Химия
и жизнь

~ il '."
>v
иУ v>
*
■4
# i j:
• Г*. fi
•y^f
. --TVS -*'- v ^

щ
Химия и жизнь — XXI век
Ежемесячный
научно-популярный
журнал
Ничего не делать очень приятно;
плохо одно — никогда не знаешь,
когда уже кончил.
Из собрания АИорданского
НА ОБЛОЖКЕ — рисунок Е. Станиковой
к статье «Язык химиков»
НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ -
картина Регига «Танец лягушек». Такие
разные и забавные, но все — лягушки.
Вот и у нас в ИнформНауке новости
разные, но все — российские
т *
^
Г»

СОВЕТ УЧРЕДИТЕЛЕЙ:
Компания * РОСПРОМ»
М.КХДодонов
Московский Комитет образования
А.Л.Семенов, В.А.Носкин
Институт новых технологий
образования
Е. И. Булин- Соколова
Компания «Химия и жнзнь»
Л. Н. Стрельникова
Зарегистр ирован
в Комитете РФ по печати
17 мая 1996 г., рег.№ 014823
Издатель:
Компания «Химия и жизнь»
Генеральный директор
В.И.Егудин
НОМЕР ПОДГОТОВИЛИ:
Главный редактор
Л.Н.Стрельникова
Главный художник
А.В.Астрин
Ответственный секретарь
Н.Д.Соколов
Зав. редакцией
Е.А.Горина
Редакторы и обозреватели
Б.А.Альтшулер, В.С.Артамонова,
Л.А.Ашкинази, Л.И.Верховский,
В.Е.Жвирблис, Ю.И.Зварич,
Е.В.Клещенко, С.М.Комаров,
М.Б.Литвинов, С.А.Петухов,
О.В.Рындина, В.К.Черникова
Производство
Т.М.Макарова
Служба информации
В.В.Благутина
Подписано в печать 20.12.99
Отпечатано в типографии *Финтреко
Адрес редакции
107005 Москва, Лефортовский пер., 8.
Телефон для справок:
267-54-18,
e-mail: chelife@glas.apc.org
(адрес предоставлен ИКС «ГласСеть»)
Ишите нас в Интернет по адресам:
http://www.chem.msu.su: 8081/rus/journals/
chemlife/welcome.htmt;
http://www.aha.ru/~hj/;
http://www.informnauka.ru
При перепечатке материалов ссылка
на «Химию и жизнь — XXI век»
обязательна.
Подписные индексы:
в каталоге «Роспечать» — 72231 и 72232
в каталоге ФСПС - 88763 и 88764
© Компания «Химия и жизнь»
«Именно в способности живого
создавать порядок изхаотического
теплового движения молекул состоит
наиболее глубокое, коренное отличие
живого от неживого»
Академик В.АЭнгельгардт
Первые опыты ученого ни к чему не привели:
десятиминутная прокачка раствора
не оживляла мертвые сердца. Тогда
«по законам жанра» профессор вышел в буфет
попить чайку, забыв отключить систему.
Вернувшись через полчаса, он увидел, что орган
работает — через сутки после смерти!
МАСТЕРСКИЕ НАУКИ
С.Комаров
НИЖЕГОРОДСКАЯ СИЛИКОНОВАЯ ДОЛИНА 8
ЛАЗЕРЫ И СВЕТОВОДЫ 12
Л.И.Валуев, ИЛ.Валуев
ЖИВЫЕ ПОЛИМЕРЫ 16
Е.Б.Бурлакова
СВЕРХМАЛЫЕ ДОЗЫ В ЛАБОРАТОРИИ 22
Л.Каховский
МЕМБРАНА-СЕНСОР - ЭТО НЕ НОНСЕНС 24
В. В. Александрии
ПАДРЕ РЕАНИМАЦИОНЕ 28
В.Сергеев
ЖИЗНЬ ДО ЖИЗНИ? 31
А.Шеховцов
МОЖЕТ ЛИ САМЕЦ СТАТЬ МАТЕРЬЮ? 32
А.М.Несветов
РАК ПОД МИКРОСКОПОМ: КАТАСТРОФА ИЛИ НАДЕЖДА? 33
С.С.Фейгельман
ЗЛАЯ НОРМА РАКА 37
С.Ю.Афонькин
САБЛЕЗУБЫЕ СОСИСКИ 41

Очень крупная голая голова с торчащими вперед
четырьмя длинными изогнутыми резцами производит
странное впечатление, метко отраженное в ненаучном
названии этих существ — «саблезубые сосиски».
Дни айсберга сочтены: он отдрейфовал
в губительные для него теплые воды и в начале
2000 года должен распасться
на три части.
КЛАССИКА НАУКИ
М.Левицкий
ЯЗЫК ХИМИКОВ 50
А-С.Сонин
ОТКРОВЕНИЯ ЭДГАРА ПО 53
В.Жвирблис
ДИНАМИКА НЕОДНОЗНАЧНОГО 55
В.П.Чернышев
КАК ОБМЕЛЕЛ АРАЛ 56
А.Мехнин
СКАЗАНИЕ О ЗМЕЕ ГОРЫНЫЧЕ -ДВИГАТЕЛЕ ПРОГРЕССА 58
Д.Патрушев
ПЛАНЕТА СОБАК 62
ФОТОИНФОРМАЦИЯ
С.Алексеев
СУДЬБА ЛЮБИМОГО АЙСБЕРГА НАШЕГО ГЛАВНОГО ХУДОЖНИКА ... 66
ИНФОРМНАУКА
ПРАКТИКА
НОВОСТИ НАУКИ
РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ
4
13
14
26
ШКОЛЬНЫЙ КЛУБ
ИНФОРМАЦИЯ
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ
ПИШУТ, ЧТО...
46
67
70
70
ИНФОРМНАУКА
Трое российских ученых
получили Демидовские
премии по 10 тысяч долларов
каждая.
8
МАСТЕРСКИЕ НАУКИ
В Нижнем Новгороде
умеют делать световоды,
которыми можно испарять
злокачественные опухоли, и
пытаются получить изотоп-
ночистый кремний.
33
ЗДОРОВЬЕ
Механизм сдерживания
рака можно разглядеть под
микроскопом.
44
КОНСУЛЬТАЦИИ
О масле, хлебе, плавленом
сыре и шоколаде.
47
школьный
КЛУБ
Задания заочного тура
олимпиады на Химическом
факультете МГУ 2000 года.
КОНСУЛЬТАЦИИ
44 ПЕРЕПИСКА
72

Ж, И. Алферов
//. Л, Добрецов
В. А. Тартаковский
Демидовские премии (Россия) за выдающийся вклад в науку
(по 10 тысяч долларов) за 1999 год присуждены в ноябре трем
российским ученым: академику Алферову Жоресу Ивановичу,
вице-президенту РАН (Санкт-Петербург) — за выдающийся вклад
в развитие физики полупроводников и квантовой
полупроводниковой электроники; академику Добрецову Николаю
Леонтьевичу, вице-президенту РАН (Сибирское отделение РАН) — за
выдающийся вклад в развитие метаморфической геологии и
исследования минерально-сырьевой базы Урала и Сибири;
академику Тартаковскому Владимиру Александровичу, директору
Института органической химии им. Н.Д.Зелинского (Москва) — за
развитие новых методов органического синтеза и создание
уникальных материалов на основе новых классов гетероциклов.
Демидовскую премию учредил в 1831 году меценат Павел
Николаевич Демидов из известной уральской династии
российских горнопромышленников. Присуждала премию
экспертная комиссия Императорской Академии наук. По положению
зту премию должны были ежегодно вручать с момента ее
учреждения и еще в течение 25 лет после смерти
П.Демидова. За этот период — с 1832-го по 1865 г. — премию
получили 58 выдающихся ученых. Среди них Данилевский А.И.
(история), Крузенштерн И.Ф. (география), Погодин М.П.
(филология), Врангель Ф.П. (география), Пирогов Н.И.
(медицина), Клаус К.К. (химия), Менделеев Д.И. (химия).
С 1866-го по 1992 г. премию не присуждали. И лишь в 1993 г.
традиция была возрождена усилиями Президиума Российской
академии наук и губернатора Свердловской области
Э.Э.Росселя. Создан Научный Демидовский фонд, работой которого
руководят сопредседатели попечительского совета фонда
Месяц Г.А., вице-президент Российской академии наук, и
Тимофеев Н.И., президент Уральской Золото-Платиновой компании,
а также члены попечительского совета — Гайда А.В.,
представитель правительства Свердловской области, Гусев О.А.,
президент «Золото-Платина Банка», Романов Е.П., главный
ученый секретарь Уральского отделения РАН.
После более чем столетнего перерыва Демидовские премии
впервые в новейшей российской истории вручили в 1993 г., а в
1999 г. лауреаты определены уже в седьмой раз. Премии
присуждают по шести номинациям — физика, математика, химия,
биология, науки о Земле, гуманитарные науки; каждый год —
по трем номинациям. Лауреатов определяют экспертные
комиссии по шести направлениям, в состав которых входит
более 50 академиков РАН. За последние семь лет Демидовские
премии присуждены 28 российским ученым. Среди них Вон-
совский СВ. (физика), Кочетков Н.К. (химия), Раушенбах Б.В.
(механика), Баев А.А. (биология), Покровский Н.Н. (история),
Лаверов Н.П. (науки о Земле), Челышев Е.П. (филология),
Гончар А.А. (математика).
Торжественное вручение Демидовских премий лауреатам
1999 г. состоится в январе, в Екатеринбурге, в резиденции
губернатора Э.Э.Росселя, а в марте-апреле на 22 этаже
нового здания Президиума РАН будет дан Демидовский обед
в честь лауреатов.
Размер Демидовской премии пока что несравним с
Нобелевской. Однако, как заметил Г.А.Месяц, если величину
заработной платы российского ученого поделить на
величину Демидовской премии, то полученный коэффициент
будет сопоставим с аналогичным для зарплаты и
Нобелевской премии западного ученого. По мнению Г.А.Месяца,
Демидовская премия сегодня — самая престижная научная
премия в России, когда труд ученого оценивают коллеги без
малейшего налета политики. Как сказал Геннадий
Андреевич Месяц, «ученый, по сути, — это то, что о нем думают
другие ученые».
За дополнительной информацией обращаться:
237-53-12, 237-81-73, mesyats@pran.ru
4

Частица, которая называется
«нейтрино» (что по-итальянски значит «нейт-
рончик»), была открыта, как говорится,
на кончике пера. Еще в тридцатые годы,
при изучении бета-распада, ученые
обнаружили, что распределение по
энергиям электронов, испускамых
радиоактивными ядрами, не дискретно, а
непрерывно. Из этого следовало, что
либо неверен закон сохранения
энергии, либо при бета-распаде, помимо
электронов, испускаются еще и какие-
то трудноуловимые частицы, которые,
подобно фотонам, имеют нулевую
массу покоя и как бы воруют часть
энергии, выделяющейся при радиоактивных
превращениях.
Однако экспериментально
зарегистрировать нейтрино удалось лишь спустя
примерно полвека на огромных
подземных установках, где эти частицы иногда
реагировали с ядрами хлора, превращая
их в ядра аргона. Сложность подобных
экспериментов заключалась в том, что
события с захватом нейтрино
происходят чрезвычайно редко из-за
необычайно высокой проникающей способности
этих частиц. Выяснилось также, что
помимо «классического» нейтрино
существуют еще и антинейтрино, а также мю-
онные и каонные нейтрино.
Интерес к физике нейтрино
подогревался двумя обстоятельствами.
Во-первых, при регистрации нейтрино,
образующихся в результате термоядерных
реакций в недрах Солнца,
обнаружился их значительный дефицит. Это
явление можно было объяснить либо тем,
что солнечная энергия имеет какую-то
особую природу, либо тем, что на пути
к Земле солнечные нейтрино
самопроизвольно превращаются в нейтрино
других разновидностей, не
регистрируемых датчиками. А это могло
происходить только в том случае, если
нейтрино имеют хотя бы небольшую, но
отличную от нуля массу покоя. Во-вторых,
вопрос о существовании массы покоя
нейтрино очень важен для космологии,
позволяя решить проблему
существования так называемой темной, то есть
невидимой, материи, масса которой
способна остановить расширение
Вселенной.
Главная задача заключалась в том,
чтобы определить верхний предел
массы покоя нейтрино. Наиболее
достоверную оценку этой величины дала группа
исследователей российского научного
центра «Курчатовский институт»,
работавших совместно с сотрудниками
Института ядерной физики имени Макса
Планка в Гейдельберге (Германия) и
Национального института ядерной
физики в Гран-Сассо (Италия). Измерить
массу свободного нейтрино — задача,
конечно, неблагодарная, так как
остановить и непосредственно «взвесить»
эту почти неуловимую частицу, летящую
со световой скоростью, конечно,
невозможно. Но существует косвенный
метод, который основан на изучении так
называемого двойного бета-распада, то
есть процесса радиоактивного
превращения, сопровождающегося
испусканием не одного, а двух электронов.
Например, такого:
32Ge76 34Se76+2e".
В этом
случае может произойти следующее
событие: сначала ядро германия
превращается в ядро мышьяка с испусканием
одного электрона и антинейтрино; но
антинейтрино тут же самопроизвольно
превращается в нейтрино и
стимулирует второй бета-распад, в результате
чего образуется ядро селена и
испускается второй электрон. А нейтрино так
и остается в ядре, из-за чего
энергетический спектр электронов не
«размазывается», а оказывается дискретным.
Тогда, зная точную массу ядер, а также
массу и энергию испускаемых
электронов, можно определить и массу покоя
нейтрино.
В ходе этих экспериментов (их
проводили в итальянской подземной
лаборатории с использованием германских
детекторов, которые содержали
германий, обогащенный изотопом-76 по
российской технологии) удалось
установить, что масса покоя нейтрино не
равна нулю, но не превышает 0,2 эВ.
Конечно, Менделеев не знал о существовании
нейтрино, как не знал и о том, что атомы состоят из
протонов, нейтронов и электронов. Но он свято верил во
всемогущество Периодического закона, а также... в
существование «мирового эфира» как вещества, наполняющего до конца всю
Вселенную и проникающего во все вещества. И в 1905 году опубликовал
брошюру «Попытка химического понимания мирового эфира», краткое изложение
которой можно найти в последнем прижизненном издании его «Основ химии».
Вот что писал великий ученый.
«...в естествознании уже в течение около ста лет укрепилось понятие о
воображаемой, упругой и все проницающей среде, т.е. о веществе мирового эфира.
Без него была бы совершенно непонятною передача энергии от Солнца и
прочих светил. Вещество это считается невесомым лишь потому, что нет никаких
способов освободить от него хотя малую долю пространства — эфир проникает
всякие стенки. Это подобно тому, что воздух нельзя взвесить, не освободив от
него какой-либо сосуд, а воду нельзя взвесить в решете. Если мировой эфир
упруг и способен колебаться, то уже иэ этого одного следует думать, что он
весом (хотя его нельзя взвешивать), т.е. материален, как обычные газы. Если же
так, то естественнее всего приписывать эфиру свойства, сходные с аргоновыми
газами, потому что эти последние не вступают в химическое взаимодействие ни
с чем, а мировой эфир, все тела проникая, тоже, очевидно, на них химически не
действует; притом гелий оказался уже способным при нагревании проникать
даже через кварц. Если атомный вес эфира, как аналога аргона и гелия,
назовем х (считая Н = 1), то плотность будет х/2, потому что в частице надо
предполагать и для него лишь один атом. Если же так, то квадрат скорости v
собственного движения частиц эфира будет, судя по общепризнанной и опытами с диф-
фузиею оправданной, кинетической теории газов, превосходить квадрат
скорости частиц водорода, во сколько раз плотность водорода превосходит
плотность эфира, при равных температурах. Температуру небесного или мирового
пространства ныне нельзя считать, по всему, что известно, ниже -100е,
вероятно, даже около - 60°, а приняв среднее - 80е при этой температуре, средняя

скорость собственного движения
частиц водорода близка к 1550 м в
секунду, а потому:
v2 : 15502 - 1 : х/2,
т.е. х = 4300000/1/2.
Для того чтобы частицы (атомы)
эфира могли наполнять (составлять
атмосферу) небесного пространства,
скорость их v, очевидно, должна быть
столь велика, чтобы, преодолев
притяжение всяких небесных светил, они
могли вырываться из сферы их
притяжения, подобно тому как тела,
брошенные вверх с земли, могут, оторвавшись
от земли, взлететь в небесное
пространство лишь тогда, когда их
скорость более 11 200 м в секунду, судя
по соображениям аналитической
механики. Из того, что масса Солнца в
325 000 более массы Земли, а радиус
в 190,5 раз более земного, на тех же
началах рассчитывается с
достоверностью, что для преодоления солнечного
притяжения скорость должна достигать
608 300 м в секунду.
Если бы представить звезду такой
же средней плотности, как у Солнца,
но в 50 раз его превосходящую по
массе, то, для того чтобы вырваться
из сферы притяжения такого
светила, тело или частицы должны были бы
обладать огромною скоростью около
2 240 000 м в секунду. Но такие
звезды, в 50 раз по массе превосходящие
наше Солнце, едва ли не составляют
крайний предел массы светил <...>
Поэтому можно полагать, что v для
частиц эфира недалека (но не
меньше) 2 000 000 м в секунду, а отсюда,
если эфир считать элементарным
газом, сходным с аргоном, его атомный
вес (принимая Н = 1) х недалек от
0,000001.
Итак, Менделеев пришел к выводу,
что масса частицы всепроникающего
«мирового эфира» должна составлять
примерно 10'6 массы атома водорода
— наименьшей частицы вещества,
известной в начале XX века. Однако
сейчас мы знаем, что наименьшая
стабильная частица вещества — это
электрон, масса которого равна 9,1 ■ 1028
г. Значит, масса покоя частицы
«мирового эфира» Менделеева должна
быть равной 9,1 • 1034 г, или
примерно 0,5 эВ, то есть порядка массы
покоя нейтрино! И еще одно
удивительное совпадение: скорость движения
электрона на первой боровской
орбите равна примерно 2 190 000 м/с...
А в заключение создатель
Периодической системы химических элементов
сделал совершенно удивительный вывод:
«Можно при этом предполагать, что
среда мирового эфира, как наша
атмосфера, содержит не один, а
разные газы в смеси».
Неужто Менделеев предсказал и то,
что нейтрино бывают разные?
Фотография С.Шилунова
В лаборатории Физиологии и
генетики поведения биологического
факультета МГУ им. М.В.Ломоносова
исследователи Надежда Вячеславовна
Маркина и Ольга
Викторовна Перепел-
кина под руковод- .; -
ством доктора
биологических
наук Инги
Игоревны Полетаевой е-
mail: inga
@protein.bio.msu.su
изучают
поведение двух групп
мышей,
полученных в результате
селекции на
большую (БМ) и малую
(ММ) массу
мозга. Отличия по
этому показателю
у них достигают
18-20%. А есть ли
разница в их
поведении и
когнитивных
(умственных) способностях? Исследования
последних двух лет показали, что мыши
линии БМ менее пугливы, менее
возбудимы и устойчивы к стрессу.
Алкоголь в одной и той же дозе при
однократной инъекции усиливал
двигательную активность у БМ-мышей и снижал
ее у ММ-мышей. В то же время мыши
ни одной линии не проявили
способности к решению сложной логической
задачи — экстраполировать движение
раздражителя — и к
пространственному обучению в водном лабиринте.
Тест на экстраполяцию
направления движения раздражителя
состоит в том, что животное определяет
(или не определяет), с какой
стороны надо обойти ширму, за которую
на его глазах убрали кормушку с
кормом. Это тест на элементарную
рассудочную деятельность. В тесте
водного лабиринта (лабиринт Морриса)
мышь или крыса в бассейне с
непрозрачной водой учится отыскивать
спрятанную под водой платформу
(для отдыха от плавания),
ориентируясь по внешним стимулам. Если
животному удалось найти
платформу, то в следующий раз она
использует пространственную память, и
путь поиска сокращается.
Влияет ли величина мозга на
интеллект? Этот вопрос человек задает
себе уже много лет. Казалось бы, его
масса увеличивается за счет количества
нервных клеток, что должно повышать
сложность межнейронных
взаимодействий и как следствие — усложнять
высшую нервную деятельность. Тем не
менее эксперименты показали, что увели-
л
чение мозга у мышеи привело к другим
изменениям в их центральной нервной
системе: повысилась устойчивость к
стрессу и снизилась возбудимость.
Работа выполнена по гранту РФФИ.
Недавно разработан принципиально новый
способ хранения информации на
магнитных носителях, обеспечивающий на
несколько порядков большую плотность
записи и высокую устойчивость к воздействию
внешних полей. Этот способ основан на
формировании тороидных микроструктур с
замкнутыми магнитными полями.
Ячейки магнитной памяти ЭВМ,
выпускавшихся в 60-е годы, представляли
собой макроскопические магнитики
тороидальной формы, окруженные проволочной
обмоткой. Ориентация магнитного поля в
таких ячейках, зависящая от направления
тока, служила для записи нулей и единиц
цифрового машинного кода, который
затем считывался с помощью той же самой
обмотки.

