КазНЦ РАН 80 лет

7. Научные школы ФИЦ «Казанский научный центр РАН»

Казанский институт биохимии и биофизики – КИББ ФИЦ КазНЦ РАН 
Казанская научная школа физиологии, биохимии и молекулярной биологии растений

Казанская школа физиологов растений начала формироваться еще XIX веке в Императорском Казанском университете под руководством заведующего кафедрой ботаники профессора Николая Федоровича Леваковского и связана с именами выдающихся ученых Михаила Семеновича Цвета, Владимира Васильевича Лепешкина, Алексея Михайловича Алексеева.

Николай
Федорович
Леваковский
(1833—1898)		Михаил
Семенович
Цвет
(1872–1919)		Владимир
Васильевич
Лепешкин
(1876—1956)

С момента создания в 1945 году Биологического института Казанского филиала АН СССР (сейчас Казанский институт биохимии и биофизики ФИЦ КазНЦ РАН) исследования в области физиологии растений активно проводились под руководством одного из первых директоров института профессора Алексея Михайловича Алексеева, а позже профессора Николая Андреевича Гусева.

А.М. Алексеевым разработана новая концепция изучения водного режима растений с позиций термодинамики и введено понятие активности воды и ее парциальном химическом потенциале.

Н.А. Гусев был одним из ведущих специалистов в стране в области изучения водного режима растений. Широкую известность получили результаты его исследований, посвященных выяснению особенностей взаимосвязи водного режима с фотосинтезом и минеральным питанием растений.

В настоящее время признанную Казанскую научную школу физиологии, биохимии и молекулярной биологии растений возглавляют академики Российской академии наук Игорь Анатольевич Тарчевский и Александр Николаевич Гречкин.

 

Алексей
Михайлович
Алексеев
(1893 – 1971)
доктор биологических наук,
профессор 		Николай
Андреевич
Гусев
(1911 – 1987)
доктор биологических наук,
профессор 		Игорь
Анатольевич
Тарчевский,
доктор биологических наук,
академик РАН и АН РТ		Александр
Николаевич
Гречкин,
доктор химических наук,
академик РАН

И.А. Тарчевский выдвинул и обосновал положение о том, что различные регуляторные сигнальные системы клеток растений взаимосвязаны и составляют единую сигнальную сеть, отвечающую за проявление иммунитета к патогенным микроорганизмам и устойчивости к неблагоприятным факторам.

А.Н.  Гречкин – ученик И.А. Тарчевского, обнаружил неизвестные ранее пути метаболизма линолевой и линоленовой кислот, идентифицировал целый ряд новых оксилипинов, некоторые из которых являются раневыми гормонами, стимуляторами роста растений, цитостатиками, ингибиторами агрегации тромбоцитов.

Ведущие представители Казанской школы физиологии, биохимии и молекулярной биологии растений

Татьяна
Анатольевна
Горшкова,
доктор биологических наук,
профессор		Юрий
Викторович
Гоголев,
доктор биологических наук,
профессор		Фарида
Вилевна
Минибаева,
доктор биологических наук,
профессор		Владимир
Юрьевич
Горшков,
кандидат биологических наук		Яна
Юрьевна
Топоркова,
доктор биологических наук

Сегодня в Казанском институте биохимии и биозфизики выполняются исследования клеточной сигнализации, перепрограммирования генома и протеома, адаптации растений и микроорганизмов, а также механизмов биосинтеза сигнальных соединений и молекулярных механизмов передачи информации в клетках.

6. Научные школы ФИЦ «Казанский научный центр РАН»

Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ КазНЦ РАН 
Казанская научная школа магнитной радиоспектроскопии

В 1944 году в Казани физик Евгений Константинович Завойский сделал открытие мирового уровня, впервые обнаружив явление электронного парамагнитного резонанса. Открытие стало импульсом к созданию в Казани нового научного направления — магнитной радиоспектроскопии -уникального метода для изучения свойств атомов, молекул и материалов.

Евгений
Константинович
Завойский
(1907-1976)
Доктор физико-математических наук
Профессор
Академик АН СССР 		Семён
Александрович
Альтшулер
(1911-1983)
Доктор физико-математических наук
Профессор
Член-корреспондент
АН СССР		Борис
Михайлович
Козырев
(1905-1979)
Доктор физико-математических наук
Профессор
Член-корреспондент
АН СССР		Юрий
Васильевич
Яблоков
(1933-2012)
Доктор физико-математических наук
Профессор		Нургаяз
Салихович
Гарифьянов
(1920–1970)
Доктор физико-математических наук
Профессор 

Основатели Казанской школы радиоспектроскопии и основоположники исследований в области парамагнитного резонанса — Е.К. Завойский, С.А. Альтшулер, Б.М. Козырев.  Их соратники в КФТИ – Ю.В. Яблоков, Н.С. Гарифьянов, А.И. Ривкинд, Зарипов М.М., Э.Г. Харахашьян, И. А. Сафин и многие другие.

