Сегодня на общем собрании Российской академии наук в Москве, одному из основателей красноярской науки, академику РАН, биофизику Иосифу Исаевичу Гительзону вручили высшую награду Российской академии наук - большую золотую медаль им. М.В. Ломоносова.


Как сообщает "Наука в Сибири", Иосиф Исаевич выступил на собрании с научным докладом. «Классическая биофизика — это уровни жизни от молекулярного до “организменного” со всеми промежуточными ступенями, — отметил он. — Но выше “организменного” уровня биофизика пока не образовала сплошного фронта, она отдельными успешными протуберанцами продвигается в сторону таких форм, как популяции, экосистемы и биосфера в целом».

И. Гительзон подробно рассказал о том, как он совместно с академиком Иваном Александровичем Терсковым занимался работами в области изучения биолюминесценции морских организмов. Он подчеркнул, что эти знания существенны для понимания биологии моря, а в практическом плане с помощью них можно наблюдать за химической и экологической ситуацией в акватории. «Видно, что график биолюминесценции на глубине 60 метров обрывается, — пояснил Иосиф Исаевич, — при изменении глубины на 1—2 метра свечение снижается от максимум до нуля. Для примера — Черное море: его верхние глубины — кислородная зона, а дальше — сероводород. Таким образом, у нас появилась возможность очень легко без всякой химической аналитики следить за “дыханием” сероводородного слоя, а в последнее время он вызывает большое беспокойство». Академик Гительзон акцентировал, что созданное оборудование позволяло следить, в том числе, и за антропогенным воздействием. «Мы успели разработать маленький датчик биолюминесценции, который можно использовать на ходу корабля, — сказал ученый, — разместить его на катере и отслеживать сигналы свечения, характеризующие состояние планктона, например в зонах, где велик антропогенный фактор, например, в зонах, где добывают нефть».

Еще одно направление работ ученого — создание замкнутой модели экосистемы для длительных космических полетов. «Мы пытались сделать систему технического управления непрерывной культурой микроорганизмов: бактерий и водорослей», — сказал Иосиф Исаевич. Датчики в системе постоянно следили за состоянием культивируемых организмов и в соответствии с показателями меняли параметры среды. Такой подход позволил добиться удивительной продуктивности: по словам И. Гительзона, количество бактерий удваивалось буквально за несколько минут, а водорослей — за несколько десятков минут. Культура хлореллы весом всего два килограмма воспроизвела количество кислорода, необходимое для дыхания человека, массой 70 килограммов. На основе этих достижений была построена система БИОС-3 для экипажа из трех человек. Научный подход, который позволил добиться высокой продуктивности бактерий и водорослей был применен к сельскохозяйственным растениям, например, пшенице. Работы в этом направлении до сих пор идут в ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН». По словам академика Гительзона, нужно всего 30 квадратных метров для того, чтобы обеспечить человека пищей, если речь идет о системе, оптимизированной по всем параметрам. Он рассказал об аналогичных проектах в США и Китае, подчеркнув: создание искусственной биосферы — это не создание «портрета» Земли в ожидании, что все системы самостоятельно уравновесятся, необходимо знать законы биосферы, в которой мы живем.

И. Гительзон отметил, что культивирование растений — не единственный способ получения биологической продукции и создания замкнутой системы, для этой цели можно применять водородные бактерии, которые окисляют водород кислородом мягким способом (с помощью ферментов) внутри своего тела. Иосиф Исаевич рассказал о работе культиватора: электричество, полученное с помощью солнечных батарей, используется для электролиза воды, затем полученные кислород и водород отдаются бактериям, и они снова производят воду и наращивают биомассу. «Это экологически нейтральная система, мы не вносим ни грамма углекислоты и ни одной калории: солнечная энергия все равно приходит на Землю — нет ничего, что добавилось бы в земную экосистему», — подчеркнул И. Гительзон. Он сказал, что эту технологию можно использовать для наработки биополимеров, и такая работа ведется в Институте биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН, а также для производства чистого пищевого белка. «Эта область еще мало развита в мире, и мы в ней занимаем одну из лидирующих позиций, — отметил Иосиф Исаевич. — Вокруг БИОСа может быть создана биологическая мегапрограмма для космических и земных приложений». В частности, энергонезависимые системы можно использовать для улучшения условий жизни на севере.

Завершая свой доклад, академик Гительзон отметил, что наука — тот двигатель, который обеспечивает прогресс эволюции человечества. «Осознание этого обществом — вот важнейшая задача для гуманитарной части нашего научного сообщества, — сказал он. — Устойчивое понимание роли науки, что она дала и может еще дать, должно внушать нам оптимизм и вдохновлять выполнять нашу миссию».




Фото: Юлия Позднякова, "Наука в Сибири"