Выпуск подготовили В.Бдтрдков, В.Е.Жврфблис, Т.Пичугина
Однако такие ячейки памяти были
громоздкими и сложными в
изготовлении, и поэтому в настоящее время для
хранения информации используются так
называемые домены — участки
магнитного материала с различной
ориентацией поля. В этом случае плотность
записи достигает 108— 109 бит/см2, что
позволило создавать компактные
устройства с большим объемом памяти, о
чем знают все современные
пользователи персональных компьютеров.
Тем не менее этот способ
хранения информации обдадает рядом
недостатков. Во-первых, плотность
записи ограничена тем, что отдельные
домены плотно сцеплены друг с
другом и магнитное поле одного домена
способно влиять на магнитное поле
другого. Во-вторых, такие домены
взаимодействуют с внешним
магнитным полем, которое способно стереть
записанную информацию.
Отталкиваясь от одной из работ
академика Я.Б.Зельдовича по теории
элементарных частиц, сотрудники
лаборатории теоретической физики им.
Н.Н.Боголюбова Объединенного института
ядерных исследований в Дубне под
руководством доктора
физико-математических наук Владимира Михайловича
Дубовика (dubovik@thsun1 .jinr.dubna.ru)
создали электродинамику тороидных
моментов и на ее основе, совместно
с исследователями из Дубны,
Москвы и Перми, предложили новый
принцип хранения информации на
магнитных носителях, лишенный указанных
выше недостатков.
Суть этого метода заключается в
следующем: с помощью традиционной
планарной технологии, используемой
в современной микроэлектронике, в
магнитном носителе формируются
микроминиатюрные тороидальные
структуры, в которых замкнутое
магнитное поле может быть
ориентировано либо по, либо против часовой
стрелки, что и служит для записи
нулей и единиц. Так как магнитные поля
подобных структур не
взаимодействуют друг с другом и с внешними
полями, плотность записи информации
может быть повышена до 1012— 1013
бит/см2, а внешние воздействия не
способны уничтожить запись.
Это изобретение защищено
российским патентом № 2114466 от
27.06.98, а также международным
патентом PCT/RU99/00061 от
09.03.99. Реализацию этого
изобретения поддерживает
российско-американская компания «Амфора-Ком».
ачиная с 1985 года, то есть со дня открытия фуллерена С60,
ученые не перестают искать новые формы углерода. Как
написано в ноябрьском номере журнала «Carbon» за 1999 год, на сей раз
удача улыбнулась российско-японскому коллективу из
Международного центра исследований материалов (Япония), которому удалось найти
многослойные фуллерены. Дело было так.
В поисках необычных структур исследователи взяли сажу, полученную
лазерным пиролизом бензола. В течение часа ее отжигали при 3000°С в
атмосфере аргона: а затем в просвечивающий электронный микроскоп
стали рассматривать, что получилось в результате. Поначалу ничего
нового видно не было — лишь хорошо известные сферические и
полигональные наночастицы, подобные фуллеренам, размером от 100 до 400
ангстрем с многослойными стенками. Такие структуры известны для
различных саж еще с 60-х годов, разве что вновь полученные были мельче,
совершеннее и напоминали сверхфуллерены, обнаруженные в
карельском минерале шунгите. Но зоркий глаз сумел заметить на краях
некоторых наночастиц значительно меньшие объекты.
Чтобы их отделить, сажу прокалили в вакууме при температуре 1600°С.
Около двух процентов порошка сублимировало и осело на подложке в
виде коричневой пленки. Как оказалось, большая часть этой пленки
состояла из молекул фуллерена диаметром 8,1 А и 11,9 А, что
соответствует С60 и С180. Но как видно на фотографии, полученной в
просвечивающем электронном микроскопе, есть и другие молекулы, состоящие
из нескольких слоев.
На фотографии можно разглядеть по крайней мере две их
разновидности: двойную сферу диаметром 14 А и тройную сферу диаметром 20 А.
И это, по мнению авторов исследования, первое наблюдение вложенных
друг в друга фуллеренов. Если рассчитать диаметры молекул, то
окажется, что в первом случае это С60 внутри С240, а во втором — С60 и С240,
вложенные, как матрешки в С560.
Такие многослойные фуллерены — новый вид углеродных кластеров.
Ученые считают, что было бы интересно получить из них кристалл и
сравнить его свойства со свойствами эндометаллофуллеренов
(фуллеренов с атомом металла внутри); до сих пор они были единственным
объектом на основе фуллерена, внутрь которого удалось что-то
поместить.
Исследование проводили доктор химических наук В.З.Мордкович, кандидат
физико-математических наук АТ.Умнов, доктор физики Т.Иносита и доктор
материаловедения М.Ендо. Связаться с ними можно по адресу:
vladimir@icmr.co.jp.

Как выжить
в рыночных условиях,
опираясь
на собственные силы
Наш корреспондент С.М.Комаров встретился
с директором нижегородского Института химии
высокочистых веществ членом-корреспондентом
РАН ЧУРБАНОВЫМ Михаилом Федоровичем,
который и рассказал о том, как это делалось
в их институте.
Ж^огда грянула череда реформ с их неблагоприятной
я%для науки финансовой политикой, институт понес
потери. Численность сотрудников уменьшилась
с 540 в 1991 году до нынешних 250, реальная зарплата
в 1994 году по сравнению с 1991 годом упала в 8 раз,
а расходы на ведение научных работ на одного
сотрудника уменьшились в 32 раза. И все же институт
устоял.
С самого начала реформ ученый совет понял,
что без денег сидеть придется долго и рассчитывать
нужно только на собственные силы. И не ошибся:
финансирование сократилось как от Академии наук,
так и от отраслевых институтов с прикладной
тематикой. Да и гранты западных исследовательских
фондов отнюдь не лились потоком. В финансировании
технологического сектора нашей науки участвуют
не очень богатые и думающие прежде всего о своих
интересах инженеры из Китая или Южной Кореи.
Поэтому институту пришлось нелегко — потерь
было все-таки больше, чем приобретений.
Нам пришлось отбирать тематику, которая помогает
зарабатывать, пропорционально сократив всю
остальную. Но есть в бюджете института и защищенные
статьи, например выставка особо чистых веществ,
которая для химиков по своему значению сравнима
разве что с Эрмитажем. Поскольку из каждого договора
дирекция забирает часть средств, сохранилась и
возможность вести работы в задел — они составляют
около четверти тематики.
Сейчас в институте разрабатывают методики получения
высокочистых веществ и создают материалы, которые
пользуются спросом. Заказы же бывают самые разные.
Вот, например, предприниматель из США покупает пять
килограммов высокочистой серы. Из них будут делать
сульфид мышьяка для волоконной оптики среднего
инфракрасного диапазона. Сверхчистые летучие
соединения кремния пойдут для микроэлектроники.
Оптическими элементами из сульфида и селенида цинка
оснащают технологические лазеры.
Но делать материалы приходится маленькими
партиями, чтобы не попасть в разряд производственных
подразделений. Считается, что если академическая
организация сама зарабатывает более 30% средств,
то она становится коммерческой и лишается
положенных научному учреждению налоговых и прочих
льгот. Поэтому институт стремится поддерживать
эту пропорцию — 70% государственного и 30%
собственного финансирования. Хорошо, что в 1992 году
Отделение физикохимии и технологии неорганических
материалов РАН установило доли государственного
финансирования между институтами. И с тех пор
выделенные бюджетом деньги делят пропорционально
долям 1992 года. А те материалы и высокочистые
вещества, которые институт сегодня производит,
позволяют сглаживать провалы в финансировании.

Нижегородская
силиконовая
3
НАУКИ
роблема получения предельно чистых веществ подобна
бурению сверхглубоких скважин Сегпдня ученым,
раСотающим с чистыми веществами, удалось достичь
невероятной чистоты 106 ат.%. А вообще это отдельная
область химического знания — получение как можно более
чистых веществ и чистых материалов.
Кому они нужны? Конечно же, технологу, для которого каждый
атом примеси, что нож острый. Любой лишний атом меняет
свойства материала — на этом атоме рассеивается свет, тепло,
близ него развиваются пространственные дефекты
кристаллической решетки Проблема чистоты наиболее
актуальна для микроэлектроники и оптики
Именно там применяют высокочистые материалы.
А как их приготовить, знают е Институте химии высокочистых
веществ РАН, что в Нижнем Новгороде
Особенный кремний
у
ченые уже лет десять как ищут замену монокристаллам
кремния в качестве основы всех микросхем. Заменять его
предлагают и на арсенид галлия, и на германий, и даже на
алмаз. Одна из новых идей, над которой работает доктор
химических наук А.В.Гусев из лаборатории
полупроводниковых материалов, изготовить моноизотопный кремний, то
есть такой, в монокристалле которого у всех атомов
одинаковый вес.
Прежде чем рассказать, для чего это может
понадобиться, напомним технологию получения кремниевых
монокристаллов. Сырье — чистый кремний —
у нас делают на Запорожском тита-
номагниевом комбинате, где в 80-е
годы по технологии института
запустили новое производство этого
материала. В начале технологической
цепочки находится моносилан SiH4 —
ядовитый газ с неприятным запахом.
При нагреве его молекулы
разлагаются и получившиеся атомы кремния
оседают на кремниевые прутки.
Этот кремний продают мелким
компаниям, там его расплавляют,
добавляют примеси и выращивают
монокристаллы заданного состава. Потом
их режут на пластины, отправляют
куда-нибудь в Китай, где на фабрике
и получают готовые микросхемы.
То, что по ходу процесса
используют газообразный силан, сильно
облегчает задачу технологов. Наши
ученые умеют работать с газами и
хорошо очищают их от примесей. А с
помощью центрифуги молекулы силана
можно еще и разделить по весу,
который зависит от того, какой изотоп
кремния находится в центре
молекулы. Всего у кремния три стабильных
изотопа. Больше всего — 92% —
приходится на 28Si. Около 4% — 30Si.
Остальное — 29Si. Получается, что,
разделив молекулы силана по весу на три
группы, а затем разложив их, можно
получить моноизотопный кремний.
Что же получится в результате? Если
в кристалле смешаны все три
изотопа, то это влияет на один из
критических параметров материала для
микроэлектроники —
теплопроводность. Как известно, тепло в твердом
теле переносят фононы — тепловые
колебания решетки. Этому переносу
мешают дефекты кристаллической
решетки, на которых фононы
рассеиваются. Когда из монокристаллов
кремния убрали практически все
атомы примеси, когда избавились от
протяженных дефектов — дислокаций,
единственной помехой на пути
движения фононов остались атомы кремния
с другим весом. Если избавиться и от
них, то теплопроводность может вы-
9

расти на 60%. Это позволит ученым,
проектирующим процессоры,
увеличить плотность расположения
транзисторов на кремниевой пластинке.
Но не только увеличением
теплопроводности может быть славен
моноизотопный кремний. Такой
материал открывает путь к принципиально
новым технологиям, например
точного нейтронного легирования. Если
взять атом 30Si и облучить его
потоком медленных нейтронов, он
превратится в радиоактивный 31Si. Ядро
этого атома испустит один электрон и
станет ядром атома 31Р. То есть, не
применяя никаких реактивов, не
загрязняя материал дополнительными
примесями можно формировать на
кремниевой пластинке микросхемы.
Но разделить изотопы — это
полдела. Нужно еще не загрязнить
кремний природными изотопами при
последующих переделах. Как правило,
кремний плавят в сосудах из
кварцевого стекла. Стекло, в свою очередь,
содержит изотопы кремния в
природном соотношении. Чтобы избежать
изотопного разбавления, нужно либо
делать сосуды из того же
моноизотопного кремния, либо отказываться
от каких бы то ни было сосудов
вообще. Например, монокристаллы в
институте выращивают методом
зонной плавки: берут
поликристаллический стержень и индуктором
расплавляют тонкий слой материала.
Благодаря силам поверхностного
натяжения расплавленный кремний не
выливается. Индуктор медленно
перемещается по стержню, и цилиндр
переплавляется. Если в начале была
расположена монокристаллическая
затравка, то расплав будет
кристаллизоваться в монокристалл. Этот
метод удобен еще и тем, что
одновременно с получением монокристалла
материал очищается — примеси
переходят в расплав и вместе с ним
перемещаются к концу стержня,
который затем отрезают и отправляют на
переплавку.
Работу по моноизотопному кремнию
ведут и зарубежные ученые,
используя, правда, другую схему. Они
получают свой кремний, восстанавливая его
алюминием из расплава изотопно-
обогащенного диоксида. При таком
процессе получается загрязненный
кремний. А ведь изотопная очистка —
последняя возможность улучшить
свойства. Но эффект от нее
проявится только после того, как будут
устранены все остальные дефекты.
ю
Желтое стекло для лазера
Ц опустим, вы получили пучок когерентного излучения в
рабочем теле лазера. Как этот пучок вывести за пределы рабочего
тела? Эта задача становится особенно актуальной, если речь
идет о технологических лазерах с мощным излучением.
Обычное стекло для этого не годится — в нем рассеивается
слишком много энергии, в результате оптический элемент
нагревается и быстро разрушается. В Лаборатории оптических
материалов разрабатывают технологию материалов для
инфракрасной оптики на основе соединений вида А2В6.
Луч из лазера выходит через окно, которое должно
свободно пропускать излучение в соответствующем диапазоне
частот, а также через набор линз, нужных для фокусировки. В
принципе, есть много материалов, прозрачных в
инфракрасном диапазоне, — это и хлорид натрия, и бромид калия, и
кремний, и арсенид галлия. Но лучше всех — селенид цинка,
который и химически стоек, и прочен, и света меньше всего
поглощает, то есть мало нагревается. Важно еще и то, что он
прозрачен в диапазоне видимого света.
Как рассказывает кандидат химических наук Е.М.Гаврищук, этот
материал желтого цвета активно используют во всем мире —
около 10 т или 250 тысяч оптических элементов в год. В
развитых странах 40—60% машиностроительных заводов
оснащены лазерными обрабатывающими центрами. У нас рынок
этого материала невелик: у промышленности нет
потребности в лазерах и лазерные центры простаивают.
Получают желтое стекло методом осаждения из газовой
фазы, который придумали в середине семидесятых годов. При
этом реагентами служат пары цинка и селеноводорода. Пары
подают в реактор, где находится нагретая до высокой
температуры подложка. На ней и проходит химическая реакция, в
результате которой медленно образуется твердый селенид.

Через пару недель получается
мелкокристаллический материал, из
него вырезают заготовки для
оптических элементов. Эта схема
синтеза оказалась очень удачной: по
своей летучей и реакционной
способности примеси отличаются от
основных компонентов. Поэтому то
небольшое количество примесей,
что остается в реагентах после
очистки, в готовый селенид не
попадает, то есть материал как бы
самоочищается во время синтеза.
Альтернативные методы —
высоковакуумная сублимация или
выращивание селенида из расплава — дают
более грязный материал, а ведь чем
больше примесей, тем сильнее
нагревается оптический элемент и
быстрее выходит из строя.
Высокое качество продукции,
основанное на тридцатилетнем
опыте наших ученых по глубокой
очистке газов, позволило институту
занять свою нишу на мировом
рынке оптических элементов, где
спрос превышает предложения. Но
развить производство трудно. С
одной стороны, нужно вложить
капитала. А с другой — есть
ограничения на объем производства в
академическом институте.
Однако в лаборатории заняты не
только изготовлением селенида.
Вовсе нет, в этой области есть
множество научных задач.
Например, фронт твердой фазы
нестабилен, на нем зачастую возникают
длинные наросты. А ведь это
ненужный расход материалов. Чтобы
разобраться, в чем тут дело,
требуются исследования по газовой
динамике и математическому
моделированию.
Хорошее сырье для оптических
элементов не получится, если
постоянно не обновлять подсобное
хозяйство, в котором синтезируют
и очищают селеноводород.
Требуется и оптическое производство:
материал надо не только
вырастить, но и разрезать, отполировать
и нанести просветляющее или
отражающее покрытие. У селенида
цинка большой коэффициент
преломления, и 30% излучения
отражается обратно. А с
просветлением потери снижаются до 0,8%.
Порой заказчик просит сделать
оптический фильтр — тогда
наносят до 40 слоев покрытия. Чтобы
разрабатывать составы покрытий и
технологию их нанесения, надо
хорошо знать и оптику, и химию
селенидов.
с
амо по себе явление полного внутреннего отражения, лежащее в
основе волоконной оптики, И.Кеплер описал еще в XVII веке. В его опытах
луч света, попав в струйку льющейся воды, изгибался вместе с ней. Так
получается потому, что есть критический угол падения света на
границу раздела двух сред, при котором он не проходит через границу, а
отражается от нее в более плотную среду. Этот угол зависит от
относительного показателя преломления двух сред п как arcsinA/n).
В нашей стране история со световодами началась в 1974 году. К тому
времени нижегородские ученые определили типы примесей в исходных
веществах, из-за которых сигнал по световоду не удается передавать на
большие расстояния. После этого была поставлена задача получить
чистое стекло, и ее решили, разработав технологию парофазного
химического осаждения порошка высокочистого оксида кремния, который
образуется при окислении тетрахлорида кремния. К 1978 году ученые
достигли теоретически предсказываемого значения затухания сигнала; для
кварцевого стекла оно равно 0,15 дб/км.
Из этого материала и сделали первую отечественную линию воло-
коннооптической связи в Зеленограде. Однако для того чтобы
организовать эту связь, одного кабеля мало. Нужны и другие оптические
элементы—усилители, коммутаторы, распределяющие сигнал между
разными линиями, а также излучатели и приемники. Эта элементная база
оказалась слабым местом. Решение проблемы разделили между
министерствами, которые не очень спешили браться за работу. Ну кто же
в начале восьмидесятых мог предполагать, что сеть Интернет из
игрушки для программистов превратится в солидное коммерческое
предприятие и в год потребуется прокладывать не считанные метры, а
сотни километров оптического волокна. Грянувшая вскоре перестройка
11

похоронила советскую программу
волоконно-оптической связи.
Пока делали попытки создать
элементную базу, ученые из института занялись
другой проблемой: как передавать по
световоду излучение с длинами волн,
лежащими в средней инфракрасной
области. Оказалось, что больше всего
для этого подходят материалы,
сделанные из халькогенидов — сульфида или
селенида мышьяка и германия. Такие
световоды можно применять во многих
интересных приборах, связанных
прежде всего с медициной.
Инфракрасное излучение — это
тепловое излучение, в частности
излучение человеческого тела. Поэтому инф-
ра-красный сигнал, который несет
информацию о температуре тела, взятый
с какого-то недоступного для прямого
наблюдения места, с помощью
световода можно передавать на анализатор
и диагностировать заболевание. Это
важно при исследовании внутренних
органов человека. Другое применение —
выжигать опухоли на этих внутренних
органах, испаряя их инфракрасным
лазерным лучом, который подводят по
световоду.
Здесь крайне необходимо снизить
потери при передачи излучения. В
первом случае сигнал довольно слаб, и при
больших потерях внутри световода он
может слиться с фоном. Тогда
информация о температуре будет
недостоверной. Во втором случае нужно
передавать излучение большой мощности —
при поглощении внутри световода
излучение превратится в тепло, световод
нагреется и разрушится.
Главные же враги халькогенидного
световода — так называемые
газообразующие примеси: кислород, водород
и углерод. Эти вещества поступают в
реактор, где готовят заготовку для
световода вместе с сырьем — серой,
селеном, теллуром и мышьяком. За
двадцать лет работы ученым удалось
создать технологии, которые позволяют
получать сырье и стекло чистыми. В
результате с 1981 года потери в халь-
когенидных световодах снизились
на два порядка, достигнув значения 25-
100 дБ/км (то есть свет, пройдя 100
метров, затухает в два раза). Это
далеко от уровня кварцевых световодов,
но вполне достаточно для
использования в приборах. Достижение было по
достоинству оценено китайскими
технологами, которые закупили у
института установку по изготовлению халь-
когенидных стекол.
Помимо медицинских приборов, эти
световоды можно применять для
передачи излучения от технологических
лазеров, а также при изготовлении
приборов, измеряющих с помощью ИК-
спектрометрии свойства газов и
жидкостей.
Наш специальный корреспондент
С.Комаров
Лазеры
и световоды
инженеры из Фраунгоферовско-
го института лазерных
технологий (Аахен, ФРГ) применили
мощный твердотельный лазер с
диодной накачкой для сваривания
пластмасс при изготовлении
автомобиля. Этот лазер компактен, надежен,
и его легко включить в
конструкцию робота, в руке которого
размещены и механический зажим, и
оптика лазера. Во время
сваривания луч лазера проходит сквозь
верхний лист пластмассы и
расплавляет нижний. В результате
получается ровный шов.
исследователи из Германского
лазерного центра в Ганновере
установили, что когда лазером
режут пластмассы, то в рабочем
помещении образуются дым и
аэрозоль из частичек пластика
размером менее 1 мкм. Современные
фильтры и системы вентиляции с
такими аэрозолями не
справляются, и до 60% частичек, попав в
легкие человека, скапливаются в
альвеолах, что может привести к раку.
Специалисты из Британского
совета по защите здоровья
отмечают, что проблемой загрязнения
воздуха при работе лазера они
заинтересовались еще в 1995 году,
однако до сих пор проведено
слишком мало исследований, и вопрос
о влиянии лазеров на здоровье
остается открытым. «Никто еще не
умер от лазерного луча. Этот по-
ражающий фактор стоит в общем
ряду на последнем месте. Все беды
при использовании лазерных
технологий случаются от
высоковольтного напряжения и дыма», —
утверждают английские исследователи.
ВНайнвеллском госпитале (Дан-
би, Великобритания)
разработали новую систему
эндоскопического исследования ранних стадий
рака жвлудка и пищевода. Как
известно, можно подобрать такой
флюоресцентный краситель,
который здоровую ткань и опухоль
окрашивает в разные цвета.
Остается только ввести
волоконно-оптический эндоскоп, осветить
внутренности пациента, посмотреть, что и
как светится и взять пробу
подозрительной ткани для анализа. Но
известные красители выводятся из
организма через пару месяцев, а
кроме того, делают кожу человека
чувствительной к воздействию
света. Шотландские же медики
разработали на основе 5-амино-лаувули-
новой кислоты состав, который
выводится за один день и светится
при малой дозе облучения. А
чтобы система работала, пришлось
включить в нее ртутную
лампу—источник ультрафиолетового света
для облучения, мощную камеру,
переделанную из прицела ночного
видения для винтовки, цветную
камеру с волоконным спектрометром и
соединить их с компьютером.
Получилось не дороже обычного
эндоскопа.
и
спользуя оптическое волокно с
самой узкой кривой
дисперсией, изготовленное компанией «Лу-
цент текнолоджиз», американским
инженерам удалось по одному
каналу передать данные со
скоростью 160 Гбит в секунду на
расстояние 300 км. В нынешних
компьютерных сетях скорость передачи
данных не превышает 40 Гбит в
секунду.
С помощью систем волоконно-
оптической связи британские
медики собираются улучшить
работу с трансплантантами.
Оказывается, за год в Британии проводят до
600 операций по пересадке
печени. Но вот беда: десять процентов
органов, изъятых у донора,
невозможно использовать. Если это
выясняется непосредственно на
операционном столе, казна несет
большие убытки — извлечение и
доставка одной донорской печени
обходится в 4000 фунтов стерлингов.
В соответствии с проектом,
который поддержал Исследовательский
совет по технике и физическим
исследованиям, предполагается
разработать такое оборудование,
чтобы бригада хирургов могла с
помощью эндоскопа получить цветное
изображение донорской печени,
снять ее характеристики
ультразвуком, а потом переслать по
высокоскоростной телекоммуникационной
сети эти данные в клинику. Если
тамошний хирург решит, что орган
подходит для его пациента, имеет
смысл этот орган вырезать и
доставить в клинику. Печень — только
начало. В случае успеха
предполагается включить в проект
обследование сердца и почек.
ВБвлл Лабе, исследовательском
отделении американской
компании «Луцент текнолоджиз»,
разработали полупроводниковый лазер,
через который можно пропускать
электрический ток в двух
направлениях, изменяя знак напряжения.
Обычно в подобных лазерах ток
течет только в одном направлении. В
результате лазер может выдавать
лучи с двумя частотами, что в два
раза повышает производительность
систем оптической связи.
Сотрудники той же Белл Лабе в
ноябре прошлого года
установили рекорд: они сумели передать
информацию по оптическому
кабелю с помощью луча, состоящего из
1200 несущих волн, которые
одновременно генерировал
сверхвысокочастотный лазер. Обычно для
каждой длины волны света
используют отдельный лазер.
Предыдущий рекорд, когда данные удалось
передать по 206 каналам, был
установлен в 1997 году. Новая
технология способна обеспечить
скорость несколько террабит
информации в секунду.
С 29 мая по 1 июня 2000 года
в Нижнем Новгороде пройдет
XI конференция по химии
высокочистых веществ.
С оргкомитетом
конференции можно связаться
по тел. (8312N6-86-03,
66-83-37; e-mail:
confl 1@hp.nnov.su.
12

