eng
https://doi.org/10.22184/2227-572X.2022.12.2.130.138
Статья представляет собой обзор рекордов химии – самых больших или малых молекул, их предельных свойств и характеристик, примечательных фактов и достижений химиков, «самого-самого» в этой науке. Обсуждается значение и смысл научных рекордов. Их совокупность выпукло демонстрирует роль химии в науке, технологии и материальной культуре человечества.
Статья представляет собой обзор рекордов химии – самых больших или малых молекул, их предельных свойств и характеристик, примечательных фактов и достижений химиков, «самого-самого» в этой науке. Обсуждается значение и смысл научных рекордов. Их совокупность выпукло демонстрирует роль химии в науке, технологии и материальной культуре человечества.
Теги: chemical analysis chemistry molecules records top in science лучшие достижения молекулы рекорды химический анализ химия
Химия как совокупность рекордных достижений
Б. Л. Мильман, д. х. н.
...Мы способны установить новый рекорд – и это пока единственная доступная нам форма бессмертия [1]
Статья представляет собой обзор рекордов химии – самых больших или малых молекул, их предельных свойств и характеристик, примечательных фактов и достижений химиков, «самого-самого» в этой науке. Обсуждается значение и смысл научных рекордов. Их совокупность выпукло демонстрирует роль химии в науке, технологии и материальной культуре человечества.
Ключевые слова: химия, молекулы, рекорды, главные достижения, химический анализ
Из всех сфер человеческой деятельности, которые неразрывно связаны с соревнованиями (состязательностью), первое место принадлежит спорту. За спортивными состязаниями следят десятки и сотни миллионов людей, особенно, если ожидаются рекордные достижения. Спортивные рекорды отражают прежде всего высокие физические возможности человека, которые совершенствуются при использовании знаний, вырабатываемых физиологией, биомеханикой, психологией, фармакологией и некоторыми другими науками .
По аналогии со спортом, из-за пристрастия британцев и ирландцев к заключению пари, стали фиксировать не только спортивные, но и другие рекордные достижения человечества. Их собирают, прежде всего, в широко известной «Книге рекордов Гиннесса» (см. оригинальный сайт [2], сайт на русском языке [3]). Часть этих достижений вряд ли носит серьезный характер, поскольку относится к откровенно развлекательным мероприятиям, например поеданию хот-догов или метанию яиц. Тем не менее, «Гиннесс» и другие источники информации, упоминаемые ниже, также фиксируют рекорды в науке и технологии. В полном объеме такие достижения упоминаются и обсуждаются редко. Те из рекордов, которые относятся к химии, будут рассмотрены в этой статье – с целью дать им общую серьезную характеристику, понять их смысл и научное значение.
Необходимо отметить, что сама «рекордология» (область знаний о рекордах) – вещь вполне научная. Действительно, существует математическая теория рекордов, утверждающая, что «рекордные величины тесно связаны с порядковыми статистиками, в первую очередь, с крайними членами вариационного ряда» [4]. Поэтому обсуждение химических и других научных рекордов – вполне достойное занятие.
Итак, рекорд – это наибольшее или наименьшее значение той или иной измеряемой величины, относящейся к определенному химическому соединению. В каких-то случаях к рекорду можно отнести тот или иной выдающийся факт, что-то «самое-самое» (например, красоту молекулы или персональный вклад в науку), определяемое по субъективным оценкам.
Химия внутри «Гиннесса»
Первая «Книга рекордов Гиннесса» (Guinness World Records) появилась на свет в 1955 году по заказу ирландской пивоваренной компании «Гиннесс» [2]. Продажи книги оказались успешными (за год реализовано 187 тыс. экз.), что дало толчок развитию этого проекта. Сейчас «Книга рекордов Гиннесса» и, что существенно, база данных, на основе которых формируется это издание, отражает массу достижений, относящихся к денежным рекордам, путешествиям людей, их необычным поступкам, спорту, искусству и т. д. Все это вместе составляет содержание массовой культуры.
Очень важно, однако, что зафиксированы и достижения в области наук и технологий. Поиск рекордов в науке (по термину science, 2 ноября 2021 г.) приводит к 4147 записям в базе данных рекордов [2]. Ограничиваясь химией, то есть поиском по словам chemistry, chemical, atom, molecule, substance, compound, мы нашли более 100 рекордов, так или иначе относящихся к этой науке и родственным областям знаний и практики (табл. 1). Охват достижений науки и технологии достаточно большой, демонстрирующий, в немалой степени, их уровень развития.
Полученные данные мы распределили по категориям, показывающим, к чему или к кому относится то или иное рекордное достижение: атомам, молекулам, материалам, людям и т. д. Классификация эта достаточно условная, поскольку многие факты и числа можно отнести к разным категориям. В табл. 1 указаны также примеры рекордов, проверенных в нескольких случаях. Отметим также, что некоторые цитируемые химические рекорды можно найти в российской научно-популярной и учебной литературе (заметна книга [13]).
Рекорды химии представляют все ее разделы: неорганическую и органическую химию, химию высокомолекулярных соединений и т. д. Налицо связь со многими другими научными дисциплинами (биологией, энергетикой, геологией, экологией, астрономией, информатикой) и различными техническими достижениями. Химия определяет многие успехи других наук, например молекулярной археологии и палеохимии. Здесь для сбора доказательств привлекается химический анализ.
