Юрию Федоровичу Крупянскому – 80 лет!

 9 июня 2025 года исполняется 80 лет Юрию Федоровичу Крупянскому – доктору физико-математических наук, почетному работнику науки и высоких технологий Российской Федерации, руководителю Отдела строения вещества.

 Юрий Федорович Крупянский после окончания (с отличием) МИФИ по специальности ядерная физика и физика элементарных частиц начал работать в Институте химической физики (1969 г.) в лаборатории В. И. Гольданского. Занимался модным в настоящее время направлением – магнитными свойствами наночастиц, а именно, изучал изменение магнитных свойств наночастиц окиси железа при изменении их размера. Необычные релаксационные мессбауэровские спектры были интерпретированы как наличие магнитных фазовых переходов в частицах с уменьшением размера. В 1975 году защитил кандидатскую диссертацию (Крупянский Ю.Ф. Магнитные фазовые переходы в ультрамалых частицах некоторых окислов железа (Fe304,"гамма"-Fe203,"альфа"-Fе203):Дисс. на соиск.уч.степ.к.ф.-м.н./АН СССР.ИХФ. - М., 1975.- 114 с. Научный руководитель: И.П.Суздалев).

 В создании Отдела строения вещества и становлении научных направлений Отдела огромную роль сыграл В. И. Гольданский. Несмотря на интерес, вызванный исследованием наночастиц, Виталий Иосифович полагал, что настало время заниматься биологической физикой. Крупянский Ю.Ф. начал изучать динамические свойства белков, которые во многом определяют их функциональные свойства. Изучение проводилось методом. Рэлеевского рассеяния Мессбауэровского излучения, название данного метода сформировалось в работах Ю.Ф. с соавторами.    В 1988г. защитил докторск диссертацию (Крупянский Ю.Ф.. Изучение динамики биомолекул и биосистем методом рэлеевского рассеяния мессбауэровского излучения: Дисс.на соиск.уч.степ.д.ф.-м.н./АН СССР.ИХФ. - М., 1988. - 288 с.)

  90 лет со дня рождения В.И.Гольданского.

      С 2013 г. Юрий Федорович Крупянский возглавляет Отдел строения вещества Юрий Федорович – один из учеников В.И.Гольданского. В соавторстве с В.И.Гольданским опубликовано более 40 научных работ, включая несколько обзоров. Юрий Федорович ведет большую работу по сохранению научного наследия В.И. Гольданского, является автором статей о В.И., а также автором-составителем сборника «Академик Виталий Иосифович Гольданский : Избранные статьи, воспоминания» / Берлин А.А. (отв.ред.) ; Крупянский Ю.Ф. (сост.). - М. : Наука, 2007. - 376 с.  (Ученые России: очерки, воспоминания, материалы). Являлся председателем Оргкомитета Всероссийских научных конференций " Химическая физика и строение вещества" посвященных 90-летию и 100-летию со дня рождения В. И. Гольданского.

		Ю.Ф. Крупянский ведет секцию на 90-летии со дня рождения В.И. Гольданского

  Гольданский считал (и убеждал в этом других), что международное сотрудничество с самыми сильными учёными в данной области необходимо для развития отечественной науки, и делал всё возможное для установления международных связей. В 1981 г. ВИГ организовал Международный симпозиум СССР–США по квантовой динамике и реакционной способности сложных молекул. Несмотря на крайне натянутые отношения между двумя странами, Гольданскому совместно с членом Национальной академии наук США профессором. Г. Фрауэнфельдером (Иллинойский университет, США) удалось провести семинар в Венгрии. В блестящей команде советских биофизиков (см. фото и подпись к нему) находился и молодой тогда Ю.Ф. Крупянский.

Сидят слева направо: М. Ваз (Венгрия), Л. Кестхели (Венгрия), Х. Фраунфельдер (США), В.И. Гольданский (СССР), Л.А. Блюменфельд (СССР), П. Волинес (США), Ю.Ф. Крупянский (СССР), П. Дебруннер (США).