В Институте структурной
макрокинетики и проблем материаловедения
РАН методом
самораспространяющегося высокотемпературного синтеза
получают градиентные материалы из
зерен карбидов в металлической
матрице, объем которой непрерывно
меняется по сечению. В результате та
часть изделия, где много карбидов,
имеет высокую твердость, а другая, с
преобладанием металла, — высокую
вязкость. На разрушение такого
материала приходится тратить в 20 раз
больше энергии, чем на аналогичный
однородный.
Тел. @95) 962-80-00, head@ism.ac.ru
В Институте элементоорганических
соединений РАН разработан
комплекс веществ на основе хитозана
для обработки семян риса,
пшеницы, ячменя и подсолнечника за 1—3
суток до посева. После обработки
повышается устойчивость растений
к корневым гнилям, ложной
мучнистой росе, бурой ржавчине,
пятнистости листьев, хорошо развивается
корневая система, а всходы
получаются дружными и обильными.
Тел. @95) 135-92-02, val@ineos.ac.ru
www.ineos.ac.ru
В Институте химии нефти СО РАН
из лечебных грязей с помощью
масел или воды извлекают
биологически активные вещества — каротино-
иды, хлорофиллы, фосфо- и сульфо-
липиды, минеральные соли, фульво-
и гуминовые кислоты, из которых
делают противовоспалительные, гепа-
тозащитные и антиметастатические
препараты. Эти препараты прошли
первую фазу клинических испытаний
в Российском государственном
университете и Сибирском
медицинском институте.
Тел. C822) 25-89-21, 25-86-21
В АО «Оргэнергогаз» делают
сосуды высокого давления из
стеклопластика емкостью до 400 л, которые
выдерживают давление в 25 МПа, а
при взрыве не образуют осколков.
В них можно хранить сжатый
природный газ, жидкости и
дыхательные смеси для аквалангистов и
спасателей.
Тел. @95) 321-50-44, 321-37-70,
oegpd@dol.ru
В АО «Стройпрогресс» знают, какие
отходы горнорудной
промышленности нужно добавлять к глине, чтобы в
шихте при производстве
керамических изделий — кафельной плитки,
черепицы, майолики — уменьшить
число компонентов с шести до двух.
Тел. @95) 952-41-89, sega@g1asnet.ru
В Центре обработки и визуализации
графической информации
Института космических исследований РАН
есть архив красочных изображений
космических спутников Земли и
планет, звезд и галактик, комет и
других астрономических объектов,
которые сотрудники центра могут
нарисовать по желанию заказчика
на струйном графопостроителе в
виде больших плакатов.
Тел. @95) 333-52-34, 797-11-38,
ivpolyan@wildcat.iki.rssi.ru
В Новосибирском институте
биоорганической химии СО РАН делают
микроколоночные жидкостные
хроматографы, с помощью которых
можно определять аминокислоты и
пурины в биологических жидкостях
при диагностике заболеваний,
поиске вредных веществ в стоках, для
анализа качества почв, а также для
определения содержания в них
пестицидов и гербицидов.
Разработчики утверждают, что их прибор
дешев и неприхотлив — не требует
специальных помещений и особо
чистых растворителей.
Тел. C83-2) 34-45-57, 34-33-21,
root@ekonova.nsk.su
В Тульском государственном
университете знают, в каких
соотношениях следует смешивать
легкоплавкие суглинки, тугоплавкие глины,
буро-угольную золу ТЭЦ и бой
оконных стекол, чтобы изготовить
кирпичи для облицовки стен и изразцы
для каминов.
Тел. @872) 25-37-86
Английская компания Applied market
information выпустила справочник, в
котором перечислено более 900
предприятий, занимающихся в
Западной Европе переработкой
пластмассовых изделий.
Тел. D4-0) 1179249442,
claudia@amiplastics.com,
http://amiplastics.com
Обычно в промышленные
биофильтры засыпают щебенку или кокс. В
АО «Экополимер» предложили
использовать блоки из
гофрированного полимера. В результате
производительность биофильтра
увеличивается в 2—4 раза, а трудоемкость и
срок реконструкции уменьшаются.
Тел. @572) 30-90-73, 30-90-87,
chief@ekopol.kharkov.ua
www.ecopolymer.com
МНПО «Эконд» с 1993 года
изготавливает конденсаторы сверхвысокой
энергоемкости, которые применяют
там, где требуется выделить много
энергии за 0,1—10 с. А нужно это,
например, при запуске двигателя
автомобиля или локомотива, для
разгона электромобиля и в
системах бесперебойного
электроснабжения. Тел. @95) 180-54-37, 180-63-
40
13

Нобелевские
премии
1999 года
«Nature», 1999, v.401,
p. 518,625
ФИЗИКА
Награды удостоены
профессора Утрехтского
университета (Нидерланды) —
68-летний Мартынус Вельтман и
53-летний Герадус 'т Хоофт
за вклад в теорию
электрослабого взаимодействия. В
конце 60-х годов физики
наконец нашли идею, на
основе которой можно пытаться
унифицировать, объединять
четыре известных
взаимодействия (сильное, слабое,
электромагнитное и
гравитационное), — это принцип
калибровочных полей, когда
физическое поле считают
как бы для того и существу-
ющим, чтобы уравнения
имели не глобальную, а
более сильную — локальную,
то есть зависящую от
пространственно-временных
(или других) переменных,
симметрию. Американец
С.Вайнберг и пакистанец
А.Салам, опираясь на
работу Ш.Глэшоу из Гарварда,
сделали на этом пути первый
шаг — свели
электромагнитное и слабое взаимодействия
к одному, названному
«электрослабым». Его должны
переносить виртуальные
фотоны, а также гипотетические
массивные (порядка 90 масс
протона) частицы W+, W и
Z0, наблюдать которые
можно только на очень мощных
ускорителях.
Однако в теории Вайнбер-
га—Салама был крупный
недостаток: сумма ряда,
каждый член которого описывал
вероятность одного из
возможных сценариев
виртуальных обменов (их
наглядно изображают диаграммами
Фейнмана), неограниченно
возрастала. С подобной
проблемой ранее уже
встречались в квантовой
электродинамике, где, например,
вычисленный заряд электрона
тоже оказывался
бесконечным. Но там удалось найти
способ борьбы с расходимо-
стями — так называемый
«метод перенормировки».
Суть его в том, что заряд
экспериментально
наблюдаемой частицы — это не то же
самое, что заряд
абстрактной, «голой» частицы,
изолированной от всего
остального мира; из-за
взаимодействия с вакуумом электрон
«одевается в шубу»
виртуальных частиц, которые
экранируют, уменьшают его заряд. А
с учетом эффекта шубы, тоже
бесконечного, реальный
заряд будет уже конечным
(иначе говоря, из одной
бесконечности вычитают другую
и получают конечное число).
Метод перенормировки
указывает, как выполнять
эту необычную процедуру.
Его разработали С.Томонага,
Ю.Швингер, Р.Фейнман и
Ф.Дайсон полвека назад, за
что первым трем из них в
1965 г. была присуждена
Нобелевская премия. Правда,
такая «игра» с
бесконечностями — довольно
искусственный прием, и, как заметил сам
Фейнман, «по-видимому, это
просто способ «заметать под
ковер» трудности, связанные
с расходи мостя ми». Тем не
менее он давал численные
значения физических
величин, которые с огромной
точностью совпадали с
измеряемыми на опыте, — значит, им
можно пользоваться.
Было крайне важно
показать, что в теории
электрослабого взаимодействия
аналогичный метод тоже приме-
ним, то есть что она тоже
перенормируема. Эту задачу и
решили с помощью ЭВМ
нынешние лауреаты — в 1971 г.
совсем молодой тогда 'т
Хоофт, развив подход
своего научного руководителя
Вельтмана, продрался через
джунгли сложнейших
вычислений и убедился, что все
расходимости взаимно
сокращают друг друга (компьютер
стал выдавать
последовательность нулей). Как писал 'т
Хоофт, успеху способствовали
работы советских теоретиков
Л.Д.Фаддеева, В.Н.Попова,
Е.С.Фрадкина и И.В.Тютина.
В 1979 г. Вайнберг, Салам
и Глэшоу получили за свою
теорию Нобелевскую
премию, а в 1984 г. ее вручили
С. ван дер Мееру и К.Руб-
биа — под их руководством
на ускорителе в ЦЕРНе
были открыты
предсказанные W и Z частицы. И вот
теперь отмечены заслуги
перенормировщиков, которые,
по словам американского
физика С.Коулмена,
«превратили лягушку Вайнбер-
га—Салама в
очаровательную принцессу».
ХИМИЯ
За основополагающие
работы в области фемтохимии
награжден 53-летний
американец египетского
происхождения Ахмед Зивайл. Он
младший коллега Л.Полин-
га в Калтехе, преемник его
кафедры химической физики
и, как отмечают, блестящий
лектор. Сам лауреат
поясняет суть получивших
признание достижений так: ученые
освоили как бы
сверхскоростную киносъемку
химических процессов, тем самым
выявляя ранее скрытые их
детали, — примерно так же,
как скоростная фотосъемка
скачущей галопом лошади
еще в прошлом веке
позволила установить, что есть
моменты, когда все четыре ее
ноги находятся над землей.
Сейчас физики умеют
получать лазерные импульсы
длительностью менее 5 фем-
тосекунд A фс = 1015 с) и уже
приближаются к аттосекунд-
ным A ас = 10~18 с).
Последовательно подавая их с
интервалом в 10—100 фс, можно
экспериментально изучать
ход реакций в реальном
времени, то есть с таким
пространственно-временным
разрешением, который
соответствует этапам перестроек
молекул. А значит, у химиков
появилась возможность
А
i
/

спектроскопически
исследовать молекулярную
динамику, получить доступ к святая
святых каждой реакции — ее
переходному состоянию,
которое раньше изучали
только теоретически.
Но и это еще не все — под
руководством Зивайла
создана аппаратура, позволяющая
наблюдать также геометрию
промежуточного состояния.
Для чего первый фемтоим-
пульс направляют на
фотокатод, который генерирует
сверхкороткий электронный
пучок; одновременно другой
импульс (от второго лазера)
вызывает трансформацию
химической системы в
переходное состояние, и в этот
момент в нее попадает пучок
электронов, ускоренный
сильным электрическим
полем. Возникает
дифракционная картина, расшифровка
которой дает информацию о
структуре молекул в
переходном состоянии.
Хорошей иллюстрацией
этих методов служит
недавняя работа Зивайла с
сотрудниками («PNAS USA», 1999,
v.96, р.338). Проводя
фотолиз молекул CF2I—CF2I, в
результате которого
образуются CF2—CF2 и 12, они
решили выяснить, как, через
какие промежуточные
стадии проходит реакция.
Оказалось, что две связи С—I
рвутся неодновременно —
сначала (через 200 фс) одна,
а затем (через 32 пс, то есть
32 000 фс) — вторая. Но
какова структура
промежуточного радикала CF2I—CF2,
ведь она в принципе может
быть двоякой:
л -
Г
ь^ь
Используя дифракцию
электронов, удалось
однозначно определить, что
реализуется первая из них (без
мостика).
Еще один эффект: с
помощью фемтоимпульсов
удается синхронизовать, сделать
когерентными колебания в
ансамбле исходно
хаотически движущихся атомов и
молекул. После этого, подавая
с определенной задержкой
точно подобранный по
частоте, амплитуде и форме
новый импульс, можно
направить реакцию в одно, нужное
исследователям русло и
обеспечить избирательный
выход требуемого продукта
(см. «Новости науки», 1998,
№ 8). Простейший пример:
молекулы диоксида хлора
при одних параметрах
управляющих импульсов
распадаются на СЮ и О, а при
других — на С1 и 02.
Применение таких
коротких и частых световых
импульсов стало основой
химии атомного разрешения,
химии переходного
состояния, когерентной химии —
всех их объединяют
понятием фемтохимии, открывшей
новую эру в древней науке.
Можно ожидать, что в
ближайшие годы будут
раскрыты многие тайны сложных и
сверхбыстрых химических
процессов, например
фотосинтеза, ими научатся
управлять. Наверняка эта
Нобелевская премия — не
последняя в лазерной химии.
ФИЗИОЛОГИЯ
И МЕДИЦИНА
Лауреатом стал 63-летний
немец Гюнтер Блобель, уже
более 30 лет живущий в
США, за исследования
внутриклеточного распределения
и транспорта белков. Он
работает в Рокфеллеровском
университете Нью-Йорка,
два сотрудника которого —
К. де Дюв и Дж. Пал аде уже
получили в 1974 г. высшую
научную награду именно за
изучение структурной и
функциональной организации
клетки (Блобель считает Па-
ладе своим учителем).
После синтеза на
рибосоме каждый белок должен
попасть в место своего
назначения — определенный
внутриклеточный отсек или
органеллу. Так, известно, что
в митохондриях часть их
белков закодирована в их
собственных ДНК и эти белки
производятся
непосредственно в них, а часть — в
хромосомах клеточного ядра, и они
попадают в митохондрии
извне. Значит, идет как бы
внутренняя секреция белков — их
перенос через мембраны эн-
доплазматического ретикулу-
ма или органелл. Однако
большинство белков
гидрофильны, поэтому
самостоятельно преодолеть липидные
барьеры они не могут — им
требуется помощь
специальных белковых комплексов
(пермеаз), расположенных в
мембране. При этом
перемещение белковой цепи через
мембрану может быть
сопряжено с ее синтезом на
рибосоме (с процессом
трансляции); иначе говоря,
происходит направленная,
«векторная» трансляция — такую
гипотезу развивал Блобель с
коллегами в 70-е годы.
Эксперименты показали,
что белковая молекула
попадает в нужный отсек в
соответствии с ее «адресной
биркой» — сигнальной цепочкой
из 15—30 аминокислот,
расположенной в начале
синтезируемой на рибосоме поли-
пептидной цепи (поэтому ее
называют также «лидерной
цепочкой», или просто
«лидером»). Как только
лидер-бирка сходит с рибосомы, с ним
связывается особый, сигнал-
узнающий белок, который
затем стыкуется со своим пер-
меазным комплексом на
мембране, поэтому рибосома
оказывается с ней в тесном
контакте. В результате в этом
месте мембраны возникает
пора, и через нее
проталкивается лидер, который тянет за
собой — по мере ее
удлинения — всю синтезируемую
полипептидную цепь; затем
мембранная протеаза
отщепляет лидерную цепочку. (Все
это напоминает
продергивание нитки вслед за швейной
иглой, которую тоже в итоге
«откусывают».)
В лаборатории Блобеля
удалось выяснить многие
детали этих процессов, и они
уже вошли в учебники.
Правда, такой способ белкового
транспорта, видимо, не
универсален — есть белки,
проникающие через мембрану
по-иному, например когда
полипептидная цепь
образует гидрофобные «шпильки»,
внедряющиеся в липидный
бислой и помогающие
транслокации всего белка (чему
могут способствовать
мембранный потенциал и поток
протонов).
Вообще проблема
переноса через мембраны различных
макромолекул, скажем,
нуклеиновых кислот, еще далека г
от решения. В то же время
известно, что неправильное
их распределение приводит к
различным патологиям.
Поэтому знание топографии
белков и других молекул,
понимание механизмов их
транспорта важно и для
медицины; в частности, оно
позволит доставлять лекарства
точно по адресу — не только
в нужные клетки, но и в
нужные отсеки внутри них.
В Гарварде в очередной раз
присуждали шутливые
нобелевские премии. В
комическом шоу приняли участие
четыре настоящих
нобелевских лауреата, а также другие
научные «нобили».
В номинации
«образование» награду получили
отвечающие за него чиновники
из штатов Канзас и
Колорадо; они считают, что
«школьники не должны верить в
дарвиновскую теорию
эволюции больше, чем они
верят в закон всемирного
тяготения Ньютона или теорию
электромагнетизма
Максвелла». По физике лауреатом
стал австралиец Л.Фишер,
исследовавший, как лучше
смачивать печенье в чае.
Премию по медицине
поделили норвежец А.Ватл,
изучивший разнообразие
емкостей, в которых пациенты
сдают мочу на анализ, и
американцы Дж. и Ш.Блон-
ски за изобретение быстро
врашающегося кресла для
рожениц (эта центрифуга
должна ускорять разрешение от
бремени). По химии всех
опередил японец Т.Макино,
разработавший детектор
супружеской неверности —
аэрозоль, которым обрабатывают
нижнее белье (принцип
действия чудо-средства
^раскрывается).

Живые полимеры
* $1 u
Fij>2
F
•s
| JI^V-v'У^Ф- - vj
с
 v/~
s.
&>*•'<
;^^^.>
'№$
?..%•
>/

Доктор
химических наук
Л.И.Валуев,
кандидат
химических наук
И.Л.Валуев
с
оздание химических соединений, материалов и конструкции для
замены живых органов и тканей (от протеза берцовой кости до
«искусственной почки») — проблема не новая. Многие
десятилетия ученые синтезируют вещества, которые обладают
необходимыми физическими и химическими свойствами и при этом
способны функционировать в такой чувствительной и одновременно
агрессивной среде, как живой организм. Очевидно, эта
проблема еще нескоро отойдет в прошлое: «Химия и жизнь» много
писала о том, с какими сложностями связана трансплантация
живых органов и тканей как донорских, так и выращенных
искусственно (№ 5—6 за 1999 год).
Однако, несмотря на большие практические достижения, до
сих пор никому не удалось сформулировать и обосновать
теоретические постулаты для этой области полимерной химии. Не
найден ответ на вопрос: каким общим требованиям должно
удовлетворять вещество, назначение которого — заменить живую
ткань?
Рассмотрим в качестве примера одну из самых сложных задач
современной химии медико-биологических полимеров —
создание материалов, совместимых с кровью. При конструировании
имплантата специалисты в первую очередь должны
предотвратить свертывание крови на его поверхности. Естественная
реакция организма на введение чужеродного тела — образование
тромба: растворимый белок крови фибриноген превращается в
нерастворимый фибриновый сгусток. Из-за этого
закупориваются сосуды, нарушается кровообращение, и в конечном итоге вся
работа хирурга, производящего имплантацию, идет насмарку.
Естественно предположить, что для предотвращения
«пограничных конфликтов» между полимером и кровью надо максимально
приблизить свойства полимера к свойствам живого сосуда. Но к
каким именно?
Поначалу исследователи пытались положить в основу физико-
химические параметры: химические группы на поверхности, ее
«гладкость» и смачиваемость физиологическими растворами,
электрохимические характеристики, свободную поверхностную
энергию. Некоторые материалы, созданные с учетом этих
характеристик живой ткани, почти не провоцировали образование
тромбов и нашли применение в хирургической практике. Но все же
полного успеха достигнуть не удалось. Стало ясно, что все эти
подходы — паллиатив, и требуется новая, более плодотворная
идея. На наш взгляд, в ее основу надо положить самое
очевидное различие между искусственной материей и собственной
тканью организма: различие между живым и неживым.
Поставим простой эксперимент. Извлечем из тела животного
кровеносный сосуд, то есть сохраним всю его безупречную с
точки зрения гемосовместимости структуру, но только сделаем
его неживым. И что мы наблюдаем? Кровь в таком сосуде
свернется так же быстро, как и в пробирке из синтетического
полимера.
Что отличает живую материю от неживой? С детства знакомое
определение Фридриха Энгельса: «Жизнь есть способ
существования белковых тел», как будто бы не дает нужной информации.
Но мало кто помнит продолжение: «...И этот способ существова-
17

nh;
nh;
NHo
hfFT
NH,
F
NHo
Ж
w
Л.
M>
NHo
NH|
H+
MhL
D
О
nh;
о
о
NH2 NH2
NH.
nh;
б
T
^- —"<
,) — остаток глюкозы в сополимере;
-J-
Т
— конканавалин А;
молекула инсулина
«Искусственная кожа», по мере
надобности выпускающая на
раневую поверхность антибиотики.
При нормальных рН ячейки узкие
(а), но при закислении среды они
расширяются и антибиотик
выходит в рану (б)
Так устроена «квазиживая ткань»,
выделяющая инсулин в ответ на
повышение концентрации глюкозы.
Цепи сополимера, содержащие
остатки глюкозы (кружочки),
связаны между собой молекулами
конканавалина А (квадраты).
В ячейках этой сети заключены
молекулы инсулина (овалы), которые
выйдут наружу, когда глюкоза
«отсоединит» сополимер
от конканавалина
ния состоит... в постоянном
самообновлении химических составных
частей этих тел». Академик В.А.Энгель-
гардт пишет: «Именно в способности
живого создавать порядок из
хаотического теплового движения молекул
состоит наиболее глубокое, коренное
отличие живого от неживого». БСЭ
отмечает, что «живые системы
обмениваются с окружающей средой
энергией, веществом и информацией, то
есть являются открытыми
системами».
Сможем ли мы искусственно
создавать такие открытые системы —
синтезировать полимеры, способные
воспринимать информацию, которая
поступает от организма в виде
энергии или вещества, и изменяться в
соответствии с этой информацией?
Конечно, воспроизвести все
процессы, происходящие в живой ткани,
пока нереально. Но выполнить
некоторые условия, наиболее
существенные для ткани данного типа,
возможно уже на нынешнем уровне
развития химии.
Бактерицидная «кожа»
Простейший пример — «искусственная
кожа», играющая огромную роль в
современной терапии. Идеальное
покрытие на раны и ожоги, кроме
механических защитных свойств,
должно обладать и лечебным действием —
в первую очередь препятствовать
развитию инфекции в ране. Можно,
конечно, регулярно промывать рану
раствором антибиотика, но тогда
придется делать частые перевязки, а это
не слишком приятно больному и
замедляет заживление раны.
Попробуем более изящный подход.
Хорошо известно, что при
инфекции в зоне воспаления повышается
кислотность. Организм сам
сигнализирует о том, что необходимо
вмешательство, и «понять» призыв о
помощи может простой полимерный
материал — пленка или порошок
полимерного гидрогеля. Гидрогелем
называют набухшее в водном
растворе вещество на основе
водорастворимого полимера, макромолекулы
которого, сшитые в единую сетку,
потеряли способность растворяться.
В данном случае полимер
обязательно должен включать в себя звенья
аминосодержащего мономера
(сейчас станет ясно почему). При рН 7,4
(рН крови) гидрогель насыщают
антибиотиком и затем наносят на
поверхность раны.
Можно подобрать такие размеры
ячеек полимерной сетки, чтобы
диффузия антибиотика из гидрогеля в
обычных условиях была невозможна.
При подкислении среды (воспалении)
аминогруппы полимера заряжаются,
одноименные заряды отталкиваются,
и поэтому увеличивается степень
набухания геля — «ячейки»
расширяются, и лекарство поступает в рану
(рис.1 а, б). Но как только
воспаление проходит, рН окружающей среды
повышается, заряды на полимере
исчезают и «калитка» для лекарства
захлопывается.
Синтетический орган
внутренней секреции
Еще один полимер, который
реагирует на изменения состава среды,
более сложные, чем в предыдущем
случае, можно использовать при
нарушениях инсулинового обмена. Инсулин,
один из важнейших гормонов
поджелудочной железы, регулирует
транспорт глюкозы через мембрану клеток
и ее утилизацию, метаболизм липи-
дов и белков, размножение клеток.
Если инсулина недостаточно или
вовсе нет в крови, у человека
развивается сахарный диабет. Сейчас около
5% населения развитых стран
страдают этим заболеванием и примерно
столько же предрасположены к нему.
Основной способ лечения диабета —
регулярные инъекции инсулина на
протяжении всей жизни больного.
Инъекции делают несколько раз в день,
причем больной, как правило, определяет
интуитивно, исходя из самочувствия,
когда и сколько инсулина ему вводить.
При этом физиологические
соотношения концентраций глюкозы и
гормона часто нарушаются, а это чревато
серьезными осложнениями.
Поскольку в норме поджелудочная
железа выделяет инсулин в ответ на
повышение концентрации глюкозы в
крови, крайне перспективными
представляются системы, которые также
выделяли бы инсулин в ответ на
повышение концентрации глюкозы. В
1979 году для создания подобных
систем предложили использовать
лектины — белки, способные избира-
18

