Путешествие по жизни в науке из века ХХ в век XXI - Александр Иванович Журавлев
Электронные возбужденные состояния – ЭВС – частицы, у которых внешний электрон переведен на более высокую – возбужденную – орбиталь за счёт поглощения энергии.
Физической основой химической активности СР и является эта потенциальная энергия электрона на высшем – Si – уровне. Вот и всё. Представьте себе, что мы до последнего времени, т. е. до 1961 года, не знали ничего об ЭВС, т. е. об одной трети всех процессов, протекающих в нашем организме. Естественно, что неизлечимыми оказывались десятки патологий, в том числе СПИД, рак… Как это ни странно, одной из ведущих научных организаций по изучению квантовых явлений в СССР и в мире в течение десятилетий оставалась кафедра биофизики, чего и не заметили руководители Ветеринарной академии.
Начиная с первой Всесоюзной конференции в 1963 г. – БИЮЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ – я, сначала с Б.Н. Тарусовым, и вплоть до 1992 г. организовал десятки конференций. В 1989 г. мне было предложено открывать первым пленарным докладом Международную интернациональную школу: «BIOLOGICAL LUMINESCENCE» – в Польше, в г. Врацлаве в Силезии (Printed in Singapure ЛЗМ, Printers and Binders Pte. Ltd. 1990, 647 p.) на тему: «Spontaneous Superlow Chemiluminescence and Creation of Quantum Biology», с. 19–49.
В мои функции как старейшины входило также заключительное слово и речь на торжественном открытии банкета. Всё честь честью.
Нужно сказать, что эта квантовая Femto-биофизика родилась в 1961 г. на базе изучения – нанохимических молекулярных процессов свободнорадикального окисления и нано(10~ см) – технологий их регуляции биоантиоксидантами.
Дело в том, что именно распад таких молекулярных продуктов свободнорадикальных процессов, как ПЕРЕКИСИ, например, тетраоксидов, и приводил к образованию – синтезу, ЭВС-R*:
ROOOOR – RO* + ROH + О* 2,
в первую очередь ЭВС альдегидов – R* и синглетного кислорода – О*2˙
Вот они и высвечивают кванты * – R + hv; О*2- О2 + hv.
И наконец, сейчас мировая наука пошла по тому же пути: от НАНО-технологии к Femto-секундным технологиям. Это хорошо сформулировано в замечательной небольшой книге: Кобаяси Н. Введение в нанотехнологию. М.: Бином, 2008. 134 с. На стр. 113 приведена таблица: «Исследования, проводимые Министерством экономики и промышленности (Японии) с указанием расходов и числа людей, занятых в осуществлении различных нано-проектов».
На первом месте, конечно, чисто нано-технологии – «Программа нано-технологического материаловедения» – 360 человек. А на втором?! Ура! «ФЕМТО-СЕКУНДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ», рассчитанные на 7-16 лет, – 160 человек. Нашим почитателям Запада теперь есть куда смотреть. Там нет 1-2-летних программ. Все научные программы финансируются на 5-15 лет.
Итак. В 2003 году я опубликовал первое издание монографии: Журавлев А.И. Квантовая биофизика животных и человека. М.: МГАВМиБ, 2003. 225 с.
В 2006 г. переработал и издал второе издание, и вот в 2009 г. доработал и опубликовал это третье издание – монографию. В целом на открытие, создание и оформление квантовой биофизики ушло 48 лет.
В монографии я рассмотрел и обобщил все известные типы процессов синтеза ЭВС и их последующих излучений в биосубстратах и водных системах:
1. Эндогенный синтез ЭВС за счёт экзотермических реакций и их излучение – спонтанное сверхслабое свечение – биохемилюминесценция. Этот раздел дал возможность рассматривать и другие типы синтеза ЭВС как возможные этапы механизмов биохемилюминесценции в организме, а не только основание для люминесцентных методов.