Гиннессовские рекорды установлены в разное время, в том числе совсем недавно, как, например, первая полная расшифровка генома человека (табл. 1). Нельзя исключать, что какие-то из данных [2] в чем-то ошибочны, поскольку отсутствуют полные ссылки на обсуждаемые достижения. Малую часть сведений мы проверили и обнаружили две неточности: по-видимому, неточно датирована работа по определению возраста динозавровых белков и неточно указано самое сладкое вещество (табл. 1).
К химии мы отнесли совсем немного развлекательных достижений. К некоторым из них возникают вопросы. Так, не совсем понятно, какой смысл в фиксировании рекордного числа присутствующих на самом массовом уроке химии (более тысячи человек), так как сейчас можно собрать с помощью современных средств коммуникации гораздо большую аудиторию. Иной пример: создание мыльного пузыря диаметром 41 см. Это, конечно, не «сверхнаука», но и не самый простой результат: рекордсменам необходимо было хорошо знать химию для подбора жидкости, обладающей высоким поверхностным натяжением.
Химические рекорды в систематическом научном изложении
В 1999 году вышло первое научное издание, освещающее химические рекорды – книга немецких химиков «Мировые рекорды в химии» [5]. В табл. 2 приведены краткие сведения о рекордах в виде перечисления их объектов (атомы, молекулы, соединения, их свойства и характеристики; вещества и химическая продукция; персоналии, информатика и др.), изложенные по оригинальным разделам книги (использована ее перепечатка в журнале [14]).
Рассматриваемая книга в отношении рекордов существенно отличается от гиннессовской коллекции. Во-первых, их существенно больше (по нашим оценкам 440), во‑вторых, они разнообразнее, охватывают много химических и смежных научных дисциплин, соответствующие технологии, промышленность, рынки, а также информатику. В-третьих, обсуждение рекордов погружено в научный контекст, содержит подробные комментарии, включает научные ссылки. И хотя эта книга вышла более 20 лет тому назад, многие факты до сих представляют научный и познавательный интерес. Немало и устарело, например сведения по биотехнологии и экологии. Неравномерное развитие промышленности в мире привело, например, к некоторым лидирующим позициям Китая, который сейчас впереди по волнующим всех выбросам СО2 (табл. 2). Часть рекордов мы проверили, но существенная их доля, конечно, нуждается в актуализации.
Аналитика как спорт интеллектуальных достижений
В двух рассматриваемых источниках информации аналитическая химия косвенно присутствует в больших масштабах, но, с другой стороны, почти отсутствует напрямую. Это означает, что непосредственные возможности аналитики отражены мало, но благодаря химическому анализу стали возможны другие достижения: как раз с использованием методов и приборов аналитической химии обнаружены «рекордные» соединения, доказано их строение.
К прямым же рекордным показателям аналитики можно отнести несколько гиннессовских данных. Например, сложный состав градуировочной смеси для анализа воздуха и разрешение в рентгеновской кристаллографии (табл. 1). Список такого рода рекордов ждет своего составления; он может быть весьма обширным и включать, например, рекордные разрешения, массы ионов и чувствительность в масс-спектрометрии, аналогичные рекорды в оптической спектроскопии и спектроскопии ЯМР. Лишь очень малая часть подобных данных попала в книгу рекордов [5] (раздел «Атомы и молекулы»]).
В базе данных «Гиннесса» есть еще один рекорд, который так или иначе характеризует аналитическую химию (в этом случае биоаналитику) как спортивную дисциплину особого рода. Имеются в виду многочисленные сличительные эксперименты (comparison, round-robin, test, contest, competition), в которых различные группы исследователей анализируют одни и те же вещества или изучают одни и те же данные. Полученные результаты сравнивают, что показывает лидеров в данном виде анализа (исследования), компетентность участников сличений в целом и по отдельности, пригодность применяемых приборов, методов, методик и используемых аналитических стандартов. Наиболее известны, пожалуй, сличения, проводимые под эгидой Международного бюро мер и весов [25] и Организации по запрещению химического оружия [26]. По аналогии со спортом, где «соревнования порождают тренировку, а не наоборот» [27], можно утверждать, что состязательность в химико-аналитических экспериментах способствует повышению качества работы аналитических лабораторий.
У «Гиннесса» присутствует единственное сличение – это сличение результатов предсказания трехмерной структуры белков (табл. 1). Это было 14‑е по счету однотипное сличение [11]. Постепенно совершенствовались компьютерные методы предсказания, что привело к рекордному показателю правильности результатов. Обычно же при повторении сличений одни и те же организаторы предлагают для исследования новые образцы (данные), и поэтому общие рекорды трудно зафиксировать. Можно лишь говорить о рекордах отдельных соревнований.
Заключение
Химические рекорды показательны во многих отношениях. Тот, кто знакомится с ними, без особых усилий (хотя и в первом приближении) видит, как устроена природа на атомно-молекулярном уровне, в чем заключаются особенности земной и внеземной материи и ее эволюции, каковы предельные характеристики элементов, атомов и молекул и пределы их свойств и т. д. Налицо и вклад человека, который обнаруживает и доказывает рекорды природы, а также устанавливает собственные достижения, например, синтезируя сложные искусственные соединения, создавая и применяя новые материалы и приборы.
Совокупность всех рекордов выпукло демонстрирует роль химии в материальной культуре человечества.
Рекорды являются одним из итогов развития науки и технологии, они оживляют изучение учебных дисциплин школьниками и студентами и могут быть полезны зрелым исследователям – быстро ориентируют их в незнакомых областях знаний. Вместе с тем рекорды – лишь точечное, фрагментарное отражение научного прогресса, неизбежное для современных огромных информационных потоков, эры больших данных. Увлечение рекордами типично для современной массовой культуры, которая характеризуется «клиповым мышлением» [28], склонностью к развлечениям.