минс.,мг
3
2
1
f~\ f~)
100
1
300
^
т—^—
1 ...—„^^
500 С Гл., МГ/ЮОМЛ 1
Смесь из трех гидрогелей, созданных на основе трех разных сополимеров
с различным содержанием НПГ, реагирует на плавное повышение
концентрации глюкозы не таким же плавным выделением инсулина,
а ступенчатым — в три большие порции. Каждая «ступенька»
соответствует концентрации глюкозы, пороговой для одного из трех
гидрогелей: при этой концентрации он разрушается и выбрасывает
в раствор инсулин
тельно и обратимо связывать
углеводы. (Чаще других лектинов
применяли конканавалин А — белок с
молекулярной массой 102000 Да, имеющий
четыре места связывания углеводов.)
На лектин «сажали» специально
синтезированное производное инсулина
и углевода: такое соединение может
взаимодействовать с лектином и в то
же время обладает активностью
гормона. Комплекс «лектин + инсулин/
углевод» помещали в полимерную
мембрану, проницаемую для
инсулина и глюкозы, но непроницаемую для
лектина. Когда в окружающей среде
появлялась глюкоза, она проникала
через мембрану и вытесняла
производное инсулина из комплекса с
лектином: концентрация гормона в
среде возрастала.
Эту схему позднее
усовершенствовали, но оставался один
неустранимый недостаток: инсулин начинал
выделяться при любых, даже крайне
низких концентрациях глюкозы.
(Следует напомнить, что концентрация
глюкозы, при которой в норме
начинается секреция инсулина — 80—100
мг/100 мл крови, а максимальная
скорость секреции достигается при 300—
500 мг/100 мл.) А нельзя ли создать
полимер, который реагировал бы не
только на появление вещества, но и
на определенную его концентрацию?
Такими свойствами обладает
разработанная нами система на основе
сополимеров акриламида с
ненасыщенным производным глюкозы.
Используя известные закономерности
радикальной сополимеризации, мы
синтезировали цепи из длинных по-
лиакриламидных блоков с
единичными вкраплениями остатков глюкозы.
В таком сополимере глюкозные
остатки наиболее успешно
взаимодействуют с активными центрами конка-
навалина А: при смешивании водных
растворов конканавалина и полимера
практически мгновенно образуется
гидрогель, в котором конканавалин
выполняет роль сшивающего агента
(рис. 2). Степень набухания подобных
гидрогелей (иначе говоря, размер
ячеек трехмерной сетки) можно
регулировать, изменяя содержание остатков
глюкозы в сополимере или
соотношение сополимер/конканавалин А.
Если такой гидрогель, насыщенный
инсулином, поместить в раствор
глюкозы, она будет вытеснять из
активных центров конканавалина А остатки
глюкозы, входящие в состав
сополимера. Степень сшивания гидрогеля
при этом, естественно, уменьшится,
инсулин начнет выходить в раствор.
Но самое замечательное, что
произойдет это только тогда, когда
концентрация глюкозы достигнет
определенного значения или превысит его! При
меньших концентрациях гидрогель
практически полностью удерживает
инсулин. Смешав несколько
гидрогелей на основе разных сополимеров,
можно получить систему, способную
выбрасывать инсулин несколько раз в
ответ на последовательные
повышения концентрации глюкозы (рис. 3).
Таким образом, теперь у нас есть
(пусть даже не в первом, а в нулевом
приближении) синтетическая модель
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ
поджелудочной железы, способная
замещать важнейшую функцию этого
органа.
Сорбция и десорбция
как подобие жизни
Как известно, аффинная
хроматография — метод разделения веществ,
основанный на том, что
биологически активные соединения могут
специфически и обратимо реагировать с
определенными лигандами. Но
сегодня аффинная хроматография — уже
не только метод анализа. Во многих
случаях тот же принцип позволяет
моделировать функции организма.
В качестве примера рассмотрим
модель клетки печени (гепатоцита).
Моделировали, как и в предыдущем
случае, только одну из многих
функций клетки — детоксикацию
билирубина. Это вещество образуется при
распаде гемоглобина,
транспортируется к печени в комплексе с белком
крови — сывороточным альбумином
и проникает внутрь гепатоцитов, где
вовлекается в ферментативную
реакцию с глюкуроновой кислотой.
Продукты этой реакции, моно- и диглю-
курониды, выводятся из организма.
Но если в этой цепочке сдвигается
равновесие (например, при
усиленном распаде эритроцитов в
сочетании с пониженной функцией печени),
накапливающийся билирубин
нарушает тканевый метаболизм —
выключает дыхательные ферменты клетки; с
этим связаны неприятные и опасные
симптомы желтухи.
Билирубин можно удалить из
крови больного, пропустив ее через
сорбент с альбумином. Но билирубин
взаимодействует с альбумином экви-
молярно, а молекулярная масса
альбумина почти в 120 раз выше,
поэтому емкость таких сорбентов
чрезвычайно низка. Чтобы повысить ее
(практически «до бесконечности», как
в живом организме), мы предложили
полимерную систему на основе трех
активных веществ, совместно
иммобилизованных в полимерном гидро-
19

Билирубин
Глюкозооксидаза
Сывороточный
альбумин
ТЦроксидаз^
Глюкоза
Биливердин
На такой поверхности никогда не образуется тромб:
полимерные «удочки» постоянно вылавливают
из крови плазминоген, его локальная концентрация
достаточно высока, чтобы он мог превратиться
в плазмин, расщепляющий фибриновые сгустки
Искусственно созданный комплекс
сорбента и двух ферментов успешно
проводит детоксикацию билирубина,
превращая его в биливердин
Насос
WW
ЕЫ
38°С
Сгусток
И /фибрина
Простой эксперимент позволяет проверить
эффективность лекарства, «нацеленного» на
локальное повышение температуры. В сосуды
помещали сгустки фибрина, а лекарство
изображал фермент трипсин,
иммобилизованный на сополимере, который
выпадал в осадок при 37,2еС. При
температуре 36"С сгустки растворялись
примерно за 15 часов. Стоило подогреть
сосуд А до 38°С, как сгусток в этом сосуде
растворялся за час, а в сосуде Б, где
температура осталась прежней, он не исчез
и за 15 часов — ведь фермент там не
задерживался. Потом сосуд А снова охладили
до 36"С, а сосуд Б подогрели — фермент
«перекочевал» в горячий сосуд, и второй
сгусток растворился так же быстро
геле, — сывороточного альбумина, глю-
козооксидазы и пероксидазы (рис. 4).
Альбумин сорбирует из крови
билирубин, концентрируя его вблизи от
молекулы пероксидазы.
Глюкозооксидаза, как ясно из названия, окисляет
глюкозу, которая всегда присутствует в
крови, причем образуется перекись
водорода. С ее помощью пероксидаза
окисляет билирубин до биливердина,
который не образует устойчивых
комплексов с альбумином и вымывается в
раствор, освобождая место для новой
молекулы билирубина.
Белки крови
Гидрофильный
полимер ^
=# * ®i®
*П
£ffi«i Плазминоген
Производное
лизина
1
1
® ®е
в
Плазмин
20

Читатели, которых заинтересовали эти проблемы,
могут обратиться к Л.И.Валуеву: тел. @95) 955-43-18,
e-mail valuev@ips.ac.ru (Институт нефтехимического синтеза РАН)
Совершенно очевидно, что
активные компоненты системы должны
быть расположены так, чтобы они не
мешали, а помогали друг другу.
Поэтому мы разработали специальный
подход: сначала формировали
активный комплекс альбумина и
ферментов, затем присоединяли его к
матрице полимерного гидрогеля.
А теперь возвратимся к проблеме,
о которой мы говорили в начале: как
сделать полимерные материалы гемо-
совместимыми. Тромбообразование
на поверхности полимера можно
замедлить, если покрыть ее
альбумином, основным белком крови. Но как
бы прочно ни присоединяли альбумин
к полимеру, рано или поздно белок
разрушится под действием
ферментов крови: в живом организме нет
ничего вечного, все уничтожается,
чтобы обновиться. Извлекать протез
через определенные промежутки
времени, чтобы заново покрыть его
белком, — решение не из лучших. А
нельзя ли модифицировать
полимерную поверхность таким образом,
чтобы она сама покрывалась
альбумином?
Можно — опять-таки с помощью
аффинной хроматографии. Альбумин
в кровотоке переносит на своей
молекуле различные полезные и
вредные вещества, например билирубин,
о котором мы уже говорили, или
жирные кислоты. Если покрыть
поверхность полимера тонким слоем
гидрогеля, в котором иммобилизованы
остатки жирных кислот, такая
поверхность будет сама «вылавливать»
альбумин из крови — белковая
выстилка образуется автоматически. При
этом, когда белок денатурирует, его
взаимодействия с остатками жирных
кислот ослабляются и он
замещается новым белком. Отдаленный, но
все-таки аналог
самообновляющейся ткани!
Еще более эффективно
модифицировать поверхность ферментами,
которые катализируют расщепление
фибриновых сгустков. Здесь мы тоже
сталкиваемся с проблемой
долговечности: ингибиторы, присутствующие
в крови, быстро инактивируют
ферменты. И аффинный сорбент снова
выступает в роли «живой воды»,
превращающей мертвый полимер в
подобие живой материи.
Наиболее активный фибринолити-
ческий фермент, плазмин, как и
большинство ферментов, расщепляющих
белки, находится в крови в виде
неактивного предшественника — плаз-
миногена. Там, где образуется фиб-
риновый сгусток, специальные
активаторы превращают плазминоген в
плазмин, который должен будет
разрушить этот сгусток. Но плазминоген
может и сам катализировать свое
превращение, если его концентрация
достаточно высока. Именно зто его
свойство мы использовали, чтобы
создать гемосовместимый материал.
Поверхность материала покрыли
тонким слоем гидрофильного
полимера, в котором иммобилизовано
производное аминокислоты лизина —
вещество, способное обратимо
связывать плазминоген и устойчивое в
условиях кровотока. (Слой полимера
нужен, чтобы удалить остаток лизина
на некоторое расстояние от
поверхности, облегчить его взаимодействие
с ферментом.) Когда плазминоген
садится на лиганд, его молекулы
сближаются и происходит
самоактивация: на поверхности возникает слой
из молекул самого мощного фибри-
нолитического фермента крови —
плазмина. Такое обновляющееся
покрытие достаточно долговечно: ее
способность связывать плазминоген
уменьшается не более чем на 1% в
месяц. Вдобавок исключены
осложнения, связанные с применением
чужеродных белков.
Доставка в горячие точки
Возможности современной
полимерной химии позволяют синтезировать
и растворимые полимеры,
свойствами которых может управлять сам
организм. Здесь в первую очередь мы
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ
поговорим о направленном
транспорте лекарственного вещества в орган-
мишень. Это важно не только для
экономии ценных препаратов (обычно
около 90% лекарства расходуется зря,
не действуя на очаг поражения), но,
главным образом, потому, что
многие препараты токсичны по
отношению к здоровым тканям.
Обычный сигнал о неблагополучии
(например, о воспалении или
появлении опухоли) — локальное
повышение температуры. Поэтому мы
решили использовать термоактивацию для
концентрирования лекарства в
нужном месте. Лекарство
иммобилизовали на водорастворимом ферменте
с нижней критической температурой
смешения (НКТС) чуть выше 36,6°С.
При более низких температурах
полимер растворим в водных растворах,
а при более высоких его молекулы
претерпевают конформационное
превращение, и он выпадает в осадок:
таким образом, лекарство, введенное
в кровь, остановится именно в
больном месте.
Этот принцип мы проверили с
помощью простой модели человека, в
которой насос изображал сердце, а
сообщающиеся сосуды — органы,
пораженные тромбозом. При
введении в систему фибринолитического
фермента на полимерном носителе с
НКТС, равной 37,2°С, сгустки
разрушались только там, где мы повышали
температуру (рис. 6).
С нашей точки зрения, примеры,
приведенные в этой статье,
достаточно ярко иллюстрируют возможности
современной химии
медико-биологических полимеров. Имитировать не
только конкретные химические и
механические свойства живой материи,
но и ее основное свойство:
способность обмениваться с окружающей
средой информацией, энергией или
веществом, — сегодня уже не
фантастика.
21

На Втором съезде биофизиков, прошедшем в августе 1999 года, большой интерес
вызвал доклад профессора Е.Б.Бурлаковой «Сверхмалые дозы физико-химических
факторов». Наш журнал всегда уделял внимание этой дискуссионной проблеме —
вспомните статью Т.Д.Поповой о гомеопатии «Попасть в десятку» A985, № 2)
Мы комментировали сенсационные результаты Ж.Бенвениста A988, № 12),
рассказывали о работах отечественного исследователя
Г.НШангина-Березовского A991, № 5).
Недавно мы снова вернулись к этой теме,
напечатав статью о гликопротеинах, активных
в сверхмалых дозах (№ 11/12 за 1999 год).
Сегодня мы публикуем материал на основе
доклада Е.Б.Бурлаковой — обэор основных
вопросов, которые сейчас
решают исследователи. /
Сверхмалые
дозы
в лаборатории
В;
1984 году мы вместе с
сотрудниками Института психологии
'РАН начали работы с малыми
дозами биологически активных
веществ. Если говорить честно, начались
эти работы абсолютно случайно. Мы
изучали действие антиоксидантов из
класса фенолов на изолированный
нейрон виноградной улитки. Концентрации
10...10~3 М оказались токсичными для
клетки, и необходимо было уменьшить
дозу. Однако вместо того чтобы
развести препарат в два-три раза,
лаборантка по ошибке приготовила сто- и
тысячекратные разведения. Тем не
менее мы исследовали эти растворы и
были поражены: эффект не только не
исчез, но усилился! К этому времени
Жак Бенвенист еще не сделал своих
сенсационных открытий, но мы,
конечно, сразу же вспомнили о работах
Г.Н.Шангина-Березовского, который
ранее продемонстрировал, что нитрозо-
метилмочевина, вызывающая разрывы
в хромосомах, сохраняет активность в
очень маленькой дозе.
После этого примерно полгода мы
повторяли эксперименты с
разнообразными контролями, чтобы исключить
возможность ошибки. Поначалу наши
результаты вызывали недоверие и
насмешку. Биологическое действие
сверхмалых доз воспринимали как забавный
артефакт, а не как открытие. Поэтому
первая задача исследователей,
занимающихся сверхмалыми дозами,
состояла в том, чтобы показать, что явление
существует, данные статистически до-
Доктор
биологических наук
Е.Б.Бурлакова
стоверны и воспроизводимы.
По-моему, с этой задачей мы справились.
Теперь, по прошествии пятнадцати лет, о
сверхмалых дозах говорят как о
реальном явлении, которое нуждается в
серьезном исследовании.
Какие именно концентрации следует
называть сверхмалыми? Несомненно,
речь идет о таких количествах
биологически активного вещества, действие
которых нельзя объяснить с позиций
современной биохимии (скажем,
прямым взаимодействием молекул
активного вещества и его «мишени»). Часть
ученых утверждает, что сверхмалые
концентрации—это 10"" М и меньше. Они
исходят из того, что «концентрация»
клеточных рецепторов в ткани
составляет около 10~9 М (тоесть в кубическом
дециметре ткани содержится 10"9 мо-
22

100 г
-16 -14 -12
-Ю -8 -6 -5
Логарифм концентрации
Факты — упрямая вещь: сверхмалые
дозы токоферола подавляют
активность фермента так же,
как и обычные A — протеиназа С,
2 — протеинкиназа С, активированная
форболовым эфиром). Хорошо видна
«мертвая зона» между двумя пиками:
в этих концентрациях ингибирующее
действие менее выражениеу
чем в более низких
лей или 6-1014 рецепторов), а влияние
активного вещества будет заметным,
если его молекулы взаимодействуют
хотя бы с одним из ста рецепторов.
Принимая во внимание, что могут
существовать и супераффинные
рецепторы (со сверхэффективным
связыванием активного вещества), другие ученые
считают, что сверхмалые дозы
начинаются с 10~14 М. Мы в наших работах
предлагаем считать сверхмалыми
дозировки, соответствующие одной—пяти
молекулам на одну клетку: это 10'13 М и
ниже.
Какие данные свидетельствуют в
пользу того, что эффект сверхмалых доз
действительно существует? Есть
несколько обзоров, посвященных этим
эффектам. Воздействия сверхмалых доз
обнаружили специалисты в самых
разных областях биологической науки. Ин-
терлейкин, феромоны, гормоны роста,
опиоидные пептиды, энкефалин;
вещества непептидной природы — антиокси-
данты, морфин, форболовые эфиры,
многие лекарственные препараты (но-
отропил, аминалон, феназепам) — вот
далеко не полный перечень соединений,
проявляющих биологическую активность
в концентрациях меньше 10~11 М.
Но почему все это не обнаружили
раньше? Ведь лекарственные
препараты перед клиническими
испытаниями исследуют всесторонне, как же
можно было не обратить внимания
на такой потрясающий эффект? А
объясняется зто очень просто. Как
правило, если уменьшить
концентрацию активного вещества в два или в
десять раз, во столько же раз
уменьшится и биологический эффект,
измеряемый в абсолютных единицах
(например, изменение концентрации
метаболита, на синтез которого
влияет лекарство). При уменьшении
концентрации активного вещества в сто,
тысячу, в десять тысяч раз эффект
пропадает... а при разведении в сто
тысяч раз он появляется снова. Но
кому придет в голову это проверять,
если исчезновение эффекта уже
продемонстрировано? Мысль о том, что
меньшие количества вещества могут
действовать сильнее, чем большие,
казалась абсурдной.
Между тем зависимость эффекта от
концентрации часто имеет вид
«двугорбой» кривой: пики, соответствующие
активным концентрациям, разделены
«мертвой зоной», в которой вещество
может не проявлять никакой
активности, а может даже изменять ее на
противоположную (так, например, некоторые
противоопухолевые препараты в
определенном интервале концентраций
способствуют ускорению роста опухолей).
Но к большому сожалению, механизм
эффекта пока еще не раскрыт.
Конечно, в истории биологии и медицины
можно найти немало примеров, когда
от обнаружения эффекта до раскрытия
механизма проходят десятки лет.
Совсем недавно стало известно, что
аспирин снимает воспаление и снижает
температуру, потому что действует на
фермент простагландинсинтетазу, а
нитроглицерин расширяет сосуды,
потому что при его метаболизме
выделяется оксид азота (см. «Химию и жизнь»
№ 10 за 1999 год). Однако то и другое
лекарство легко можно было купить в
аптеке задолго до этих открытий. Но
действие вещества в сверхмалых
дозах — несколько иной случай. Пока не
понят механизм, остается впечатление,
что отсутствует материальная причина
эффекта: если он вызван не прямым
взаимодействием молекулы с молекулой,
то чем же?
Здесь открывается широкий простор
не только для теоретических
построений, но и для шарлатанской практики.
От «воздействия малых концентраций на
структуру воды» всего один шаг до
«информационных полей» и сеансов
Чумака. Отсюда следует, что изучением ме-
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ
ханизма необходимо заняться в первую
очередь.
Заметим, что активность в
сверхмалых дозах проявляют не все вещества.
Например, если взять пестициды из
разных групп, в обычных дозах одинаково
эффективно подавляющие рост
сорняков, одни окажутся активными и в
разведениях, другие же — нет. Кроме того,
многие лекарственные препараты, как
известно, дают целый «букет»
воздействий на организм. А в сверхмалых
дозах происходит расслоение эффектов:
одни сохраняются, другие пропадают.
Если сохранится основное действие, а
пропадут нежелательные побочные
эффекты, зто может стать настоящей
находкой для фармацевтов. (Так
получилось, например, с препаратами фена-
зепама. В привычной дозировке это
лекарство действует не только как
успокаивающее, но и как снотворное,
поэтому его принимают на ночь. А вот
феназепам в сверхмалых дозах успокаивает,
но сонливости не вызывает,
следовательно, его можно использовать и днем,
в рабочее время.)
Все это обнадеживает. Если одни
вещества действуют в малых дозах, а
другие — нет, один эффект большой дозы
воспроизводится в малой дозе, а
другой — нет, то, возможно,
проанализировав эти различия, удастся отыскать ключ
к механизму. Но нельзя ли поставить
прямой эксперимент?
Воздействие сверхмалых доз
наблюдали в самых разных системах: в
популяциях, у отдельных особей, в тканях и
клетках, в бесклеточных ферментативных
системах. С нашей точки зрения,
наиболее интересно изучать влияние
сверхмалых доз на фермент. В самом деле, если
сверхмалое количество вещества
действует на клетку или целостный организм,
невозможно сказать, действует ли
вещество напрямую или через посредников
(например, через рецептор). Между тем
знать это очень важно.
Известно, что токоферол (витамин Е)
подавляет активность фермента проте-
инкиназы С. Мы провели эксперимент,
который должен был
продемонстрировать прямое воздействие токоферола в
23

