Академик Исаак Борисович Берсукер

Академик Исаак Борисович Берсукер

Заметки о жизни и творчестве

Исаак Борисович Берсукер – крупный ученый, человек, с именем которого связано развитие новых направлений в физике и химии, создатель всемирно известной научной школы, один из организаторов науки в Молдове.

И.Б.Берсукер родился 12 февраля 1928 г. в Кишиневе – столице Бессарабии, в то время входившей в состав королевской Румынии. Румынские промышленники и финансисты отказывались вкладывать сюда капиталы, а румынское государство не строило школ и высших учебных заведений из опасения, что СССР рано или поздно заберет этот край, до 1918 г. принадлежавший Российской империи. Безработица в городах и местечках, голод на селе, самая большая в Европе детская смертность – такова нерадостная обстановка, в которой проходило детство Исаака Берсукера.

Бедность не обошла и семью Берсукеров, в которой было пятеро детей. Отец был столяром и едва сводил концы с концами. Учиться в гимназии не было никакой возможности, и в шесть лет Исаак пошел в бесплатную начальную еврейскую школу. Наряду с другими предметами, там изучали и иврит. После окончания школы Исаак поступил в училище ОРТ – особой системы учебных заведений, созданной для обучения еврейских детей ремесленным специальностям, которую финансировала американская организация ДЖОЙНТ.

В июне 1940 г. Бессарабия была аннексирована Советским Союзом, а через год, 22 июня 1941 г., Кишинев уже бомбила немецкая авиация. Началась Вторая мировая война. К этому моменту Исаак успел окончить лишь 4-й класс средней школы, в которую его перевели из училища вместе с другими, не знавшими русского языка детьми.

Спасаясь от наступавших немецких и румынских войск, семья Берсукеров пыталась, как и тысячи других евреев, покинуть Кишинев. Дороги были забиты беженцами, не хватало транспорта, по железнодорожным путям медленно ползли на восток товарные вагоны. Берсукерам удалось выбраться из города на открытой грузовой платформе. Поезд шел чрезвычайно медленно и через несколько дней оказался в тылу у немецких войск. К счастью, отцу Исаака удалось вывести семью из окружения. Порой пешком, порой в теплушках, порой в телеге Берсукеры добрались вначале до Ставропольского края, затем до Азербайджана и остались там в одном из колхозов. В этой глуши, где никто не говорил по-русски, Исаак и его родственники проработали 3 года. Ни о какой учебе не могло быть и речи.

Но вот наступил победный 1945 год! Берсукеры вернулись домой. Надо было срочно завершать образование. Среди первых учебных заведений, открывшихся еще до окончания войны, был техникум советской торговли. Туда принимали учеников с семиклассным образованием и не требовали документов. Это был неплохой шанс для молодого энергичного человека.

Техникум торговли! Казалось бы, Исаака ждал обычный путь выходца из малоимущей еврейской семьи. Однако Исаак не был обычным подростком. Еще в детстве, до школы, у него обнаружились удивительные способности. Один из родственников любил играть с Исааком: он задавал ему каверзные вопросы, и малыш, уже зная кое-что из математики и физики, искал ответы на эти вопросы. Всего пара минут требовалась маленькому Исааку для того, чтобы перемножить в уме 257 на 328. Уже тогда обнаружилась у него склонность к точным наукам, мечта связать свою жизнь с математикой и физикой. Теперь техникум торговли должен был стать первой маленькой ступенькой к осуществлению этой мечты.

Самостоятельно пройдя физику и математику за 5–7-й классы и проучившись год в техникуме, Исаак переходит в 10-й класс вечерней школы и успешно заканчивает десятилетку. В 1947 г., за два года догнав своих сверстников, девятнадцатилетний Исаак Берсукер поступает в Кишиневский университет.

Через несколько лет после окончания войны в Молдавию стали приезжать ученые из крупных советских вузов. Студентам физико-математического факультета особенно повезло: из Киева приехал Ю.Е.Перлин, ученик прославленного академика С.И.Пе-кара, – человек высочайшей культуры, блестящий педагог. Юрий Евгеньевич Перлин стал основателем кафедры теоретической физики и школы физиков-теоретиков в Молдавии. И.Б.Берсукер говорил, что именно благодаря Перлину он стал физиком-теоретиком и занялся тем, что умеет делать лучше всего.

