Пущинский ученый с мировым именем профессор Борис Иванов посвятил исследованиям фотосинтеза более 55 лет

Шаг в биофизику

Сегодня имя Бориса Николаевича Иванова известно далеко за пределами российских научных кругов. Его исследования значительно обогатили мировую науку, способствовали пониманию важнейших биологических процессов и легли в основу множества современных исследований. Но как же все начиналось?

Борис Николаевич родился в Минске в семье фронтового офицера. После войны отец продолжил службу, поэтому детство и юность Бориса прошли на два города — между Москвой и Минском. Родители мальчика, Николай Федорович и Раиса Иосифовна, были культурными и образованными людьми, они воспитали в сыне тягу к знаниям и желание учиться. Стремление к науке появилось у будущего ученого еще в школьные годы — именно тогда Борис осознал, какую сферу выберет делом всей жизни.

— У нас в школе была очень дружная компания, до сих пор собираемся вместе, хоть и прошло уже более шестидесяти лет с выпускного, — делится Борис Николаевич. — Мы всегда много читали, размышляли, спорили друг с другом о прочитанном, в том числе и о науке. В старших классах я впервые услышал слово «биофизика», и оно меня очень заинтересовало. Именно тогда я принял решение поступать в Москву, на биологический факультет МГУ, на кафедру биофизики, которая была там создана несколько лет назад.

Конкурс был огромным — более пятнадцати человек на место! В те годы вчерашним школьникам поступить в вузы было нелегко — в учебных заведениях почти все места предназначались рабочим и демобилизованным военным. Однако благодаря своему усердию, тяге к знаниям и упорству Борис сумел осуществить мечту и стать студентом Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова.

Именно там, в стенах родного вуза, он встретил свою будущую жену — Ольгу Алексеевну Ивашевскую, которая в дальнейшем стала успешным ученым-¬почвоведом. После окончания университета и аспирантуры супруги вместе отправились в молодой академгородок Пущино, чтобы посвятить себя научной работе. Трудились они в соседних институтах: Борис в Институте фундаментальных проблем биологии, а его супруга — в Институте агрохимии и почвоведения. Примечательно, что свои кандидатские диссертации они защитили в 1972 году с разницей в один месяц.

Из МГУ в Пущино

— Получилась довольно интересная история: моя кандидатская диссертация не имела прямого отношения к фотосинтезу, — рассказывает Борис Николаевич. — Однако в аспирантуру, а затем и на работу я попал именно в Институт фотосинтеза (который в дальнейшем, после ряда реорганизаций, был преобразован в современный Институт фундаментальных проблем биологии РАН — прим. «МК»). Эта тема настолько захватила меня, что вся последующая научная деятельность оказалась неразрывно связанной с изучением фотосинтеза. Это поистине удивительный процесс, ведь именно с фотосинтеза начинается жизнь на нашей планете. Во-первых, благодаря ему образуется биомасса. Когда преподавал студентам, часто приводил пример: крошечное семечко превращается в огромное дерево благодаря процессу фотосинтеза. Во-вторых, фотосинтез обеспечивает нас кислородом, необходимым для дыхания. Хотя существуют организмы-анаэробы, для которых кислород губителен, большинство организмов, включая человека, нуждаются в кислороде для поддержания жизнедеятельности. Проще говоря, фотосинтез — это основа питания всех живых существ: сначала растения производят органические вещества, которыми питаются травоядные, а затем хищники поедают травоядных. Наша задача как ученых — детально разобраться, как именно работает механизм фотосинтеза, каким образом свет поглощается зеленым пигментом хлорофиллом, придающим растениям характерный оттенок.

Каждая лаборатория Института фотосинтеза занималась своим этапом этого сложного механизма, начиная с захвата квантов света и заканчивая синтезом органических веществ. Борис Николаевич начал изучать эффективность сопряжения переноса электронов с переносом протонов в процессе фотосинтеза. В 1992 году он защитил докторскую диссертацию по теме «Альтернативные пути транспорта электронов и протонов в тилакоидных мембранах хлоропластов» и получил ученую степень доктора биологических наук. Защита прошла в родном для ученого Минске в Институте фотобиологии (сегодня это Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси — прим. «МК»).

В 1996 году Борис Николаевич основал и возглавил новую лабораторию фотосинтетического электронного транспорта в ИФПБ РАН. Под его мудрым руководством и наставничеством выросло не одно поколение молодых ученых, которые в настоящее время представляют известную во всем мире научную школу. Ученики Бориса Николаевича работали по приглашению в ведущих научных лабораториях мира. Их доклады популярны и востребованы на международных конференциях.

На вопрос «Какими достижениями гордитесь больше всего?» Борис Николаевич без раздумий отвечает: «Учениками!»

