CC BY
30
ных минералов с помощью АСМ», Н. Юшкин «Кристаллосимметрийная структура и эволюция минерального мира».
Все доклады быши прекрасно оформлены, привлекали внимание, активно обсуждались. По отзывам ведущих иностраннык специалистов, они выгодно выделялись из общей массы и новыми подходами, и использованием современных методов.
Если говорить об изменениях в кристаллографическом мире в историческом аспекте, по моим впечатлениям и наблюдениям (а я участвую в кристаллографических конгрессах, начиная с 10-го, который проходил в Амстердаме в 1975 г., т.е. тридцать лет назад), то я еще более уверился в тех тенденциях, которые заметил на прошлом конгрессе (Вестшг, №9, 2002), а именно — безграничная междисциплинар-
ность и эрозия лидерства. Похоже, что кристаллографией сейчас управляют не столько выдающиеся ученые, сколько удачливые топ-менеджеры, группирующие научные коллективы не с помощью привлекательных идей, а крупными финансовыми средствами. Печально, что начинают забывать и о классических кристаллографах, которых почти не осталось. Даже знаменитого Т. Хана, не так давно возглавившего Союз кристаллографов, почти никто, кроме стариков, не узнавал, когда он время от времени появлялся на конгрессе. Уходит романтическое поколение кристаллографов, приходят прагматики. Еще одна новая тенденция, весьма ободряющая, о которой я уже упоминал — это существенное омоложение кристаллографических сообществ и высокий профессиональный уровень молодежи.
Следующий, XXI кристаллографический конгресс, будет проведен в 2008 г. в Киото, Япония. Перед ним пройдут два европейских кристаллографических съезда: 23-й — в Бельгии, 24-й — в Марокко.
Академик Н. Юшкин
К. г.-м. н. Д. Камашев
ФУЛЛЕРЕНЫ, ПЕРЕХОДНЫЕ СОСТОЯНИЯ, КВАТАР0НЫ
(размышления после кристаллографического конгресса)
Н. П. Юшкин в своих заметках о последних кристаллографических конгрессах указывает на «безграничную междисциплинарность» современной кристаллографии, эрозию лидерства и ее химизацию. На самом деле, как мне кажется, происходит нечто феноменальное для современной науки. Вместо традиционной кристаллографии, как науки о кристаллах, их свойствах и образовании, формируется под тем же названием новая фундаментальная наука, которая отличается своей универсальностью и междисциплинарностью. Эта наука в равной мере вбирает в себя самые фундаментальные вопросы физики, химии и биологии. Первая реакция — назвать ее «структурологи-ей» — не в полной мере отражает суть дела. «Структурология», во всем пространстве этого слова, — это всего лишь одно из лидирующих в новой кристаллографии направлений, как в свое время в классической кристаллографии
лидировало симметрийное направление. Интересы кристаллографии в наше время простираются от большого взрыва до генома человека, от структуры отдельный частиц до больших молекулярных ансамблей и т. д. вплоть до глубинных вопросов мироздания. Новая кристаллография изучает структуру и динамику материи как в пространстве, так и во времени. Одним словом, кристаллография вышла далеко за пределы кристаллического состояния вещества и охватывает почти все современное естествознание, как физика у Аристотеля.
Хотя экспансионнистский характер новой кристаллографии вполне очевиден, тем не менее никто еще не сформулировал, что это такое (в современной, особенно в западной науке философско-методологические аспекты не очень привлекают внимание). Некоторые мои ожидания в этом плане были связаны, в частности, с лекцией проф. А. Орпена (Англия) с казалось бы мно-
гообещающим названием «Synthetic Crystallography». Однако в лекции речы шла о вполне конкретных вопросах ис-полызования кристаллографии для дизайна и аналитического предсказания структур синтезируемых химических соединений. Интересно, что решается эта задача на основе выщеления специ-алыных структуроформирующих единиц, названных синтонами и тектонами.
Что касается видимой химизации новой кристаллографии, то для такой характеристики основания действителы-но есты. Это, прежде всего, обусловлено общностыю фундаменталыных проблем новой кристаллографии и химии. Вряд ли случаен факт, что три главные ключевые лекции на конгрессе были сделаны нобелевскими лауреатами по химии. Именно эти лекции стали для меня наиболее запоминающимися событиями на 20-м Международном кристаллографическом конгрессе во Флоренции.
