Музей истории физики в Санкт-Петербургском университете
Отделы / Молекулярная оптика и биофизика

Специализация: молекулярная оптика.

Специализация "молекулярная оптика" является одной из старейших в Санкт-Петербургском Университете, начало которой положили в 30-е годы работы Е.Ф. Гросса и М.Ф.Вукса (рассеяние света), В.К.Фредерикса и В.Н.Цветкова (электрооптика и динамооптический эффект); в 40-е годы: работы М.В.Волькенштейна (естественная оптическая активность молекул). Эти работы имеют фундаментальное значение и получили мировое признание.

Эта традиция сохраняется их учениками. А.А. Трусов и В.В. Войтылов (электрооптические явления), П.Н. Воронцов-Вельяминов (математическое моделирование), Н.Б. Рождественская (рассеяние света), А.П. Жуковский и И.Н. Кочнев (молекулярная спектроскопия), О.Ф. Безруков (ЯМР) являются известными учеными, имеющими личные научные контакты с зарубежными учеными. Курс "молекулярная оптика" на кафедре в 40-ых и в начале 50-ых годов читал М.В.Волькенштейн, с 1955 года - М.Ф.Вукс, а с 1972 года - Н.Б.Рождественская.

В настоящее время программа специализации являет собой уникальное сочетание ряда курсов по теоретическим и экспериментальным методам исследования вещества: рассеяние света; электрооптические явления; молекулярная спектроскопия, включая ЯМР; методы численного эксперимента (молекулярная динамика, методы Монте-Карло).

Подготовка специалистов высшей квалификации по этим специальностям необходима для успешного развития таких областей фундаментальной науки, как физика жидкого состояния, молекулярная биофизика, физическая химия.

В ряде университетов США, Канады, Италии, Германии, Польши и Англии ведутся исследования рассеяния электро-магнитного излучения света, Х-лучей, электрооптических явлений, методов математического эксперимента. Европейский Центр Молекулярной Оптики в Бордо (Франция) объединяет этих ученых, ведутся совместные исследования межмолекулярного взаимодействия, структуры и динамики молекул в жидкостях, в жидких и пластических кристаллах, в растворах макромолекул. В 1990 году в этом центре начали совместные исследования ученые нашей кафедры (Н.Б.Рождественская, Ю.Рунова, С.Яковлев).

Специализация "молекулярная оптика" в России осталась только в Санкт-Петербургском университете. Две школы, созданные профессором М.Ф.Вуксом в Киеве и в Самарканде, оказались в ближнем Зарубежье.


Группа рассеяния электромагнитного излучения в оптическом диапазоне >>>
Группа люминесцентной спектроскопии >>>
Максим Филипович Вукс >>>

Специализация: молекулярная биофизика.

Физический факультет Ленинградского Университета является одним из первых в нашей стране центров подготовки специалистов по молекулярной биофизике. Созданию кафедры молекулярной биофизики и соответствующей студенческой специализации предшествовала научно-исследовательская работа небольшой группы физиков (выросшей затем в лабораторию) во главе с Эмилией Вениаминовной Фрисман.

Первые работы по тематике молекулярной биофизики на физфаке ЛГУ относятся к концу 50-х годов, то есть к тому времени, которое считается временем ее становления как мировой и отечественной науки. Это событие связано с именами трех крупных ученых, ученых с мировыми именами, к сожалению, уже ушедших от нас. Это - чл.-корр. АН СССР Михаил Владимирович Волькенштейн, проф. Эмилия Вениаминовна Фрисман и акад. Александр Николаевич Теренин. Их вклад в науку вообще и в дело создания кафедры и специализации на физфаке чрезвычайно велик. Наше отношение к ним можно выразить следующими строками В. А. Жуковского ( "Воспоминание", 1821 г.):
О милых спутниках, которые наш свет
Своим сопутствием для нас животворили,
Не говори с тоской : их нет,
А с благодарностию : были.

У истоков молекулярной биофизики на физфаке стоял Михаил Владимирович Волькенштейн, выпускник МГУ, к середине пятидесятых уже известный среди специалистов физик-теоретик-молекулярщик, которого справедливо считают основателем научной школы теоретиков - полимерщиков. К этому времени его перу принадлежали многие известные монографии. В 1959 г. вышла его книга "Конфигурационная статистика полимерных цепей", в которой создана статистическая теория полимеров и которая определила его научные интересы на многие годы, плавно перешедшие затем на биологические полимеры и молекулярную биофизику. Полимерная наука тоже еще только создавалась, хотя изучение и практическое использование полимеров началось в нашей стране еще в годы Великой Отечественной войны. В Ленинграде работали чл.-корр. АН СССР (1943 г.) Кобеко П. П. (1897-1954), Лазуркин Ю. С. и другие известные физики-полимерщики и, наконец, основанный в 1948 году Институт Высокомолекулярных Соединений АН СССР.