Существование рекордов науки позволяет сопоставить ее с другими сферами человеческой деятельности. Советский философ даже сравнил науку с цирком [29], отметив феномен «рекордных трюков». Наиболее часты сравнения со спортом. В этой сфере отмечается «состязательность как неотъемлемый элемент деятельности человека», стимулами успехов в которой выступают «потребности в престиже, самовыражении, самоутверждении, признании, достижениях, честолюбии, стремлении показать себя» [27]. Опытный научный руководитель может заметить, что успехи в науке, в том числе в сличительных химико-аналитических экспериментах, также сопряжены с этими человеческими потребностями.
Литература
Гуттман А. От ритуала к рекорду. Логос. 2009. № 6. С. 147–187.
Guinness World Records. URL: https://www.guinnessworldrecords.com.
Книга рекордов Гиннесса. URL: https://web.archive.org/web/20150208141452/http://www.guinessrecords.ru.
Невзоров В. Б. Рекорды. Теория вероятностей и ее применения. 1987;32: 219–251.
Faust R., Knaus G., Siemeling U., Quadbeck-Seeger H.-J. (Ed.) World Records in Chemistry. Wienheim: Wiley/VCH, 1999. 361 p.
Pullar R. C. Hexagonal ferrites: a review of the synthesis, properties and applications of hexaferrite ceramics. Progress in Materials Science. 2012;57(7):1191–1334.
Nauta K., Miller R. E. Formation of cyclic water hexamer in liquid helium: The smallest piece of ice. Science. 2000;287(5451):293–295.
Kuncoro H. S., Belkada R., David M., Nakanishi H., Kasai H., Dy E. S., Dipojono H. K. A Theoretical Study on the Formation, Binding Energy and Monomer Dipole Moment of Small Water Cluster Systems. e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. 2009;7:871–877.
Nurk S., Koren S., Rhie A. et al. The complete sequence of a human genome. bioRxiv. 2021, preprint. URL: https://www.biorxiv.org/content/biorxiv/early/2021/05/27/2021.05.26.445798.full.pdf.
Embery G., Milner A., Waddington R. J., Hall R. C., Langley M. S., Milan A. M. The isolation and detection of non-collagenous proteins from the compact bone of the dinosaur Iguanodon. Connective tissue research. 2000;41(3):249–259.
Mirdita M., Schütze K., Moriwaki Y., Heo L., Ovchinnikov S., Steinegger M. ColabFold-Making protein folding accessible to all. Research Square. 2021, preprint. URL: https://assets.researchsquare.com/files/rs‑1032816/v1_covered.pdf?c=1636675456.
Горбачева Ю. В., Крайнова А. А. Проблема законного обеспечения качества безопасности атмосферного воздуха в целях защиты населения и окружающей среды (на примере города Дзержинск). Конференция «Ломоносов 2019». 2019. URL: https://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2019/data/16163/95911_uid266310_report.pdf.
Леенсон И. А. Занимательная химия для детей и взрослых. М.: Аст, 2013. 500 с.
The Chemical Record. The Journal The Chemical Society of Japan. 2010–2011. V. 10–11.
Wu Y., Zhang J., Xie Z. How long a C–C bond can be? An example of extraordinary long C–C single bond in 1, 2‑diarylamino-o-carborane. Chinese Chemical Letters. 2019;30(8):1530–1532.
Delgado A. A.A., Humason A., Kalescky R., Freindorf M., Kraka E. Exceptionally Long Covalent CC Bonds – A Local Vibrational Mode Study. Molecules. 2021;26(4):950.
Kelly C., Pace N., Gage M., Pfuhl M. Solution NMR Structure of Titin N2A Region Ig Domain I83 and Its Interaction with Metal Ions. Journal of molecular biology. 2021;433(13): 166977.
Larin A. A., Bystrov D. M., Fershtat L. L., Konnov A. A., Makhova N. N., Monogarov K. A., et al. Nitro-, cyano-, and methylfuroxans, and their bis-derivatives: From green primary to melt-cast explosives. Molecules. 2020;25(24):5836.
Song W., Lu J., Gao Z., Ni M., Guan L., Shi Z., Gu Z., Nagase S., Yu D., Ye H., Zhang X. Structural and Electronic Properties of One Dimensional KxC60 Crystal Encapsulated in Carbon Nanotube. International Journal of Modern Physics B. 2007;21(10):1705–1714.
Dye. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Dye.
Soares D., Silva L., Duarte S., Pena A., Pereira A. Glyphosate Use, Toxicity and Occurrence in Food. Foods. 2021;10(11):2785.
C&EN’s Global Top 50 chemical firms for 2021. URL: https://cen.acs.org/business/finance/CENs-Global-Top‑50–2021/99/i27.
Kim J. Y., Ha K. S. Case Study on the Effect of IPO on the Technology Commercialization Performance of the New Drug Development Bio Venture Company. Asia-Pacific Journal of Business Venturing and Entrepreneurship. 2019;14(1):151–166.
Zhang H., Zhang X., Yuan J. Driving forces of carbon emissions in China: a provincial analysis. Environmental Science and Pollution Research. 2021;28(17):21455–21470.
Lippa K. A., Duewer D. L., Nelson M. A., Davies S. R., Mackay L. G. The role of the CCQM OAWG in providing SI traceable calibrators for organic chemical measurements. Accreditation and Quality Assurance. 2019;24(6):407–415.