С.А. Альтшулер, Н.С. Гарифьянов, А.И. Ривкинд – бывшие фронтовики. Каждая история достойна особого внимания.

Семён Александрович Альтшулер — учёный мирового уровня, ушел добровольцем на фронт в первые дни войны, оставив аспирантуру в Физическом институте АН СССР.  Служил в противотанковой артиллерии – самый опасный род войск. День Победы встретил в звании майора с орденами и медалями – два ордена Отечественной войны I и II степени, орден Красной Звезды, медаль «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

Нургаяз Салихович Гарифьянов — на фронте с 1941 года. В должности командира радио-взвода воевал на Украине, в Бессарабии, Румынии, Болгарии, Югославии, Австрии, Венгрии. Он был в числе первых, кому посчастливилось вступить в науку, когда после открытия Е. К. Завойским электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) зарождалась новая её область – магнитная радиоспектроскопия. Н.С. Гарифьянов был первым учеником Бориса Михайловича Козырева и был ему бесценной опорой в создании научной школы ЭПР в Казанском физико-техническом институте.

Аким Иосифович Ривкинд — один из первых сотрудников Бориса Михайловича Козырева. Начал он хоз. лаборантом. Закончил службу в 1973 году профессором, доктором физико-математических наук, заведующим лабораторией ядерного магнетизма КФТИ им. Е.К. Завойского. Имя его неотделимо от летописи КФТИ и от истории отечественной радиоспектроскопии. С февраля 1943 года до тяжёлой контузии в феврале 1945 года участвовал в боевых действиях на Северо-Западном, Степном и 2-ом Украинском фронтах, был награждён орденом Красной Звезды и орденом Отечественной войны II степени.

Сегодня в КФТИ ведутся исследования современными методами ЭПР в области материаловедения, квантовых вычислений, спиновой химии, биомедицины под руководством ведущих специалистов.

Кев
Минуллинович
Салихов
Академик РАН,
доктор физико-математических наук
Профессор		Ильгиз
Абдулсаманатович
Гарифуллин
Доктор физико-математических наук
Профессор		Валерий
Федорович
Тарасов
Доктор физико-математических наук
Профессор		Виолета
Константиновна
Воронкова
Доктор физико-математических наук  		Рушана
Михайловна
Еремина
Доктор физико-математических наук
Профессор

Казанская научная школа химической физики

Лидер-основатель Школы: Кев Минуллинович Салихов, доктор физико-математических наук, профессор, академик РАН и АН РТ, лауреат Международной премии им. Е.К. Завойского в области электронного парамагнитного резонанса.

К.М. Салихов совместно со своими учениками развивает актуальные научные направления Школы:

  • Развитие теории и экспериментальных методов импульсной ЭПР спектроскопии.
  • Развитие теоретических основ спиновой химии.
  • Развитие теории и применение спинового обмена между парамагнитными зондами в растворах в качестве модели для изучения бимолекулярных процессов в сложных системах (биологические среды, растворы полимеров, жидкости в пористых средах.
  • Квантовые вычисления и квантовая информатика с использованием спинов неспаренных электронов парамагнитных центров в качестве кубитов (элементной базы).
Кев Минуллинович Салихов
Доктор физико-математических наук,
академик РАН и АН РТ

Ученики К.М. Салихова – специалисты в области импульсного и времяразрешенного ЭПР, ЯМР, магнитно-силовой микроскопии, многие из них лауреаты Казанской премии имени Е.К. Завойского для молодых ученых в области физики. 

Руслан
Булатович
Зарипов,
к.ф.-м.н.,		Андрей
Анатольевич
Суханов,
к.ф.-м.н.  		Юрий
Евгеньевич
Кандрашкин,
к.ф.-м.н.		Людмила
Ивановна
Савостина,
к.ф.-м.н.		Марсель
Марсович
Бакиров,
к.ф.-м.н.
 
Михаил Юрьевич Волков, к.ф.-м.н.,
Андрей Борисович Конов, к.ф.-м.н.,
Олег Иванович Гнездилов, к.ф.-м.н.		Искандер
Тагирович
Хайруйтдинов,
к.ф.-м.н.		Нияз
Ильгизовия
Нургазизов,
к.ф.-м.н.		Галеев
Равиль
Талгатович,
к.ф.-м.н.

