English
Женщины и наука

Химическая грамотность

Химическая грамотность

Наталия Павловна Тарасова российский ученый-химик, член-корреспондент РАН, профессор, доктор химических наук, директор Института химии и проблем устойчивого развития РХТУ им. Д.И. Менделеева, президент Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC). 

Вопрос об охране окружающей среды постоянно поднимается учеными всего мира. Химические риски неизбежно возникают в процессах производства, использования и утилизации того или иного продукта. Порой даже безопасное вещество может нанести вред окружающей среде, если оно не вписывается в цикл естественного круговорота веществ. Долгое время эти аспекты не принимались во внимание. Но темпы загрязнения атмосферы, гидросферы и почвы стали настолько высокими, что в начале 90-х годов XX в. возникло новое направление в химии – «зеленая» химия, цель которой – открытие, разработка и применение химических продуктов и процессов, уменьшающих или исключающих использование и образование вредных веществ. Понимание важности «зеленой» химии необходимо как на производственном, так и на бытовом уровне, поскольку самый надежный способ снижения отрицательного воздействия на окружающую среду – не допустить образования вредных отходов, предотвратить их появление.

Тарасова1.jpg

«Зеленая» химия неразрывно связана с таким понятием, как устойчивое развитие. Впервые определение устойчивого развития сформулировано в докладе «Наше общее будущее» Международной комиссии по окружающей среде и развитию (комиссии Брундтланд), опубликованном в 1987 г.: «Устойчивое развитие – это такое развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности».

Почему в современном мире так важно развивать «зеленую» химию?

– «Зеленой» химии как направлению уже больше 25 лет, она включает разработку новых технологических схем и новых соединений, которые не наносят ущерба окружающей среде ни на стадии производства, ни в процессе утилизации. Фактически это химия, оперирующая природоподобными технологиями. В окружающей среде все находится в циклах: продукт одного процесса является исходным компонентом другого и т.д. За 25 лет «зеленая» химия стала не просто научным направлением, сейчас она расценивается как важнейший инструмент достижения Целей устойчивого развития, принятых ООН в качестве ориентиров развития человечества. Это обусловлено особой ролью химических превращений, которые лежат в основе практически всех процессов на Земле – и биологических, и химических. То же касается и технологий: например, микроэлектроника не будет существовать, если не будет разработана технология получения особо чистых веществ; производство полимеров не сможет развиваться, если не будут реализованы химические технологии получения исходных мономеров из нефти и газа для полимерной химии. Я уже не говорю о производстве лекарственных средств, продуктов питания, косметических средствах и других важнейших компонентов современной цивилизации.

Следует особо отметить, что Президент Российской Федерации В.В. Путин, выступая в сентябре 2015 г. на заседании Генеральной Ассамблеи ООН, посвященном обсуждению Целей устойчивого развития, подчеркнул важность природоподобных технологий в снижении отрицательного воздействия на окружающую среду. 

За 25 лет есть положительные результаты?

– Конечно. Есть целый ряд критериев, по которым крупные международные компании оценивают свою деятельность. Принципы «зеленой» химии входят в их число. Разработаны показатели эффективности: например, сколько атомов из исходных веществ переходит в конечный продукт (чем больше, тем меньше ущерба для окружающей среды). Насколько безопасно получены продукты для человека, как они ведут себя в окружающей среде. Вы знаете, что фреоны в свое время расценивались как панацея от многих проблем. Они очень эффективные теплоносители для холодильников, растворители для целого ряда промышленных производств. Фреоны абсолютно нетоксичны. Потом выяснилось, что они не разрушаются в тропосфере.

Тарасова2.jpg

Это плохо?

– Оказалось, что плохо. Потому что раз они не разрушаются в тропосфере, значит, живут столетия, за это время они могут попасть в другие части атмосферы, куда обычные короткоживущие загрязнители не попадают, к счастью для окружающей среды, к несчастью для человека – они разрушаются в нижнем слое атмосферы, у поверхности Земли. А в вышележащих слоях атмосферы уже начинаются такие процессы, которых создатели фреонов не могли предвидеть. «Зеленая» химия предупреждает разработчиков, что необходимо задумываться не только о том, как это вещество действует сейчас, а также о том, что будет с ним, когда оно выйдет за пределы цикла использования.

Существует ли какая-нибудь центральная болезненная проблема в «зеленой» химии? Какое-нибудь вещество, которое требует к себе особо пристального внимания?