Когда Исаак закончил четвертый курс, Перлину удалось отправить его на студенческую практику в Институт физики Академии наук Украины к академику С.И.Пекару. Известный ученый, создатель многих важных направлений в теории твердого тела подсказал студенту идею, которая стала темой его дипломной работы. Речь шла о влиянии электромагнитного поля световой волны на так называемые «остовные» электроны и далее – на оптические электроны. Идея послужила импульсом к дальнейшим размышлениям о механизмах взаимодействия атомов и молекул с полем светового излучения и была развита И.Б.Берсукером в его дипломной работе, которой руководил Ю.Е.Перлин. Она была опубликована в Трудах Кишиневского университета в 1955 г. Уже в этой первой научной работе проявилось то качество исследователя, которое в дальнейшем принесло Исааку Борисовичу успех, – стремление глубоко проникать в суть явлений.

Однако первый успешный шаг в науку, сделанный в университете, мог стать и последним. Конец 40 – начало 50-х гг. были в СССР периодом разгула государственного антисемитизма: разгром Еврейского антифашистского комитета и кровавая расправа с его членами, кампания борьбы с космополитизмом, «дело врачей». Еще в годы учебы Берсукер чувствовал особое внимание к нему МГБ. Власти не желали пускать в науку способных, подающих надежды евреев – выпускников университетов. С Исааком поступили так же, как и со многими другими: ему, все годы проучившемуся на одни «пятерки», на выпускном экзамене по марксизму-ленинизму снизили оценку и тем лишили диплома с отличием. В аспирантуре остались слабые, но политически надежные, а Берсукер получил свободный диплом. Шел 1952 год, еврею устроиться на работу было нелегко. Последующие семь лет, до 1959 г., Исаак Берсукер с женой Лилей занимаются преподаванием, переезжают из города в город: Воронеж, Сороки, Бельцы.

Другой, может быть, опустил бы руки, махнул бы рукой на свою мечту. Кто-нибудь другой, но не Берсукер. В 1956 г. он едет в Ленинград, обсуждает с профессором М.Г.Веселовым возможность совместной работы по теории атомов и молекул. В Ленинграде оценили знания и способности И.Б.Берсукера и обратились к молдавскому правительству с просьбой направить его в Ленинградский университет в группу академика В.А.Фока, одного из создателей квантово-механической теории атомов и молекул. В Ленинграде И.Б.Берсукер за один год делает то, на что у других уходят годы, – пишет и защищает диссертацию.

Кандидатская диссертация И.Б.Берсукера стала существенным вкладом в развитие теории атомов и молекул. Она содержала ряд глубоких идей, существенно развивающих физику взаимодействия атомов со световыми волнамиⁱ. Идеи, касающиеся перехода оптических или валентных электронов, оказались вновь в фокусе внимания специалистов после появления лазеров, оказавших революционное влияние на многие области физики. Эффект, предсказанный Берсукером (в научной литературе он так и был назван – «эффект Берсукера»), был подтвержден. Первая работа. И.Б.Берсукера на эту тему цитируется до сих пор как основополагающая. В современном динамичном мире науки это редкое явление, свидетельствующее о подлинной ценности работы.

Защитив диссертацию, И.Б.Берсукер оказался первым среди выходцев из Бессарабии кандидатом физико-математических наук. В это время в Молдавии была создана своя республиканская академия наук, нужны были квалифицированные научные кадры. И хотя с антисемитизмом покончено не было, тогда в АН пришло немало евреев, вошедших в первое поколение ученых – основателей современной молдавской науки в области физики, химии, математики. Берсукера в академию пригласил создатель Отдела неорганической химии Антон Васильевич Аблов. Академик А.В.Аблов, приехавший в Кишинев после войны, уже в те годы осознал роль и будущее квантовой химии. Он предложил молодому ученому заняться теоретическим объяснением спектроскопических и магнитных свойств координационных соединений на основе достаточно хорошо развитой к тому времени квантовой теории – теории поля лигандов.