 Казанская научная школа когерентной и квантовой оптики

Лидеры-основатели Школы:

Самарцев Виталий Владимирович,
доктор физико-математических наук,
профессор по специальности «оптика»,
Заслуженный деятель науки РТ и РФ, лауреат государственной премии РТ		Штырков Евгений Иванович, доктор физико-математических наук, профессор по специальности «оптика», Заслуженный деятель науки РТ и РФ, дважды лауреат Государственной премии СССР в области науки

В Школе подготовлено 24 кандидата физико-математических наук и 9 докторов физико-математических наук, в том числе проф. РАН, член-корр. РАН – директор ФИЦ КазНЦ РАНА.А. Калачев,  лидер научной школы оптических и спиновых квантовых технологий.

Калачев  Алексей Алексеевич — лидер в области оптических и спиновых квантовых технологий, 
доктор физико-математических наук,
профессор РАН,
член-корреспондент РАН, 
заведующий кафедрой оптики и нанофотоники КФУ, 
директор ФИЦ КазНЦ РАН

По инициативе А.А. Калачева создан Центр квантовых оптических и спиновых технологий, состоящий из лаборатории Квантовой оптики на алмазах (при поддержке Мега-гранта № 14.W03.31.0028 «Квантовые оптические датчики на алмазах») и молодежной лаборатории квантовой оптики и информационных технологий.

Ученик А.А. Калачева, к.ф.-м.н. И. Латыпов, возглавляет молодежную лабораторию квантовой оптики и информационных технологий.

Заведующий молодежной лабораторией квантовой оптики и информационных технологий —
к.ф.-м.н.
Ильнур Зиннурович Латыпов		Камашев Андрей Андреевич — к.ф.-м.н., с.н.с. лаборатории проблем сверхпроводимости и спинтроники Артемий Геннадьевич Шмелев, к.ф.-м.н., с.н.с. лаборатории квантовой оптики в алмазах

 Основные направления исследований:

  • Когерентная оптическая спектроскопия, включая фемтосекундную эхо-спектроскопию, перспективных примесных материалов для оптических процессоров;
  • Бифотонная оптическая спектроскопия примесных кристаллов;
  • Разработка физических принципов квантовой оптической памяти;
  • Разработка систем атмосферной квантовой оптической связи
  • Квантовая криптография и телепортация.
  • Эхо-голография, в том числе двухквантовая

  Основные достижения:

  • Развиты физические основы резонансной динамической голографии
  • Развиты физические принципы оптической эхо-голографии
  • Созданы две установки генерации однофотонных состояний

5. Научные школы ФИЦ «Казанский научный центр РАН»

ИОФХ им. А.Е. Арбузова ФИЦ КазНЦ РАН 
Казанская научная школа супрамолекулярной химии

«Супрамолекулярная химия – это мост между живой и неживой природой», подчеркивал академик Александр Иванович Коновалов.

Пример супрамолекулярной химии — всем известный атом углерода.  Все знают, что графит и алмаз обладают принципиально разными свойствами. Графит — мягкий материал.  Алмаз — один из самых твердых, но они все состоят из атома углерода!

Так почему такие фантастические изменения в свойствах?  А это потому, что структура и межмолекулярные взаимодействия — принципиально разные в этих материалах. И супрамолекулярная химия работает над проблемой, как можно конструировать новый, с заданными свойствами материал, меняя его структуру за счет межмолекулярных взаимодействий.

У истоков супрамолекулярной химии в Казани и России

В середине 90-х годов ХХ-го столетия три исследовательские научные группы практически одновременно: две в Институте органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН) и одна на кафедре органической химии Казанского государственного университета, начали исследования в области макроциклических соединений. Руководили исследованиями академик РАН Александр Иванович Коновалов и его ученик – в скором времени член-корреспондент РАН, д.х.н., профессор Игорь Сергеевич Антипин.

Для развития супрамолекулярного направления А.И. Коновалов, директор ИОФХ им. А.Е. Арбузова, создает в институте новые лаборатории – Химии каликсаренов, Высокоорганизованных сред, Физико-химии супрамолекулярных систем, а затем — отдел Супрамолекулярной химии, который стал локомотивом развития супрамолекулярной науки не только в Казани, но и России.


Отдел супрамолекулярной химии ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН, 2004 г.