Стоят слева направо: О.Б. Птицын (СССР), Д.С. Чернавский (СССР), ?, А. Купер (Великобритания), ?, Д. Баде (ФРГ), П. Завадски (Венгрия), Е.Н Фролов (СССР), Ф. Парак (ФРГ), М.Д. Франк-Каменецкий (СССР), К. Вудвард (США), Т. Келети (Венгрия)

 В это же время у Отдела, благодаря В.И.Гольданскому, установилось тесное сотрудничество с Technical University of Munich проф. Р. Мессбауэра, где велись лучшие работы по применению эффекта Мессбауэра, начали проводиться традиционные двусторонние семинары СССР – ФРГ в области мессбауэровской спектроскопии. Научный уровень этих семинаров был чрезвычайно высоким, съезжались лучшие ученые не только этих двух стран, но и гости из США и других развитых стран.

 Очевидный лидер Семинара – Нобелевский лауреат Р. Мессбауэр, при участии лидеров с Советской стороны В.И. Гольданского (ИХФ Академии Наук) и Ю.М. Кагана (ИАЭ им. И.В. Курчатова) – четко определил тематику Семинара: 1) динамика белков (с ИХФ АН) и 2) когерентные явления (с Курчатовским институтом). Таким образом, наши работы по динамике белков сразу привлекли внимание высокой мировой научной общественности, сначала мессбауэровской, а затем и биофизической.

Ю.Ф. Крупянский рассказывает  Р. Мессбауэру о последних работах по изучению динамики миоглобина методом рэлеевского рассеяния мессбауэровского излучения.  Вскоре были опубликованы три совместные с Р. Мессбауэром работы.

Участники семинара по мессбауэровской спектроскопии СССР-ФРГ, г. Суздаль, 1984 г.

  Одна из работ ЮФ. о низкотемпературной теплоемкости белков в соавторстве с В.И.Гольданским и В.Н.Флеровым: Гольданский В.И., Крупянский Ю.Ф., Флеров В.Н. Туннелирование между квазивырожденными конформациоными состояниями и низкотемпературная теплоемкость биополимеров. Стеклообразная модель белка // Доклады АН СССР.- 1983.- Т.272, № 4.- С.978-981., получила широкую известность как в Советском Союзе, так и в международных научных кругах и вызвала обширную полемику. Если белки имеют сложный энергетический ландшафт, а не простой гармонический, то низкотемпературная теплоемкость белков должна вести себя аналогично низкотемпературной теплоемкости стекол.  Г. Фрауэнфельдер (США) по достоинству оценил и расширил эту работу в статье: ANJUM ANSARI, JOEL BERENDZEN, SAMUEL F. BOWNEt, HANS FRAUENFELDERt, ICKO E. T. IBEN, TODD B. SAUKE, ERRAMILLI SHYAMSUNDER, AND ROBERT D. YOUNG. Protein states and proteinquakes (equilibrium fluctuations/functionaily important motions/hierarchy of states/glass-like structure)// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 82, pp. 5000-5004, August 1985.

Полемика достигла апогея в 1991 году, в Черноголовке, Юрий Федорович был одним из устроителей семинара СССР – США, «Белки и стекла». Сопредседателями семинара были Г. Фрауэнфельдер и В. И. Гольданский.

Участники Семинара СССР – США «БЕЛКИ И СТЕКЛА», г. Черноголовка, 1991 г.

 Слева направо: Б. Итон (США), Н. Балабаев, О. Энджел (США), М. Карплус (США), С. Нэджел (США), Л. Абатуров, В. Бендерский, Д.С. Чернавский, А. Гросберг, А. Плачинда, ? , Л.А. Блюменфельд, Куликов, В.Н. Морозов, член делегации США, А. Демченко, Г. Петско (США), Г.И. Лихтенштейн, Ю.А. Берлин, М.В. Волькенштейн, Н.С. Ованесян, В.Д. Федотов, Г. Фраунфельдер (США), В. Седов, В.И. Гольданский, ?, Ю.Ф. Крупянский, Л.И. Трахтенберг, А.С. Давыдов, И.В. Куринов, А.Б. Рубин, В.К. Имшенник, К.В. Шайтан, В.Я. Рочев, П. Волинес (США), И. Упоров, Г. Модзолевски (США), Ю.А. Лебедев, И.П. Суздалев, ?, К. Мейо (США), ?, Ф. Стиллинджер (США).