Johnson S., Norman K. A review of spiking chemicals used in the first 40 OPCW Proficiency Tests.URL: https://dspace.lib.cranfield.ac.uk/bitstream/handle/1826/16065/A_review_of_spiking_chemicals‑2017.pdf?sequence=1&isAllowed=y.
Курамшин Ю. Ф. Спортивная рекордология как научная область знаний. URL: http://sportwiki.to/%D0%A1%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F.
Докука С. В. Клиповое мышление как феномен информационного общества. Общественные науки и современность. 2013;2:169–176.
Шрейдер Ю. А. Наука и цирк. Химия и жизнь. 1992;9:10–12. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nauka-i-tsirk.
References
Guttmann A. From ritual to record. Logos. 2009. No. 6. PP. 147–187.
Guinness World Records. URL: https://www.guinnessworldrecords.com.
GuinnessRecords.Ru. URL: https://web.archive.org/web/
20150208141452/http://www.guinessrecords.ru.
Nevzorov V. B. Records. Probability Theory and its Applications. 1987;32:219–251.
Faust R., Knaus G., Siemeling U., Quadbeck-Seeger H.-J. (Ed.). World Records in Chemistry. Wienheim: Wiley/VCH, 1999. 361 p.
Pullar R. C. Hexagonal ferrites: a review of the synthesis, properties and applications of hexaferrite ceramics. Progress in Materials Science. 2012;57(7):1191–1334.
Nauta K., Miller R. E. Formation of cyclic water hexamer in liquid helium: The smallest piece of ice. Science. 2000;287(5451):293–295.
Kuncoro H. S., Belkada R., David M., Nakanishi H., Kasai H., Dy E. S., Dipojono H. K. A Theoretical Study on the Formation, Binding Energy and Monomer Dipole Moment of Small Water Cluster Systems. e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. 2009;7:871–877.
Nurk S., Koren S., Rhie A. et al. The complete sequence of a human genome // bioRxiv. 2021, preprint. URL: https://www.biorxiv.org/content/biorxiv/early/2021/05/27/2021.05.26.445798.full.pdf.
Embery G., Milner A., Waddington R. J., Hall R. C., Langley M. S., Milan A. M. The isolation and detection of non-collagenous proteins from the compact bone of the dinosaur Iguanodon. Connective tissue research. 2000;41(3):249–259.
Mirdita M., Schütze K., Moriwaki Y., Heo L., Ovchinnikov S., Steinegger M. ColabFold-Making protein folding accessible to all. Research Square. 2021, preprint. URL: https://assets.researchsquare.com/files/rs‑1032816/v1_covered.pdf?c=1636675456.
Gorbacheva Yu. V., Krainova A. A. The problem of legally ensuring the quality of atmospheric air safety in order to protect the population and the environment (on the example of the city of Dzerzhinsk). Conference Lomonosov 2019. URL: https://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2019/data/16163/95911_uid266310_report.pdf.
Leenson I. A. Entertaining chemistry for children and adults. M.: Ast, 2013. 500 p.
The Chemical Record. The Journal The Chemical Society of Japan. 2010–2011. V. 10–11.
Wu Y., Zhang J., Xie Z. How long a C–C bond can be? An example of extraordinary long C–C single bond in 1, 2‑diarylamino-o-carborane. Chinese Chemical Letters. 2019;30(8):1530–1532.
Delgado A. A. A., Humason A., Kalescky R., Freindorf M., Kraka E. Exceptionally Long Covalent CC Bonds – A Local Vibrational Mode Study. Molecules. 2021;26(4):950.
Kelly C., Pace N., Gage M., Pfuhl M. Solution NMR Structure of Titin N2A Region Ig Domain I83 and Its Interaction with Metal Ions. Journal of molecular biology. 2021;433(13): 166977.
Larin A. A., Bystrov D. M., Fershtat L. L., Konnov A. A., Makhova N. N., Monogarov K. A., et al. Nitro-, cyano-, and methylfuroxans, and their bis-derivatives: From green primary to melt-cast explosives. Molecules. 2020;25(24):5836.
Song W., Lu J., Gao Z., Ni M., Guan L., Shi Z., Gu Z., Nagase S., Yu D., Ye H., Zhang X. Structural and Electronic Properties of One Dimensional KxC60 Crystal Encapsulated in Carbon Nanotube. International Journal of Modern Physics B. 2007;21(10):1705–1714.
Dye. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Dye.
Soares D., Silva L., Duarte S., Pena A., Pereira A. Glyphosate Use, Toxicity and Occurrence in Food. Foods. 2021;10(11):2785.
C&EN’s Global Top 50 chemical firms for 2021. URL: https://cen.acs.org/business/finance/CENs-Global-Top‑50–2021/99/i27.
Kim J. Y., Ha K. S. Case Study on the Effect of IPO on the Technology Commercialization Performance of the New Drug Development Bio Venture Company. Asia-Pacific Journal of Business Venturing and Entrepreneurship. 2019;14(1):151–166.
Zhang H., Zhang X., Yuan J. Driving forces of carbon emissions in China: a provincial analysis. Environmental Science and Pollution Research. 2021;28(17):21455–21470.
Lippa K. A., Duewer D. L., Nelson M. A., Davies S. R., Mackay L. G. The role of the CCQM OAWG in providing SI traceable calibrators for organic chemical measurements. Accreditation and Quality Assurance. 2019;24(6):407–415.
Johnson S., Norman K. A review of spiking chemicals used in the first 40 OPCW Proficiency Tests. URL: https://dspace.lib.cranfield.ac.uk/bitstream/handle/1826/16065/A_review_of_spiking_chemicals‑2017.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Kuramshin Yu. F. Sports recordology as a scientific field of knowledge. URL: http://sportwiki.to/%D0%A1%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F
Dokuka S. V. Clip thinking as a phenomenon of the information society. Social Sciences and Modernity. 2013;2:169–176.
Schreider Yu. A. Science and circus. Chemistry and Life. 1992;9:10–12. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nauka-i-tsirk.
Статья получена 22.02.2022
Принята к публикации 25.03.2022
Б. Л. Мильман, д. х. н.
...Мы способны установить новый рекорд – и это пока единственная доступная нам форма бессмертия [1]
Статья представляет собой обзор рекордов химии – самых больших или малых молекул, их предельных свойств и характеристик, примечательных фактов и достижений химиков, «самого-самого» в этой науке. Обсуждается значение и смысл научных рекордов. Их совокупность выпукло демонстрирует роль химии в науке, технологии и материальной культуре человечества.
Ключевые слова: химия, молекулы, рекорды, главные достижения, химический анализ
Из всех сфер человеческой деятельности, которые неразрывно связаны с соревнованиями (состязательностью), первое место принадлежит спорту. За спортивными состязаниями следят десятки и сотни миллионов людей, особенно, если ожидаются рекордные достижения. Спортивные рекорды отражают прежде всего высокие физические возможности человека, которые совершенствуются при использовании знаний, вырабатываемых физиологией, биомеханикой, психологией, фармакологией и некоторыми другими науками .
По аналогии со спортом, из-за пристрастия британцев и ирландцев к заключению пари, стали фиксировать не только спортивные, но и другие рекордные достижения человечества. Их собирают, прежде всего, в широко известной «Книге рекордов Гиннесса» (см. оригинальный сайт [2], сайт на русском языке [3]). Часть этих достижений вряд ли носит серьезный характер, поскольку относится к откровенно развлекательным мероприятиям, например поеданию хот-догов или метанию яиц. Тем не менее, «Гиннесс» и другие источники информации, упоминаемые ниже, также фиксируют рекорды в науке и технологии. В полном объеме такие достижения упоминаются и обсуждаются редко. Те из рекордов, которые относятся к химии, будут рассмотрены в этой статье – с целью дать им общую серьезную характеристику, понять их смысл и научное значение.
Необходимо отметить, что сама «рекордология» (область знаний о рекордах) – вещь вполне научная. Действительно, существует математическая теория рекордов, утверждающая, что «рекордные величины тесно связаны с порядковыми статистиками, в первую очередь, с крайними членами вариационного ряда» [4]. Поэтому обсуждение химических и других научных рекордов – вполне достойное занятие.
Итак, рекорд – это наибольшее или наименьшее значение той или иной измеряемой величины, относящейся к определенному химическому соединению. В каких-то случаях к рекорду можно отнести тот или иной выдающийся факт, что-то «самое-самое» (например, красоту молекулы или персональный вклад в науку), определяемое по субъективным оценкам.
Химия внутри «Гиннесса»
Первая «Книга рекордов Гиннесса» (Guinness World Records) появилась на свет в 1955 году по заказу ирландской пивоваренной компании «Гиннесс» [2]. Продажи книги оказались успешными (за год реализовано 187 тыс. экз.), что дало толчок развитию этого проекта. Сейчас «Книга рекордов Гиннесса» и, что существенно, база данных, на основе которых формируется это издание, отражает массу достижений, относящихся к денежным рекордам, путешествиям людей, их необычным поступкам, спорту, искусству и т. д. Все это вместе составляет содержание массовой культуры.
Очень важно, однако, что зафиксированы и достижения в области наук и технологий. Поиск рекордов в науке (по термину science, 2 ноября 2021 г.) приводит к 4147 записям в базе данных рекордов [2]. Ограничиваясь химией, то есть поиском по словам chemistry, chemical, atom, molecule, substance, compound, мы нашли более 100 рекордов, так или иначе относящихся к этой науке и родственным областям знаний и практики (табл. 1). Охват достижений науки и технологии достаточно большой, демонстрирующий, в немалой степени, их уровень развития.
Полученные данные мы распределили по категориям, показывающим, к чему или к кому относится то или иное рекордное достижение: атомам, молекулам, материалам, людям и т. д. Классификация эта достаточно условная, поскольку многие факты и числа можно отнести к разным категориям. В табл. 1 указаны также примеры рекордов, проверенных в нескольких случаях. Отметим также, что некоторые цитируемые химические рекорды можно найти в российской научно-популярной и учебной литературе (заметна книга [13]).
Рекорды химии представляют все ее разделы: неорганическую и органическую химию, химию высокомолекулярных соединений и т. д. Налицо связь со многими другими научными дисциплинами (биологией, энергетикой, геологией, экологией, астрономией, информатикой) и различными техническими достижениями. Химия определяет многие успехи других наук, например молекулярной археологии и палеохимии. Здесь для сбора доказательств привлекается химический анализ.
Гиннессовские рекорды установлены в разное время, в том числе совсем недавно, как, например, первая полная расшифровка генома человека (табл. 1). Нельзя исключать, что какие-то из данных [2] в чем-то ошибочны, поскольку отсутствуют полные ссылки на обсуждаемые достижения. Малую часть сведений мы проверили и обнаружили две неточности: по-видимому, неточно датирована работа по определению возраста динозавровых белков и неточно указано самое сладкое вещество (табл. 1).
К химии мы отнесли совсем немного развлекательных достижений. К некоторым из них возникают вопросы. Так, не совсем понятно, какой смысл в фиксировании рекордного числа присутствующих на самом массовом уроке химии (более тысячи человек), так как сейчас можно собрать с помощью современных средств коммуникации гораздо большую аудиторию. Иной пример: создание мыльного пузыря диаметром 41 см. Это, конечно, не «сверхнаука», но и не самый простой результат: рекордсменам необходимо было хорошо знать химию для подбора жидкости, обладающей высоким поверхностным натяжением.
Химические рекорды в систематическом научном изложении
В 1999 году вышло первое научное издание, освещающее химические рекорды – книга немецких химиков «Мировые рекорды в химии» [5]. В табл. 2 приведены краткие сведения о рекордах в виде перечисления их объектов (атомы, молекулы, соединения, их свойства и характеристики; вещества и химическая продукция; персоналии, информатика и др.), изложенные по оригинальным разделам книги (использована ее перепечатка в журнале [14]).
Рассматриваемая книга в отношении рекордов существенно отличается от гиннессовской коллекции. Во-первых, их существенно больше (по нашим оценкам 440), во‑вторых, они разнообразнее, охватывают много химических и смежных научных дисциплин, соответствующие технологии, промышленность, рынки, а также информатику. В-третьих, обсуждение рекордов погружено в научный контекст, содержит подробные комментарии, включает научные ссылки. И хотя эта книга вышла более 20 лет тому назад, многие факты до сих представляют научный и познавательный интерес. Немало и устарело, например сведения по биотехнологии и экологии. Неравномерное развитие промышленности в мире привело, например, к некоторым лидирующим позициям Китая, который сейчас впереди по волнующим всех выбросам СО2 (табл. 2). Часть рекордов мы проверили, но существенная их доля, конечно, нуждается в актуализации.
Аналитика как спорт интеллектуальных достижений
В двух рассматриваемых источниках информации аналитическая химия косвенно присутствует в больших масштабах, но, с другой стороны, почти отсутствует напрямую. Это означает, что непосредственные возможности аналитики отражены мало, но благодаря химическому анализу стали возможны другие достижения: как раз с использованием методов и приборов аналитической химии обнаружены «рекордные» соединения, доказано их строение.
К прямым же рекордным показателям аналитики можно отнести несколько гиннессовских данных. Например, сложный состав градуировочной смеси для анализа воздуха и разрешение в рентгеновской кристаллографии (табл. 1). Список такого рода рекордов ждет своего составления; он может быть весьма обширным и включать, например, рекордные разрешения, массы ионов и чувствительность в масс-спектрометрии, аналогичные рекорды в оптической спектроскопии и спектроскопии ЯМР. Лишь очень малая часть подобных данных попала в книгу рекордов [5] (раздел «Атомы и молекулы»]).
В базе данных «Гиннесса» есть еще один рекорд, который так или иначе характеризует аналитическую химию (в этом случае биоаналитику) как спортивную дисциплину особого рода. Имеются в виду многочисленные сличительные эксперименты (comparison, round-robin, test, contest, competition), в которых различные группы исследователей анализируют одни и те же вещества или изучают одни и те же данные. Полученные результаты сравнивают, что показывает лидеров в данном виде анализа (исследования), компетентность участников сличений в целом и по отдельности, пригодность применяемых приборов, методов, методик и используемых аналитических стандартов. Наиболее известны, пожалуй, сличения, проводимые под эгидой Международного бюро мер и весов [25] и Организации по запрещению химического оружия [26]. По аналогии со спортом, где «соревнования порождают тренировку, а не наоборот» [27], можно утверждать, что состязательность в химико-аналитических экспериментах способствует повышению качества работы аналитических лабораторий.
У «Гиннесса» присутствует единственное сличение – это сличение результатов предсказания трехмерной структуры белков (табл. 1). Это было 14‑е по счету однотипное сличение [11]. Постепенно совершенствовались компьютерные методы предсказания, что привело к рекордному показателю правильности результатов. Обычно же при повторении сличений одни и те же организаторы предлагают для исследования новые образцы (данные), и поэтому общие рекорды трудно зафиксировать. Можно лишь говорить о рекордах отдельных соревнований.
Заключение
Химические рекорды показательны во многих отношениях. Тот, кто знакомится с ними, без особых усилий (хотя и в первом приближении) видит, как устроена природа на атомно-молекулярном уровне, в чем заключаются особенности земной и внеземной материи и ее эволюции, каковы предельные характеристики элементов, атомов и молекул и пределы их свойств и т. д. Налицо и вклад человека, который обнаруживает и доказывает рекорды природы, а также устанавливает собственные достижения, например, синтезируя сложные искусственные соединения, создавая и применяя новые материалы и приборы.
Совокупность всех рекордов выпукло демонстрирует роль химии в материальной культуре человечества.
Рекорды являются одним из итогов развития науки и технологии, они оживляют изучение учебных дисциплин школьниками и студентами и могут быть полезны зрелым исследователям – быстро ориентируют их в незнакомых областях знаний. Вместе с тем рекорды – лишь точечное, фрагментарное отражение научного прогресса, неизбежное для современных огромных информационных потоков, эры больших данных. Увлечение рекордами типично для современной массовой культуры, которая характеризуется «клиповым мышлением» [28], склонностью к развлечениям.
Существование рекордов науки позволяет сопоставить ее с другими сферами человеческой деятельности. Советский философ даже сравнил науку с цирком [29], отметив феномен «рекордных трюков». Наиболее часты сравнения со спортом. В этой сфере отмечается «состязательность как неотъемлемый элемент деятельности человека», стимулами успехов в которой выступают «потребности в престиже, самовыражении, самоутверждении, признании, достижениях, честолюбии, стремлении показать себя» [27]. Опытный научный руководитель может заметить, что успехи в науке, в том числе в сличительных химико-аналитических экспериментах, также сопряжены с этими человеческими потребностями.
Литература
Гуттман А. От ритуала к рекорду. Логос. 2009. № 6. С. 147–187.
Guinness World Records. URL: https://www.guinnessworldrecords.com.
Книга рекордов Гиннесса. URL: https://web.archive.org/web/20150208141452/http://www.guinessrecords.ru.
Невзоров В. Б. Рекорды. Теория вероятностей и ее применения. 1987;32: 219–251.
Faust R., Knaus G., Siemeling U., Quadbeck-Seeger H.-J. (Ed.) World Records in Chemistry. Wienheim: Wiley/VCH, 1999. 361 p.
Pullar R. C. Hexagonal ferrites: a review of the synthesis, properties and applications of hexaferrite ceramics. Progress in Materials Science. 2012;57(7):1191–1334.
Nauta K., Miller R. E. Formation of cyclic water hexamer in liquid helium: The smallest piece of ice. Science. 2000;287(5451):293–295.
Kuncoro H. S., Belkada R., David M., Nakanishi H., Kasai H., Dy E. S., Dipojono H. K. A Theoretical Study on the Formation, Binding Energy and Monomer Dipole Moment of Small Water Cluster Systems. e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. 2009;7:871–877.
Nurk S., Koren S., Rhie A. et al. The complete sequence of a human genome. bioRxiv. 2021, preprint. URL: https://www.biorxiv.org/content/biorxiv/early/2021/05/27/2021.05.26.445798.full.pdf.
Embery G., Milner A., Waddington R. J., Hall R. C., Langley M. S., Milan A. M. The isolation and detection of non-collagenous proteins from the compact bone of the dinosaur Iguanodon. Connective tissue research. 2000;41(3):249–259.
Mirdita M., Schütze K., Moriwaki Y., Heo L., Ovchinnikov S., Steinegger M. ColabFold-Making protein folding accessible to all. Research Square. 2021, preprint. URL: https://assets.researchsquare.com/files/rs‑1032816/v1_covered.pdf?c=1636675456.
Горбачева Ю. В., Крайнова А. А. Проблема законного обеспечения качества безопасности атмосферного воздуха в целях защиты населения и окружающей среды (на примере города Дзержинск). Конференция «Ломоносов 2019». 2019. URL: https://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2019/data/16163/95911_uid266310_report.pdf.
Леенсон И. А. Занимательная химия для детей и взрослых. М.: Аст, 2013. 500 с.
The Chemical Record. The Journal The Chemical Society of Japan. 2010–2011. V. 10–11.
Wu Y., Zhang J., Xie Z. How long a C–C bond can be? An example of extraordinary long C–C single bond in 1, 2‑diarylamino-o-carborane. Chinese Chemical Letters. 2019;30(8):1530–1532.
Delgado A. A.A., Humason A., Kalescky R., Freindorf M., Kraka E. Exceptionally Long Covalent CC Bonds – A Local Vibrational Mode Study. Molecules. 2021;26(4):950.
Kelly C., Pace N., Gage M., Pfuhl M. Solution NMR Structure of Titin N2A Region Ig Domain I83 and Its Interaction with Metal Ions. Journal of molecular biology. 2021;433(13): 166977.
Larin A. A., Bystrov D. M., Fershtat L. L., Konnov A. A., Makhova N. N., Monogarov K. A., et al. Nitro-, cyano-, and methylfuroxans, and their bis-derivatives: From green primary to melt-cast explosives. Molecules. 2020;25(24):5836.
Song W., Lu J., Gao Z., Ni M., Guan L., Shi Z., Gu Z., Nagase S., Yu D., Ye H., Zhang X. Structural and Electronic Properties of One Dimensional KxC60 Crystal Encapsulated in Carbon Nanotube. International Journal of Modern Physics B. 2007;21(10):1705–1714.
Dye. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Dye.
Soares D., Silva L., Duarte S., Pena A., Pereira A. Glyphosate Use, Toxicity and Occurrence in Food. Foods. 2021;10(11):2785.
C&EN’s Global Top 50 chemical firms for 2021. URL: https://cen.acs.org/business/finance/CENs-Global-Top‑50–2021/99/i27.
Kim J. Y., Ha K. S. Case Study on the Effect of IPO on the Technology Commercialization Performance of the New Drug Development Bio Venture Company. Asia-Pacific Journal of Business Venturing and Entrepreneurship. 2019;14(1):151–166.
Zhang H., Zhang X., Yuan J. Driving forces of carbon emissions in China: a provincial analysis. Environmental Science and Pollution Research. 2021;28(17):21455–21470.
Lippa K. A., Duewer D. L., Nelson M. A., Davies S. R., Mackay L. G. The role of the CCQM OAWG in providing SI traceable calibrators for organic chemical measurements. Accreditation and Quality Assurance. 2019;24(6):407–415.
Johnson S., Norman K. A review of spiking chemicals used in the first 40 OPCW Proficiency Tests.URL: https://dspace.lib.cranfield.ac.uk/bitstream/handle/1826/16065/A_review_of_spiking_chemicals‑2017.pdf?sequence=1&isAllowed=y.
Курамшин Ю. Ф. Спортивная рекордология как научная область знаний. URL: http://sportwiki.to/%D0%A1%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F.
Докука С. В. Клиповое мышление как феномен информационного общества. Общественные науки и современность. 2013;2:169–176.
