Техника - молодёжи 1970-10, страница 13

А

иш iiiif

ВСЯ ХИМИЯ- В ЭВМ

ДОКЛАД № 29 (получен по почте)

ак наука химия недаром началась с числа. Изуче-* * ние весовых соотношений в простейших реакциях привело к установлению атомного веса и открыло зеленую улицу для первых расчетов по химическим формулам. Затем Менделеев обнаружил периодическую зависимость свойств элементов от другой фундаментальной величины — атомного номера — числа электронов, вращающихся вокруг ядра. Ныне же в создании математической модели атома активное участие принимает квантовая физика.

Квантовомеханические уравнения резко упрощаются, если пренебречь всеми электронами, кроме внешних. От них, доказали химики-органики, зависят такие основные свойства молекул, как реакционная способность, дипольный момент, межатомные расстояния. Сейчас ведется большая работа по созданию математического языка, на котором удобнее записывается химическая информация. По-видимому, химики-теоретики скоро научатся с его помощью открывать на ЭВМ сложнейшие закономерности.

Современная химия с- реми/^i синтезировать сложнейшие молекулы с заданными свойствами. Без моделирования на ЭВМ явно не обойтись. В памяти машины хранятся данные о всех возможных веществах. Теперь важно подобрать молекулу-затравку, которая могла бы «упаковать» вокруг себя нужные атомы, радикалы и основания и сыграть, словно форма в литейном производстве, роль матрицы для конечного продукта. Ничтожное количество разных молекул-затравок позволит осуществить любой синтез в один прием — без огромных температур и сверхвысоких давлений. ЭВМ быстро найдет самые фантастические технологические процессы, как только удастся выяснить механизм сложных синтезов. Скажем, затравочные вещества —• катализаторы, поданные в залежь, позволят полностью перерабатывать руды непосредственно под землей. А дымящиеся гиганты химической индустрии исчезнут. Их заменят чистенькие, компактные и полностью автоматизированные заводы-лаборатории.

Химические заводы природы — растения и животные — испокон веков именно такими методами пере-

Решения XVI съезда ВЛКСМ предусматривают дальнейшее развитие научно-технического творчества молодежи. Многие замыслы молодых специалистов находят свое воплощение в работе общественных поисковых групп. Лаборатория «ИНВЕРСОР» работает при журнале уже пятый год. Сегодня мы публикуем очередные доклады лаборатории.

рабатывают «местное сырье» и подножный корм в самые разнообразные и сложные вещества типа белков, ДНК и ферментов, которые мы до сих пор не научились как следует синтезировать.

Природа действовала «вслепую» на протяжении сотен миллионов лет, чтобы достичь такого совершенства. За миллиарды лет она настолько далеко ушла вперед, что догнать ее не по силам самым быстродействующим машинам, если работать

наугад. Выход один — надо вскрыть и математизировать общие законы эволюции химических и прочих систем и целенаправленно руководствоваться ими.

Математическая теория эволюции исключительно важна и сама по себе. Развитие науки и, в частности, химии подчиняется ей. Так, преждевременное открытие умирает в бумажной пыли, а когда оно становится актуальным, его иногда проще сделать заново. Только ЭВМ способна справиться с информационной лавиной, и более того, на основе теории эволюции подсказать самые перспективные направления. Задача непрерывного прогнозирования развития химии по типу и условиям подобна определению выхода многокомпонентной самокатализирующейся химической реакции.

Думается, не надо особого пророческого дара, чтобы уверенно предсказать — мы стоим на пороге революции в теоретической и практической химиж

г. Ханой (ДРВ)

ХОАНГ АН, химик

эьм

ОБСУЖДЕНИЕ. Предсказания молодого вьетнамского химика уже начали осуществляться. В последние месяцы из ряда лабораторий мира поступали интереснейшие сообщения о первых реакциях, смоделированных на ЭВМ. Но впереди — непочатый край работы. Как показано в книге О. Синаноглу «Многоэлектронная теория атомов, молекул и их взаимодействий» (1966), даже при самых смелых упрощениях очень тяжело работать с математическими моделями химических веществ. Как же быть? Справятся ли ЭВМ? Дело упирается в программирование. Особенно много забот доставляет математический «язык», на котором в машину вводится химическая информация. Кроме того, чтобы научиться выражать реакции в числах и символах, химикам-теоретикам надо еще немало потрудиться. Пока неясно, как действуют, например, молекулы-затравки в сложных синтезах. Но успехи уже есть, и в дальнейшем ЭВМ, по-видимому, научатся «рожать» химические организмы с заданными свойствами.

11