В Президиуме СО РАН прошло награждение победителей традиционного конкурса эссе для школьников 7—11-х классов Новосибирской области на тему «Отечественная наука в годы Великой Отечественной войны», которая была объявлена в честь 80-летия Победы. В неформальной обстановке ребята пообщались с главным ученым секретарем Сибирского отделения РАН членом-корреспондентом РАН Андреем Александровичем Тулуповым и организаторами конкурса.
Участники конкурса эссе с Андреем Тулуповым
Главный ученый секретарь СО РАН Андрей Александрович Тулупов в начале встречи рассказал о влиянии конкурса эссе на популяризацию науки и заметил, что это помогает лучше понять интересы и стремления школьников.
«В этом году мы выбрали тематику, которая посвящена вкладу науки в Победу в Великой Отечественной войне и ученым, проявившим себя в эти тяжелые для страны годы. Участники проделали большой труд: каждый из вас выбрал достаточно сложную и интересную тему. От лица руководства Сибирского отделения РАН выражаю благодарность всем участникам конкурса и отдельно хотелось бы акцентировать внимание на том, что время идет быстро, через несколько лет вы окончите школу и перед вами встанет выбор дальнейшего образования. Наша задача — показать вам в рамках всех научно-популярных инициатив СО РАН, насколько интересной может быть работа в науке. В частности, проект Сибирского отделения “КЛАССный ученый” поможет узнать вам о разных направлениях и областях исследовательской деятельности от первого лица», — сказал главный ученый секретарь СО РАН.
Андрей Тулупов пожелал ребятам поступать в университеты и развиваться в различных сферах. Он отметил, что сегодня государство активно вкладывается в реализацию масштабных научных проектов и поддерживает талантливых специалистов.
В дальнейшей беседе школьники рассказали о выборе своих тем, источниках вдохновения и наставниках, а также о том, кем хотели бы стать в будущем.
В этом году победителями стали ученики из трех школ: образовательного центра «Горностай» (Новосибирск), школы № 112 (Новосибирск) и школы № 5 (Искитим). Призовые места заняли работы о враче-новаторе микробиологе Зинаиде Виссарионовне Ермольевой — изобретательнице советского пенициллина, об академике Михаиле Алексеевиче Лаврентьеве и разработке кумулятивных снарядов, о методе бор-нейтронозахватной терапии и естествоиспытателе Анатолии Трофимовиче Качугине, а также о вкладе науки о служебном собаководстве в дело Великой Победы.
Победителям вручили научно-популярные книги и благодарности от Сибирского отделения РАН.
По традиции «Наука в Сибири» публикует работы, занявшие призовые места.
I место
Татьяна Петрова, МАОУ ОЦ «Горностай» (Новосибирск), 7-й биолого-химический класс
Отечественная наука в годы Великой Отечественной войны
В наше время существует множество лекарственных средств, которые облегчают выздоровление после травм или болезней. В годы Великой Отечественной войны таких веществ не было, и солдатам приходилось несладко. Множество воинов погибало от заражения крови. Важно было не только провести операцию раненому бойцу, но и не допустить сепсиса.
Найти быстро нужный препарат, проявляющий антибактериальные свойства, было очень важно и сложно, поэтому российские ученые-медики упорно пытались придумать эффективное лекарство. Одним из таких ученых была врач-новатор и микробиолог Зинаида Виссарионовна Ермольева, о которой я расскажу.
Зинаида Ермольева родилась 14 октября 1897 года на хуторе Фролов Области Войска Донского (Волгоградская область). Ее путь в микробиологию и медицину начался, когда Зинаиду и ее старшую сестру Елену мама привезла на учебу в Новочеркасск, чтобы девочки могли учиться в гимназии. Окончив с золотой медалью седьмой класс Мариинской женской гимназии в 1915 году, Зинаида также успешно окончила дополнительный класс по математике и русскому языку. В 1916 году она поступила в Женский медицинский институт, окончив его в 1921-м.
Но что же З. В. Ермольева сделала? А ответ можно найти в ее прозвище — Госпожа Пенициллин. С 1942 года Зинаида Виссарионовна с группой ученых проводила исследования разных видов плесени. Многочисленные опыты дали результат только с девяносто второго раза! Данный вид плесени называется пенициллин-крустозин. Он был найден и взят на пробу со стен бомбоубежища. Выявлено, что если препарат вводить в первые два часа после ранения, то воспаление не развивается. Это открытие спасло очень много жизней. До открытия З. В. Ермольевой ранение могло закончиться для бойца сепсисом и ампутацией пораженной конечности. Люди быстро поняли, что пенициллин-крустозин — отличное лекарство, обладающее свойствами антибиотика, поэтому во время войны его массово производили.