различных концентрациях, вплоть до
сверхмалых, на активность протеинки-
назы С. Оказалось, что это воздействие
особенно сильно в двух интервалах
концентраций — 105...10-4 М и 10 16...
1014 М, которые разделяет «мертвая
зона» (см. рис.).
Заметим, что протеинкиназа С — это
липид-зависимый фермент, белок,
окруженный кусочком мембраны:
фактически комплекс «липид/белок». Можно было
предположить, что эффект связан с
клеточными мембранами. Но фермент аце-
тилхолинэстераза — чистый белок
также оказался чувствительным к
сверхмалым дозам активного вещества.
Может быть, один из самых главных
вопросов, который стоит теперь перед
нами: почему в малых дозах эффект тот
же, что и в больших? Ведь совершенно
очевидно, что одно и то же вещество в
обычной и в сверхмалой дозе не может
действовать одним и тем же способом.
Прямое химическое взаимодействие ан-
тиоксиданта с ферментом совершенно
исключено, когда на одну молекулу
активного вещества приходится от
нескольких тысяч до 100 000 молекул
фермента. Но если задеиствуются разные
механизмы, почему они приводят к
одному результату?
Какие объяснения наблюдаемого
эффекта мы можем предложить при раз-
Читатели, заинтересовавшиеся проблемами
сверхмалых доз, могут обратиться к автору статьи
Е.Б.Бурлаковой по адресу для электронной почты:
chembio@glas.apc.org
или по телефону @95) 137-64-20
(Институт биохимической физики РАН)
личных концентрациях активного
вещества (например, антиоксиданта). При
дозах 105...10'3 М возможно и его
прямое влияние на фермент, и реакция с
пероксидными радикалами, и реакция с
активными формами кислорода, и
рецептор ное взаимодействие. Если мы
уменьшим концентрацию до 10~7...106,
прямое влияние на фермент —
образование с ним комплекса — уже
маловероятно. Но остается еще реакция с
пероксидными радикалами и активным
кислородом, а также рецепторные
взаимодействия. При 100...10"9 М реакции
с пероксидным радикалом уже
невозможны по кинетическим соображениям.
Рецепторный механизм еще может
работать. Но эффект сохраняется и при
1016...1015 М, и здесь уже надо
предлагать что-то новое: например,
параметрический резонанс по Л.А.Блюменфель-
ду. Не вдаваясь в подробности, заметим,
что эта теория «разрешает» минимальную
активную дозу 1016...1015 М.
Как быть с меньшими дозами, до
10 1е М? По нашим данным, сверхмалые
дозы, вплоть до таких низких, могут
изменять структуру мембраны, при
повышении же концентрации выявляется и
«мертвая зона», в которой изменения
минимальны. Но изменение мембраны само по себе
должно быть следствием какого-то
другого процесса. Пока остается открытым
вопрос о долгоживущих кластерах воды в
биологических объектах (этот вопрос
рассматривался в № 11/12 «Химии и жизни» за 1999
год, в статье «Снова о сверхмалых дозах»)
и о том, как подобные кластеры могли бы
влиять на свойства бвлков и липидных
мембран. Здесь могли бы свое слово сказать
физики, если биологам удастся найти с
ними взаимопонимание.
Мембрана-сенсор — это не нонсенс
Итак, различные
вещества могут влиять
на биосистемы в
концентрациях, которые
соответствуют нескольким
молекулам на клетку. Это говорит о
том, что клетки способны
воспринимать и усиливать
подобные точечные воздействия. И
уже давно обсуждается
гипотеза, что активную роль тут
играют биомембраны,
представляющие собой двойной
слой липидов, в который
встроены различные белки
(рецепторы гормонов,
ферменты).
Дело в том, что липидный
бислой может находиться в
разных агрегатных
состояниях, между которыми при
изменении условий (температуры и
рН среды, наличия ионов,
мембранного потенциала)
происходят фазовые
переходы, когда становятся другими
вязкость, проницаемость, оп-
© ©© © Ф © (D ©^ ®^®г8Ф$^
2
Призма
из трех
фосфолипидов
©©©©©©©ффф©©©©
Слой липидов
а) в состоянии двумерной жидкости
есть только ближний порядок в расположении
липидов;
б) в состоянии двумерного кристалла
устанавливается уже дальний порядок
24

тические и другие свойства
мембраны. А многие ее
ферменты в норме работают (что,
видимо, не случайно) как раз
вблизи критической точки, и
они очень чувствительны к
фазовому состоянию липидов.
Значит, структурные
переходы мембраны могут служить
триггерами, переключающими
клетки на новые
метаболические пути, что иногда
сказывается даже на внешнем виде
организмов. Так, направление
закрученности раковины у
корненожки Neogloboquadrina
pachyderma будет зависеть от
того, при какой температуре
она растет — ниже или выше
точки фазового перехода.
Известно, что на состояние
мембраны могут влиять даже
одиночные молекулы, скажем,
простагландинов. Но чтобы
представить механизм этого
влияния, требуется конкретная
модель упаковки липидов в
бислое — ведь общее
представление о нем, как о «липид-
ном море», в котором
плавают «айсберги-белки», дает
мало.
Предложено несколько
таких моделей. Например,
М.В.Фок и А.П.Зарицкий
(ФИАН) считают, что при
определенных условиях
возможен дальний порядок в
расположении липидов, когда их
ориентация одинакова.
Предполагают, что такие
«двумерные кристаллы» возникают
благодаря
электростатическому взаимодействию между
полярными липидными
головками. При этом «чужие»
одиночные молекулы могут
разрушать эту упорядоченность,
поскольку она носит
кооперативный характер (рис. 1).
Другую модель предложил в
80-е годы Р.-Х.Микельсаар
(см. его статью в «Химии и
жизни», 1990, № 4). По его
идее, каждые три фосфолипи-
да образуют шестиугольную
призму с полостью внутри
(рис. 2), которую заполняют
либо молекулы холестерина,
либо молекулы воды. А
такими призмами, как пчелиными
сотами, выложена вся липид-
ная часть мембраны.
Изюминка в том, что, поскольку
стенки полостей состоят из
гидрофобных углеводородных
цепей, то вода в призмах
иммобилизуется, замораживается
при положительной
(возможно, физиологической)
температуре.
Тогда сразу становится
понятным смысл фазовых
превращений — они
соответствуют переходам лед—вода в этих
призмах. Легко представить и
механизм усиления сигнала от
одиночной молекулы — ведь
структурированная, льдопо-
добная вода и липидные
хвосты взаимно стабилизируют
друг друга. Поэтому
разрушение микрокристаллика льда
всего в одной призме
приведет к плавлению мембраны на
большой площади — «эффект
домино» (об этой и других
интересных возможностях
говорилось в указанной статье).
Судя по всему, именно с
мембранами связаны искомые
сенсоры и усилители внешних
воздействий. Поэтому,
используя весь арсенал
биофизических методов, нужно
попытаться выявить тонкую
структуру, упорядоченность
липидного бислоя.
С другой стороны,
накапливается все больше данных о
том, что на клетки могут
направленно влиять слабые
электромагнитные поля,
причем резонансно — только
определенных (миллиметровых)
длин волн, а также локальные
тепловые воздействия. По
мнению академика Н.Д.Девят-
кова и его сотрудников,
мишенью действия этих факторов
служит вода, находящаяся в
мембране или вблизи нее.
Сотоподобная модель
мембраны объясняет и эти
эффекты — ведь такие воздействия
тоже могут вызвать плавление
льда, а значит, изменение
агрегатного состояния
мембраны. Возможно, тут есть связь
и с излучениями клеток —
согласно гипотезе М.Е.Перель-
мана (см. «Химию и жизнь»,
1994, № 2), при фазовых
переходах воды и других
веществ должны испускаться
фотоны.
Как учит синергетика, в
нелинейных системах малейшие
изменения начальных условий
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ
могут приводить к большим
расхождениям траекторий, то
есть усиливаться.
Биологические системы тоже нелинейны,
и, наверное, именно из-за
этого наблюдают
немонотонность их поведения при
плавном уменьшении величины
внешнего воздействия.
Можно представить, что эти
факторы не только вызывают в
клетках определенные
перестройки (скажем, в
мембранах), но и активируют
внутриклеточные механизмы,
поддерживающие гомеостаз, то
есть стремящиеся свести на
нет внешние возмущения. В
результате реакцию системы
(в частности, наличие
«мертвых зон») будет определять
сложное соотношение этих
процессов.
Нелинейность может
приводить к непредсказуемости
поведения, и в таких случаях
говорят о динамическом хаосе.
В биосистемах тоже
проявляет себя хаос, однако более
важно, видимо, их умение
выделять из шума и усиливать
полезный сигнал. В этом
смысле они похожи на
искусственные информационные
системы.
Не исключено, что клетка с
ее многочисленными
внутренними отсеками представлят
собой «микропротонную
схему» — аналог
микроэлектронных полупроводниковых схем.
В отдельных отсеках бывают
разные значения рН, избыток
протонов соответствует
электронной проводимости в
полупроводниках, а избыток гид-
роксилов —дырочной. На
разделяющих такие
разноименные отсеки мембранах будет
возникать запорный
потенциал (аналог р—л-перехода в
полупроводниках). А в целом
может получиться
«радиоприемник», улавливающий и
усиливающий какой-то
электромагнитный сигнал (это
обсуждалось в «Научном
комментаторе», 1990, № 10).
Л.Каховский
25

Представьте себе
чувство охотника,
который остался без
спичек и вдруг разглядел в
потухшем было костре еле
тлеющий уголек.
Наверное, что-то подобное
испытали сотрудники
Королевского ботанического
сада в Эдинбурге, узнав
про находку, сделанную
на острове Святой Елены.
На этом клочке суши, как
известно, коротал свои
дни в ссылке изгнанный
из Европы Наполеон;
однако то, что взволновало
ученых, на этот раз не
было связано с его
именем. Дело в том, что на
острове некогда
произрастала редкая разновидность
самшита — Melissia bego-
nifolia. В последнее время
считали, что она
полностью вымерла. И вдруг в
начале 1999 года некий
турист заметил одинокое
растение этого вида,
уцепившееся корнями за
склон горы над самым
морем. Срочно
приехавшие на остров ботаники
подтвердили открытие,
однако без особого
оптимизма: деревце атакуют
полчища
насекомых-вредителей, и оно может
погибнуть. Единственная
надежда на то, что
удастся прорастить семена или
взять жизнеспособный
черенок уникального
растения («New Scientist»,
1999, №2169, с.5).
•*- Я »м
В 1998 году в
антропологии случилась
сенсация.
Сотрудники Дьюкского
университета (штат Северная
Каролина, США) еще раз
изучили черепа неандертальцев и,
вопреки общему мнению,
решили, что эти наши
родственники умели говорить
членораздельно. Размер
подъязычного канала —
отверстия, через которое
нервны е волокна подходят к
языку, у них оказался почти
таким же, как у
современных людей. Видимо, такой
мощный пучок нервов был
бы излишним, если бы
язык был нужен его
хозяевам лишь для перемещения
и заглатывания пищи.
В прошлом году три
аспиранта из Университета
штата Калифорния оспорили
это мнение. Они указали,
что у многих обезьян, даже
низших, подъязычный
канал тоже велик, и все же
говорить они не могут. И у
современных людей
количество нервных волокон,
проходящих через канал, никак
не связано с его размерами.
Так что неандерталец снова
потерял дар речи («Science
Times», 1999, 23 февраля).
Почему зебры
полосатые? Считается, что
для маскировки,
однако не все зоологи с этим
согласны. Энтомолог Габ-
риэлла Гибсон утверждает,
что мухи цеце, разносчики
сонной болезни, садятся на
черную поверхность раз в
пятьдесят чаще, чем на
полосатую шкуру зебры. Но
скорее всего, она не права:
эти копытные не болеют
сонной болезнью и цеце им
нестрашны. Зоолог же Ганс
Клингел предположил, что
полосы необходимы зебрам
не для игр в прятки, а для
того, чтобы издалека
заметить себе подобных
(«International Wildlife»,
1999, № 2, с.50). Может
быть, для разрешения этой
загадки нужно посмотреть
на зебр глазами не ученых,
а обитателей саванн?
Как вы думаете, что
произойдет, если
где-то в России
решили провести
международную выставку, а на
отведенном для нее месте
совьет себе гнездо редкая
птица? Придет ли кому-
нибудь в голову
прекратить строительные
работы?
Такой случай
произошел в Японии. В
префектуре Аити началась
подготовка к выставке «Экспо-
2005». Разворачивалась
рекламная кампания,
были подготовлены
проекты и сметы, начали
стройку — и вдруг
выяснили, что на ее
территории в лесу Кайсё устроил
гнездо большой ястреб. В
Японии осталось около
тысячи таких птиц, и они
занесены в Красную
книгу. Прогнать ястреба —
значит нанести удар не
только природе, но и
престижу выставки! И работы
остановили, хотя это
принесло немалые убытки
префектуре.
Предложений по
изгнанию птицы почему-то не
поступает. Есть, правда,
надежда, что ястребы,
вырастив птенцов, сами
куда-нибудь переселятся.
Тогда работы можно будет
возобновить («Япония
сегодня», 1999, № 8).
f№*

В последние годы
медики собрали немало
свидетельств того,
что употребление чая
каким-то образом снижает
вероятность заболеть
раком. Опыты, конечно,
ставили на животных, но и
медицинская статистика
показала, что чай, в
особенности зеленый, столь
популярный в Азии, может
предотвращать возникновение
опухолей, в первую очередь
в легких и
пищеварительном тракте.
Поиск спасительного
вещества в напитке
предприняли И.Као и Р.Као —
сотрудники Центра
микробиологии и биологии
опухолей Каролинского
института в Стокгольме. В
опытах с крысами они
выяснили, что зеленый чай
мешает появлению и росту
новых кровеносных
сосудов, без которых
злокачественная опухоль не может
развиваться и давать
метастазы. Исследователи
определили и главное
действующее вещество напитка —
эпигалл окатехин- 3 - галл ат
(«Nature», 1999, № 6726,
с.381).
Российская
государственная
библиотека — самая крупная в
Европе, и поработать в ней
хотели бы многие
специалисты — и наши, и
иностранные. Вот только
раскапывать залежи бумажных
карточек не очень удобно, да и
добраться до библиотеки не
все могут. Помочь тем, кто
хотел бы пользоваться этой
сокровищницей, решили
эксперты Европейского
союза в рамках программы
ТАСИС. С их помощью
работники библиотеки
проводят автоматизацию. Проект
будет завершен 9 июля 2000
года, и тогда любой сможет
с помощью Интернета или
по локальной сети получить
доступ к электронным
каталогам библиотеки, которые
объединят бумажные
каталоги и уже созданные
компьютерные базы данных.
У телескопов нового
поколения
огромные гибкие зеркала с
регулируемой кривизной.
Изменяя ее, можно
избавляться от помех,
вызванных турбулентностью
атмосферы. Но сначала
телескоп готовят к
наблюдениям: нацеливают на
какую-нибудь известную
звезду, расположенную в
нужном направлении, и
подстраивают зеркало,
чтобы получить ее
идеальное изображение. Чтобы
облегчить задачу, ученые
из Центра
астрономических исследований в
Лионе (Франция)
предложили с помощью лазера
зажигать над телескопом
искусственную звезду.
Лазерный луч,
сориентированный в нужном
направлении, будет
возбуждать атомы натрия в ме-
зосфере — слое
атмосферы, расположенном на
высоте 90 — 100 км над
землей. Появится
источник света с известными
характеристиками, по
которому будет удобно
настраивать телескоп.
Осенью 1999 года сотрудники
центра успешно испытали
прототип системы («Le
point», 1999, № 1418).
Мечта любого
химика — заставить
атомы и молекулы
вступать друг с другом в
реакции не так, как им
вздумается, а так, как
нужно ему. Недавно
появилась возможность
сделать эту мечту
реальностью с помощью нанотех-
нологий. Вот, например,
профессор из Корнеллс-
кого университета
Вильсон Хо со своим
помощником Худжун Ли сумели
таким образом собрать
молекулу карбонила
железа — Fe(COJ.
Ученые взяли
сканирующий туннельный
микроскоп, в котором на
серебряной подложке лежали
атомы железа и молекулы
угарного газа. Подведя
зонд к одной из молекул и
подав напряжение,
прилепили ее к зонду, а затем
переместили к атому
железа и поменяли знак
напряжения. Молекула
отцепилась от зонда и
присоединилась к атому
металла, образовав
химическую связь. После этого к
нему же подтащили
вторую молекулу газа, и
получилась молекула
карбонила. Для того чтобы
проверить, а на самом ли деле
возникла химическая
связь, ученые померили
спектр колебаний того,
что получилось, и
убедились, что он
соответствует именно молекуле, а не
отдельным ее кускам
(«Science», 1999, 26
ноября).
Следует отметить, что
американские химики
поддерживали в своей
установке высокий вакуум и
температуру 13 К. А их
российские коллеги могут
совершать похожие
операции без вакуума и при
комнатной температуре.
Вообше же нанотехноло-
гия считается главной
технологией XXI века, и
вещи, сделанные с ее
помощью, появятся в
каждом доме.
Ученые Гарвардской
медицинской школы
при Институте
химии и биологии клетки
открыли новые
ингибиторы деления клеток.
Вообще-то вещества с
подобными свойствами
известны уже давно: колхицин
применяют в медицине со
времен Древнего Египта.
К ним же относится и так-
сол — современное
противораковое средство. Эти
вещества действуют на
микротрубочки — орга-
неллы, образующие
внутренний каркас клеток и
участвующие в делении
клеток.
Новый класс
ингибиторов был открыт
необычным образом. Как
правило, ученые сначала
находят белки, вызывающие
болезнь, а потом
подбирают лекарство. В Гарварде
поступили наоборот. Под
руководством Тима Мит-
чисона и Стюарта Шрибе-
ра исследователи провели
массовый скрининг
библиотеки
соединений,приобретенной в России.
Искали вещества, которые
останавливают деление
клеток на полпути.
Делящиеся клетки ученые
помещали в ячейки и
добавляли вещества из
библиотеки. За три дня они
исследовали 16 320
соединений и в итоге получили
86 кандидатов.
Из них и отобрали
вещество, названное монастро-
лом. Оно активирует один
из двигательных белков,
связанных с
микротрубочками. При этом сами
микротрубочки остаются
целыми; значит, и клетки не
повреждаются, а только
перестают делиться. По мнению
Митчинсона, его действие
будет более избирательным,
чем у обычных
противораковых средств (Агентство
«Newswise»).
II
27

i к
^л
в
Й
V
\ i
Установка
А.Кулябко
для оживления
сердца
В.В.Александрин
i уЛ
D
одре
реанимационе
Первый аппарат для нагнетания крови
Неисповедимы пути научных
идей. В 1905 году русскому
физиологу А.Кулябко доставили
сердца детей, умерших от
пневмонии в одной из петербургских
клиник. Кулябко подвесил их на трапеции
и подвел к каждому теплый
физиологический раствор, насыщенный
кислородом. Жидкость попадала по остатку
аорты в сердечные сосуды, проходила
через капиллярную сеть и стекала
через вены. Первые опыты ученого ни к
чему не привели: десятиминутная
прокачка раствора не оживляла мертвые
сердца. Тогда, «по законам жанра»,
профессор вышел в буфет попить чайку,
забыв снять сердце с трапеции.
Вернувшись через полчаса, он застал орган
сокращающимся — через сутки после
смерти!
Чтобы понять дальнейшую логику
развития событий, рассмотрим механизм
«чудесного оживления». В опытах А.Ку-
лябко питательный раствор вливался в
сердце не через вены, как у живого
человека, а через остаток аорты (у
живого человека кровь не входит, а выходит
из сердца через аорту). Так был
сформулирован закон оживления: в
обескровленное сердце кровь надо
нагнетать не по ходу ее нормального движе-
в военно-полевых условиях
Первый оживленный красноармеец Валентин Дмитриевич Черепанов
28

щ
м •
ния «сердце—аорта», а наоборот:
«аорта—сердце». Через несколько лет
московскому профессору ФААндрееву
пришла в голову простая на первый взгляд
мысль. Что, если остановившееся
сердце не вынимать из грудной клетки, а
накачать кровь по принципу
«аорта—сердце» прямо в организме, а не на
трапеции? Задумано—сделано: умершей
собаке отпрепарировали сонную артерию
и по направлению к сердцу шприцем
ввели подогретую кровь. Сердце
забилось, и пес ожил. Оставалось лишь
повторить эксперимент на человеке.
Однако прошли десятилетия, прежде чем
нашелся человек, который решился
сделать это и сделал.
Больница без морга
Владимир Неговский родился 19
марта 1909 года в многодетной семье
учителей в уездном городке Козелец
Черниговской губернии. Детство его
пришлось на самые революционные годы
в одной из самых «горячих точек»
Украины, а в итоге он заболел костным
туберкулезом. Путешествие мальчика
по клиникам и годы лечения от
туберкулеза заронили в нем мечту о
больнице без морга. И когда в 1928 году он
поступил во 2-й Медицинский институт,
мечта начала приобретать реальные
очертания. Среди преподавателей Не-
говского был тот самый профессор
Андреев, что еще в 1913 году описал свои
опыты по оживлению собак в
монографии «Опыты восстановления
деятельности сердца, дыхания и функции
нервной системы». А после окончания
института В.Неговский попал в
лабораторию Брюхоненко, который оживлял не
только собак, но и отрезанные их
головы (замысел повести Александра
Беляева возник у писателя как раз после
посещения лаборатории Брюхоненко).
Но несмотря на внешнюю броскость
опытов Брюхоненко, Неговский решил
отступить намного назад и повторить
опыты своего институтского
наставника Андреева. И добился не только
оживления, но и последующего полного
Цветы В.Неговскому
от спасенных
мамы и донки
(клиническая смерть
наступила
во время родов)
выздоровления дворняжек.
Эксперимент из эффектной демонстрации
перед студенческой аудиторией стал
трансформироваться в метод
лечения. Однако для клинических
испытаний требовалась многолетняя
исследовательская работа в стенах
лаборатории соответствующего
профиля. И Владимир Александрович пишет
письмо Председателю Совнаркома
СССР Молотову и в 1936 году полу-
Группа американских
ученых и оживленная
после двухчасовой
клинической смерти
собака
чает лабораторию, где продолжает
искать оптимальные способы
реанимации на тех же четвероногих
друзьях. Если коротко, то они сводились к
искусственному дыханию
посредством нагнетания воздуха в легкие с
помощью мехов и внутриартериаль-
ному центрипетальному нагнетанию
крови с адреналином (последнее
означает, что кровь нагнетали через
аорту по направлению к сердцу, бла-
29