М.В. Волькенштейн в это время работал в Институте Высокомолекулярных Соединений АН СССР, где он возглавлял лабораторию физики полимеров, и был профессором Ленинградского университета (1945-1953, 1963-1967), Ленинградского педагогического института им. Герцена (1953-1963). Он преподавал на физфаке, читая лекции по молекулярной физике. Все, кто был хотя бы едва знаком с Михаилом Владимировичем, знают, что он всю свою жизнь до самых последних дней яростно боролся с лженаукой. В то же время он всегда чрезвычайно тонко чувствовал новое и перспективное в науке и много времени отдавал популяризации научных идей и открытий. В середине 50-тых годов, будучи увлеченным новейшим открытием тогда еще зарождавшейся новой области науки - молекулярной биологии - а именно, открытием Ф. Криком и Дж. Уотсоном двойной спирали ДНК, М. В. Волькенштейн читал в Доме Научно-технической информации популярные лекции о генетике, молекуле ДНК и захватывающих проблемах, которые могла бы решить молекулярная биофизика. Немного позже в течение нескольких лет он читал аналогичные лекции на физическом факультете. С пропагандой молекулярно-биологических исследований он выступал постоянно, и не только в академических собраниях и естественно-научных журналах, но и в научно-популярных.

Вот так по инициативе М. В. Волькенштейна в лаборатории физики полимеров физфака, наряду с обычной тематикой, были начаты работы в новом направлении - исследование структуры биологических макромолекул. Конечно, это не было начато на пустом месте. В Ленинграде молекулярно-биофизическими проблемами, главным образом белковыми, уже занимались многие исследователи, в том числе и сам М.В. Волькенштейн. Начиная с 1958 г., в течение нескольких лет выполнялись дипломные работы биологических направлений.Среди них надо назвать работу Л.В. Щагиной (теперь - доктора биологических наук), опубликованную в журнале Биохимия т. 26, вып. 4, с.586-591 за 1961 г. Практика направления на дипломные работы с биологической тематикой в другие институты продолжалась и дальше, но уже в 1960 году на только что созданной кафедре физики полимеров была образована молекулярно-биофизическая группа во главе с доцентом Э. В. Фрисман.

С 1960 года приоритетными предметами научного поиска названной научной группы стали ДНК, РНК и (несколько позже) модельные системы - синтетические водорастворимые макромолекулы со вторичной структурой, изменяющейся под влиянием внешней среды (полиметакриловая кислота). Впрочем, успех сопутствовал и в работах по традиционной полимерной тематике: обнаружена зависимость удельной анизотропии растворов низкомолекулярных полимеров от их молекулярной массы (м.н.с. Сибилева М.А.), открыт ближний ориентационный порядок в растворах полимеров, названный много позднее, при регистрации открытия "эффектом Фрисман-Дадиваняна". Прежде всего учились работать с биомолекулами: ездили в Москву в лабораторию чл.-корр. АН СССР (с 1970 года - академика) Спирина А. С., а его заместитель Л. П. Гаврилова приезжала в ЛГУ, чтобы помочь организовать работу с нуклеиновыми кислотами на месте.

Почти все установки и методики измерения и их теоретические обоснования, разработанные совсем недавно для синтетических полимеров В. Н. Цветковым и Э. В. Фрисман с сотр., оказались пригодными (с некоторыми модификациями) для биомакромолекул. Образцы для исследования готовили специалисты-биохимики из Москвы и Ленинградского Института Цитологии (лаборатория В. И. Воробьева), с которыми установилось прочное научное сотрудничество, продолжающееся и поныне. Это обусловило большой успех первых работ Э. В. Фрисман и сотр. по молекулярной биофизике, в которых были определены важнейшие параметры молекулы ДНК в растворе и которые на 10 - 15 лет опередили соответствующие публикации других авторов.

В это время была известна только вторичная структура ДНК. Журнал "Молекулярная биология" начал выходить только с 1967 года, поэтому статьи печатали в журналах Высокомолекулярные соединения, Цитология, Биохимия. Первой была пионерская работа Э. В. Фрисман, В. И. Воробьева, Л. В. Щагиной и Н. К. Яновской, поступившая в редакцию Высокомолекулярных соединений в 1961 году и вышедшая в 1962 г. Затем - публикации тех же авторов в журналах Цитология (1962 г.), Биохимия (1963 г.), Высокомолекулярные соединения (1963 и 1964 г.), Коллоидный журнал (1964 г.).

Была измерена величина равновесной жесткости макромолекулы ДНК в физиологических условиях (0,15 М NaCl), которая оказалась на два порядка выше, чем у обычных гибкоцепных полимеров. Тем самым фактически была расшифрована третичная структура ДНК, ее пространственная организация в растворе как целого.


Организационное оформление - создание кафедры и специализации >>>
Образовательная программа специализации молекулярная биофизика >>>
Наиболее важные научные достижения лаборатории молекулярной биофизики >>>
Лаборатория молекулярной биофизики >>>


Назад Наверх