Российский день в Страсбурге, положивший начало интенсивному международному сотрудничеству, сначала между российскими и французскими учеными, 2004 г.  Слева направо: И.С. Антипин, А.И. Коновалов, Жан-Мари Лен, М.В. Алфимов, А.Ю. Цивадзе.

В 2005 году было создано российско-французское научное объединение «SupraChem» — «Супрамолекулярные системы в химии и биологии».

Создание под эгидой Российской академии наук и французского фонда CNRS (Centre national de la recherche scientifique) российско-французского научного объединения SupraChem “Супрамолекулярные системы в химии и биологии” (2005 – 2013 гг), координаторами которого стали: с французской стороны профессор А. Варнек, с российской – профессор И. Антипин, сыграло огромную роль в развитии супрамолекулярной науки в России: совместная аспирантура, защита диссертаций, стажировки молодых ученых в ведущих университетах, проведение конференций и молодежных школ и многое другое.

Оригинальные и междисциплинарные исследования, проводимые в Республике Татарстан под руководством академика А.И. Коновалова, привели к созданию научных основ дизайна самоорганизующихся путем нековалентной самосборки молекул с образованием супрамолекулярных систем на основе каликсаренов, и применению их для конструирования функциональных наноразмерных объектов в соответствии с принципом “снизу-вверх”. В 2008 году за работу «Супрамолекулярные системы на основе каликсаренов» коллективу авторов — Коновалову А.И. (руководитель), Антипину И.С., Бурилову А.Р., Губайдуллину А.Т., Мустафиной А. Р., Рыжкиной И.С., Соловьевой С.Е., Стойкову И.И. была присуждена Государственная премия Республики Татарстан в области науки и техники.


Вручение Государственной премии Республики Татарстан 2008 года. Слева направо: Коновалов А.И., Антипин И.С., Бурилов А.Р., Губайдуллин А.Т., Мустафина А.Р., президент РТ Шаймиев М.Ш., Рыжкина И.С., Соловьева С.Е., Стойков И.И.


Каликсарен — от латинского «calix» — чаша


Лаборатория химии каликсаренов ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН, 2011 г. 


Лаборатория физико-химии супрамолекулярных систем ИОФХ им. А.Е. Арбузова ФИЦ КазНЦ РАН, 2015 г.

 
Лаборатория высокоорганизованных сред ИОФХ им. А.Е. Арбузова ФИЦ КазНЦ РАН, 2021 год.

Сегодня ученые Казанской школы супрамолекулярной химии работают на мировом уровне.

Достижения супрамолекулярной химии широко применяются в медицине, промышленности, сельском хозяйстве, в квантовой электронике.

Используя возможности супрамолекулярной химии можно:

  • обнаружить раковые клетки и тут же их обезвредить
  • сделать доставку лекарственных препаратов адресной и свести на «нет» негативный эффект ряда онкологических препаратов
  • создавать антидоты и высокочувствительные датчики для обнаружения токсических веществ и патогенов
  • создавать новые поверхностно-активные вещества и использовать их в катализе, нефтехимии, косметике, пищевой промышленности
  • создавать легкие и прочные материалы, устойчивые к повреждениям

4. Научные школы ФИЦ «Казанский научный центр РАН»

ИОФХ им. А.Е. Арбузова ФИЦ КазНЦ РАН
Казанская школа химиков-фосфороргаников

С именем Александра Ерминингельдовича Арбузова связано создание новой химической ветви – химии фосфорорганических соединений, ставшей фундаментом так называемой «третьей химии» — химии элементоорганических соединений.

Именно А.Е. Арбузов своей знаменитой перегруппировкой эфиров кислот трехвалентного фосфора в фосфонаты под действием алкилгалогенидов, открытой в 1905 г., заложил основы химии фосфорорганических соединений в России.

Сначала исследования фосфора носили чисто академический характер. Все изменилось в преддверии Второй мировой войны. На вооружении германской армии — боевые отравляющие вещества Табун, Зарин, Зоман. В 1941 году по поручению Государственного комитета обороны СССР А.Е. Арбузов успешно ресинтезирует Зарин, и во многом благодаря этим работам казанских химиков удалось предотвратить применение Зарина в ходе Второй мировой войны.

А.Е. и Б.А. Арбузовы исследуют соединения фосфора на биологическую активность и получают лекарственные препараты — Фосарбин и Пирофос, пестицид — Октаметил, и еще целый ряд других веществ, полезных для народного хозяйства.


А.Е. Арбузов (1877-1968) и Б.А. Арбузов (1903-1991)

Из научной школы Арбузовых вышло около ста докторов наук и несколько сотен кандидатов наук.