Так, стоп! Почему пенициллин открыла в 1942 году З. В. Ермольева, если это в 1928-м сделал британский ученый Александр Флеминг? Это мы тоже разберем.
Да, Александр Флеминг первый обнаружил пенициллин, но это был Penicillium notatum, а Зинаида Виссарионовна открыла пенициллин-крустозин. Но тогда почему она Госпожа Пенициллин?
Так ее назвал ученый-микробиолог Говард Флори. Он прилетел в Советский Союз и сравнил английский и российский пенициллин. По результатам исследований, которые проводились на нескольких группах людей, болевших сепсисом в тяжелой форме, наш отечественный препарат был эффективнее. Он применялся в меньших дозировках, что означало более легкое выздоровление. Антибиотик продлевал жизнь. В ста процентах случаев солдаты выздоравливали и могли вернуться к службе. Это приводило к снижению смертности раненых в Красной армии на восемьдесят процентов и уменьшению количества ампутаций на двадцать-тридцать процентов.
В наше время мы пользуемся открытиями такой великой женщины. Например, тот же самый интерферон был получен на основе изобретения Зинаиды Виссарионовны.
Вклад З. В. Ермольевой в победу Советского Союза над фашистскими захватчиками трудно переоценить, как и заслуги многих других людей, которые ковали победу каждый на своем месте. Их подвиг не должен быть забыт, поскольку мы живем только потому, что они не сдались, победили в том далеком 1945 году.
Андрей Тулупов и Наталья Мишукова
II место
Наталья Мишукова, МБОУ СОШ № 112 (Новосибирск), 7-й «И» класс
М. А. Лаврентьев. Изобретение кумулятивных снарядов, пробивающих броню немецких танков
Я живу в Советском районе, в котором даже название улиц говорят о том, что это место в первую очередь связано с именами ученых и их достижениями. Например, улицы в честь Лаврентьева, Коптюга, Воеводского, Кутателадзе, Мальцева, Николаева. Все жители района знают имя Михаила Алексеевича Лаврентьева как основателя Академгородка. Но не всем известно, что великий академик был руководителем работ по созданию первых в мире артиллерийских атомных снарядов.
К началу Великой Отечественной войны Михаил Алексеевич Лаврентьев уже был ученым с мировым именем. Немного математики из послужного списка будущего академика: дескриптивная теория множеств, теорема о продолжении гомеоморфизма, теория квазиконформных отображений и многое другое. Но Лаврентьев не ограничивался теоретической математикой — немалая часть трудов имеет вполне осязаемое практическое приложение. Например, в 1934 году ученый публикует теорему, в которой доказывает, что максимальной подъемной силой обладает профиль крыла в форме дуг окружностей, или дужки Жуковского. Звучало это как «экстремальная проблема теории конформных отображений». Лаврентьев некоторое время занимался авиационными вопросами в Центральном аэрогидродинамическом институте в группе Сергея Алексеевича Чаплыгина.
Впрочем, теоретические изыскания Михаила Алексеевича касаются позднего периода, а в Уфе его ждали сугубо технические задачи. Главной разработкой стали авиационные кумулятивные бомбы. Приведем выдержку из книги Юрия Викторовича Ергина, биографа академика и первого ректора Башкирского университета: «Вместо нескольких тяжелых стокилограммовых противотанковых авиабомб штурмовик Ил-2 брал на борт четыре кассеты с 78 ПТАБами в каждой, которыми буквально “посыпал” немецкие танки с высоты 25 метров, что обеспечивало, с одной стороны, большую прицельную точность такого бомбового удара, а с другой — полную безопасность самого самолета, который не мог быть сбит разрывом собственных авиабомб. У ПТАБов было еще одно большое достоинство. В отличие от обычных авиабомб из дорогой высокопрочной стали со сложным взрывателем, ПТАБы могли теоретически выпускаться даже в деревянном корпусе. Отсюда и возможность их изготовления не на специализированных заводах, а в самых примитивных условиях, как это происходило в Уфе».
Выпускали ПТАБы Лаврентьева в Уфе в эвакуированной из Днепропетровска артели «Промметиз». Окончательную доводку конструкции боеприпаса и взрывателя АД-А произвел Иван Александрович Ларионов.