Шрейдер Ю. А. Наука и цирк. Химия и жизнь. 1992;9:10–12. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nauka-i-tsirk.
References
Guttmann A. From ritual to record. Logos. 2009. No. 6. PP. 147–187.
Guinness World Records. URL: https://www.guinnessworldrecords.com.
GuinnessRecords.Ru. URL: https://web.archive.org/web/
20150208141452/http://www.guinessrecords.ru.
Nevzorov V. B. Records. Probability Theory and its Applications. 1987;32:219–251.
Faust R., Knaus G., Siemeling U., Quadbeck-Seeger H.-J. (Ed.). World Records in Chemistry. Wienheim: Wiley/VCH, 1999. 361 p.
Pullar R. C. Hexagonal ferrites: a review of the synthesis, properties and applications of hexaferrite ceramics. Progress in Materials Science. 2012;57(7):1191–1334.
Nauta K., Miller R. E. Formation of cyclic water hexamer in liquid helium: The smallest piece of ice. Science. 2000;287(5451):293–295.
Kuncoro H. S., Belkada R., David M., Nakanishi H., Kasai H., Dy E. S., Dipojono H. K. A Theoretical Study on the Formation, Binding Energy and Monomer Dipole Moment of Small Water Cluster Systems. e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. 2009;7:871–877.
Nurk S., Koren S., Rhie A. et al. The complete sequence of a human genome // bioRxiv. 2021, preprint. URL: https://www.biorxiv.org/content/biorxiv/early/2021/05/27/2021.05.26.445798.full.pdf.
Embery G., Milner A., Waddington R. J., Hall R. C., Langley M. S., Milan A. M. The isolation and detection of non-collagenous proteins from the compact bone of the dinosaur Iguanodon. Connective tissue research. 2000;41(3):249–259.
Mirdita M., Schütze K., Moriwaki Y., Heo L., Ovchinnikov S., Steinegger M. ColabFold-Making protein folding accessible to all. Research Square. 2021, preprint. URL: https://assets.researchsquare.com/files/rs‑1032816/v1_covered.pdf?c=1636675456.
Gorbacheva Yu. V., Krainova A. A. The problem of legally ensuring the quality of atmospheric air safety in order to protect the population and the environment (on the example of the city of Dzerzhinsk). Conference Lomonosov 2019. URL: https://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2019/data/16163/95911_uid266310_report.pdf.
Leenson I. A. Entertaining chemistry for children and adults. M.: Ast, 2013. 500 p.
The Chemical Record. The Journal The Chemical Society of Japan. 2010–2011. V. 10–11.
Wu Y., Zhang J., Xie Z. How long a C–C bond can be? An example of extraordinary long C–C single bond in 1, 2‑diarylamino-o-carborane. Chinese Chemical Letters. 2019;30(8):1530–1532.
Delgado A. A. A., Humason A., Kalescky R., Freindorf M., Kraka E. Exceptionally Long Covalent CC Bonds – A Local Vibrational Mode Study. Molecules. 2021;26(4):950.
Kelly C., Pace N., Gage M., Pfuhl M. Solution NMR Structure of Titin N2A Region Ig Domain I83 and Its Interaction with Metal Ions. Journal of molecular biology. 2021;433(13): 166977.
Larin A. A., Bystrov D. M., Fershtat L. L., Konnov A. A., Makhova N. N., Monogarov K. A., et al. Nitro-, cyano-, and methylfuroxans, and their bis-derivatives: From green primary to melt-cast explosives. Molecules. 2020;25(24):5836.
Song W., Lu J., Gao Z., Ni M., Guan L., Shi Z., Gu Z., Nagase S., Yu D., Ye H., Zhang X. Structural and Electronic Properties of One Dimensional KxC60 Crystal Encapsulated in Carbon Nanotube. International Journal of Modern Physics B. 2007;21(10):1705–1714.
Dye. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Dye.
Soares D., Silva L., Duarte S., Pena A., Pereira A. Glyphosate Use, Toxicity and Occurrence in Food. Foods. 2021;10(11):2785.
C&EN’s Global Top 50 chemical firms for 2021. URL: https://cen.acs.org/business/finance/CENs-Global-Top‑50–2021/99/i27.
Kim J. Y., Ha K. S. Case Study on the Effect of IPO on the Technology Commercialization Performance of the New Drug Development Bio Venture Company. Asia-Pacific Journal of Business Venturing and Entrepreneurship. 2019;14(1):151–166.
Zhang H., Zhang X., Yuan J. Driving forces of carbon emissions in China: a provincial analysis. Environmental Science and Pollution Research. 2021;28(17):21455–21470.
Lippa K. A., Duewer D. L., Nelson M. A., Davies S. R., Mackay L. G. The role of the CCQM OAWG in providing SI traceable calibrators for organic chemical measurements. Accreditation and Quality Assurance. 2019;24(6):407–415.
Johnson S., Norman K. A review of spiking chemicals used in the first 40 OPCW Proficiency Tests. URL: https://dspace.lib.cranfield.ac.uk/bitstream/handle/1826/16065/A_review_of_spiking_chemicals‑2017.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Kuramshin Yu. F. Sports recordology as a scientific field of knowledge. URL: http://sportwiki.to/%D0%A1%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F
Dokuka S. V. Clip thinking as a phenomenon of the information society. Social Sciences and Modernity. 2013;2:169–176.
Schreider Yu. A. Science and circus. Chemistry and Life. 1992;9:10–12. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nauka-i-tsirk.
Статья получена 22.02.2022
Принята к публикации 25.03.2022
Отзывы читателей