Роалыд Хоффман (США), нобелевский лауреат по химии 1981 года (за вклад в развитие теории химических реакций) прочитал лекцию «A Theoretician's Wiew of Crystallography», в которой об-суждалисы фундаменталыные с точки зрения химика вопросы качественного
Роалыд Хоффман и количественного прогнозирования молекулярный структур, установления природы и описания химической связи, вторичных взаимодействий. Эти вопросы рассматривалисы как поле взаимодействия квантовой химии (теоретиков) и кристаллографии (структурщи-ков). Было интересно, но не впечатляюще.
Гораздо болышее впечатление произвели ключевые лекции Х. Крото и А. Зивейла. Возможно, по той причине, что обе они имели прямое отношение к разрабатываемой мною квата-ронной концепции, и в них, хоты и не названные, кватароны присутствовали.
Харолыд Крото (США) — один из первооткрывателей фуллеренов, нобелевский лауреат по химии 1996 года, озаглавил свою лекцию — «Some New Insights in to the Mechanisms of Fullerene and Nanotube Formation». В данном случае употребление слова
«insight» — интуиция, проницателы-носты не случайно, посколыку прямых наблюдений процессов образования фуллеренов и нанотрубок до сих пор нет. Пожалуй, главным в лекции было то, что первоначалыные схемы после-дователыной сборки фуллереновык каркасов отошли в прошлое и теперы все-рыез не рассматриваются. Новые данные, которые приводилисы в лекции, свидетелыствуют о существовании аморфных структур, которые трансформируются в фуллерены. Образование нанотрубок также связывается с предшествующим конденсированным аморфным состоянием. Методами высокоразрешающей электронной микроскопии удалосы получиты снимки, на которых прекрасно видна аморфная «шапочка» на конце растущей нанотрубки, как это имеет место при формировании нитевидных кристаллов по механизму «пар — жидкосты — кристалл». Интересно, что это как раз то, что предсказывала предложенная мною моделы образования углеродных нанотрубок. Таким образом, моя формула «сначала кватароны, а затем фуллерены» подтверждается. Осталосы толыко осознаты, что фуллеренам предшествует не просто абстрактная аморфная фаза, а особое переходное аморфное, т. е. кватаронное состояние.
Еще более близкие аналогии с ква-таронами можно было услышаты и по-чувствоваты в лекции Ахмеда Зивейла (США), нобелевского лауреата по химии 1999 года. Премию он получил за создание фемтосекундной спектроскопии для изучения в динамике процес-
Харольд Крото
Ахмед Зивейла
сов образования молекул из отделыных атомов. На конгрессе он выступил с лекцией «Ultrafast Electron Crystallography», в которой демонстрировал прекрасные возможности нового метода, позволяющего получаты дифрак-
ционные картины в различные периоды времени с пико- и фемтосекундным разрешением. Приводились примеры изучения этим методом кристаллов, кристаллических поверхностей и мак-ромолекулярных структур. Эволюционная динамика происходящих процессов показывает, что существует множество переходных состояний. Такие состояния при образовании кристаллов — это не что иное, как кватароны. К сожалению, этим термином А. Зи-вейл не пользовался. Правда, в одном месте использовал понятие «темная фаза» (у меня, как известно, «скрытая фаза»). Так что кватароны и «скрытая фаза» из гипотетических объектов становятся экспериментально доказанным фактом. В целом можно предположить, что ультрабыстрая электронная кристаллография (иЕС) будет иметь блестящее будущее и со временем превратится в один из главнык инструментов кристаллографических исследований. Особенно теперь, когда стало возможным инструментальное изучение переходных состояний и динамических структур. Лекция А. Зивейла отличалась глубокими обобщениями, касающимися фундаментальных вопросов мироздания, структуры и динамики материи, пространства и времени, взаимоотношения химии, физики и биологии.
В заключение отмечу, что лекции Х. Крото и А. Зивейла еще раз убедили меня в своей правоте, в оправданности своих настойчивых попыток обратить внимание исследователей на возможность существования в наномире особых кластеров переходного состояния (кватаронов) и соответственно необыи-ного кватаронного состояния вещества. Думаю, недалек и тот день, когда методами иЕС будут прослежены в динамике процессы образования кватаронов и их трансформации в кристаллические зародыши. Рано или поздно предшествующие фуллеренам «аморфные структуры1» Х. Крото и «переходные динамические состояния» в атомно-молекулярных взаимодействиях А. Зивейла получат свое название. Надеюсь (о скромности вспоминать мне уже поздно), что это будут кватароны.
Вынесенные в заголовок данной заметки фуллерены, переходные состояния (которые также можно интерпретировать как особые частицы) и квата-роны — это, если не главные, то наиболее интригующие объекты современной кристаллографии и смежных наук.
Член-кор. А. Асхабов