– Таких веществ масса. Я могу привести вам в качестве примера Конвенцию о запрещении химического оружия. Это, пожалуй, единственный международный документ, который подписан практически всеми государствами – членами ООН. Работая с коллегами из IUPAC над темой о запрещении химического оружия, мы хорошо понимаем, что любое химическое вещество в больших дозах может быть ядом. Вступив в Конвенцию, страны тем самым показали, что они не хотят иметь в качестве будущего мир с химическим оружием. Поэтому нельзя говорить о том, что сегодня мы будем работать только с каким-то одним веществом, а про все остальные забудем. Необходим системный процесс.

Из каждого безобидного вещества можно сделать химическое оружие?

– Не стоит настолько упрощать проблему, если речь идет о химическом оружии массового поражения. Что же касается «безобидных» веществ, то, даже приняв стакан концентрированного раствора обычной поваренной соли, можно умереть. Я уже не говорю о таких нашумевших в предновогоднюю неделю новостях, как отравление следовыми количествами метилового спирта.

В таком случае контроль должен быть на уровне объема?

– Контроль должен быть на уровне образования и воспитания. Химическая грамотность – это важнейший компонент здорового общества. Потому что, когда люди не понимают, о чем идет речь, ими можно легко манипулировать. В ту же предновогоднюю неделю в новостной передаче врач, спасший отравившихся метанолом, ответил на вопрос корреспондента: «Ну и как они?» – «Опять отправились заниматься тем же самым». Это проблема образования и воспитания. Могу привести пример из недавнего прошлого, когда жители столицы выходили на демонстрацию под лозунгом: «Не допустим пуска ТЭЦ в нашем районе! Выбрасываемые ею окислы азота разрушают озоновый слой!» На самом деле это неправда, потому что оксиды азота в этом случае никогда не попадут в озоновый слой из-за малого времени жизни. Через 4 дня они превратятся в азотную кислоту. Но некоторые люди пошли бы за политиками, выступавшими с подобными лозунгами, искренне полагая, что помогают спасению человечества. Нельзя низводить общество до состояния, когда граждане не могут оценить достоверность информации и принять адекватные решения. Предотвратить подобное положение должно школьное образование: физика, математика, химия, история – это совершенно необходимо.

Тарасова3.jpg

С какого класса нужно преподавать химию в школе, в каком объеме?

– Школьную химию вообще надо спасать. Химия не является обязательным предметом. ЕГЭ по химии выбирают буквально несколько процентов школьников. Это очень негативная ситуация. Мне могут ответить, что на химическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова конкурс весьма высокий, у нас в Менделеевском университете тоже. Но ведь химию должны знать не только химики. Вот мы на кафедре ЮНЕСКО «Зеленая химия для устойчивого развития», например, готовим экологов-природопользователей. Для этого направления подготовки вступительные испытания в бакалавриат – ЕГЭ по географии и математике. Но когда наши студенты начинают изучать химические проблемы окружающей среды или другие специальные дисциплины, им необходимо оперировать химическими понятиями, а из школы они приходят с практически нулевыми знаниями по этому предмету. Химию в школе нужно выводить на уровень математики. Я не говорю, что все абитуриенты блестяще знают математику, некоторые с трудом совершают простейшие арифметические действия без вспомогательных средств, но химию не знают совсем.

Кафедра ЮНЕСКО «Зеленая химия для устойчивого развития» ежегодно проводит научную конференцию и школу для молодых ученых и студентов. На что Вы затачиваете участников, может быть, переносите их внимание на какую-то конкретную проблему?

– В этом году мы будем проводить конференцию и школу в седьмой раз. Нынешняя школа будет посвящена памяти великого ученого – академика Николая Павловича Лавёрова, который, к глубокому сожалению, недавно ушел из жизни. Мы будем говорить о проблемах окружающей среды и экологической безопасности, об использовании природных ресурсов таким образом, чтобы они остались для будущих поколений. В прошлом году конференция была посвящена этическим проблемам – ответственности политиков, представителей бизнеса и ученых за свои действия по отношению к окружающей среде.

На одном из Менделеевских съездов Вы сказали, что человек отличается от других живых существ приспособлением к меняющейся среде обитания. Чем меньше животное, тем выше степень его приспособления и тем больше количество особей. Но на людей это правило не распространяется. Почему?

