняющих исследования в области развития водородных технологий, Фондом была учреждена специальная стипендия.

Также Фонд поддерживает исследования, связанные с развитием климатических проектов в России. Открытие карбонового полигона при поддержке Правительства Российской Федерации и ПАО «Газпром» в Чеченской республике в прошлом году стало первым шагом на пути создания Центра компетенций по адаптации к изменению климата. Летом 2022 года Фондом была проведена летняя научная школа для молодых ученых, которым была предоставлена возможность провести исследования в гористой местности, на альпийских лугах и равнинах.

С 2016 года Фонд принимает участие в таких масштабных климатических мероприятиях, как Конференция сторон Рамочной конвенции по изменению климата ООН. И не просто принимает участие, а является организацией-наблюдателем Конференции и реализует одно из параллельных мероприятий — выставку от Российской Федерации. Выставки посвящены различным аспектам актуальной климатической повестки России и достижению целей устойчивого развития. Кроме того, Фонд, имея консультативной статус при ЮНЕСКО, при Экономическом и Социальном Совете ООН, являясь официальным партнером Российского комитета по Программе ЮНЕСКО «Человек и биосфера», активно отстаивает интересы России на международной арене.

Фонд им. В.И. Вернадского более 25 лет занимается популяризацией и развитием научного и философского наследия академика В.И. Вернадского.

В 2023 году исполняется 160 лет со дня рождения великого учёного. В рамках подготовки к празднованию юбилейной даты Фондом им. В.И. Вернадского были созданы общественный программный и организационный комитеты. В их состав вошли: представители Российской академии наук (в том числе ГЕОХИ РАН), Московского государственного университета имени Ломоносова и его гимназии, Тамбовского государственного технического университета, Российского университета дружбы народов, Музея землеведения МГУ и др.

В программе юбилейных мероприятий более 60 событий, среди которых есть и мероприятия, организованные Фондом. В июне на Чистопрудном бульваре в г. Москве будет представлена выставка картин, созданных в рамках проекта Фонда «Места, связанные с В.И. Вернадским». Весной совместно с Московским метрополитеном будет выпущен лимитированный тираж карты «Тройка» с уникальным дизайном. В марте в вагонах Московского метрополитена демонстрируется видеоролик Фонда о В.И. Вернадском. В течение 2023 года Фондом также планируется проведение Всероссийской конференции по экологическому образованию, посвященной 160-летию со дня рождения В.И. Вернадского, а также подготовка к переизданию сборника цитат В.И. Вернадского «Биосфера и ноосфера» и издание книги Аксенова Г.П. «Альтернативное будущее по В.И. Вернадскому».

Все проекты Фонда им. В.И. Вернадского направлены на достижение устойчивого развитие нашего общества посредством проведения программ и проектов в области экологического просвещения, формирования экологической культуры и ответственного отношения к окружающей среде.

Стипендиальная программа Фонда, созданная более 20 лет назад с целью привлечения молодежи в фундаментальную науку. Участники: студенты (бакалавриат, специалитет, магистратура), аспиранты, докторанты и молодые учёные, выполняющие исследования в области водородных технологий.

Национальная экологическая премия им. В.И. Вернадского, учреждённая в 2003 году с целью популяризации реализованных проектов в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности, энерго- и ресурсосбережения, развития новых технологий.

Проект «Дни экологии» Фонд им. В.И. Вернадского проводит совместно со своими учредителями, начиная с 2013 года. Главные задачи проекта: содействие непрерывному экологическому образованию, обеспечение широкой доступности экологической информации, поиск талантливой молодежи — «золотого резерва» науки и экономики.

Всероссийская конференция по экологическому образованию — крупнейшая в России площадка для обмена опытом по актуальным проблемам экологического образования и просвещения, демонстрирующая мировые тенденции, научные достижения, актуальные концепты и эффективные практики экообразования на всех его уровнях.