— Я очень счастлив и горд, что получилось организовать хорошую лабораторию, которая подарила современной науке много талантливых ученых, — рассказывает Борис Николаевич. — Мария Борисова, Наталья Руденко, Марина Козулева — их имена известны далеко за пределами нашей страны. Горжусь, что это мои воспитанницы.

С уважением и благодарностью отзываются о Борисе Николаевиче и его ученики.

— Не только в нашей лаборатории, но и во всем институте к нему относятся с глубоким уважением, — говорит одна из его учениц, доктор биологических наук Мария Борисова. — Борис Николаевич — мой учитель. Он талантливый ученый, замечательный наставник и просто очень хороший человек.

Фундаментальная наука — это непрерывный поиск новых знаний и решений важных проблем. Ежедневно ученые сталкиваются с новыми вопросами и стараются найти на них ответы. Борис Николаевич за время своей научной деятельности опубликовал свыше 200 статей на русском и английском языках в ведущих российских и зарубежных научных журналах, а также более десяти глав в научных книгах. Все они имеют высокий уровень цитирования, а это — один из важных показателей качества работы каждого ученого. Кроме того, профессор Иванов многократно выступал с докладами на крупнейших всероссийских и международных конференциях.

Многие российские и международные журналы, в том числе такие рейтинговые, как Biochimica et Biophysica Acta, Photosynthesis Research, FEBS Letters и другие приглашают ученого для рецензирования статей.

Работа за рубежом

Результаты работ профессора Иванова широко известны в научном мире. По приглашению ведущих институтов США, Германии и Японии Борис Николаевич множество раз проводил научные исследования в известных мировых лабораториях.

— Мне повезло поработать с выдающимися учеными современности в области фотосинтеза, — говорит Борис Николаевич. — Это был очень полезный опыт. Знать, как работают ученые других научных школ — важно и нужно. Вместе с коллегами из других стран мы создали несколько совместных научных публикаций, которые актуальны и сегодня.

Одна из таких работ — «Взаимосвязь между переносом электронов в процессе фотосинтеза и его регуляцией», соавторами профессора Иванова в ней стали профессоры Дэвид Крамер и Джеффри Круз из Мичиганского государственного университета (США), Ацуко Канадзава из Института Яна Ингенхоуза (Нидерланды). Это одна из высокоцитируемых научных публикаций в области фотосинтеза.

Период первых заграничных командировок профессора Иванова пришелся на середину 1990 х годов — непростое время для российской науки. Сложности с оборудованием и реактивами, невысокие зарплаты в научной сфере вынуждали многих ученых уехать из страны. Была такая возможность и у профессора Иванова. Но, как признается он сам: «Даже мысли не возникало».

— Я люблю нашу страну, ее уникальную культуру, литературу, музыку, — говорит профессор, — и понимал, что если уеду, мне будет очень этого не хватать. Настолько, что я не смогу там спокойно жить и работать.

В авангарде науки

В 2017 году Борис Николаевич передал управление лабораторией своей ученице Марии Мансуровне Борисовой, доктору биологических наук, которая в настоящее время является заместителем директора ИФПБ РАН — обособленного подразделения Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований РАН».

Сегодня профессор Иванов сосредоточен на научном руководстве и проведении исследований по важнейшим научным проблемам фундаментального и прикладного характера в должности главного научного сотрудника института. Борис Николаевич руководит аспирантами, читает лекции.

Пущинские ученые под руководством профессора Иванова открыли механизмы образования активных форм кислорода (АФК), возникающих в процессе фотосинтеза, и доказали их ключевую роль в регуляции различных физиологических процессов у растений. Ученые установили механизмы защиты клеток от потенциального разрушающего воздействия АФК, что позволило приступить к поиску веществ растительного происхождения, защищающих клетки растений, животных и человека от повреждений, вызванных окислительным стрессом.

Борис Николаевич возглавил ряд пионерских исследований, посвященных изучению структуры и функций фермента карбоангидразы, ускоряющей химические реакции преобразования углекислого газа — основного компонента, обеспечивающего синтез органических молекул в организмах Земли. Под его руководством были обнаружены ранее неизвестные формы карбоангидраз, локализованные в хлоропластах растений, и доказано их значение для эффективного протекания фотосинтетических реакций.

В своих исследованиях профессор Иванов значительное внимание уделяет не только фундаментальным проблемам фотосинтеза, но и практическим вопросам. Им были проведены исследования влияния на фотосинтез и продуктивность растений интенсивности света, содержания в воздухе углекислого газа, засухи и засоления почв, фенольных соединений и загрязнения тяжелыми металлами.

Планов у профессора Иванова впереди еще много. Нерешенные вопросы в науке остаются всегда, и задача настоящего ученого — попытаться их разгадать. Именно это желание раскрыть загадки природы, как признается наш герой, и мотивирует его на дальнейшую научную работу.