Каждая бомба весила 2,5 кг и прошивала до 70 мм брони. Этого было достаточно для поражения самых защищенных танков вермахта — у «пантеры» в крыше не более 16 мм, у «тигра» — 28 мм. Лаврентьев придумал крышебойные боеприпасы задолго до того, как они стали мейнстримом. Впервые ПТАБы из Уфы применили в Курской битве, и они подействовали на фашистов очень достойно: несколько сотен танков были уничтожены ударами с воздуха.
В Уфе Лаврентьев начал работу над гидродинамической теорией кумулятивного взрыва, а продолжил в Москве и в Киеве с 1944 года. Это была строго секретная тема — первые открытые публикации в мировой печати появились только в 1948 году. Практически доказать истинность теории Лаврентьеву удалось в поселке Феофания в 20 км от Киева в 1944—1946 годах. Как вспоминал позже Михаил Алексеевич, должность вице-президента Академии наук УССР позволила оперативно начать работы во взрывной лаборатории. Многое приходилось делать буквально на коленке. Например, металлические воронки для взрывчатки изготавливал водитель Лаврентьева. Заряды Лаврентьев отливал на электроплитке, прессовал взрывчатку на обычном переплетном прессе.
О тех днях Лаврентьев пишет: «Трудности с материалами приводили иногда к совершенно неожиданным результатам. Когда приближенные расчеты выявили ряд свойств кумулятивного взрыва, мне хотелось как можно скорее поставить опыты, которые окончательно подтвердили бы теорию. Надо было срочно выточить медный конус, но, как назло, нужных медных цилиндров, из которых можно было бы его изготовить, не оказалось. Н. М. Сытый нашел необычный выход: он взял пучок медной проволоки, обмотал его детонирующим шнуром и подорвал. После взрыва мы получили нужный цилиндр, из которого Эдик Вирт выточил несколько конусов. Проведенные опыты полностью подтвердили теорию, а теория объяснила все парадоксальные эффекты кумулятивного взрыва».
Лаврентьев интересовался вопросами построения математических моделей природных явлений. Целый ряд интересных гипотез был высказан им об особенностях распространения волн цунами, о новороссийской боре, о способах движения ужей и рыб, о механизмах образования ветровых волн и о гашении этих волн дождем. К слову, в новосибирском Академгородке, который построили под чутким руководством академика, первым действующим НИИ стал Институт гидродинамики. В настоящее время это одно из ключевых научных учреждений страны, занятых проблемами физики взрыва. Современное полное имя учреждения — Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН.
В грозные годы Великой Отечественной войны, когда все силы народа и науки были отданы фронту, Михаил Алексеевич продолжал исследования в области взрывов, успешно решив ряд военно-инженерных задач. Всё больше его внимание привлекали кумулятивные струи и теория длинных волн на поверхности тяжелой жидкости. Уже после войны, в 1949 году, за созданную им теорию кумулятивных струй ученый был удостоен Сталинской премии.
Я учусь в инженерном классе, увлекаюсь математикой, физикой. Может быть, я тоже стану ученой и внесу свой вклад в развитие науки нашего района для процветания нашего государства.
Андрей Тулупов и Ярослав Касторных
II место и диплом «Выбор редакции “Науки в Сибири”»
Ярослав Касторных, МБОУ СОШ № 5 (Искитим), 9-й «А» класс
Бор, нейтроны и человек, о котором я не знал
9 декабря 2024 года. В Государственной Третьяковской галерее прозвучало имя лауреата премии «Вызов» в области будущих технологий Сергея Юрьевича Таскаева, заведующего лабораторией бор-нейтронозахватной терапии Новосибирского государственного университета, научного сотрудника Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН.
Говорят, «он создал то, что считалось долгие годы невозможным» — компактный ускоритель источника нейтронов, пригодный для широкого круга исследований, в том числе для нейтронозахватной терапии.
Вы знаете, что такое БНЗТ? Это метод лечения рака, основанный на взаимодействии нейтронов с изотопом бора-10, который вводится в организм и накапливается преимущественно в раковых клетках. После облучения нейтронами происходит реакция и выделяется энергия, уничтожающая злокачественную клетку изнутри, оставляя здоровые ткани почти нетронутыми. Можете ли вы представить управляемый взрыв с радиусом действия в миллионные доли метра? Потрясающе, не так ли?
Сегодня мне повезло. Я увидел установку БНЗТ и побеседовал с сотрудником института Дмитрием Касатовым. Его рассказ о том, как она работает, как ученые пробовали лечить домашних животных, получив первые обнадеживающие результаты, способен увлечь любого. И первая мысль, которая приходит в голову, когда ты стоишь возле установки: кто и как смог придумать это?
Размышляя над увиденным и услышанным, я прошел путь от некоторых вопросов современной физики до идей начала ХХ века и времен Великой Отечественной войны. Оказалось, что установка БНЗТ — не просто куча проводов, излучателей и других составляющих мини-коллайдера. Это воплощение идей, рожденных, в том числе, в голове врача, химика, естествоиспытателя Анатолия Трофимовича Качугина. Я спрашивал у учителей, друзей о том, слышали ли они о нем. Нет. Мне показалось несправедливым, что это имя забыто. Удивительна его судьба. Выходец из дворянской династии Голицыных. В Гражданскую войну спасал раненых красноармейцев. Подхватил сыпной тиф, в госпитале выжил. Вышел на улицу, а в городе — белые. Кто-то опознал его как «красного лекаря». Решили показательно повесить. В последний момент его тетка, жена губернатора, увидев приговоренного, закричала: «Его нельзя вешать! Это мой племянник Анатолий!». Белый офицер успел перерубить шашкой веревку, но шрам от нее на шее остался на всю жизнь.
Мог он погибнуть и в сталинско-бериевских лагерях, куда попал как человек, сотрудничавший с расстрелянным маршалом Тухачевским, но его внезапно освободили. В военное время нужны были ученые. Лаборатория стала его фронтом, где он разрабатывал инструменты для ведения войны. Бесцериевые кремни для зажигалок сэкономили 47 миллионов рублей и уменьшили спичечный голод в стране. В своей квартире наладил производство взрывчатки для партизан в виде мыла, не вызывающей подозрений при обыске. Прикрепленная под днище железнодорожного вагона, она возгоралась от потока воздуха, и погасить ее не было возможности. В битве за Москву важную роль сыграла «карманная артиллерия». Из 1 700 танков, брошенных Гитлером на этот участок фронта, защитники уничтожили 1 300 с помощью «КС», придуманных А. Т. Качугиным, П. С. Солодовником и М. А. Щегловым. Зажигательная смесь «коктейля Молотова» взрывалась не от броска, а от удара о броню наехавшего танка прикрепленной ампулы с серной кислотой, бертолетовой солью и сахарной пудрой. Она разбивалась, и горючее воспламенялось от этой реакции.
Вы спросите, какое отношение имеет его имя к современному проекту, который может изменить подход к лечению некоторых видов онкологии? После войны Анатолий Качугин заинтересовался проблемой злокачественных опухолей и высказал идеи, воплощаемые сегодня на установках БНЗТ. Предложенный им метод лечения основывался на ядерных процессах, о которых врачи имели весьма расплывчатое представление. Качугин смело предположил, что с помощью специальных веществ можно влиять на ядерные превращения, происходящие в раковой опухоли, и впервые в мире стал изучать действие длительной сверхслабой радиации на ее развитие, разработав медикаменты, которые, кроме обычного, фармакологического действия, обладают особыми физическими свойствами, изменяя реакцию раковых клеток на излучение. Поэтому историю создания так называемой нейтронозахватной терапии связывают с его именем.
В то время, когда страна восстанавливалась из руин, идеалист Качугин верил, что человек победит это смертельное заболевание. К сожалению, его идеи не были воплощены в жизнь, а имя оказалось забытым. Почему? Не стремился к славе? Работал под грифом «секретно»? Из-за противостояния официальной медицине? Или потому, что, изучая историю, мы больше запоминаем даты войн и революций, имена вождей, места сражений, иных событий вместо того, чтобы погружаться в мир человеческих судеб, мотиваций и стремлений? Есть над чем подумать, не так ли?
Вот так простой вопрос, заданный во время экскурсии, стал для меня, как в эффекте каскадного умножения, тем камнем, брошенным в воду, за которым образовываются маленькие круговые волны, захватывающие потом всю поверхность озера, и одно, казалось бы, незначительное действие привело к неожиданным результатам. Перед нами открылась история уникального человека, мало кому известная, но заслуживающая того, чтобы рассказать о ней.
Знаете, если бы меня спросили, в каких изменениях нуждается школьная программа, я предложил бы ввести курс «История отечественной науки» как неотъемлемую часть предмета «История» или в рамках естественно-научных дисциплин. Чтобы, изучая судьбы уникальных людей, мы погружались в удивительный мир человеческого опыта, который сформировал современность. Опыта грандиозного и трагического, как история нашей страны. Мы не должны забывать о нем. Поскольку, по словам американского философа Джорджа Сантаяны, «кто не помнит своего прошлого, обречен пережить его снова».
Андрей Тулупов и Александра Тихомирова
III место
Александра Тихомирова, МБОУ СОШ № 112, 9-й «И» класс
Вклад науки о служебном собаководстве в дело Великой Победы
Я выбрала эту тему, потому что очень люблю собак и считаю их удивительными существами. Думаю, что мне, как и многим моим ровесникам, будет важно и ценно узнать о том, как эти прекрасные животные служили во время Великой Отечественной войны и как была организована их подготовка.
На историческом Параде Победы 24 июля 1945 года вслед за полками фронтов и колоннами боевой техники по Красной площади шли собаки со своими проводниками во главе с главным кинологом страны подполковником Александром Павловичем Мазовером (1905—1981). На параде ему было разрешено не чеканить шаг и не отдавать честь главнокомандующему, поскольку он нес на руках бойца 14-й штурмовой инженерно-саперной бригады — собаку по кличке Джульбарс.
Еще до войны кинолог познакомился с талантливой дрессировщицей Диной Волкац, будущей своей женой, которая подготовила вместе с ним в Центральной школе военного собаководства двух немецких овчарок: Джульбарса и Дину. Собаки-разведчики и диверсанты участвовали в стратегической операции «Рельсовая война» и ее продолжении «Концерт». Это была целая система военных мер по выводу из строя железнодорожных путей и подвижного состава в тылу врага. Александр Мазовер вместе с женой и со своими питомцами сражались на Калининском и Прибалтийском фронтах, показывая чудеса мужества, за что и получили честь участвовать в параде Победы.
После войны Александр Мазовер разводил собак в военном питомнике «Красная Звезда», был экспертом всех крупных выставок собак Советского Союза. Написал много книг о служебном собаководстве, которые актуальны и пользуются спросом до сих пор.
Во время войны собаки выполняли различные боевые задачи: охрану границы, доставку боеприпасов и питания, вывоз раненых с поля боя, обнаружение снайперов, были собаки-связисты, минно-розыскные собаки, сторожевые собаки, собаки разведывательной службы, диверсионные собаки — истребители танков и железнодорожных составов.
А. П. Мазовер, командир 37-го батальона собак-миноискателей, рисовавший на дорогах войны трафареты с острыми собачьими ушами и цифру 37 (высшую гарантию безопасности жизни и передвижения), свидетельствовал, что на одного минера с собакой приходилось в среднем 2 893 мины. Применение собак-миноискателей давало много преимуществ. Путь минера не нуждался в прощупывании каждого сантиметра, куда он ставил ногу. Скорость поиска увеличивалась почти в 20 раз. С собакой можно было работать круглый год, в мерзлом грунте, при различной глубине снежного покрова, в густой и высокой траве, в лесных зарослях и помещениях.
На всех фронтах войны действовали полки, батальоны, отряды и роты военного собаководства. Всего же по военным дорогам от Москвы и до Берлина прошагало, проехало и пробежало почти 70 тысяч Шариков, Бобиков, Мухтаров, Диков, Джеков, Налётов, Моряков, Норок, Дин и Джульбарсов, породных и не очень, больших и малых, гладких и лохматых. Все они внесли неоценимый вклад в дело Великой Победы над врагом.
80 лет назад отгремели бои Великой Отечественной войны. Многих, создавших наше военное собаководство, уже нет в живых, тем более нет в живых и геройских собак — участников войны. Но память о бессмертных подвигах хвостатых воинов жива в книгах, фильмах и памятниках.
Наравне с людьми они отдавали свои жизни и приближали день Великой Победы. Благодаря участию собак во время боевых действий было спасено огромное количество человеческих жизней. Я считаю, что их вклад бесценен. И низкий поклон тем людям, которые организовали систему собаководства, систему подготовки и дрессировки служебных собак.
Огромную роль в становлении отечественного собаководства еще до войны сыграл Всеволод Васильевич Языков. Он начал применять научный подход в дрессировке собак. Этот подход основывался на знании особенностей физиологии собак.
На Ленинградском фронте кинологами командовал Пётр Алексеевич Заводчиков, который также внес огромный вклад в служебное собаководство города, так как понимал, какую важную роль играют служебные собаки. Он также организовал минно-розыскную подготовку. Например, во время прорыва блокады Ленинграда собаки вывезли 1 800 раненых и перевозили на себе тонны различного груза, участвовали в разминировании.
Ну и, конечно же, Александр Павлович Мазовер, один из основателей советской кинологии, который изучал северное собаководство, занимался подготовкой собак-миноискателей и собак — истребителей танков. А его жена первой выдрессировала собаку-диверсанта.
Понимание их роли позволит не потерять бесценные знания и опыт, который так необходим и в наше время.
«Наука в Сибири»
Фото Юлии Поздняковой