Эколого-просветительский проект «Школа ЭкоЛидер» предоставляет молодым людям базу знаний и навыков, необходимых для создания собственных экологических проектов, а также гарантирует дальнейшую помощь и поддержку в реализации проектов.

х х х

Члены Президиума заслушали научное сообщение «Об увековечении памяти академика РАН Г.И. Марчука» (представление Отделения математических наук). Докладчик академик РАН Валерий Васильевич Козлов.

В целях увековечения памяти Героя Социалистического Труда академика РАН Гурия Ивановича Марчука, выдающегося российского математика, одного из основателей и директора учреждения Российской академии наук — Института вычислительной математики РАН (1980-2000 гг.) президента Академии наук (1986-1991 гг.), а также в соответствии с постановлением бюро Отделения математических наук РАН от 14 декабря 2022 г. № 12 Президиум РАН постановляет:

Обратиться к мэру Москвы Собянину С.С. с просьбой установить мемориальную доску в память академика РАН Гурия Ивановича Марчука на фасаде здания по адресу его последнего проживания: г. Москва, улица Косыгина, дом 10, со следующим текстом: «В этом здании с 1987 по 2013 годы проживал выдающийся российский математик, президент Академии наук СССР, основатель Института вычислительной математики РАН академик РАН Гурий Иванович Марчук».

х х х

На заседании рассмотрен вопрос о присуждении золотой медали за выдающиеся достижения в области пропаганды научных знаний 2022 года (представление Комиссии РАН по популяризации науки).

В соответствии с Положением о золотой медали за выдающиеся достижения в области пропаганды научных знаний, утвержденным постановлением Президиума РАН от 22 февраля 2022 г. № 45, и решением Комиссии РАН по популяризации науки — присудить золотую медаль за выдающиеся достижения в области пропаганды научных знаний 2022 года академику РАН Евгению Борисовичу Александрову за многолетнюю работу по противодействию лженаучной деятельности и лженаучным воззрениям, за отстаивание ценности научного знания и беспристрастной научной экспертизы.

На соискание золотой медали за выдающиеся достижения в области пропаганды научных знаний 2022 года были представлены 47 заявок. После экспертной оценки в полуфинал конкурса были отобраны 12 заявок. В голосовании Комиссии РАН по популяризации науки приняли участие 27 членов Комиссии из 46. В соответствии с результатами двух туров тайного голосования большинством голосов (за — 24, против — 1, воздержались — 2) к присуждению золотой медали за выдающиеся достижения в области пропаганды научных знаний рекомендована кандидатура академика РАН Е.Б. Александрова.

Академик РАН Е.Б. Александров — известный физик-экспериментатор, автор выдающихся работ в области спектроскопии, лауреат высших наград в области науки. Е.Б. Александров стал одним из инициаторов создания 16 марта 1999 г. Комиссии РАН по борьбе с лженаукой (до 2018 года Комиссии РАН по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований). В 2012 году Е.Б. Александров был утвержден председателем Комиссии, которой руководит и по настоящее время уже почти 10 лет. С 1991 года академик РАН Е.Б. Александров опубликовал более 30 научно-популярных статей в ведущих научных, научно-популярных изданиях российских изданиях и общедоступных СМИ, не раз давал комментарии ведущим российским телеканалам и радиостанциям. Е.Б. Александров выступал против клерикализма и подмены научных подходов в истории и биологии религиозными мифами. Он активно протестовал против распространившейся на российском телевидении и в официальной прессе пропаганды «эзотерики», астрологии и «экстрасенсорики». Его экспертные оценки для государственных организаций и публикации в СМИ были направлены против разного рода научных авантюристов и их псевдонаучных проектов. В своем письме о выдвижении Е.Б. Александрова на золотую медаль академик РАН М.В. Данилов написал: «Его отличает высокая принципиальность и любовь к настоящей науке. О его активности говорит приложенный к выдвижению список работ с разоблачением псевдонауки. Евгений Борисович Александров без сомнения заслужил эту медаль».

х х х

Члены Президиума обсудили и приняли решения по ряду других научно-организационных вопросов.