Здесь снова в полной мере проявились творческие способности И.Б.Берсукера. С самого начала своей работы он стал развивать новое научное направление – проблему неустойчивости пространственных (геометрических) конфигураций молекулярных систем с высокой симметрией. Теоретическое объяснение эффекту было дано в 1937 г. Яном и Теллером, обсудившими эту проблему с Ландау. Результатом их работы было важное открытие, названное теоремой Яна–Теллера. В то время (начало 1958 г.) в мировой литературе этому вопросу были посвящены всего две работы, а в СССР вряд ли кто-нибудь был знаком с ним. И здесь уместно подчеркнуть еще одно уникальное качество Исаака Борисовича как ученого – способность предвидеть важность проблемы, начиная с ее истоков, в то время, когда вырисовываются только ее едва заметные контуры.

Первым серьезным вкладом И.Б.Берсукера в эту область стало предсказание туннельного расщепления уровней энергии в системах с эффектом Яна–Теллера². Выводы работы И.Б.Берсу-кера в области магнитного резонанса легли в основу метода исследования широкого класса молекулярных систем.

К работе над этой темой Исаак Борисович привлек своих сотрудников и аспирантов в возглавлявшейся им к тому времени Лаборатории квантовой химии Института химии АН МССР. Создававшийся им научный коллектив стал быстро увеличиваться и превратился в научную школу, из которой вышли ученые с мировым именем. Разработка проблемы неустойчивости симметричных конфигураций молекулярных систем привела Берсукера к фундаментальному результату в физике твердого тела – объяснению природы сегнетоэлектричества³. Сейчас, по прошествии сорока лет, становятся ясными основополагающий характер и фундаментальное значение этой работы как для самой физики, так и для широкого применения сегнетоэлектриков на практике. А в те далекие времена даже крупные ученые не смогли полностью осознать новые идеи И.Б.Берсукера. Понадобились еще почти три десятилетия упорной работы, появление экспериментальных данных, жестких дискуссий на конференциях, в которых Исаак Борисович отстаивал свои идеи, чтобы новая теория сегнетоэлектричества полностью восторжествовала. Отметим еще одно качество Исаака Борисовича как ученого: он не боится выйти за рамки сложившихся представлений, не боится, что его идея может оказаться слишком смелой. Не боится и связанного с этим неизбежного риска ошибки и последующей жесткой и даже жестокой критики.

Выяснив общий характер ян-теллеровской неустойчивости, Исаак Борисович вместе с сотрудниками созданного им в Институте химии АН МССР Отдела квантовой химии (Б.Г.Вехтер, М.Д.Каплан, В.З.Полингер, И.Я.Огурцов, Л.Чиботару, Г.И.Бер-сукер, С.А.Борщ, Н.А.Горинчой, А.С.Димогло, В.П.Зенченко, А.О.Со-лоненко, С.С.Ставров, А.Музалевский, С.С.Будников, Ю.Г.Титова) начал разрабатывать многочисленные физические приложения этого эффекта.

Особое место в исследованиях Берсукера занимают проблемы строения и функционирования биологических систем. В этой связи можно упомянуть выявление триггерного механизма гемоглобина, то есть понимание того, что заставляет кислород присоединяться, а затем отщепляться от молекулы гемоглобина. Оказалось, что решающим в этом жизненно важном превращении является деформация молекулы гемоглобина вследствие эффекта Яна–Теллера, сопровождающая процесс ее взаимодействия с кислородом.

Как известно, 80–90-е годы прошлого века ознаменовались серьезными потрясениями в жизни советского общества. Развал СССР, экономический упадок новых независимых государств, практически полное прекращение финансирования фундаментальной науки привели к тому, что все больше ученых перебиралось на Запад. Стали уезжать и многие сотрудники Лаборатории квантовой химии И.Б.Берсукера, коллеги из других научных учреждений. Заниматься наукой становилось все труднее. Уехал в США и сын Геннадий с семьей, а в начале 1993-го за ними последовали Исаак Борисович с женой.