В. Не говений у постели
реанимированного пациента
годаря чему сосуды сердца сразу
наполнялись живительной жидкостью).
Но времени на клиническую
проверку не хватило. Лейтенанту медслужбы
Неговскому пришлось проводить ее в
палатке медсанбата под Смоленском в
июле 1941-го.
Реаниматология
История болезни № 3187/4:
«Черепанов В.Д. 1923 г. рождения,
красноармеец. Ранен 3 марта в 16 часов
осколком. В госпиталь доставлен в тот же
день в 18 часов в чрезвычайно
тяжелом состоянии. Шок 3 степени. 19
часов 30 сек. Сердце не работает.
Дыхание остановилось. Клиническая смерть.
По указаниям хирурга ППГ решено
немедленно приступить к артерио-веноз-
ному нагнетанию крови и
искусственному дыханию. 19 часов 43 минуты.
Включено искусственное дыхание с
помощью мехов. 19 часов 45 минут.
Начато артериальное нагнетание крови. 19
часов 46 минут. Появился пульс. 20
часов. Самостоятельное дыхание... 20
часов 48 минут. Больной поворачивает
голову, открыл глаза...» Впервые в
истории войн по одну сторону фронта
делалось все, чтобы убить человека, а по
другую — чтобы его воскресить.
После войны при лаборатории Не-
говского возникает первая в мире
бригада медиков-реаниматоров,
которая спешит по срочному вызову в
больницы Москвы. Опыт
первопроходцев начинает увлекать молодых
врачей-энтузиастов из других
городов, и Минздрав СССР в 1952 году
издает первую инструкцию по
выведению людей из состояния
клинической смерти. В том же году Неговский
и две его сотрудницы М.С.Гаевская и
Е.М.Смиренская получают
Сталинскую премию.
Но здравоохранение огромной
державы не могло рассчитывать на
усилия горстки врачей-энтузиастов, и в
1958 году приказом министра
здравоохранения в клиниках СССР
начинают создавать отделения
реанимации. Координирование такой непро-
30
стой работы возложили на
лабораторию Неговского. В итоге всего за два
десятилетия в стране была создана
новая отрасль медицины, названная
ее создателями «реаниматологией».
Однако по мере того как кабинеты
интенсивной терапии и реанимации
становились обязательным атрибутом
любой больницы, в головах
некоторых чиновников от медицины стал
возникать вопрос: а теперь-то зачем
нужна научная лаборатория? Не пора
ли ее сократить, как пресловутого
«мавра» в известном водевиле. И
сократили бы, не сумей В.Н.Неговский
доказать, что успех реанимации
зависит не только от искусства врача,
но и от знания тончайших, вплоть до
уровня клеток и молекул, механизмов
умирания и оживления. В результате
скрупулезных исследований эти
механизмы были выявлены и сведены к
общему знаменателю под названием
«постреанимационная болезнь».
Постреанимационная
болезнь
Суть ее сводится к двум моментам. При
падении артериального давления (в
результате либо ослабления работы
сердца, либо кровопотери) включается так
называемый механизм централизации
кровотока. Кровь в организме
перераспределяется за счет мышц, печени и
почек в пользу сердца и мозга. В
результате два наиболее уязвимых органа
на какой-то срок застрахованы от
недостатка кислорода и глюкозы. Но когда
период шокового состояния
затягивается, обескровленные почки и печень
выходят из строя и выживший пациент
погибает от внутренней интоксикации.
Вторая опасность подстерегает
больного, когда централизация кровотока
оказывается недостаточной (либо
просто не происходит из-за остановки
сердца). При этом часть нейронов мозга
может погибнуть, и оживленный
пациент в лучшем случае будет страдать
забывчивостью, а в худшем —
превратится в умственного инвалида.
Возможен даже крайний вариант — смерть
мозга, когда сердце оживленного
работает нормально, но сам он
подключен к аппарату искусственного дыхания.
В таком состоянии несчастный может
находиться годами, но из-за гибели
большей части нервных клеток полная
реанимация уже невозможна.
Вот почему врач-реаниматор
дифференцированно подходит к каждому
пациенту и, буквально по минутам
отслеживая его состояние, вводит больному
те или иные медикаменты. Например,
в первые часы ожившему пациенту
вводят препараты, снижающие
метаболические процессы в мозге, которые
предохраняют еще не окрепшие нервные
клетки от чрезмерной активации. Очень
«И зверей как братьев наших
меньших»... тоже оживлял

важно защитить клеточные мембраны
от кислорода, который при некоторых
состояниях больного интенсивно
переходит в радикальную форму, буквально
дырявящую нейроны. Чтобы
предотвратить это, пациентам дают антиокси-
данты.
Это всего два примера. На самом же
деле больного, выплывающего из
смертельного омута, подстерегает гораздо
больше подводных камней
постреанимационной болезни.
Импульс жизни
Что представляет собой процедура
оживления в наше время?
Остановившееся дыхание запускают
теперь не с помощью средневековых
мехов, а аппаратами искусственного
дыхания. Работу остановишегося сердца
также восстанавливают теперь не
посредством нагнетания крови, а
дефибриллятором — мощным разрядным
устройством, подающим на сердце (через
кожу интактной грудной клетки) 25-
амперный двухфазный электрический
импульс Гурвича. (Н.Л.Гурвич,
изобретатель первых дефибрилляторов,
появившихся в нашей стране в 50-е годы, тоже
выходец из лаборатории В.Н.Неговско-
го.) Из последних разработок теперь уже
Института реаниматологии можно
отметить внедрение в клинику заменителя
донорской крови — перфторана (о перфто-
ране, или «голубой крови», см. «Химию и
жизнь», № 7 и 8, 1998 г.).
Весьма перспективны способы
гипотермии мозга — быстрого снижения
температуры мозга до 11°С. Однако
финансовые трудности вынудили
приостановить отечественные исследования
в этой области. В США эти работы
продолжили, и там в каретах «скорой
помощи» уже стоят аппараты
искусственного кровообращения, через которые
организм пострадавшего (в основном
мозг и сердце) охлаждают до 10
градусов. В таких условиях пациентов
удавалось оживить даже после
часового отсутствия кровотока.
А теперь вопрос: кто из читателей
до прочтения всего
вышеизложенного знал об акдемике РАМН и члене
Французской, Словенской и Познан-
ской академий, кавалере орденов
Ленина, Красной Звезды, Трудового
Красного Знамени, обладателе
уникального медицинского титула Падре
реанимационе и прочая и прочая
Владимире Неговском?
Между тем Владимир Александрович
жив и здоров и, наверное, не очень
переживает о «неблагодарности челове-
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ НАУКИ
чества». Ибо ему выпало редкое
счастье: еще мальчишкой он поставил
перед собой цель, всю жизнь шел к ней и
добился ее исполнения. Пожелаем же
и мы ему здоровья, многих лет жизни и
новых талантливых учеников!
Жизнь до жизни?
А ПОЧЕМУ БЫ И НЕТ?
Д
ля полного оживления мозга при обычной температуре необходимо, чтобы
процесс реанимации был запущен не позже, чем через 5 — 8 минут после
последнего удара сердца. Правда, если неудачливый купальщик пойдет ко дну в очень
холодной воде, то шансы на его возвращение к жизни увеличиваются вдвое-
втрое. Рассказывают, что замерзших охотников удавалось оживлять через
несколько суток после смерти. Однако все эти случаи скорее исключения, чем
правило. Реаниматоры и парамедики (специально обученные пожарные и
полицейские) ориентируются примерно на 8 минут. Есть у обозначенного рокового
интервала и свое медицинское название — «клиническая смерть». Хотя пра-
вильнеее назвать этот отрезок времени «клинической жизнью».
Почему? Ведь сердце не бьется, датчики электрических процессов в мозгу
пишет прямую линию, дыхание отсутствует. Дело в том, что даже при этом
человек в течение нескольких минут продолжает мыслить. А согласно правилу
Декарта, которое пока никто не оспаривает, «Я мыслю — следовательно,
существую». Что же ощущает, о чем думает умерший?
На основании свидетельств, собранных американским психиатром Р.Моуди
от сотен оживленных людей, можно представить себе следующую
обобщенную картину. Вначале усопший как бы отделяется от тела и начинает видеть
себя со стороны. В современных фильмах подобный сюжет уже неоднократно
прокручивали и это вовсе не выдумка сценаристов. После остановки дыхания
душа взмывает под потолок операционной и оттуда наблюдает за
манипуляциями врачей над бренным телом. Затем перестает биться сердце, и душа
устремляется в полет по длинному тоннелю, выходящему на ярко-зеленый
луг. Теплый свет льется со всех сторон, душе хорошо и спокойно. Вдали за
рекой толпятся умершие родственники и знакомые. Душа движется к реке, а в
зто время перед ее взором прокручиваются в обратном порядке картинки
прожитой жизни: 40 лет, 39... 10... 5...
Все, «фильм» вернулся к своему началу, сейчас пойдут титры и название. И
вот тут наступает момент, когда со стороны реки к душе подходит кто-то из
давно умерших родственников и, преградив дорогу, начинает ласково
увещевать: «Не ходи дальше. Возвращайся обратно, тебе еще надо достроить дачу
и посадить яблоню».
И душа опять стремительно летит по тоннелю, снова потолок знакомой
операционной, стремительное падение вниз. Адская боль во всем теле, бешено
колотится сердце, из груди рвется отчаянный крик... Это и есть начало жизни
после жизни.
Впрочем, все зто хорошо известно, и, наверное, не стоило бы писать про
это еще раз. Если бы не один вопрос, которым, кажется, еще никто не
задавался. Вопрос такой: отчего так отчаянно кричит новорожденный?
Валерий Сергеев
31

Может ли самец
стать матерью?
ют ja - у i iK r -Л»г' -" и i * е я("'л.
кс ч< >и о^,. зам( j „,и ia цр^ ^.«ченное г;, ,., ,, * , . „-«ц.^тозои"" *
< — е'и 3 i ^ "с
Этот вопрос звучит нелепо только на
первый взгляд. Известно, что у
многих видов животных, причем далеко
не примитивных — рыб, лягушек,
ящериц, возможно размножение без участия
самцов — партеногенез. Яйцеклетка этих
организмов (то есть икринка или яйцо,
отложенное самкой) содержит не половинный, как
обычно, а полный набор хромосом, и роль
сперматозоида сводится лишь к тому, чтобы
активировать ее. При партеногенезе никакой
генетической информации от организма
самца в яйцеклетку не поступает, а потому ее
могут активировать сперматозоиды
близкородственных видов животных; иногда это
происходит под влиянием физических,
химических или даже механических воздействий
окружающей среды. Будучи уникальным
образованием со сложной структурой и запасом
питательных веществ, яйцеклетка
развивается во взрослый организм без всяких проблем.
И хотя многие ученые мужи уверяют, что
такой способ размножения бесперспективен и
вырождение тех форм организмов, которые
размножаются партеногенетически,
неизбежно, серебряные караси в наших прудах не
переводятся — а ведь иногда это сплошь самки!
Самцы в естественных условиях
размножаться самостоятельно не могут.
Сперматозоид, кроме набора хромосом, более ничего
существенного не содержит, и даже
энергетического запаса ему хватает всего лишь на
несколько минут движения. Но если в
эксперименте разрушить ядро яйцеклетки, не
повредив всего остального, и затем ввести в
нее хромосомы, содержащиеся в двух
сперматозоидах, такая яйцеклетка вполне
способна развиться во взрослый организм. Она даст
начало особи, которая будет обязана отцу
почти всей своей наследственной
информацией, а от матери получит лишь немного мито-
хондриальной ДНК. Описанное явление
впервые наблюдал в конце 50-х годов известный
советский ученый Б.Л. Астауров в своем
эксперименте на тутовом шелкопряде; оно
получило название «андрогенез». Но самым
интересным оказалось то, что самка — донор
яйцеклеток, необязательно должна
принадлежать к тому же виду, что и самец, — доста-
Tej С- 5<а
точно, чтобы виды были
близкородственными. Видовую принадлежность определяла ДНК
ядра, и вполне полноценные и даже
способные к размножению шелкопряды, полученные
путем андрогенеза, во всем походили на своих
отцов.
В свое время этот факт стал важным
свидетельством в пользу хромосомной теории
наследственности, а недавно андрогенезу
нашли и практическое применение. Несколько
лет назад ученые, обеспокоенные
состоянием окружающей среды, решили собирать и
хранить при низкой температуре половые
клетки редких и исчезающих видов животных
и растений —до того момента, когда удастся
восстановить условия, пригодные для
обитания вида в природе. Были созданы
генетические банки, начался энергичный сбор
материала, но тут оказалось, что яйцеклетки с
их сложной структурой не выносят
замораживания, и сохранить в жидком азоте
удается только сперматозоиды.
Вот тут-то и пригодились труды академика
Астаурова. Специалисты из основанного им
Института биологии развития и ВНИИ
пресноводного рыбного хозяйства предложили
восстанавливать исчезнувшие виды методом
андрогенеза, используя хранящиеся в
генетических банках сперматозоиды, а
яйцеклетку брать от самок близкородственного вида.
Свой эксперимент они впервые выполнили на
позвоночных, взяв в качестве объекта
исследований осетровых рыб. Опыт оказался
успешным — из лишенных ядра икринок
севрюги, в каждую из которых проникло по два
сперматозоида белуги, вылупились
нормальные личинки. Причем, как и ожидали
исследователи, гибрид в возрасте полутора
месяцев, когда опыт был остановлен, по своим
морфологическим признакам ничем не
отличался от белуги того же возраста.
Это, конечно, только первый, но настолько
важный шаг в разработке технологии
восстановления исчезнувших видов, что идея о
восстановлении мамонта, высказанная недавно
в журнале «Химия и жизнь — XXI век» (№ 4,
1999), уже не кажется совершенно
фантастической.
А.Шеховцов

под микроскопом:
катастрофа
или
надежда?
Кандидат
медицинских наук
А.М.Несветов,
Московский
городской
центр онкологии
Общеизвестная фактология
Рак (в общем виде —
злокачественное новообразование) — болезнь не
только человека. Рак поражает все
живое — он был всегда и будет до
тех пор, пока существует жизнь на
Земле.
В принципе — это опухолевый
процесс, а опухоль — результат
неуправляемого деления клеток той или иной
ткани организма. Обычно
размножение любых клеток прекращается, как
только их количество в конкретном
органе становится достаточным, то
есть достигает строго определенной
величины. С этого момента клетки,
получив команду, начинают дружно
созревать — дифференцироваться,
иначе говоря, превращаться в
узкоспециализированные элементы
организма. Зрелые клетки формируют
единый коллектив — сообщество, или
рабочую ткань: мышечную, нервную,
костную, жировую, соединительную,
эпителиальную и так далее.
Опухолевая ткань, в отличие от
нормальной, состоит из клеток,
частично или полностью утративших
способность созревать и тем самым
становиться необходимыми организму —
выполнять определенную, жизненно
важную функцию. Утеря такой
способности автоматически снимает запрет
на деление, и бесконечно
размножающаяся, неорганизованная, ни на что
полезное не способная «дикая»
клеточная масса вынуждена ради
выживания захватывать все новые и новые
территории родного организма — по
сути, вести захватническую войну со
своей собственной родиной.
Особенно часто опухолевую
трансформацию претерпевают ткани,
состоящие из короткоживущих, быстро-
сменяющихся клеток, где процесс
воспроизводства — рядовое явление.
Эпителиальная ткань — одна из них.
Эпителий формирует кожный покров
(эпидермис) всех слизистых
оболочек (дыхательных путей,
пищеварительного тракта, мочеполовых
органов и так далее), мелких,
разбросанных по всему организму экзокринных
и эндокринных желез, а также
крупных желез и железистоподобных
органов. Большинство злокачественных
опухолей возникает из эпителия. Вот
они и носят название «рак».
Рак отличается от других
новообразований тем, что кроме
эпителиальной части имеет в своем составе еще
и соединительнотканную основу, то
«Рак на месте»:
уродливые, незрелые
раковые клетки
замещают только
эпителиальный пласт;
инвазия отсутствует
есть на самом деле состоит из двух
тканей: опухолевой и
соединительной. Соединительнотканная основа
любого нормального органа служит
для его питания, снабжения
кислородом, а кроме того, выполняет
опорную, или каркасную, функцию.
То же и при раке: с помощью
соединительной основы он
обеспечивает себе питание и поддержку —
поддержку в прямом смысле этого слова.
Все эти факты в медицине
общеизвестны. Речь о другом. Вопреки
существующим представлениям, в
динамике опухолевого роста не все
так прямолинейно, однозначно и...
неотвратимо. Да, раковый процесс —
вовсе не математическая прогрессия.
Однако по порядку.
Стоп-кадры
раковой хроники
Сегодня морфологическими
методами исследовано более 9000 опухолей
разных органов человека. Каждый из
исследованных под микроскопом
образцов раковой ткани можно
рассматривать как своеобразный стоп-кадр
в постоянно меняющейся картине
опухолевого роста. Из многих тысяч
гистологических препаратов, этих
своеобразных «моментальных
снимков», как бы складывается
кинохроника событий — от зарождения рака
до его генерализации,
распространения. Или, как оказалось, — не
удивляйтесь! — до его регрессии,
угасания. Или (что уж вовсе покажется
невероятным) до его созревания почти
до нормальной, здоровой ткани.
В первых кадрах нашей хроники
видно, как в обычных эпителиальных
структурах появляются группки
раковых клеток, которые постепенно
замещают собой эти структуры, но покуда
не выходят за их пределы. Такая
опухоль называется cancer in situ — «рак
на месте» (рис. 1). В подобном
состоянии он может существовать
некоторое время, а затем созревать,
или исчезать, или прорваться через
33

отграничивающую эпидермис
мембрану в окружающую ткань. Прорыв
происходит на отдельных узких
участках ракового пласта и знаменует
собой новый этап развития
опухолевого процесса — инвазию, или
вторжение. Это — начало раковой агрессии.
Вот ее картина. Маленькие отряды
раковых клеток отрываются от
основного их скопления и как бы
протискиваются в щели родительской
ткани. Они пролезают в узкие
пространства вокруг кровеносных сосудов,
нервных стволов и других
коммуникаций, раздвигают волокна
соединительной ткани, растворяют
окружающую основу тканей, занимая все
новые и новые территории или
оттесняя нормальную ткань (рис. 2). Как
заправские террористы, клетки
опухоли захватывают транспортные пути
(лимфатические и кровеносные
сосуды) и региональные лимфоузлы
(«местные отделы милиции»). Овладев
коммуникациями, раковые клетки
приобретают способность
беспрепятственно распространяться по
всему организму, достигая самых
удаленных его уголков. Это и есть мета-
стазирование.
Но и на этого монстра находится
управа. Дело в том, что быстро
растущий, стремительно увеличивающий
свою массу рак в конце концов
лишается «довольствия». Тут никакие
ресурсы, никакой «бюджет»
организма не выдержит (ведь рак питается
за счет собственного организма). И
результат: опухоль погибает, чаще
частично, реже — почти полностью.
Или другой вариант. Рак растет
настолько быстро, что не успевает
строить не только структуры, выдающие
его родственные связи с исходной
тканью, но и необходимую ему
основу для выживания. Он спешит, ему
некогда. На эмоционального
наблюдателя такая опухоль производит
жутковатое впечатление своей дикой
необузданностью и
неорганизованностью. Она стремительно увеличивает
свою массу и занятую территорию.
Кажется, еще немного, и наступит
конец, но не тут-то было. Картинка
под микроскопом меняется прямо на
глазах. Рак начинает
организовываться, приобретает более
«цивилизованный» вид и становится похожим на
нормальную, то есть исходную, ткань.
Это бесспорное свидетельство
замедления роста опухоли (рис. 3).
Раковый узел окружается
(блокируется) фиброзной
(соединительнотканной) капсулой или широким лимфо-
цитным валом, которые препятствуют
распространению опухоли за их
пределы. Наступает стабилизация — если
хотите, стагнация. Рак коренным
образом меняет свое биологическое
поведение: он теряет агрессивность и
потому получает взамен шанс выжить.
Но и это еще не все. Смена биоло-
Агрессивный тип рака
желудка. Начало инвазии.
Клеточная и тканевая
незрелость: отсутствие
структур, имитирующих
материнскую ткань
гического поведения опухоли может
сопровождаться и такой картинкой
под микроскопом. Раковые клетки
бледнеют, теряют ядерное вещество,
превращаются в тени, в осколки.
Мертвые клетки окружены, а ткань
буквально нашпигована лейкоцитами,
целыми и распавшимися (гнойными
тельцами), лимфоцитами, макрофагами и
другими клетками — бойцами
иммунной системы (рис. 4 и 5). В других
случаях опухолевые элементы
трансформируются в беспомощные
слизистые шарики, плавающие в озерах
слизи (рис. 6). Или (еще один
вариант) опухоль замещается фиброзной
тканью, в которой едва различимы
разрозненные, разбросанные и
деформированные раковые клетки.
Делящихся клеток нет. Инвазии и
других проявлений агрессивности
заметить не удается. Не рак, а сплошная
разруха, как после бомбежки. Это и
есть регрессия опухоли.
Отметим, что гибнут прежде всего
самые подвижные фрагменты рака,
его «передовые отряды»,
расположенные во фронтальной зоне, то есть в
зоне соприкосновения с окружающей
тканью.
Ну и что следует из
представленной выше картины? Рак может
исчезнуть сам по себе? Насколько это
типично? Да, регрессивные изменения в
опухоли в том или ином масштабе —
явление обычное. Однако такие
изменения редко принимают тотальный
характер. Даже при обширной гибели

Регрессивный рак.
Осколки раковых
комплексов
в озерах слизи
злокачественной опухоли в ней
остаются активные участки, способные при
некоторых условиях послужить
источником ее дальнейшего роста и
генерализации.
И тем не менее. Атакованный
клетками иммунной системы и опутанный
соединительнотканными петлями рак,
оставаясь жизнеспособным,
действительно теряет активность, рост его
прекращается, он как бы
консервируется, переходит в латентное
состояние. Любопытно, что
микроскопическая картина спонтанно разрушенного
рака поразительно напоминает
опухоль, подвергшуюся эффективному
облучению или химиотерапевтическо-
му воздействию.
Таким образом, рак сам по себе
может остановиться в своем
развитии как на стадии in situ, так и на
любой другой, более развитой,
оставаясь некоторое (долгое или
короткое) время неактивным. Патологи
разных стран наблюдали подобные
разрушенные, «перегоревшие»,
законсервированные формы рака при
вскрытиях в качестве находки. Эти
раки, по-видимому, никак не
проявляли себя при жизни и поэтому не
были диагностированы.
А счастье было
так возможно!
Торжество при виде поверженной
опухоли оказывается не слишком про-
rv. .* vV-^« , .
D
ЗДОРОВЬЕ
должительным. Наступает момент, и
ее биологический ритм вновь круто
меняется. Рак активизируется,
теряет признаки родительской дифферен-
цировки и начинает энергично расти,
опять превращаясь в незрелую,
увеличивающуюся клеточную массу.
Смена активности происходит во всем
массиве опухоли не одномоментно, а
плавно, постепенно. Это обстоятельство
объясняет удивительное структурное
разнообразие рака, появление в нем
различных переходных форм.
В близких друг другу участках
одной и той же злокачественной
опухоли можно видеть и рак in situ, и
активное клеточное деление с
инвазией, и зону покоя, и разрушение. Все
зыбко, неустойчиво, противоречиво и
непримиримо (как в наш
постперестроечный переходный период). Все
перемешано: энергия агрессивного
роста, стагнация и распад.
Да, реальная микроскопическая
картина рака настолько пестра и
динамична, что с трудом поддается
оценке. Немного воображения, и
перед наблюдателем — поле боя:
извивающаяся «линия фрота» с
прорывами раковых комплексов через линию
обороны (лимфоцитный вал,
фиброзную капсулу), глубокие рейды клеток
иммунной защиты в тылы врага
(опухолевого узла) с отсечением от него
фрагментов, окружением и
уничтожением их, отражение раковой атаки и
так далее. И невозможно понять, чем
все это закончится: выздоровлением
или, наоборот, смертью.
Следует заметить, что потеря
раком активности с остановкой его
роста может наступить для конкретного
больного поздно, когда опухоль
достигла таких размеров, что закрыла
собой просвет полого органа
(кишки, бронха, желудка), вызвав так
называемый обструктивный синдром —
кишечную непроходимость или
механическую желтуху. Рак уже не растет,
он распадается, а человеку
необходима срочная операция.
И потому, наблюдая все это,
возникает законный вопрос: в чем же причина
смены биологического ритма опухоли?
Однозначного ответа на него нет,
но роль иммунной системы в такой
нестабильности очевидна. Об этом
говорит хотя бы микроскопическая
картина регрессивного рака, в
разрушении которого непосредственное
участие принимают рабочие клетки
иммунной системы — киллеры.
Еще одно указание на это: рак
активизируется в глубокой старости,
когда защитные реакции значительно
слабеют из-за возрастной инволюции
органов иммунитета — вилочковой
железы, лимфатических образований.
Далее. В период эпидемий
вирусных инфекций наблюдается резкий
подъем и онкологических
заболеваний. Причина этого явления
известна: гриппозный вирус тормозит
иммунные реакции организма. Тормозят
эти реакции также многие
токсические соединения, радиационное
воздействие и другие канцерогены.
Более того, экспериментально
доказано, что удаление иммуннокомпетент-
ных органов (той же вилочковой
железы) у новорожденных животных
почти неизбежно ведет к развитию у них
злокачественных опухолей.
Но иммунная система организма в
случае развития рака может сыграть
не только против человека, но и за
него. О ее роли в случае регрессии
35