2. Фотобиофизика – синтез ЭВС под влиянием ВНЕШНЕГО облучения ультрафиолетовым и видимым излучением, и их фотолюминесценция: флуоресценция и фосфоресценция. Этот классический раздел был создан трудами СВ. Конева и Ю.А. Владимирова.
3. Ультразвуковое свечение воды и водных систем – свечение воды, т. е. синтез ЭВС и их излучение в воде под влиянием ультразвука.
Нам удалось показать, что этот процесс начинается уже с низких интенсивностей УЗ – 0,05 Ватт/см2, при частотах 1 МГц, и открыть закон усиления свечения в десятки раз при образовании стоячей волны УЗ. Вода светит – т. е. вода «горит».
4. Хемилюминесцентный анализ с усилением в 103-104 раз хемилюминесценции инициированной, введением в среду различных активных химических веществ – вступающих в реакции, которые проявляют те или иные метаболиты. По этому разделу ежегодно печатаются тысячи статей. К сожалению, авторы этих работ считают, что они изучают биохемилюминесценцию.
Знание всех этих разделов помогает понять закономерности каждого раздела, их значение и возможности применения.
Эта книга – первая книга такого типа в мировой литературе.
Ключевым явлением (процессом) в квантовой биологии является ОТКРЫТИЕ синтеза ЭВС и хемилюминесценции (λ ≈ 360-1200 нм) липидов при их автоокислении. Липиды, точнее их ненасыщенные жирные кислоты, оказались нашим внутренним солнцем (Радиобиология. 1961. № 1).
Решение ряда биологических проблем
Внутренняя эндогенная генерация липидами порций энергии (квантов) с энергиями 40–80 ккал/М даёт возможность расшифровать несколько биоэнергетических ТУПИКОВ.
Так, раньше был совершенно непонятен метаболизм – расщепления и синтеза белков, т. е. быстрая диссоциация миллиардов прочных ковалентных пептидных связей – прочностью 60–80 ккал/М, между молекулами аминокислот.
Общепринятая модель: всю биоэнергетику определяет гидролиз макроэргических связей АТФ с выделением 7-10 ккал/М – никак не объясняет диссоциацию связей прочностью 70 ккал/М.
Наличие в структуре мембран – связанных белков, по 30–60 молекул фосфолипидов – синтезирующих ЭВС – делает этот процесс реальным.
Мы можем говорить о двухуровневой биоэнергетике в наших тканях:
первый уровень – АТФ – обеспечивает разрыв водородных связей с конформацией и метаболизм вторичной структуры;
второй уровень – ЭВС – обеспечивает разрыв ковалентных связей и метаболизм первичной структуры белков и других биополимеров.
Наш организм имеет молекулярные полупроводниковые структуры в кристаллических α и β-структурах белков, в НК… для направленной миграции – энергии электронного возбуждения. Последнее и облегчает наше понимание участия энергии ЭВС в метаболизме.
Вместе с тем в тканях организма не обнаружены каналы направленного перемещения квантов – нет световодов. Это резко ограничивает ФАНТАЗИИ А.Г. Гурвича, В.П. Казначеева, В.В. Егорова и др. о регуляторной – информационной роли световых потоков, особенно в УФ-области, в тканях нашего организма с учетом закона Стокса.
Становятся понятными две особенности нуклеиновых кислот: 1) их потрясающая синтетическая активность; 2) активное поглощение порций энергии – квантов УФ с X ~ 260 нм и энергией ~ 90 ккал/М, и при этом отсутствие потери этой энергии в форме излучений. Куда и как утилизируется эта энергия?
Оказывается, НК переходят в электронно-возбужденное состояние. Миграция – быстрое перемещение этой мощной энергии по полупроводниковой структуре НК, и может обеспечить быстрый разрыв десятков тысяч водородных связей во время репликации – раздвоения цепей НК.
Откуда энергия ЭВС? Обнаружено, что перед репликацией головка нуклеиновой кислоты контактирует с липидами ядерной мембраны, получает энергию ЭВС от