Жена И.Б.Берсукера, Лиля Борисовна, была химиком по специальности. Она могла оценить новые смелые идеи мужа, была советником и другом. Отдавая себя работе, науке, они находили время послушать классическую музыку, прочитать интересную книгу, встретиться с друзьями. До самой смерти Лили Борисовны они никогда не расставались и всюду ездили вместе.

Сын Геннадий пошел по стопам отца и тоже стал физиком-теоретиком. До отъезда в Америку доктор физико-математи-ческих наук Г.И.Берсукер работал в Академии наук Молдовы. В США молодой ученый сумел быстро войти в новую среду и сегодня успешно работает в научно-исследовательском отделе крупной фирмы, производящей полупроводники и электронику.

Исааку Борисовичу было гораздо труднее. В США Берсукер приехал будучи известным ученым, но уже не молодым человеком. Было вполне понятно, что он должен был начинать один, без своего научного коллектива. Тем не менее и тут, работая в Университете Техаса в Остине, Исаак Борисович продолжает вносить важный вклад в развитие квантовой химии, публиковать фундаментальные труды, делать открытия, находящие применение в практической сфере, расширять международные научные связи, содействовать становлению молодых талантливых ученых.

Новый, американский период деятельности Исаака Борисовича связан с развитием квантово-химических методов расчета больших молекулярных систем и применением квантовой химии для решения проблем молекулярной биологии. Возникающая при этом проблема состоит в том, что молекулы, участвующие в биологических процессах, настолько велики, что даже современные компьютеры с трудом справляются с их расчетом. И.Б.Берсукер разработал новый метод расчета, основанный на представлении молекулы в виде взаимодействующих фрагментов меньшего размера, для каждого из которых вычисления могут быть выполнены достаточно эффективно. Оригинальность методики состоит в том, что атом металла рассчитывается по правилам квантовой механики, а остальные фрагменты молекулы рассматриваются методами молекулярной механики. Новый подход оказался настолько эффективным, что позволил исследовать ряд биологически активных соединений, играющих ключевую роль в процессах жизнедеятельности: витамин В₁₂, миоглобин, металлопорфирины. Результаты этой работы подытожены в обширном обзоре, опубликованном в «Computation Chemistry Review» в 1999 г.

Особо следует отметить работы И.Б.Берсукера по компьютерному предсказанию биологической активности. Создание и испытания новых биоорганических соединений, в особенности лекарств, является делом трудным, длительным и весьма дорогостоящим. Поэтому ученые уже давно задумывались о возможности предсказания структур лекарственно активных веществ с помощью расчетов и последующего синтеза. Исааку Борисовичу удалось сделать существенный шаг в этом направлении. Он сумел разработать метод компьютерной идентификации формакофора и предсказания фармакологической (лекарственной) активности, который не имеет себе равных в мировой науке. Особенностью метода является то, что он выявляет формакофор, то есть фрагмент, ответственный за активность, на основании квантово-химического анализа. Впечатляет эффективность нового метода – вероятность предсказания приближается к 100%. Предложенный подход позволяет значительно ускорить получение лекарственных веществ с заранее заданными свойствами. Работа неоднократно была представлена на годичных собраниях Американского химического общества, ее результаты подытожены в обширном обзоре в «Current Pharmaceutical Design» (2003. №9. Р.1419-50). Одна из американских компаний решила внедрить этот метод в фармацевтической промышленности.

И.Б.Берсукер продолжает работать над теорией эффекта Яна–Теллера и его приложениями. Он обдумывает проблемы, связанные, с одной стороны, с общими выводами о природе нарушения симметрии в физике элементарных частиц, а с другой – с нарушениями молекулярной симметрии лежащими в самой природе эффекта. Эти аналогии способствуют прогрессу в понимании строения материи.

Важнейшие теоретические результаты, полученные Исааком Борисовичем на протяжении его жизни, были изложены в книгах, которые сыграли большую роль в квантовой химии и в развитии представлений о строении молекул. В 50–60-х годах теория строения и свойств координационных соединений переживала бурный рост, основанный на применении к ним теории кристаллического поля. Несмотря на существенные достижения теории и ее широкое использование, в то время не было книг по этому вопросу. Первой монографией на эту тему стала книга И.Б.Берсукера и А.В.Аблова «Химическая связь в комплексных соединениях» (Кишинев: Штиинца, 1962). Даже после более чем сорокалетнего развития этой области химии книга представляется очень ясным и глубоким изложением основ теории химической связи. В 1971-м вышла новая книга Берсукера «Строение и свойства координационных соединений. Введение в теорию» (Л.: Химия), которая дополнялась в соответствии с новыми достижениями науки и переиздавалась в 1976 и 1986 гг. В 1973 г. И.Б.Берсукер, совместно с В.З.Полингером, публикует монографию «Вибронные взаимодействия в молекулах и кристаллах» (М.: Наука, 1983), которая позднее была дополнена и издана в 1989 г. на английском языке издательством «Springer». Эта монография широко цитируется всеми работающими в области эффекта Яна–Теллера. Для более широкого круга химиков и физиков И.Б.Берсукер написал книгу с меньшим объемом математических выкладок, которая была опубликована на английском языке издательством «Plenum» (1984), затем дополнена и издана на русском языке «Наукой» (1987). В 1984 г. в Нью-Йорке был опубликован коллективный труд группы сотрудников Лаборатории квантовой химии под руководством Берсукера. Он называется «The Jahn–Teller Effect. A Bibliographic Review» («Plenum»).

Большой труд был вложен в написание крупной монографии по электронному строению и свойствам координационных соединений, которая вбирает в себя весь прежний опыт работы в этой области, в том числе с применением эффекта Яна–Теллера. Монография, насчитывающая около 700 страниц, была опубликована в Нью-Йорке в 1996 г.(«Electronic Structure and Properties of Transition Metal Compounds. Introduction to Theory»). Теперь она имеется во многих университетских библиотеках, а знаменитый Принстонский университет рекомендовал ее в качестве учебника для студентов.

Последняя по времени работа – фундаментальная монография по эффекту Яна–Теллера «The Jahn–Teller Effect» (Cambridge University Press, 2004), − обобщает новейшие достижения в этой области.

Академик И.Б.Берсукер является и талантливым организатором науки. Мы уже отмечали, что И.Б.Берсукер создал Лабораторию квантовой химии в Институте химии АН Молдовы, которая превратилась во всемирно известную научную школу, а Кишинев стал важным центром на карте мировой науки. Такая школа могла сформироваться прежде всего благодаря тому, что новаторские научные идеи Исаака Борисовича привлекали молодых (и не только молодых) ученых, а Исаак Борисович умел угадывать талант и заражать людей своим энтузиазмом. Второй фактор – это созданная им в лаборатории обстановка, главной особенностью которой был демократизм в обсуждении научных идей и результатов. На научном семинаре, руководимом И.Б.Берсукером, критике – суровой, но доброжелательной – подвергались все, невзирая на титулы и прошлые заслуги. Сам Исаак Борисович не только не подавлял своим авторитетом, но всегда внимательно и серьезно выслушивал критику своих работ и страстно доказывал свою правоту. Семинар стал местом притяжения ученых, работавших в области квантовой химии и эффекта Яна–Теллера. Ученые ведущих научных центров Москвы, Ленинграда, Новосибирска приезжали в Кишинев, чтобы рассказать на семинаре о своей работе и обсудить свои идеи.

Берсукер организовал семинар и для всех сотрудников Института химии АН МССР. Исаак Борисович блестяще читает лекции, поэтому на этих семинарах всегда было много желающих понять основы квантовой химии как метода исследования электронного строения химических соединений.

Под руководством Исаака Борисовича защищены около 50 кандидатских и 10 докторских диссертаций. В последние десятилетия ученики Исаака Борисовича работают во многих странах мира – США, Израиле, России, Бельгии, Франции, Турции, Италии, Японии, Тайване. Заимствованные у него умение увидеть суть и глубинный смысл физических явлений, стремление решать новые, нерутинные задачи позволили его ученикам оказаться на переднем крае современной науки. Благодаря высокому авторитету Исаака Борисовича его рекомендательные письма (а письма такого рода являются одним из главных аргументов при оценке претендентов на научную должность) помогли многим его сотрудникам занять достойное место в мире западной науки.

Один из авторов этой статьи (Б.С.Цукерблат) с благодарностью отмечает огромное влияние, которое оказали на него идеи И.Б.Берсукера и постоянное обсуждение с ним научных проблем.

Эффект Яна–Теллера и его приложения в физике, химии и биологии стали темой представительных международных симпозиумов, проводимых с 1976 г. Исаак Борисович был организатором и участником всех этих симпозиумов. В 1989 г. Кишинев избрали местом проведения очередного симпозиума, что явилось признанием заслуг И.Б.Берсукера и созданного им научного коллектива в мировом масштабе. Последний, XVI симпозиум состоялся в Бельгии в 2002 г. в преддверии 75-летнего юбилея Исаака Борисовича. В вышедшем после симпозиума сборнике докладов был отмечен неоценимый вклад И.Б.Берсукера в эту важную междисциплинарную область науки. Многие выдающиеся ученые посвятили свои статьи юбилею Исаака Борисовича. Лауреат Нобелевской премии К.-А.Мюллер, удостоенный этой высшей научной награды в 1987 году за открытие высокотемпературной сверхпроводимости, написал специальную вводную статью, в которой отметил влияние идей И.Б.Берсукера на формирование теории сегнетоэлектричества и высокотемпературной сверхпроводимости.

После переезда в США проявилась еще одна важная сфера деятельности И.Б.Берсукера. Следует особо отметить, что И.Б.Берсукеру глубоко небезразлична судьба коллег, оставшихся в Молдове, и он чувствует моральную обязанность помочь им и Академии наук Молдовы – его alma mater. И тут Исаак Борисович добился впечатляющих успехов. Он способствовал получению грантов американских правительственных учреждений для совместной работы с бывшими сотрудниками в Молдове. Эти гранты позволили его бывшим коллегам ездить для работы в США, получать в течение некоторого времени достойную зарплату, закупать оборудование. Американский фонд Civilian Research and Development Foundation начал выделять специальные гранты для сотрудничества ученых США и Молдовы. В Кишиневе появилось представительство фонда MRDA, через которое в Молдову поступило уже 4 млн долларов.

В республике высоко оценили заслуги академика И.Б.Берсукера. Во время его приезда в Кишинев в 2004 г. президент Молдовы вручил ему Ordinul de Onoare – Орден Почета.

_______________________________________________________________________________

В диссертации впервые было введено и разработано так называемое адиабатическое приближение в теории атомных электронных оболочек. Физическая идея наглядна: электроны внешних оболочек (которые фактически переходят с одной орбиты на другую под действием света) рассматриваются в качестве «медленной подсистемы», а внутренние электроны (замкнутые оболочки) – как быстрая подсистема. Оптические электроны «ощущают» только среднее (а не мгновенное) поле быстрых внутренних электронов. Такая сравнительно простая картина приводит к развитию эффективного математического подхода, позволяющего продвинуться далеко вперед в расчетах оптических процессов в атомных оболочках.

Вторая физическая идея была тесно связана с первой. Новая физическая картина, вытекающая из адиабатического приближения, показывает, что под влиянием электромагнитной волны внутренние электронные оболочки поляризуются, оказывая таким образом влияние на внешние электроны, непосредственно испытывающие резонансное воздействие света.

Затем выступила Ася Энтова.

В университете Бар-Илан получила вторую степень по социологии и политологии (специализация - теории нации и этничность). Преподаёт политологию в Ариэльском университете.

Директор портала «Русские Евреи». Редактор аналитического сайта «Хроники Иерусалима».

Статьи на русском языке выходят в израильских периодических изданиях: «Вести», «Новости недели», «Мост», «22», а также в зарубежных журналах: «Спектр», «Форвардс» и др. Статьи на иврите - в газетах "Макор Ришон", "Бешева" и в журнале "Некуда".

Ася Энтова прочла очень интересный доклад, вызвавший много вопросов, споров, дискуссию.

 Доложенный материал входит в  сборник эссе Аси Энтовой "Осознавая время", Иерусалим, "Еврейское руководство", 2014 г.  ISBN 978-965-92188-0-6. Книга также была представлена на семинаре.

Выступает Ася Энтова