опухоли мы уже говорили. А вот и
другие факты. Иммунную систему
онкологического больного может
стимулировать — что бы вы думали! —
присоединившееся воспаление в
опухолевой ткани, которое вызвано
бактериальной инфекцией. Так,
инфицирование опухоли происходит, в
частности, при разрушении растущим раком
целостности защитной слизистой
оболочки или кожных покровов.
И еще. Быстрорастущая
агрессивная злокачественная опухоль не
успевает строить себе
соединительнотканную основу и сосуды. Из-за
отсутствия транспортных коммуникаций
опухолевая ткань не получает
строительный материал и кислород. Вот
поэтому участки рака подвергаются
омертвлению — инфаркту. А мертвая
ткань сама по себе является мощным
неспецифическим антигенным
стимулятором защитных (иммунных)
реакций организма.
Таким образом, биологическую
изменчивость рака можно хотя бы
отчасти объяснить состоянием
иммунной системы каждого конкретного
человека в строго определенный
период его жизни. Однако дело не только
в ней. Не последнюю роль в
биологической драме под названием
«злокачественная опухоль» играет
активность онкогенов нашего родного
генома, их экспрессия или, наоборот,
репрессия. Но это уже отдельный
разговор.
Главные вопросы:
когда и чем
Сначала подведем итоги. Вот они.
1. Смена биологического состояния
растущего рака — естественная
форма его существования.
2. Основными критериями
агрессивной опухоли служит ее быстрый
рост со стремительным увеличением
клеточной массы и способность
захватывать новые территории.
3. Рак способен не только
постоянно прогрессировать, прорастая,
разрушая ткани и метастазируя, но и
созревать почти до нормальных
структур, а также распадаться и
гибнуть. При этом, становясь
неактивным, он прекращает рост и
переходит в латентное состояние.
4. Разрушение опухоли на
небольших участках — явление постоянное.
5. Временное или полное
самоизлечение от рака возможно, но
частота этого явления среди
онкологических больных до сих пор неизвестна.
6. Регрессия рака происходит при
участии иммунной системы организма.
7. К важнейшим методам
воздействия на рак, в дополнение к
хирургическому, относятся иммунностимулиру-
ющая терапия и радиохимиотерапия.
Эта последняя, в частности, вызывая
некроз опухоли, также стимулирует
неспецифические иммунные реакции.
Итак, что нам могут дать эти
положения? Согласитесь, понимание сути
явления, в данном случае — сути
болезни, с которой с таким
дорогостоящим упорством и непримиримостью
борется онкология, дело не лишнее.
Не правда ли, прежде чем воевать,
полезно изучить противника,
разведать варианты его поведения,
возможности и тактику его боевых
действий? Иначе можно навредить
отнюдь не противнику, а самому себе.
Более конкретно. При выборе
схемы лучевой терапии или
химиотерапии, перед их началом и по ходу
лечения, необходимо следить за
динамикой развития опухоли, учитывать
эту динамику, прибегая к
повторному взятию биопсий и цитологических
мазков. Если этого не делать, то
легко пропустить момент, когда лечение
из пособия больному превращается
в его противоположность, в
смертельно опасное занятие.
И в заключение — несколько общих
соображений.
Агрессивность — явление
общебиологическое, характерное для разных
уровней, от вирусов до биосообществ.
Оно, это явление, использует похожие
приемы и порождается однородными
причинами, суть которых —
нарушение равновесия между
воспроизводством, его востребованностью и
ресурсами, необходимыми для
существования. Можно сказать и короче:
агрессия — это борьба с
конкурентами за ресурсы.
Но это на уровне внешнего
проявления, а что внутри? А внутри —
геном. В геноме заложен план
развития организма, но там же
содержится программа его постепенного
разрушения и гибели. Злокачественная
опухоль — один из важнейших
механизмов, который используется
наследственным аппаратом для
реализации программы самоуничтожения.
Естественная смерть закончившего
свой жизненный цикл организма —
это, по сути, прополка биологической
системы, расчистка места для
следующих поколений, что есть
необходимое условие продолжения жизни
рода, вида, семейства.
Все это так, и тем не менее...
Программа генома не столь жестка, как
может показаться. Она подвижна,
гибка, предусматривает варианты.
Варианты реализуются в каждом
конкретном организме по-разному и в
различные сроки, в зависимости от
жизненных обстоятельств и условий
внешней среды. Эти обстоятельства и
внешние условия влияют как на состояние
отдельных генов (их экспрессию или
репрессию), так и на активность
иммунной системы, до поры до
времени сдерживающей возникновение и
развитие смертоносной
злокачественной опухоли и других, не менее
серьезных заболеваний.
Так вот: механизм сдерживания рака
можно разглядеть под микроскопом. А
разглядев, понять, когда, на каком
этапе эволюции опухоли пора
воздействовать на организм, чтобы раковую
агрессию перевести в регрессию. Чем
воздействовать — вопрос второй и не
менее значимый, чем первый (когда).
Кое о чем мы упомянули: это — им-
мунностимуляция, радио- и
химиотерапия. Можно не сомневаться, что на
очереди в онкологии — новые методы.
Но, повторим, помимо «чем лечить»,
необходимо четко понимать — когда.
36

Г v
и жизнь XXI век
Ежемесячный
чяучнп популярный
А
ых
7\
<JL Is \,з-±ж
•7Л.
ЬСТВО В
,(&!^^до6в пер,
1ЭД$ваГВ9 20 а
Факс 933 59 21Г -

Технология получения трансгенных растений,
\t\Ifr
Выделение
бактерий (посев
на питательную
среду)
Отбор колоний
по внешнему виду
под микроскопом
Личинка, погибшая
от энтомотоксина В. t
Личинки колорадского жука
на картофеле. На листьях
присутствуют бактерии
Bacillus thuringiensis (B.t.)
с кристаллами энтомотоксина
Колонии бактерий B.t
в чашке Петри. Каждая
колония образовалась
из одной клетки В. t
О
Обработка
| плазмиды
рестриктирующей
эндонуклеазой
Плазмида B.t
с геном
энтомотоксина
(показан
красным цветом)
Г ~^
Растение,
выращенное
в стерильных
условиях
Агробактерии
с Ti-плазмидами,
содержащими
селективный ген
и ген энтомотоксина
( )
Фрагменты
плазмиды B.t
оо
ии
Лигирование
(добавление
лигазы)
Добавление плазмиды,
обработанной
той же рестриктирующей
эндонуклеазой,
что и плазмида B.t,
для клонирования
в клетках Ecoli
оо
оо
Рекомбинантные
плазмиды
с фрагментами
плазмиды B.t
Трансформация
клеток Е.соИ.
Трансформация
растительных клеток:
кусочки растения
(экспланты) культивируют
с агробактериями.
Во время совместного
культивирования часть
Ti-плаэмиды переносится
в геном растения
ДНК растения
со встроившимися
в нее геном
энтомотоксина
и селективным
геном
Словарь
Агробактерии — почвенные бактерии, природные генные инженеры.
Умеют встраивать свои гены в геном двудольных растений. Эти гены
расположены в определенной области Ti-плазмиды агробактерии,
которая переносится в геном растений. Ученые «обманывают» бактерию,
заменяя часть ее генов на те, которые хотят ввести в растение.
Бактерии Bacillus thuringiensis широко распространены в природе.
Вырабатывают кристаллы белкового токсина против насекомых (энто-
Растительные экспланты после
трансформации агробактериями
регенерируют на среде с фитогормонами
и антибиотиками. Антибиотик канамицин
позволяет отбирать трансформированные
экспланты, в клетках которых работает
ген устойчивости к канамицину. Другой
антибиотик добавляют в среду для того,
чтобы избавиться от уже не нужных
агробактерии
мотоксина). Токсин, поражающий личинок колорадского жука, активен
в кишечнике личинок и неактивен во внешней среде и в желудочно-
кишечном тракте млекопитающих. Энтомотоксин благодаря
неповторимой форме молекулы поражает только определенные виды насекомых.
Его давно применяют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями.
Банк генов — набор клонированных генов организма.
Клонирование фрагмента ДНК — встраивание фрагмента ДНК в ге~

История
1865 г. Грегор
Мендель (Австро-
Венгрия) установил
основные законы
наследственности.
1669 г. Иоганн
Фридрих Миш ер
(Швейцария) открыл
в ядрах клеток
нуклеиновые кислоты.
1927 г. Николай
Константинович
Кольцов (Советский
Союз) предположил,
что молекулы
биополимеров,
входящие в хромосомы,
могут служить
матрицами для
воспроизводства таких
же молекул.
1944 г. Освальд
Теодор Эвери и его
сотрудники Мак-Леод
и Мак-Карти (США)
ввели в клетку бактерии
ДНК и доказали, что она
служит носителем
наследственной
информации.
1953 г. Фрэнсис Крик
(Великобритания) и
Джеймс Уотсон (США)
показали, как
биологическая функция
ДНК (воспроизводство,
копирование и передача
наследственной
информации)
обусловлена
ее пространственным
строением
и химическим
составом.
Грегор
Мендель
Николай
Константинович
Кольцов
Фрэнсис Крик (слева)
и Джеймс Уотсон (справа)
1954 - 1967 гг.
Исследователи
сформулировали идею генетического кода,
расшифровали его и доказали,
что генетический код един для
всех организмов.
1970-е гг.
Ученые открыли ферменты,
необходимые для генной
инженерии: рестриктазы, л и газу,
обратную транскриптазу (ревертазу);
научились выделять гены и
синтезировать их химически,
расшифровывать их первичную
структуру, вводить в живые
клетки и вставлять в геном клеток.
1983
Группы из компании Монсанто,
из Гентского государственного
университета (Бельгия) под
руководством М. ван Монтегю, из
Института растениеводства им.
Макса Планка в Кельне
(Германия) под руководством
Дж.Шелла, из Вашингтонского
университета создали первые
трансгенные растения.
1992 г.
В Китае начали промышленно
выращивать трансгенный табак,
устойчивый к насекомым.
1994 г.
В США зарегистрировали
первое трансгенное растение,
предназначенное для употребления в
пищу, — помидор «Флавр-Савр»
с замедленным созреванием.
1999 г.
Получены трансгенные
растения более чем 120 видов.
Промышленно трансгенные
растения выращивают в 11 странах на
общей площади 39.9 млн.
гектаров (исключая Китай).

Трансгенные
растения —
ответ на проблемы,
стоящие перед человечеством
— Многим жителям Земли не хватает продовольствия.
800 миллионов человек ежедневно страдают от
недоедания.
— Часть урожая пропадает из-за болезней, вызванных
патогенными грибами, вирусами, бактериями, а также из-
за сорняков и насекомых-вредителей.
— Питание людей не всегда полноценно. В
развивающихся странах в пище бывает мало белка, из-за этого
замедляется физическое и умственное развитие. В
развитых странах жители иногда испытывают недостаток
витаминов и ненасыщенных жирных кислот,
микроэлементов, растительных волокон.
— Для защиты культурных растений от сорняков,
болезней и насекомых-вредителей приходится применять
пестициды. Их производство и использование наносят вред
здоровью рабочих и фермеров, приводят к загрязнению
почвы и воды, гибели полезных насекомых и других
животных.
— Населению Земли нужно все больше растительных
волокон для изготовления одежды и тканей и для других
нужд.
1900 1*М 2*0
Рост населения Земли
Табак, устойчивый
к вирусу
Табак, пораженный
вирусом
Использование трансгенных растений
позволит решить эти и многие другие
проблемы
— Растения, устойчивые к болезням, позволят собирать большие урожаи,
снизить стоимость продукции, применять меньше фунгицидов.
— Растения, устойчивые к усовершенствованным гербицидам, позволят вно
сить зти химикаты в меньших количествах, меньше подвергать рабочих и ферме
ров их действию. Такие гербициды быстрее разлагаются в почве и наносят мень
ший вред окружающей среде.
— Растения, устойчивые к насекомым-вредителям, позволят отказаться от и с
пользования инсектицидов, вредных для людей и окружающей среды.
— Растения с улучшенными пищевыми и технологическими
свойствами позволят создать более полноценную и сбалансированную
пищу. Новые растения будут содержать больше витаминов,
незаменимых аминокислот, ненасыщенных жирных кислот и других
полезных веществ.
— Генные инженеры смогут уменьшить выработку и содержание
естественных токсинов и других нежелательных веществ в
растениях.
— Овощи и фрукты с замедленным созреванием можно будет с
меньшими потерями перевозить на далекие расстояния.
— Растения-вакцины помогут предотвращать болезни.
— С помощью растений можно будет производить лекарства.

Трансгенные растения
сегодня
Сейчас трансгенные растения промышленно выращивают в США, Аргентине, Канаде,
Австралии, Китае, Мексике, Испании, Франции, Южной Африке, Португалии, Румынии.
Особенно важно использовать трансгенные растения в странах Азии и Африки, где наиболее
велики потери урожая от сорняков, болезней и вредителей и в то же время больше всего не
хватает продовольствия.
Велико будущее трансгенных растений для России, где сельское хозяйство приходится вести в
сложных климатических условиях, с применением удобрений и пестицидов. Используя меньше
химических средств защиты растений, можно будет выращивать безопасные для здоровья
продукты. Технология создания трансгенных растений будет использоваться в нашей стране наряду
с традиционными методами селекции.
Специалисты
считают,
что из 424
миллионов гектаров
земли, пригодной
для земледелия,
под трансгенные
растения можно
отвести
177 миллионов.
Из них засеяно
пока только 15%-
39,9
1999
27,8
1998
11,0
1997
Площади под
трансгенными
растениями,
не считая Китая
1996
F
^
^
ш
О
о.
СО
Среди промышленно
выращиваемых трансгенных
растений доля устойчивых к
гербицидам составляет 71%,
устойчивых к вредителям — 22%,
устойчивых к гербицидам
и вредителям — 7%
22%
Разрешены для
коммерческого
использования
также помидоры,
тыква, табак,
папайя, свекла,
гвоздика,
цикорий, лен.
Большие надежды
ученые возлагают
на рис и пшеницу,
трансгенные
варианты которых
созданы и
проходят проверку
и процедуру
регистрации.
Основные культуры
трансгенных растений
(посевы в 1999 г.):
соя — 54%, кукуруза — 28%,
хлопок — 9%, рапс — 9%,
картофель — 0,01%
С2~8%^>
^--^кукуруэ^^ \
^_
9%
-ХЛОПОК
9%
Объем продаж трансгенных культур
^Н Год
^Н 1995
ЯЦ 1996
,^, 1997
*>^ 1998
Объем
ЙЙЕ 2000 (прогноз)
ЩШ 2005
^■2010
(прогноз)
(прогноз)
продаж
(млн. долларов)
75
235
670
1200- 1500
3000
8000
25000

Безопасность трансгенных
растений, изготовленных из них
продуктов и компонентов ii*
Введенный
в растение ген —
это участок ДНК,
а его продукт —
белок.
В желудочно-
кишечном тракте
нуклеиновые
кислоты
расщепляются
на обычные
нуклеотиды,
а белки —
на аминокислоты,
которые не могут
представлять
никакой
опасности.
i}t одукция (ус пути), полученная с лрмменг/.лем методов
гь 1 чн>ж\ грной деятельное in, дслжнл соответствовать
■»>'- п аниям j*oлогической ^еяопасност л, езнитарны*
roj,n , ^sapM&kori чнь ' it- »i ей, оия \ате }ьным требовапи-
s м государственш 'X стандарт^ в ',гсийской Федерации.
Федеральный закон
«О государственном регулировании в области
генно-инженерной деятельности», ст. 11
Во всех странах, где уже выращивают трансгенные
растения или только планируют это сделать,
созданы комиссии для их проверки и регистрации.
В России регистрацию трансгенных растений
координирует Межведомственная комиссия по проблемам
генно-инженерной деятельности, созданная Правительством
РФ в 1997 году.
Деятельность в области биотехнологий, в том числе
создание трансгенных растений, регулируют более 150
законов, постановлений и нормативных актов.
Испытания на биобезопасность
Испытания генетически измененных растений на биобезопасность
проводят специалисты из Института фитопатологии РАСХН, Института
биологической защиты растений РАСХН, Центра биоинженерии РАН. Они
изучают участки, встроенные в геном растения; проверяют, не сможет
ли введенный ген переноситься в другие организмы и будет ли
передаваться потомкам растения; смотрят, не влияет ли новый ген на поража-
емость растения болезнями и вредителями; не влияет ли трансгенное
растение на почвенную микрофлору и другие составляющие биоценоза.
Необходимый этап испытаний —
санитарно-гигиеническая экспертиза
Ее проводят специалисты Института питания
РАМН, Университета прикладной биотехнологии и
Центра биоинженерии РАН.
Они проверяют:
— одинаков ли химический состав исходных и
трансгенных растений;
— не ухудшилась ли биологическая ценность и
усвояемость приготовленных из растения
продуктов;
— не может ли растение и приготовленная из него
пища вызывать аллергию или иначе влиять на
иммунную систему;
— не окажутся ли они токсичными,
канцерогенными или мутагенными;
— не влияют ли на репродуктивные функции
животных и человека.
Только после
прохождения всех этапов
испытаний
Госсанэпиднадзор выдает

санитарно-гигиенический сертификат на
использование
растения в пищевых целях.
Для того чтобы
трансгенное растение
появилось на полях
нашей страны,
Государственная
комиссия по охране и
испытаниям селекционных
достижений заносит
его в
Государственный реестр
селекционных достижений,
допущенных к
использованию в Российской
Федерации.

устойчивых к насекомым-вредителям
-v. Г.
Отобранные бактерии
Вл. выращивают
в питательной среде
W'V--
>.
Бактерии
(светлые овальные
тельца) и кристаллы
энтомотоксина
(черные гранулы)
Выделение
из бактерий ВЛ.
плазмиды, несущей
ген энтомотоксина
Отбор клонов
Ecoli с геном
I энтомотоксина
Банк генов плазмиды ВЛ.
в клетках Ecoli.
Выделение
рекомбинантной
плазмиды
с геном
эн томотоксина
О
Клетка E.coli
с рекомбинантной
плазмидой
Ген
эн томотоксина
переносят
в Ti-плазмиду
агробактерии
Селективный
ген
Рекомбинантная
плазмида
Рекомбинантная Ti-плазмида
агробактерии. В нее встроены
ген энтомотоксина и ген,
обеспечивающий устойчивость
клеток растения к антибиотику
канамицину (селективный, или
маркерный, ген)
Отбор трансгенных
регенерирующих
растений
Отобранные растения
доращивают в камере
искусственного климата
Трансгенные
растения
не поражаются
насекомыми-
вредителями
ном живых клеток (бактерий, дрожжей и др.) для получения множества
копий исходного фрагмента. Часто для этого используют клетки
кишечной палочки Ecoli..
Лигаза — фермент, соединяющий разрезанные цепочки ДНК
Плазмида — кольцевая молекула ДНК у бактерий.
Рестриктирующие эндонуклеазы (рестриктазы) — ферменты,
расщепляющие молекулы ДНК в определенных местах.
Рекомбинантные молекулы ДНК — молекулы-химеры, части которых
взяты из разных источников и соединены в одну молекулу
Селективный (маркерный) ген — ген, благодаря которому отбирают
трансформированные экспланты.
Трансформация — введение в клетку инородной ДНК
Эксплант — кусочек ткани растения, культивируемого в стерильных
условиях для последующей регенерации.