  Это направление работ суммировано в обзоре:  Ю.Ф. Крупянский, В.И. Гольданский. Динамические свойства и энергетический ландшафт простых глобулярных белков. // УФН. — 2002. — Т. 172, № 11.

  Далее Ю.Ф.Крупянским была выдвинута идея изучения явления внутриклеточной архитектуры (нанокристаллизации) конденсированной ДНК в нуклеоиде бактерий Исследование структурной организации ДНК в бактериях в ответ на различные стрессы позволяет понять механизмы выживания бактерий и приблизиться к решению важнейшей проблемы современной медицины: преодолению устойчивости патогенных микроорганизмов к лекарственным препаратам (антибиотикам).

    Для определения структуры конденсированной ДНК нужны самые современные методы исследования. С этой целью Крупянский с коллегами изучал принципиальные возможности фемтосекундного рентгеновского лазера на свободных электронах (XFEL). Очень короткие (фемтосекунды) и чрезвычайно мощные когерентные импульсы рентгеновских лучей могут быть использованы для получения дифракционной картины не только от нанокристалла, но и от одной макромолекулы, вируса или клетки. Однако, выход на XFEL в Гамбурге оказался сложнее, чем полагали. Было решено использовать новейший синхротрон 4-го поколения ESRF-EBS в Гренобле, а после известных событий, установку БиоМУР в   Курчатовском институте. Использовалась также уникальная научная установка «Трехмерная электронная микроскопия» МГУ.

  В результате удалось выяснить, что ДНК в активно растущей клетке организована иерархически с тремя уровнями компактизации ДНК. Активно растущие клетки поддерживают динамический, далекий от равновесия порядок посредством метаболизма. В условиях стресса голодания клетки переходят в состояние покоя (практически полное отсутствие метаболизма), обычные биохимические способы защиты ДНК перестают работать, и клетки вынуждены использовать физические механизмы защиты ДНК. Обнаружены внутриклеточные нанокристаллические, жидкокристаллические и складчатые нуклеосомоподобные структуры ДНК. При стрессовом воздействии химического аналога аутоиндуктора анабиоза (4-гексилрезорцина, 4HR) оказалось, что увеличение концентрации 4HR вызывает переход части клеток в анабиотическое состояние покоя, а затем в мумифицированное состояние. Исследования архитектуры ДНК в анабиотическом состоянии показывает идентичность структуры ДНК в анабиотическом состоянии и в состоянии покоя при стрессе голодания. Эффект от действия антибиотика ципрофлоксацина визуально похож на эффект от действия 4HR, т.е. ДНК, видимо, и в этом случае образует упорядоченные структуры. Обнаруженные нами различные типы конденсированного состояния ДНК в покоящихся клетках E. coli доказывает гетерогенность конденсации ДНК в клетках, а конденсированная ДНК сама по себе соответствует долгоживущему промежуточному, частично равновесному состоянию. Этот вывод напоминает обнаружение (вместе с В.И.Гольданским и В.Н Флеровым) в 1983 году конформационных подсостояний в энергетическом ландшафте самоорганизации белковых глобул. Это говорит о том, что Природа гораздо чаще использует частично равновесные состояния, а не глобальные минимумы энергии, не только в живых клетках, но и при самоорганизации ДНК, нативных и вновь созданных белков.  Часть изложенного опубликована в обзоре: Y.F. Krupyanskii. Determination of DNA architecture of bacteria under various types of stress, methodological approaches, problems, and solutions. Biophysical Reviews, 2023, https://doi.org/10.1007/s12551-023-01122-0

Ю.Ф.  Крупянский выступает на семинаре Отдела, 1996 г.

  За время работы в ИХФ Ю.Ф. Крупянский стал обладателем государственной научной стипендии для выдающихся ученых России -1994–1996 гг.; Почетным работником науки и высоких технологий Российской Федерации, 2021 год; Членом Ученого Совета Федерального исследовательского центра химической физики им. Н. Н. Семенова Российской академии наук; Зам. председателя диссертационного совета 24.1.243.02 при ИХФ РАН по присуждению ученой степени доктора наук (химическая физика- 01.04.17); Членом диссертационного совета МГУ.015.5(03.02), МГУ имени М.В. Ломоносова, Биологический факультет 1.5.8 - Математическая биология, биоинформатика (физ.-мат. науки); Членом Российского Физического Общества; 2023 – Членом  Национального комитета российских биофизиков; С 1999 по 2005гг -   член Комиссии по Биологической физики  (С6) Международного союза теоретической и прикладной физики (IUPAP);  Член редколлегии журнала «Химическая физика» Москва, Наука.;  Действительный членом Американского химического общества.

  Ю.Ф. Крупянским выпущено 4 кандидата физ. – мат. наук  один аспирант подготовлен к защите в 2025 году; более 30 студентов МФТИ, МИФИ, МГУ защитили магистерские диссертации под его руководством. С 2018-н/вр.  является ПРЕДСЕДАТЕЛЕМ  ГОСУДАРСТВЕННОЙ ЭКЗАМЕНАЦИОННОЙ КОМИССИИ (ГЭК) НА БИОЛОГИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ МГУ по защитам выпускных работ и приему государственных экзаменов у бакалавров , магистров и аспирантов (направления: биофизика, биоинженерия, биоинформатика).
С 2023-2025 г. - ПРЕДСЕДАТЕЛЬ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ЭКЗАМЕНАЦИОННОЙ КОМИССИИ (ГЭК)  FACULTY OF BIOLOGY OF SHENZHEN MSU-BIT UNIVERSITY (КИТАЙ).    MASTER’S PROGRAM "NANOBIOTECHNOLOGY" 

 С 1976 по 2000 – неоднократно являлся приглашенным исследователем на Физическом факультете Технического Университета Мюнхена, профессор Р. Мессбауэр, профессор Ф. Парак, Германия.; 1989 - Приглашенный исследователь, Физический факультет Университета Пармы, профессор Дж. Албанезе, Италия;  В 1991 – 1993 - Приглашенный исследователь, Университет Темпл, Филадельфия, профессор К. Мейо; Университет Иллинойса в Урбане-Шампейн,  профессор Г. Фрауэнфельдер; AT & T Белл лаборатории, Мюррэй Хилл, доктор Ф. Стиллинджер; Национальные Институты Здоровья, Бетесда, Мэриленд, доктор В. Итон; Университет штата Иллинойс в Урбане-Шампейн, профессор У. Ниенхаус; Университет Миннесоты, Миннеаполис, профессор К. Мейо, США.

  Юрий Федорович Крупянский неоднократно являлся приглашенным докладчиком на ведущих отечественных и международных конференциях:

1982 – Первый биофизический конгресс СССР.
1982, 1987 - Конференции по динамике белков и ДНК, Пущино, СССР.
1983- ICAME-83, Алма-Ата, СССР
1977 -1994 - Двусторонние семинары СССР-Германия, Россия-Германия по мессбауэровской спектроскопии, России, Германии.
1988 - «Колебания и релаксация в конденсированной фазе: Неупорядоченные системы, Фракталы и Биологические Материалы», Киото, Япония.
1989 - ICAME 89, Будапешт, Венгрия.
1991 – Двусторонний Семинар СССР - США «Белки и стекла», г. Черноголовка.
1996 - Двусторонний Семинар Россия-Германия «Динамика и структура белков», г. Москва.
1997 - ICAME 97, Рио-де-Жанейро, Бразилия
2001 - Международный конгресс по биологической физике, Киото, Япония
2003 –ICAME-03, Мускат, Оман.
2004 - 5-я Международная конференция по биологической физике, ICBP-2004, Гетеборг, Швеция.
2008–50 лет открытию эффекта Мессбауэра. Сегодня и будущее, Мюнхен, Германия.
2012–1-st XBI Consortium Meeting. Hamburg, Germany
2019 – VI Российский биофизический съезд, Сочи.
2020 - ESRF User Meeting, Grenoble, France.
2023 - VII Российский биофизический съезд, Краснодар.
2024- XXXI Международной конференции "Математика. Компьютер. Образование", Дубна
2024 - International Conference Biomembranes’24, MIPT, Долгопрудный.
2025 - XXXII Международной конференции "Математика. Компьютер. Образование", Пущино

  Список трудов Ю.Ф.Крупянского по данным Scopus

  Список трудов Ю.Ф.Крупянского по данным  РИНЦ