– Это очень красивая концепция, которую разработал ученый-физик из Санкт-Петербурга Виктор Георгиевич Горшков. Дело в том, что каждому живому существу нужна определенная природная территория для обеспечения первичными ресурсами и утилизации продуктов жизнедеятельности (отходов). В.Г. Горшков вывел очень интересную зависимость логарифма количества особей данного вида от логарифма массы единичной особи. (Наталия Павловна взяла листок и нарисовала систему координат.) Чем больше особь, тем меньше их число на планете. И график действительно подтверждается экспериментальными данными. Но если исходить из этой зависимости, то людей должно быть примерно 500 тысяч. А нас сейчас около 7,5 миллиардов. Потому что человек не живет в той экологической нише, где он должен был бы жить как животное. Все остальные особи в ходе эволюции приспосабливались к изменениям окружающей среды, а человек создает себе комфортные условия для жизни. Поэтому люди расселились по всей планете, живут практически везде и не подчиняются описанной закономерности.

Выходит искривление самой природы?

– Так я не могу сказать. Это же следствие того, что у людей есть разум. Кстати, как Вы думаете, какое условие необходимо, чтобы человек мог жить в различных экологических нишах?

Ему необходимо тепло, определенная температура.

– Обеспечение энергией, верно. То есть борьба за энергоресурсы – это следствие того, как человек приспосабливается к окружающему миру. Это борьба за выживание. Поэтому человек должен использовать разум по назначению, для того чтобы посмотреть на себя со стороны, по образному выражению академика Никиты Николаевича Моисеева, т.е. для некоторых данных условий провести анализ ситуации и сделать прогноз. Если прогноз не нравится, мы можем корректировать свое поведение, тем самым меняя будущее. Например, в работе Денниса Медоуза с коллегами «Пределы роста» основная идея заключена в том, что на физически ограниченном объекте – планете Земля никакая популяция, включая человеческую, не может позволить себе бесконечный рост. Но развитие возможно (кстати, эта работа фактически заложила начало концепции устойчивого развития). Разница между ростом и развитием в том, что рост – это увеличение количества с тем же качеством, а развитие – это появление нового качества. Поэтому важно, чтобы люди знали о Целях устойчивого развития, а не только о «зеленой» химии.

На Менделеевском съезде Вы сказали, что люди в большинстве своем думают только о себе и обеспечении своей семьи. Расположен ли современный человек к альтруизму?

– Это тоже очень интересно. (Наталия Павловна снова взяла листок и нарисовала систему координат.) Если расположить по оси Y пространственные характеристики (город, страна, мир), а по оси X – социальные характеристики, то в точке ноль – я, затем 1-е поколение, 2-е поколение и т.д. Как Вы думаете, где люди себя ставят, если пользоваться этим графиком? Думают ли они о себе и на год вперед, думают ли они о стране на два поколения вперед или о человечестве в целом?

Я думаю, большинство точек будут в начале координат.

– Вот-вот. Это тоже очень интересный феномен, потому что, если мы 7,5 миллиардов точек поставим на этот график и все они попадут вот сюда, дальше что будет?

Не получается устойчивого развития...

– Они виноваты в этом?

Если мы смотрим на все системно, то люди зависимы друг от друга. И если, допустим, существует некий ребенок Маугли, который воспитан в дикой природе и не способен социализироваться, то, возможно, если человек воспитан в малокультурной среде, то у него тоже крайне низкие шансы влиться в здоровое общество, общество устойчивого развития.

– Вы очень правильно все интуитивно чувствуете, потому что на самом деле людей, которые думают о планете в целом и на три поколения вперед (это и есть устойчивое развитие), из 7,5 миллиардов порядка 15 тысяч человек, если верить экспертным оценкам. Единственное, что может выдвинуть людей на уровень страны и хотя бы двух поколений вперед, – это образование. А пока все сидят здесь. (Наталия Павловна постучала по началу графика.) Безусловно, часть из них не виноваты, потому что действительно думают о выживании сегодня (возьмем, например, беднейшие африканские страны). Образование – не очень затратная штука. Школьные учителя в 90-х годах прошлого века по полгода вообще без зарплаты работали. И профессура часто тоже. Альтруизм чистой воды, не так ли? Образовательное сообщество – в большинстве своем энтузиасты, глубоко преданные профессии. Но власти не должны этим злоупотреблять. Лица, принимающее важные политические решения, в том числе по вопросам образования, часто не имеют возможности знать все то, что знает научная элита, поэтому крайне важно обращаться к оценкам экспертов. Если этого не происходит, последствия могут быть весьма печальными.

Тарасова5.jpg

Власть должна со всех сторон быть защищена мнением экспертов? Но ведь представителям власти зачастую необходимо быстро принимать решения, и не всегда есть возможность выслушивать экспертные советы.

– Здесь мы снова возвращаемся к вопросу образования. Надо специально воспитывать людей, которые не только много знают, но и обладают умением быстро принимать решения. Такие люди – большая редкость. Они называются лидерами. Должна быть система отбора таких людей, система тестирования, ведь не все проходят испытание властью. В нашем университете мы стараемся таких студентов сразу искать на младших курсах, начинать с ними работать, давать им возможность поехать за рубеж, посмотреть, как мир устроен, вернуться, постараться что-то сделать на Родине. И если у них что-то получается, то мы их поддерживаем везде. Кстати, для химиков такой подход очень характерен. У нас настоящая химическая семья.

Сейчас очень интересная тенденция. Раньше использование нецензурной лексики считалось бунтом личности, сегодня, наоборот, быть культурным это бунт. Правильно говорить, писать сообщения со всеми знаками препинания и т.д.

– Как Вам нравится такой образ? Помимо генома, который передает наследственность биологическую, есть еще геном человеческих знаний. Человечество создало его за всю свою культурную историю. Учителя (в широком смысле слова) – элементы этого генома, потому что они пытаются поддерживать знания, передавать следующим поколениям. И когда возникают такие явления, как массовое отсутствие запятых и других знаков препинания, – это мутация. Либо человечество справляется с такими мутациями, потому что мы, в отличие от животных, передаем наследственную информацию не только генетическим путем, но и негенетическим, через геном знаний, либо нет. Вы знаете, что цианистый калий есть не надо. Вас этому научили. А если бы не научили, то вам, возможно, пришлось бы его попробовать, чтобы в этом убедиться (вспомните случаи отравления метанолом). И вот система образования, культуры – это негенетический канал передачи наследственной информации.

По Вашему мнению, образование должно носить дисциплинарный характер или междисциплинарный?

– Должен быть разумный баланс. Невозможно освоить междисциплинарные курсы, если у человека нет базового образования. Вместе с тем, когда читаются подобные курсы, у способных людей возникают новые идеи, и они, возвращаясь в свою дисциплину, получают там удивительные результаты. Замечательно, что в МГУ имени М.В. Ломоносова читают разнообразные межфакультетские курсы, которые стали обязательными, курс по астрофизике, например. Или курс по химии окружающей среды. Мы тоже для своих студентов читаем междисциплинарные курсы. Для фундаментальных химиков это могут быть социологические дисциплины, в свою очередь для социологов – естественно-научные, ведь социологи должны уметь задать химику грамотный вопрос.

Как Вы считаете, какие науки сегодня в первую очередь следует изучать женщине?

– Международный совет по науке (ICSU) планирует большой проект по изучению гендерной ситуации в естественных науках (физике, химии, математике и астрономии). Однако, не дожидаясь его результатов, я бы рекомендовала учить то, к чему душа лежит, но не забывать и про все остальное. Люди обладают разными способностями, но базовые знания нужно получать всем. И даже если человек занимается естественными науками, он не должен забывать про гуманитарные. Образовываться можно везде, есть масса интереснейших мероприятий, лишь бы было желание. А для женщин это особенно важно. Еще когда Ливия была благополучной страной, я в составе группы экспертов ЮНЕСКО ездила туда знакомиться с постановкой высшего университетского образования. Почти все женщины в то время получали высшее образование, но очень мало кто из них затем работали. Лидеру страны задали вопрос, зачем тратить на образование женщин такие большие деньги, если потом они не приносят результата. И ответ был совершенно очевиден: они же воспитывают детей. Можно вспомнить и то, что одной из Целей тысячелетия было дать образование женщинам, с особым вниманием к странам Африки. Качественное образование для всех и достижение гендерного равенства входят и в число Целей устойчивого развития, принятых ООН на период 2015–2030 гг. Это все не просто так. Женщины очень важны в этом мире.

От автора. Отказ от благ, которые выработаны столетиями, но несут в себе губительные последствия для окружающей среды, в пользу более совершенного мира – признак современного человека. Как пары Солнце-Луна, день-ночь, наука не имеет полового распределения. Пример Наталии Тарасовой показывает, как много может сделать человек во благо общества, занимаясь научной деятельностью. Доступ к образованию открыт для каждого, движущей силой для его получения является элементарное желание обладать знаниями и делиться ими впоследствии.

С осмыслением новых идей, с переработкой тех знаний, что человечество приобрело за всю свою историю, вселенная каждого из нас расширяется. В этом пространстве появляется возможность увидеть нечто новое или улучшить уже известное. Наука, образование и искусство продвигают людей по осям Х и Y к ощущению себя частью человечества, ответственной за его будущее, на что указала Наталия Тарасова в интервью. И совместная работа мужчин и женщин в направлении просвещения и «зеленой» химии создает необходимую базу для устойчивого развития.

Агата Коровина, информационное агентство Евразийского женского сообщества


11.01.2017

АРХИВ НОВОСТЕЙ