Важнейшую роль в развитии Казанской школы химиков-фосфороргаников второй половины ХХ-го века сыграли: Гильм Хайрович Камай – первый профессор-химик среди татар (открытая им реакция эфиров фосфористой кислоты с четырёххлористым углеродом, приводящая к образованию трихлорметилфосфоновых эфиров, и сегодня является универсальным методом синтеза различных классов фосфорорганических соединений, имеющих практическое значение); Василий Семенович Абрамов (реакция Абрамова); Аркадий Николаевич Пудовик (реакция Пудовика) — автор основополагающих работ в области химии фосфорорганических соединений, создавший свою всемирно известную научную школу.

В настоящее время продолжают развивать идеи своих учителей и предшественников академик О.Г. Синяшин — глава современной Казанской химической школы, член-корреспондент А.А. Карасик, член-корреспондент В.Ф. Миронов, профессора М.А. Пудовик, Э.С. Батыева, А.Р. Бурилов, доктора наук В.А. Милюков, А.С. Газизов, Э.И. Мусина и многие другие.

Представители Арбузовской научной школы ХХI века

Олег
Герольдович
Синяшин,
академик РАН		Андрей
Анатольевич
Карасик,
член-корреспондент РАН		Владимир
Федорович
Миронов,
член-корреспондент РАН		Юлия
Германовна
Будникова,
доктор химических наук		Дмитрий
Григорьевич
Яхваров,
доктор химических наук,
профессор РАН
Василий
Анатольевич
Милюков,
доктор химических наук		Эльвира
Ильгизовна
Мусина,
доктор химических наук		Альмир
Сабирович
Газизов, 
доктор химических наук		Игорь
Дмитриевич
Стрельник,
кандидат химических наук		Алмаз
Анварович
Загидуллин,
кандидат химических наук

Почему же так важен фосфор? «Фосфор — элемент жизни и мысли», говорил академик Ферсман. Это костная структура и зубная эмаль, сокращение мышц, передача нервных импульсов и источник энергии для биохимических процессов в организме.

От смертельных ядов до лекарственных препаратов, спасающих жизни людей, — настолько широк диапазон применения соединений фосфора.

Химия фосфорорганических соединений постепенно трансформируется, становится не только предметом чисто академических исследований, но и мощным синтетическим инструментом конструирования новых веществ и материалов, востребованных для решения важных практических задач в интересах общества.

Вот только некоторые из направлений исследований ученых Казанской научной школы фосфорорганических соединений сегодня: молекулярная электроника — молекулярные магнетики и органические солнечные батареи; водородная энергетика; сельское хозяйство; ветеринария; медицина; фармакология; новые материалы с фотофизическими свойствами и многое другое.

В 1997 году Указом Первого Президента Республики Татарстан в память о выдающихся казанских ученых была учреждена Международная Абузовская премия в области фосфорорганической химии. 

3. Научные школы ФИЦ «Казанский научный центр РАН»

Трудно переоценить роль Академии и роль ученых в истории нашей страны. Академия – колыбель российской науки.

Научные школы в Казани начали формироваться с учреждением в 1804 году Императорского Казанского университета, две из них – химическая и математическая, очень быстро получили мировую известность.


http://www.nizhnyfoto.ru/foto/volga/kazan.php

Эвакуация с началом Великой Отечественной войны Академии наук СССР в Казань дала мощный толчок к дальнейшему развитию науки.

Казанская химическая школа

В середине XIX века в Казани возникла научная школа, давшая миру целую плеяду замечательных ученых, чьи имена вписаны в золотой фонд мировой химической науки – А.М. Бутлеров, Н.Н. Зинин, Карл Клаус, В.В. Марковников и др.

Их преемниками в ХХ столетии стали академики А.Е. и Б.А. Арбузовы.

Отец и сын – Александр Ерминингельдович и Борис Александрович Арбузовы, были не только выдающимися учеными-химиками, но и блестящими организаторами науки.

Почти 100-летие Арбузовы возглавляли Казанскую химическую школу. И практически каждое научное открытие того времени связано с их именем.

Благодаря академикам А.Е. и Б.А. Арбузовым в Казани были организованы:

  • Научно-исследовательский химический институт им. А.М. Бутлерова при Казанского университете (1929)
  • Казанский химико-технологический институт — Казанский национальный технологический университет (1930)
  • Казанский филиал Академии наук СССР — Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр РАН» (1945)
  • Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова — главное детище Арбузовых (1945)

КНИТУ им. С.М. Кирова
КФАН СССР
ИОФХ им. А.Е. Арбузова

 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить