Журналисты Еженедельной газеты научного сообщества "Поиск" взяли интервью у заместителя директора по науке ИПЭЭ РАН Валерия Анатольевича Карпова, директора ИПЭЭ РАН Вячеслава Владимировича Рожнова и научного руководителя ИПЭЭ РАН Дмитрия Сергеевичв Павлова.
С членом-корреспондентом РАН Сергеем Псахье мы договаривались побеседовать на Общем собрании РАН в ноябре. Утром позвонил - извинился: “Пока был в командировке во Вьетнаме, много ходил, перетрудил колено, прилететь не смог”.
“А какие дела у вашего Института физики прочности и материаловедения СО РАН в Азии?” “О, там межправительственный Российско-Вьетнамский тропический центр. Его куратор в Москве - Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН. Работу треть века ведет. Потрясающие перспективы. Сейчас пришлю контакты заместителя директора ИПЭЭ Валерия Карпова”.
Прислал, а сам никогда не прилетит. Скончался 22 декабря прямо на вручении премии имени его отца педагога Григория Псахье учащимся музыкальной школы Томска. Потеря для коллег, друзей, близких безвременная и невосполнимая. Вечная память. Но с В.Карповым мы уже договорились о встрече - спасибо Сергею Григорьевичу Псахье за его потрясающее чутье на актуальные темы.
Кому нужен Вьетнам?
Скажете, туристам да поставщикам тропических фруктов северным странам? Конечно. Даже в феврале в стране, тянущейся лентой вдоль Южно-Китайского моря, тепло. Россияне могут быть там две недели без визы. Купайся, лакомься незнакомыми блюдами, блаженствуй, вспоминая, что дома - зима. Впечатления - острые, сладостные, но через полгода забываешь напрочь, где топтал светлый шелковый песок.
- Это от праздности, - комментирует Валерий Анатольевич. - Если бы вам пришлось во Вьетнаме работать, народ, природа, судьба этого государства врезались бы вам в память. Во-первых, там тропики, где животный и растительный мир кардинально отличается от привычного нам в России. Во-вторых - а, может, и во-первых - там все живое, включая микромир, до сих пор ощущает последствия химической войны, что вели США во Вьетнаме. “Оранжевый агент” (его боевое составляющее - диоксин) за прошедшие десятилетия не исчез полностью, частично остался в воде и земле. К этому как-то приспособились, но последствия то и дело проявляются в том или ином виде. В том числе это может стимулировать и проявление возвращающихся и новых инфекций, источники которых переносятся по миру птицами, лайнерами, местными продуктами. Плюс из-за высоких влажности, температуры и агрессивности микрофлоры функциональные свойства материалов в тропиках со временем деградируют и могут значительно отличаться от тех свойств, что они демонстрируют в привычных для нас условиях. А ведь мы продаем наукоемкую технику в эти края, строим сложные технические объекты, туда летают наши самолеты и ходят корабли. Мы должны знать и гарантировать на длительный срок надежность и работоспособность отечественной техники в тропиках.
То, что на такие вопросы надо искать точные ответы, уже более 30 лет назад хорошо понимали в СССР и Социалистической Республике Вьетнам, и в 1987 году по межправительственному соглашению создали совместный Российско-Вьетнамский тропический научно-исследовательский и технологический центр. Задумывался он грамотно: три отделения в трех климатических зонах тропиков - на севере (в Ханое), на юге (в Хошимине) и посередине страны (в Нячанге), где неподалеку на полуострове Камрань ранее была военно-морская база США. Советский Союз выделял на создание центра 10-12 млн долларов в год. Предполагалось, что именно СССР построит научные объекты, наполнит их оборудованием, пришлет советских ученых. Вьетнам тогда был нищим. Руководства наших стран относились к созданию центра ответственно. Тропцентр курировало Министерство национальной обороны СРВ, самое мощное и самое уважаемое на тот момент, с его помощью наши ученые получали доступ в любую точку страны. В СССР дело доверили Академии наук, что в постсоветские времена не раз спасало центр от закрытия. Исследования решили проводить по трем направлениям: тропическая экология и биоразнообразие Вьетнама, тропическое материаловедение, тропическая медицина и последствия воздействия химической войны на здоровье человека. Команду специалистов собирали из разных институтов Академии наук СССР и промышленности. Меня, например, привлекли как материаловеда после окончания Военной академии. С энтузиазмом взялись за дело, ездили в экспедиции, но тут...
- Тут СССР не стало. Точнее люди остались, а страна распалась.
- Да, и новому государству - Российской Федерации - было не до Тропцентра. Ему суждено было пропасть. Спасли ситуацию руководство Вьетнама и стремление академического сообщества России думать о завтрашнем дне. Денег тогда с трудом хватало лишь на проживание немногочисленных российских сотрудников, работающих во Вьетнаме. Редкие совместные научные экспедиции шли за счет вьетнамцев, привыкших к жесточайшей экономии. Но самое сложное - рухнули источники финансирования.
- Можно подробнее?
- Когда безвозмездная помощь со стороны СССР прекратилась, Вьетнам мог рассчитывать только на свои силы. Уже тогда правительство Вьетнама понимало, что повернуться в сторону Запада - значит, превратиться в вассала, и продолжало поддерживать сотрудничество с Россией. Терпения вьетнамцам не занимать, они решили, что Тропцентр им нужен, и создание его инфраструктуры взяли на себя. Их страна тогда уже начинала подниматься.
Подробности. Не скучные
- Последние 20 лет рост ВВП Вьетнама, что ни год, больше 6%. Нищеты нет, работа есть. Кто жил бедно, стал жить богаче, кто - сносно, тот зажиточно, кто - богато, тот еще круче, - рассказывает Валерий Анатольевич. - В селе, на мой взгляд, произошла революция: государство покупает урожай, когда он только посеян. Власть следует заветам Хошимина, который считал нужным раздать землю крестьянам, а не коллективным хозяйствам, где от голода и болезней гибли до 15% детей. А когда крестьянам “нарезали” землю, они начали трудиться и постепенно объединились сами в разные хозяйства по потребностям: специализации возделываемых культур, типу оказываемых услуг. Вы, кстати, знаете, что в дельте Меконга собирают в год по три урожая риса? Вьетнам - в лидерах по его экспорту. Риса так много, что на складах он, бывает, гибнет. Так же успешно выращивают кофе - арабику, мокко и кучу местных интересных сортов. Стали организовывать машинно-тракторные станции, приобретать технику - российскую тоже - приглашать агрономов и инженеров из городов в село. И специалисты пришли, в провинции есть работа и зарплата. Колхозы создали фирмы по изучению семеноводства, ирригации, замещению инсектицидов на природные удобрения. Конечно, покупая едва взошедший урожай, государство рискует и платит среднюю цену, но деньги у крестьян появились надежные. Село стало переключаться на выращивание дорогой продукции: манго, грейпфруты, сырье для косметики по заказу мировых фирм. Плюс у Вьетнама - нефтеносный шельф. Добывают с морских платформ. Нефть прекрасная, высокопарафинистая - из нее делают масла, смазки. Объема хватает, чтобы полностью обеспечить себя ценными нефтепродуктами: бензином, дизельным и реактивным топливом, сжиженным газом.
Если у нас Российская академия наук с трудом выделяла по 40-50 млн рублей в год на работу Тропцентра, то Вьетнам поддерживал финансированием в объеме нескольких миллионов долларов в год.
- Пора спросить: кто виноват и что делать?
- Первый вопрос неправильный, - вступает в разговор директор ИПЭЭ РАН академик РАН Вячеслав Рожнов. - Надо выяснять в этой истории, не кто виноват, а чья заслуга, что российская часть Тропического центра жива и работает. И в ответе на этот вопрос первой следует назвать Российскую академию наук. Благодаря мудрости Юрия Осипова, когда каналы финансирования СССР рухнули, именно РАН стала выделять из своего скудного бюджета деньги на РВТЦ отдельной строкой. А когда и эту мизерную сумму стало невозможно найти, следующий президент РАН Владимир Фортов дошел до Путина, объяснил, насколько для страны важно иметь лаборатории в тропиках, и Владимир Владимирович дал поручение правительству, чтобы, несмотря ни на какие препоны, выделили средства. Проблема была в том, что с началом реформы РАН академия и Тропцентр уравнялись в статусе, - два юрлица. По закону тогда стало нужно проводить конкурс, чтобы выделить деньги на работу Тропцентра. РАН надо было объявлять аукцион, ИПЭЭ - подавать заявку, возможно, борясь за победу, падать в цене работы. Но какой конкурс? Если его выиграет не ИПЭЭ, деньги победителю нельзя перечислить, ведь по межправительственному соглашению госзадание имеет право выполнять только назначенная правительством организация – наш институт. Год гадали, как обойти правила, конкурс так и не объявили, денег вообще не получили. Наконец, академия согласовала, что средства, которые у нее абонированы на международные проекты (например, наш институт ведет еще работы в Монголии, Эфиопии, Армении), вернут в Минфин и он переведет их в ФАНО. А оно, получив их, даст нам госзадание на те работы, что мы должны выполнять во Вьетнаме. Долго решали, но справились.
И тут всплыло, что Академия наук уже не федеральный орган исполнительной власти (ФОИВ). Тропцентром же по межправительственному соглашению имеет право руководить только ФОИВ. Нас спросили: кого будете рекомендовать в руководители? Минобороны, Минобрнауки, Министерство иностранных дел или ФАНО, коему институты РАН передали? Решили: в ФАНО. И, надо сказать, не прогадали - оно за год выправило ситуацию с финансированием. Честь ему и хвала.
- Но теперь и ФАНО нет.
- В ФАНО все проблемы сошлись на Алексее Медведеве - он курировал Тропцентр и филиалы исследовательских центров и всегда пытался найти решения, которые устраивали и наш институт, и РАН, и ФАНО, а теперь - министерство. У нового министерства, где Алексей Михайлович - замминистра, - тенденция к увеличению финансирования и расширению тематики центра. Оно планирует полнее задействовать инфраструктуру Тропцентра, привлечь новых исполнителей: нас подключили к сбору новых команд. Управляется Тропцентр, согласно межправительственному соглашению, Координационным комитетом. Его российскую часть раньше возглавлял бывший директор ИПЭЭ Д.Павлов. Еще раньше огромную роль в становлении центра сыграл биолог, зоолог, эколог академик В.Соколов. В этом году Координационный комитет возглавил замминнауки Алексей Медведев. Планы Кооркома верстают на пять лет, сейчас намечают следующие - с новыми крупными целями. Не так давно во Вьетнаме побывал председатель Правительства РФ Дмитрий Медведев. Увидев, сколько сделано, удивился: “За такие малые деньги?” И поручил выделить в 2018 году допфинансирование. Получилось за год 100 млн рублей!
- То есть меньше 1,5 млн долларов? Сравните с вкладом Вьетнама и ощутите разницу!
- Да, гораздо меньше, чем следовало бы, но мы и такому росту рады. Задач у центра прибавляется.
На одной планете
По осени представители ряда академических институтов - Института физики прочности и материаловедения, Института физической химии и электрохимии, Института химической физики, Института нефтехимического синтеза, Института генетики и др. - проехали по отделениям Тропцентра во Вьетнаме. Смотрели, где их специалисты могут пригодиться. Сейчас Коорком собирает и отбирает их предложения для реализации. 4 декабря состоялось его очередное заседание, на котором согласован новый состав Кооркома. Он утвержден министром М.Котюковым. Руководителями направлений назначены: по тропической экологии - директор ИПЭЭ РАН Вячеслав Рожнов, по тропическому материаловедению - его зам, доктор наук Валерий Карпов, по тропической медицине - начальник Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова генерал-майор Александр Фисун.
- Вячеслав Владимирович, а зачем россиянам тропические экология и биоразнообразие? Тропиков у нас нет и не предвидется.
- Биологическое разнообразие и его сохранение - проблема глобальная, она интересует и фундаментальную науку, и прикладные ее аспекты. Если мы изучили биоресурсы (растения, животных, микроорганизмы), их генетическую составляющую, то можем применить их в медицине, фармакологии, агрокультуре, в разных сферах экономической деятельности. Например, есть плоды, которые поставляют на прилавки стран, где они не растут. Их надо довезти в нормальном состоянии, но на них поселяются разные грибки, микроорганизмы - продукция начинает гнить. Как этого избежать? Надо знать всех поселяющихся на плодах и найти, как на них воздействовать. Это и есть работы по биоразнообразию, которые во Вьетнаме не проводили, - не было нужды. А теперь, когда страна отправляет фрукты и овощи во множество государств, знания требуются. Они и России нужны - вдруг интродуцены, привезенные к нам на тропической продукции, опасны? А откуда знания? Единственная тропическая страна, где мы присутствуем в течение длительного времени, - Вьетнам. А нам важно представлять, что экосистемы потребляют и что выделяют, сколько азота, кислорода, каким образом происходит движение влаги, разных элементов. А ведь тропики считаются “кухней погоды” на планете. Кто переносит инфекции? Это все - тайны экологии. Люди, говоря о ней, склонны обсуждать только антропогенные загрязнения, но мы на планете не одни. Она кишит биологическими объектами, и они, составляя определенные экосистемы, ухитряются сами обеззараживать воду, почву. В природе кроме человека, животных и растений есть еще бактерии, микробы, грибки. На заводах обязаны строить очистные системы, чтобы уменьшить выброс вредных веществ, но в природе-то эту функцию часто выполняют естественные очистные системы. Надо знать, как они это делают, понимать, что если систему нарушить - неважно, какую (тропическую, морскую или экосистему пустыни Сахара) - беда накроет всю планету. Помните, как в пингвинах нашли следы инсектицидов? Дождь, волна, ветер границ не знают. Биоразнообразие - залог существования жизни на Земле. Если мы позиционируем себя как великое государство, мы обязаны иметь сильную науку. Кроме вьетнамской у нас нет других тропических станций, где мы год за годом последовательно можем проводить работы по изучению самочувствия людей в тропиках, функциональности разных материалов, техники.
Зла мало не бывает
С академиком Дмитрием Павловым, научным руководителем ИПЭЭ РАН, недавним его директором, мне удалось поговорить о конкретной беде Вьетнама - последствиях химической войны. Кажется, прошло 45 лет с ее окончания, а она о себе все напоминает.
- С первых дней работы Тропцентра вьетнамцев волновало, восстановятся ли экосистемы, пострадавшие от напалма и диоксина, - вспоминает Дмитрий Сергеевич. - Дело в том, что примененные армией США химагенты-дефолианты, главным образом так называемый “оранжевый агент”, содержали микроколичества одного из самых страшных ядов - диоксина - который, попадая в организм человека, вызывает различные заболевания, в том числе онкологические, уродства новорожденных и проч. От него в той или иной мере пострадали более 4 млн вьетнамцев, не избежали отравления и многие американские участники тех военных действий. Этот яд очень стойкий, в почве он не разлагается в течение десятилетий, накапливается в организме. До сих пор в некоторых районах в молоке кормящих женщин обнаруживается диоксин военного происхождения.
В наших экспедициях изучалось влияние диоксинов на биоразнообразие и конкретные экосистемы, ведь если мы не знаем первое, то нельзя оценить второе. Сложность задачи требовала комплексного подхода к ее решению. Исследовались крупные млекопитающие, позвоночные и беспозвоночные животные, насекомые, паразиты, рыбы и моллюски, высшие и низшие растения. При этом было открыто много новых видов. Работы завершились ценными научными статьями, монографиями, определителями - книгами, по которым можно установить, к какому виду относится тот или иной вид животных. В пораженных районах сильно сократилось число видов птиц, рыб и животных, изменился характер растительности, исчезли многие земноводные, насекомые, был нарушен микробиологический состав почв. В результате этого произошло вытеснение аборигенных черных крыс другими видами - переносчиками чумы.
Наша лаборатория аналитической экотоксикологии выясняла характер загрязнения диоксинами почвы, донных отложений, рыб и животных. Мы получили сведения о миграции диоксинов, переносе и накоплении их в высших звеньях пищевых цепей. Оказалось, что вопреки устоявшемуся мнению диоксин не сохраняется весь в поверхностном горизонте, а может проникать в более глубокие слои почвы, а это показало новые пути его распространения. Было также важно найти тест-объекты, по которым можно быстро определять содержание диоксина в окружающей среде. Оказалось, что на их роль лучше всего подходят куриные яйца от кур на свободном выгуле. Пока что их можно найти в частных хозяйствах.
- Сколько же тонн оранжевой отравы высыпали на крохотную страну?
- Тонн? В 44 млн литров “оранжевого агента”, распыленного во Вьетнаме, было около 170 кг диоксина. Вьетнамцы пострадали страшно. Были обследованы тысячи людей. Диоксин, поражая многие системы органов, действует комплексно, травмируя кроветворные органы, гормональную систему, репродуктивную...
- Но вы и сами жили на пораженной земле, ели ту же пищу с диоксином?
- Мы находились в экспедициях в течение нескольких недель, потом уезжали. Я - ихтиолог, занимался экологией, миграцией всего, что обитает в воде, изучал воздействие человека на природу путем ирригации, водозаборов, плотин. Тем, кто постоянно живут в пострадавших районах, приходится хуже. Поэтому вьетнамцы заинтересованы, чтобы были разработаны методы борьбы с многообразной диоксиновой патологией, найдены способы очистки почв, воды. И, судя по предложениям подключающихся к деятельности Тропцентра институтов РАН, у них уже есть интересные идеи.
За Южно-Китайским - Баренцево
Точно! В последнем e-mail Сергей Псахье писал, что, “в Юго-Восточной Азии часты тайфуны, оползни, сейсмические волнения, из-за них возникают перебои с поставкой чистой воды. Чтобы обезопасить население, Псахье предложил создать силами ИФПМ СО РАН и Российско-Вьетнамского тропического центра мобильную установку для обеззараживания и очистки воды без применения электричества. Во время стихийных бедствий с ним тоже перебои, а вода в жаре тропиков вмиг зацветает и становится непригодной для питья. Ее микробиологическую безопасность должны обеспечить фильтры фирмы AquaVallis, которые в свое время разработали ученые ИФПМ, а выпуск наладила в Особой экономической зоне томская инновационная компания “Аквелит”. Важно, что в этой работе ключевым партнером станет Российско-Вьетнамский тропцентр, - без него выход российских наукоемких разработок, оборудования и технологий на рынок Юго-Восточной Азии невозможен”.
- Почему Псахье так написал? - спрашиваю Валерия Карпова, организовывавшего ту самую командировку российских ученых во Вьетнам.
- Потому что тут же понял всю сложность существования в тропиках. Там окружающая среда совершенно иначе воздействует на материалы изделий - неважно, на суше, на море или под водой. У нас на суше экстремальные условия: радиация, перегрев, обмерзание. А в тропиках к радиации и перегреву добавляются постоянно высокая влажность и агрессивные микроорганизмы. При высокой температуре они за краткий срок создают условия, в которых реализуется синергетический эффект непрогнозируемого разрушения ряда материалов. Это очень тревожно, когда в тропиках строят потенциально опасные объекты - АЭС, трубопроводы - поставляют в страну наукоемкую военную технику. Для нас плюс 37 градусов Цельсия в тени - жуть, а во Вьетнаме объект будет регулярно прогреваться гораздо сильнее, а если изделие имеет прозрачный “фонарь”, как в самолете или вертолете, или еще накрыто темным кожухом и торчит на солнцепеке? Температура поверхности материала в зависимости от его цвета в этих условиях достигает 80, 90 и даже 100 градусов Цельсия. Материал может начать “крутить”, он станет расширяться и разрушать элемент конструкции. А если использовали новые композитные материалы с наносоставляющими, свойства которых в таких условиях не изучены? Непредсказуемая неприятность.
Другая беда - влажность. Она особенно велика ночью. Абсолютная - та, что накапливается в объеме, пропитывает все материалы, а на поверхности поселяются и множатся микробы. Солнце взошло, температура поднялась - влага вроде бы высохла. Но не до конца, частично она остается в материале. Он начинает набухать, и сделанный из него диэлектрик в радиоэлектронном устройстве уже имеет электропроводность.
А проблема продолжительного увлажнения поверхности, когда на металлах образуется пленка влаги... При перепадах температуры и влажности возникает так называемая точка росы. Формируется адсорбционная пленка, глазу она может и не видна, но по ее сплошной водной ткани идет ток, возникают электрохимические реакции между контактирующими материалами, развивается коррозия. Пленка влаги может ускорять ее в десятки раз.
Дальше появляется фактор температуры поверхности. Например, объекты, окрашенные в разные цвета, будут иметь разную температуру, отличающуюся на 15-20 градусов, и, соответственно, будут вести себя по-разному. Одни и те же краски разных цветов с разной скоростью будут разрушаться и обеспечат разные сроки защиты.
А биофактор - мина, заложенная априори в неожиданных местах. Микроорганизмы в качестве продуктов жизнедеятельности выделяют химически активные пероксиды, соединения с хлором, органические кислоты, альдегиды, спирты и т.д., которые запускают механизмы ускоренной деградации материалов. Изучить одновременно воздействие всего комплекса климатических и биологических факторов в лаборатории в специальной камере не получится. Создать какое-то условие можно, но весь комплекс не удастся. Максимум, что мы можем, - проверить только два-три фактора одновременного воздействия, а их там множество. Понимая это, материаловеды пытаются в натурных условиях установить доминирующие разрушающие факторы и воспроизвести их в лабораториях, чтобы ускоренный эксперимент в искусственных условиях был адекватен испытаниям в натуре. Эта проблема сейчас приобрела особую актуальность: техника стала наукоемкой, высокотехнологичной и дорогостоящей, сбой какой-то одной детали приводит к отказу всего изделия, а в отдельных случаях - к авариям и катастрофам. Плюс освоение океана. Там вообще другой мир. Любой фактор, проявления которого инженеры на суше опасаются, в море сразу срабатывает. Берем пластинку из нержавеющей стали, опускаем ее в Балтийское море. Через полгода достали - в целом как была, так и есть. А из Южно-Китайского моря через полгода вынимаем испещренную сквозными дырками.
- Температура?
- Микроорганизмы. Они запускают такие химические процессы, которые в нормальных условиях текут крайне вяло, не мешая изделию эффективно работать. А в тропическом море все иначе. Пластина из нержавейки, покрытая плотной сеткой, сквозь которую микроорганизмы не могут добраться до металла, служит в 20 раз дольше, чем такая же нержавейка без сетки. Микроорганизмы образуют биопленку, слизистый слой которой за несколько дней достигает 3-4 мм толщины и виден невооруженным глазом. Прикрепляясь к металлу, они потребляют из воды кислород, но по мере того, как над ними нарастают новые слои, к нижним он перестает доходить, его сжирают в верхних слоях, а внизу вместо прежних микроорганизмов заводятся анаэробные, существующие без кислорода. В результате за 3-4 месяца происходит анодное растворение элементов, обеспечивающих коррозионную стойкость металла. Молекулы хрома начинают выходить из металла в биопленку, возникают сквозные дырки (питтинговая коррозия) - хаотично, но густо. А если из этой нержавейки сделаны трубы для охлаждения атомного реактора водой тропического моря? Кто будет отвечать за их безопасность?
- А в наших водах этого не происходит?
- В наших тоже все непросто. Пока разбирались с Южно-Китайским морем, выяснили, что вода Баренцева значительно агрессивнее Черного. Там действует океаническая микрофлора, активность которой в первую очередь определяется соленостью волы. Но Южно-Китайского море куда злее Баренцева. Так что судить о материалах для тропиков, испытывая их летом в Черном море, не стоит. Плюс все больше появляется наноматериалов: углепластики, стеклопластики и т.д. Пока неизвестно, как они будут себя вести в этих экстремальных условиях. Как их будут есть микроорганизмы: с охотой или без? А от этого зависит жизненный цикл изделий. Над этим мы сейчас работаем. Министерство и озадачило материаловедческие институты, попросило их посмотреть, на какие материалы можно полагаться, а какие пока еще надо изучать. Вопросов тьма, и на многие из них суждено найти ответы именно сотрудникам Российско-Вьетнамского тропического центра, безусловно, необходимого нашим обеим странам, да и всему человечеству.
Елизавета ПОНАРИНА
Фото Николая СТЕПАНЕНКОВА
На снимках: Валерий Карпов, Вячеслав Рожнов, Дмитрий Павлов