ш
Новые растения
компании
Монсанто
Компания
Монсанто была
образована
в 1901 г.
С тех пор она
стала одной
из ведущих
мировых
компаний
на рынке
химических
продуктов для
сельского
хозяйства и
биотехнологии
1Л* ?
Картофель «Ньюлиф» не повреждается колорадским жуком
В геном картофеля «Ньюлиф» встроен ген из бактерии Bacillus thuringiensis,
который производит белок, токсичный для личинок жука. Этот белок безопасен для
человека и животных, включая полезных насекомых. В почве он разлагается за один
сезон. Новый вариант картофеля защищен также от Y-вируса (вируса мозаичности).
Сейчас сотрудники компании работают над тем, чтобы сделать картофель
«Ньюлиф» устойчивым к вирусу скручивания листьев и некоторым бактериальным
болезням, а также улучшить его состав для приготовления чипсов и картофеля-фри с
улучшенными запахом и текстурой.
Трансгенный картофель разрешен для выращивания и применения в пищу в США,
Канаде, Мексике, Японии, Румынии. Два сорта картофеля «Ньюлиф» проходят
испытания в России в соответствии с требованиями российских законов.
Соя, устойчивая к гербициду «Раундап»
«Раундап» блокирует одну из биохимических реакций растений. Введенный в сою
ген помогает обходить блокированный путь. «Раундап» действует на растение,
попадая на листья. Он прочно связывается с частицами почвы, почти не проникает в
почвенные воды, не передается по пищевым цепям и не оказывает влияния на
последующие культуры в цикле севооборота. В отличие от других гербицидов «Раундап»
достаточно применять 1-2 раза за сезон. Он малотоксичен для почвенных
животных.
Использование трансгенной сои в пищу разрешено во многих странах, в том числе
и в России.
Другие растения
компании Монсанто
Хлопок «Болгард», защищенный от насекомых-вредителей,
и хлопок, устойчивый к гербициду «Раундап».
Сахарная свекла, устойчивая к гербициду «Раундап».
Кукуруза, защищенная от кукурузного мотылька, и кукуруза,
устойчивая к гербициду «Раундап».
Помидоры с запахом и вкусом свежесорванных.
Рапс, устойчивый к гербициду «Раундап».
Ц*г

Злая
норма
рака
Доктор медицинских наук
С.С.Фейгельман
Все существующее в природе
обусловлено необходимоетью.
Аристотель
# Жогда американские астронавты впервые высадились на Луну,
if кто-то сказал нашему известному онкологу-академику: «Вот как
#V далеко шагнула космонавтика, а онкология все еще топчется
I \ на месте». — «Значит, у нас сложнее», — ответил академик.
В этом ответе — горькая истина. Организм человека —
действительно сложнейшая саморегулирующаяся
и самовосстанавливающаяся система, и ее лечением, то есть
исправлением, занимаются с древних времен, но, как правило,
не утруждают себя изучением тонкостей организации
и функционирования этой системы. А ведь в случаях ее поломок
зачастую бывает достаточным придерживаться принципа
«не вредить».
И все-таки онкологические заболевания — как факторы,
расшатывающие стабильность системы организма, — оказались
в особом положении. Вот, казалось бы, главный парадокс:
со злокачественными опухолями организм не только не борется —
наоборот, он даже как бы защищает опухоль от действия
собственной иммунной системы. Да, радио- и химиотерапия
несколько удлинили сроки выживаемости онкологических больных,
однако в целом результаты по-прежнему неудовлетворительные.
Они вынуждают врачей признать, что решение онкологической
проблемы — все-таки через теорию. Иными словами, поначалу
следует понять, зачем возникает рак, а уже затем —
почему он возникает и что при этом происходит в организме.
От вопроса «зачем?»
до крамолы — один шаг
Должно быть, нет другого раздела
науки, кроме онкологии, где уживается
такое количество теорий. Многие из них
касаются какой-либо отдельной,
безусловно важной, стороны вопроса, но вот
чтобы объять все в целом...
В принципе онкологи
придерживаются в своих теориях той же стратегии,
что и исследователи в других
областях знаний: стремятся раскрыть
механизм явления. Однако вполне
определенные, коренные различия между
живой и неживой природой диктуют иной
подход при построении теорий в
биологии или медицине по сравнению,
например, с теориями в физике или
химии. И одно из таких различий,
которое имеет значение в нашем случае,
то есть в онкологии, касается
отношения объектов живой и неживой
природы ко времени.
Принципиальные свойства объектов
неживой природы постоянны. Время не
влияет на них. Причины, которые
определяют, например, почему камень
твердый, а вода жидкая, за миллионы лет не
изменились. И исследователь,
изучающий эти явления, стремится ответить на
вопрос: каков механизм этого явления?
Заметим: вопрос «зачем?» — зачем
камень твердый, а вода жидкая? —
кажется явной нелепостью.
Другое дело — живая природа.
Сохранение жизни организма возможно
только при условии непрерывных
изменений, которые в нем происходят. В
течение жизни изменяется не только
организм — в каждом новом поколении
особи чем-то отличаются от своих
родителей, а кроме того, различаются и
между собой. Это — известное явление
изменчивости. Но вместе с ней есть и то,
что называют наследственностью:
определенные свойства передаются из
поколения в поколение в течение
многих миллионов лет. И этот консерватизм
одних признаков при постоянной
изменчивости других требует ответа на
следующие вопросы. Зачем из множества
возникающих вариантов природа
сохранила и закрепила данное конкретное
свойство организма (конкретный
признак)? В чем его биологический,
эволюционный смысл? В чем
целесообразность именно этого явления?
В общих чертах ответ на эти вопросы
дает теория Дарвина: биологический
отбор закрепляет те свойства, которые
полезны для данного вида в данное
время. Если это так (а это так), то не
задаться ли еще одним вопросом,
теперь уже почти крамольным: а не
применить ли дарвиновский постулат к
такому явлению, как возникновение
злокачественных опухолей? Ведь из того
факта, что злокачественные опухоли
возникают у всех видов животных,
следует вот что: несмотря на множество
изменений, которые происходили в
ходе эволюции живой материи,
природа сохранила механизмы
канцерогенеза на всех уровнях жизни. Сохранила!
И следовательно (вот она, крамола!),
злокачественные опухоли несут в себе
какую-то целесообразную функцию. А
стало быть, входят в систему
выживания видов.
Объяснить эту кажущуюся
парадоксальность — значит понять
биологическую, эволюционную сущность
канцерогенеза.
Онкология по Дарвину
и... по кому-то еще
Итак, в погоню за сущностью этого
парадокса.
Рассмотрим некоторые данные
экспериментальной онкологии.
Злокачественные опухоли можно
индуцировать (вызвать) в эксперименте с
помощью так называемых
канцерогенных агентов — факторов, явно
неблагоприятных для нормального суще-
37

ф
Q
Ф
С
С
Ф
X
X
X
о
ствования. Возникающие при этом
клетки отличаются от нормальных,
родительских, рядом свойств, причем эти
новые свойства закрепляются
генетически и передаются последующим
поколениям клеток.
Не странно ли? Ведь в индукции
опухолевых клеток прослеживаются
основные, принципиальные моменты
возникновения нового биологического вида.
Какие? Вот они: происхождение
опухолевых клеток от их общего
родоначальника; присутствие в опухолевых
клетках признаков, отличающихся от
таковых в клетке-родоначальнике, и
передача этих новых свойств клеточному
потомству. Одинакова и побудительная
причина возникших изменений:
неблагоприятные условия существования, к
которым происходит адаптация. А вот
и результат: особи (клетки) нового вида
приобретают определенные
преимущества. Именно так, поскольку условия,
которые для их родителей стали
неблагоприятными (воздействие
канцерогенных агентов), для измененных
потомков — теперь вполне нормальные! Эти
клетки с новыми, причем генетически
закрепленными, свойствами либо
дольше живут, либо быстрее
размножаются. И в конечном счете новый вид
оказывается способным увеличивать свою
биологическую массу по сравнению с
видом исходным. Селективное
преимущество. Всё по Дарвину!
А что происходит в уже возникших
опухолевых клетках? Как они
реагируют на токсические воздействия? Да
ничего, нормально реагируют. Вот
пример. Так называемые канцерогенные
углеводороды оказывают на
нормальные клетки явно вредное действие:
даже в очень низких дозах бензпирен
или метилхолантрен вызывают
прекращение роста и гибель нормальных
клеток в культуре тканей. А вот клетки
злокачественных опухолей,
индуцированные этими углеводородами или их
аналогами, устойчивы к их токсическому
действию. Адаптировались, выжили,
стали эволюционными победителями.
Это, а также слабые межклеточные
связи, отсутствие органной
специфичности и способность к неограниченному
38

размножению дают опухолевым
клеткам возможность быстро
распространяться в экологической нише, которой
для них является организм. А это и есть
победа.
Но не все так просто. Между
классическими представлениями о прогрессе
биологического вида и
злокачественным ростом есть и определенные
различия.
Первое. Изменения, которые ведут к
возникновению нового вида, касаются,
понятно, целого организма, в то время
как при озлокачествлении изменяются
только отдельные его клетки.
Второе. Поскольку в клетках
злокачественных опухолей хромосомы, если их
сравнивать с нормальными клетками,
несколько изменены, канцерогенез
представляет собой, по сути, процесс
мутационный. Однако при озлокачествлении
мутации ведут себя вовсе не так, как того
требуют классические представления.
Известно, что изменения, которые
происходят в ходе «нормального», то есть
естественного, мутационного процесса
предугадать практически невозможно. А
вот при индукции злокачественных
опухолей экспериментатор может
предсказать не только то, в каком конкретном
органе возникнет опухоль, но также и
примерный срок ее появления,
морфологические и некоторые другие
особенности будущего новообразования.
Точность подобного прогноза такова, что
создается впечатление, будто
исследователь направленно воздействует на те
участки генетического аппарата клетки,
которые ответственны за признаки
злокачественности.
Наконец, третье, в общем-то
поразительное. Злокачественные опухоли
возникают под действием факторов,
которые резко различаются по физическим
или химическим характеристикам.
Например, рак кожи можно вызвать,
смазывая кожу метилхолантреном, а
можно — воздействуя на нее
ионизирующим излучением. А ведь этим, столь
сильно различающимся между собой
факторам нужно не только точно
поразить, но (что в данном случае особенно
важно) еще и нужным образом
перестроить необходимые участки хромосом
для того, чтобы возникли клетки с
новыми прогнозируемыми свойствами!
Отсюда вывод. Возможность
получения в эксперименте опухолевых клеток
с как бы запланированными
свойствами, не используя для этого ни генную
инженерию, ни какие-либо другие
методы направленного воздействия на
хромосомы, указывает вот на что:
механизмы, определяющие
злокачественные свойства, уже существовали в
клетке, а канцерогенные агенты только
активизировали эти механизмы, давая им
возможность проявиться.
Во всем виноваты
эволюционные
прародители
Напомним: онкогены — это участки
последовательностей ДНК, индукция, или
дерепрессия, которых (собственно
переход протоонкогена в онкоген и
активация последнего) определяет
изменение регуляции дифференцировки и
скорости деления клетки.
С открытием онкогенов были
найдены материальные носители,
определяющие свойства злокачественных
опухолей. Но значение онкогенов не только
в том, что они наиболее реально
отражают механизм канцерогенеза. Важно
и то, что их открытие заставляет
изменить взгляд на опухолевую клетку как
на клетку больную, ущербную,
дефектную, с нарушенным обменом веществ
и другими подобными отрицательными
свойствами. Присутствие протоонкоге-
нов в нормальных клетках всех видов
животных говорит в пользу того, что
канцерогенез — процесс закономерный, а
следовательно, биологически
целесообразный. То есть для чего-то
необходимый. Для чего?
Генетический анализ показал близкое
сходство онкогенов насекомых, рыб и
млекопитающих, в том числе человека,
что указывает на древнейшее
происхождение этих наследственных элементов
клеток. Сходство основных свойств
клеток злокачественных опухолей
животных, стоящих на разных ступенях
эволюционной лестницы, также
подтверждает это. Логично предположить, что
причина активизации онкогенов —
включение внешних условий, и именно тех,
которые были характерны для
существования реликтовых организмов.
Несмотря на то что особенности
раннего периода жизни на Земле изучены
еще недостаточно, тем не менее о
некоторых из них можно говорить вполне
уверенно. Например: поскольку в
первичной атмосфере кислород
отсутствовал, древнейшие существа могли
получать энергию для своего
существования только за счет анаэробного
расщепления органических веществ.
После того как свободный кислород
появился в атмосфере, анаэробный способ
получения энергии был заменен на
окисление кислородом воздуха.
Однако вот в чем дело: древнейший
клеточный механизм получения энергии
сохранился — при недостатке кислорода
организм возвращается к анаэробному
гликолизированию.
Известно, что клетки злокачественных
опухолей получают энергию
преимущественно за счет бескислородного
расщепления глюкозы, и это несмотря на
то, что дыхание они сохраняют тоже. В
отличие от нормальных клеток, у
которых гликолиз включается при снижении
парциального давления кислорода,
опухолевые клетки используют
ферментативное расщепление глюкозы, даже
несмотря на достаточное количество
кислорода. Из этого следует, что в клетках
злокачественных опухолей не столько
поврежден механизм дыхания, сколько
активизируется механизм получения
энергии, характерный для существ,
стоящих на низших ступенях
эволюционной лестницы.
Далее. Способность злокачественных
опухолей к неограниченному росту
рассматривают как результат утраты
клетками регуляторных механизмов.
Однако в большей степени этот факт
указывает на то, что в опухолевых клетках
активизировался механизм
размножения, характерный для древнейших
существ. Неограниченное размножение
характерно для простейших
организмов; это одно из важнейших условий
сохранения их видов.
Еще один важный момент. На ранних
этапах эволюции живой природы
организмы должны были существовать не
только при низком содержании
кислорода в атмосфере или даже при его
полном отсутствии. Поскольку
радиоактивные элементы постоянно
распадаются, Земля и ее атмосфера в давние
эпохи обладали более высокой, чем
теперь, радиоактивностью и
повышенный радиоактивный фон был для
древнейших организмов естественным, то
есть нормальным условием
существования. Вот факт: такие
филогенетически древние существа, как, например,
микробы, переносят облучение в
несколько миллионов рад, а
млекопитающие — эволюционно куда более
молодые создания — погибают после
облучения в несколько сот рад.
Как известно, радионуклидное
излучение — универсальный канцерогенный
агент и с его помощью всегда можно
вызвать у животного злокачественное
39

новообразование. Если же
одновременно с облучением снижать парциальное
давление кислорода, то есть
имитировать коренные особенности условий
существования реликтовых существ, то
злокачественное перерождение клеток
происходит даже в культуре тканей вне
организма.
То же и в отношении химических
канцерогенов. Некоторые из них, скажем,
афлатоксины, синтезируются
растениями и грибами. Высок уровень
полициклических ароматических
углеводородов, также химических канцерогенов,
в продуктах извержения вулканов. В
древнейшие времена, когда
вулканическая активность отличалась
особенной интенсивностью, а растений было
значительно больше, чем в наше
время, высокий фон естественных
канцерогенных углеводородов представлял
собой норму для живших тогда
существ. Это подтверждается тем, что
микробы легко переносят высокие
концентрации квнцерогенных
углеводородов и даже используют их в своих
обменных процессах.
Таким образом, повышение
концентрации канцерогенных углеводородов,
равно как и повышение
интенсивности радиоактивного фона, приводит к
включению древнейших адаптационных
механизмов и — как следствие — к
появлению клеток со свойствами,
которые мы называем злокачественными.
А теперь вспомним. Сущность
эволюционной адаптации состоит, в
числе прочего, и в том, что вредные
условия, к которым происходит
приспособление, становятся для новой
популяции вида не только переносимыми, но
порою даже необходимыми; это
повышает ее приспособленность. Что из
этого следует? Опухолевые клетки
испытывают большую потребность, чем
нормальные клетки, именно в тех
метаболитах, которые способствовали их
возникновению. Можно ли
использовать такую зависимость для лечения
онкологических больных? Да, конечно.
Уменьшая количество веществ,
вызвавших возникновение опухоли, мы
добьемся торможения ее роста.
А вот вам другая, противоположная
зависимость. Нарушение
жизнедеятельности опухолевых клеток может
произойти и при избыточном захвате
опухолью веществ, вызвавших ее рост.
Подобная закономерность четко
проявляется при так называемых
гормонально зависимых опухолях. Например, при
раке молочной железы, возникновение
которого связано с уровнем эстрогенов,
лечебный эффект оказывает не только
удаление источников этих гормонов
(яичников), но также и их избыточное
введение. А то, что для химиотерапии
онкологических больных применяют
вещества, которые обладают
канцерогенной активностью, может быть связано
с избыточным захватом этих веществ
опухолевыми клетками. И результат:
жизнедеятельность таких клеток
нарушается и они погибают.
Казалось бы, все логично. Однако
правильность научной гипотезы
подтверждается ее прогностической ценностью.
Если верно предположение о том, что
опухоль использует более активно, чем
нормальные клетки, те вещества,
которые способствовали ее возникновению,
то тогда можно ожидать следующее: при
введении эти вещества должны быстрее
исчезать из места инъекции и в
большем количестве накапливаться опухолью.
Например, если больной раком
молочной железы подкожно или внутрикожно
ввести помеченные радиоактивной
меткой эстрогены, то в этом случае
препарат будет быстрее исчезать из места
введения и накапливаться опухолью в
большем количестве, чем в случае, когда
опухоль в молочной железе не
злокачественная, а доброкачественная. Аналогичный
принцип вполне можно применить для
того, чтобы из нескольких
противоопухолевых химиопрепаратов выбрать для
лечения больного наиболее
эффективный. Это тот препарат, который будет
быстрее исчезать из места введения.
Итак, сакраментальный вопрос: зачем
же природа сохранила у животных
механизмы, которые способствуют
возникновению злокачественных опухолей?
Известно, что энергию для жизни
многие животные получают из пищи,
съедая и усваивая ткани других
существ. Таким образом, мертвые
ткани необходимы тем животным, для
которых они — единственный источник
получения энергии. Поэтому —
ничего не попишешь — без смерти одних
жизнь на Земле для других была бы
невозможна.
Да, в живой природе причины
смерти в большинстве случаев случайны.
Это голод, болезни, различные
травмы, гибель от хищников. Однако в
таком решающем деле, как добыча
энергии для жизни, природа (точнее,
эволюция) не могла полагаться на
случайность и создала специальный
безотказный механизм смерти — механизм,
заложенный не где-то вовне, а
именно в самом организме — в виде
канцерогенеза, запуск которого дает на
выходе злокачественную опухоль, то есть,
по сути, смерть.
Известно, что жизненно важные
механизмы многократно дублированы. Для
оплодотворения достаточно одного
сперматозоида, однако яйцеклетку
атакуют миллионы. Для возникновения
опухоли достаточно одной клетки, которая
приобрела свойства
злокачественности, однако онкогены изначально
присутствуют в миллиардах клеток
организма. В какой-то из этих клеток онкоген
может активироваться и тем самым
вызвать возникновение раковой
опухоли. А рак — это, как правило, смерть.
Ну а смерть в мире животных — это,
как уже сказано выше, источник
энергии для еще живых.
Вот такой, не слишком симпатичный
для человеческой морали ответ на
вопрос, зачем природа придумала рак. Для
индивида — это кошмар, а для вида и
сообщества видов — как это ни дико
звучит — необходимо. Впрочем, с этим
фактором отбора — раком —
человечество рано или поздно справится. То, что
было полезным для выживания когда-
то в доисторические времена, теперь
обернулось другой стороной медали.
Поэтому со злой нормой надо
бороться и ее побеждать.
40

£ffc* v. ^
Над поверхностью убитой солнцем
и затвердевшей в камень саванны
Восточной Африки временами
взлетают фонтанчики растертой
в пыль земли. Ее выбрасывают
из своих многокилометровых
тоннелей голые землекопы, или.
как их называют англичане, «голые
кротовые крысы» (naked mole rats).
Без преувеличения можно сказать,
что эти грызуны, относящиеся к виду
Heterocephalus glaber, до сих пор
остаются самыми малоизученными
и самыми загадочными копателями
среди млекопитающих хотя впервые
были описаны еще в 1842 году
немецким биологом Э.Рюппелем
Кандидат
биологических наук
С.Ю.Афонькин
Портрет в интерьере
Представители всех классов наземных
позвоночных так или иначе
осваивали все среды обитания: воду,
землю, воздух. Копающие представители
встречаются даже среди амфибий и
рептилий. Но только среди
млекопитающих есть несколько видов дальних
родственников морских свинок и
шиншилл, которые смогли обжить
совершенно не приспособленные для
копания каменистые почвы Кении, Сомали
и Эфиопии. Борьба за выживание в
таких суровых условиях потребовала
от них не только верха специализации
в профессии копателей, но и создала
у подземных крыс удивительную
социальную структуру, уникальную для
позвоночных животных.
Но начнем не с нее, а с внешнего
вида африканских диггеров.
Передвижение по узким ходам у подземных
жителей приводит к постоянному
износу их шкурки. Наш обычный крот
меняет старый мех на новый по три-
четыре раза в год. Нечего и говорить,
что кротовый мех должен быть при
этом очень прочным и носким. Не
случайно, несмотря на невеликие
размеры, кроты занимают у нас в стране
почетное шестое место в заготовках
пушнины, а на Урале поднимаются
даже на первую ступеньку этого в
известном смысле печального
пьедестала. Обитающим в Африке
землекопам человеческое стремление
заворачивать своих дам в меха не
угрожает. Тамошние грызуны
совершенно лишены волосяного покрова и
похожи на очень крупных
новорожденных головастых крыс. На
поверхности их красноватой голой и
морщинистой кожи торчат во все стороны лишь
отдельные длинные волоски, которые
играют роль сенсоров, поставляющих
информацию о ближайшем
пространственном окружении в абсолютном
мраке подземных коридоров.
Красивыми созданиями землекопов,
честно говоря, не назовешь, однако под
землей они вполне довольны друг
другом и к человеческим оценкам
своей внешности абсолютно
равнодушны.
Решить проблему мехового
покрова землекопам позволяет постоянная
температура их жилищ в 30 градусов.
По нашим меркам духота
неимоверная, в которой поневоле хочется
сбросить с себя лишнюю одежду. Для
голых кротовых крыс такие условия
жизни — норма. Если становится чуть
прохладнее, они сбиваются в кучу в
гнездовых камерах и согревают друг
друга теплом своих тел. В связи с
очень стабильными (по сравнению с
прочими млекопитающими)
температурными условиями обитания
землекопы не очень-то заботятся о тонкой
терморегуляции. Формально они
теплокровные, но температура их тела
колеблется в зависимости от
количества накопленного почвенного тепла.
Моржовые детки
Фраза об окаменелой африканской
почве в начале рассказа — отнюдь
не литературная гипербола. Земля
Кении, Сомали и Эфиопии иногда так
затвердевает в засушливые
периоды, что ее не берут металлические
лопаты и заступы. И в таких вот
условиях небольшая колония голых
землекопов каждый месяц
проделывает до двухсот метров новых
подземных тоннелей, выкидывая на
поверхность почву, которая
поместилась бы в шести или семи мешках
по 50 кг. Столь завидная
производительность труда возможна только при
наличии специализированных копа-
тельных инструментов,
эффективности работы которых может
позавидовать любой грызун.
Роющий траншеи под мягким
листовым опадом и прокладывающий
тропинки на поверхности земли
41

американский землеройкокрот вообще
лишен каких бы то ни было
приспособлений для копания. Лапу нашего
обычного европейского крота можно
сравнить с деревянной лопатой, которая
годится только для разрывания рыхлой
лесной и пойменной почвы. Лапы
зарубежных его родственников —
представителей семейства златокротовых —
вооружены своеобразными заступами,
роль которых играют два острых когтя
на передних лапах. Неудивительно, что
с таким инструментом златокрот
Гранта неплохо себя чувствует даже в
пустыне Намиб, где он роется в плотных
прибрежных песках.
Копательное же снаряжение голых
землекопов можно сравнить с
настоящими отбойными молотками,
способными сокрушить любой материал вплоть
до бетона, что порой и случается в
лабораторных условиях. Долбят землю
землекопы верхними и нижними
резцами, которые отделены у них от ротовой
полости складками кожи. Такое
техническое решение не претендует на
оригинальность. Точно так же копают
землю обитающие в степях слепыши,
африканские пескорои, американские
гоферы и цокоры, освоившие
пространства Алтая, Западной Сибири, Кореи,
Китая и Монголии. Разница состоит
только в мощности прилагаемых при
копании усилий. У голых землекопов мышцы
челюстной области составляют до
четверти всей мышечной массы тела. Для
сравнения: у человека на долю
жевательных мышц приходится около одного
процента мускулатуры, а четверть мускулов
тела управляет одной ногой! Другими
словами, примерно те же мускульные
усилия, которые мы тратим на ходьбу,
голые землекопы тратят на вгрызание в
грунт. Очень крупная голая голова с
торчащими вперед четырьмя длинными
изогнутыми резцами производит
странное впечатление, метко отраженное в
ненаучных названиях этих существ,
которые порой дают им знатоки
африканской фауны: «саблезубые сосиски» или
«моржовые детки».
Общественные уборные
под саванной
Вгрызаться же в грунт «сосискам»
приходится постоянно, иначе можно
просто протянуть лапы от голода. Наш
трудяга-крот по сравнению,с голыми
землекопами оказывается просто
разъевшимся барином. Специалисты
рассказывают, что дождевые черви
сами лезут к нему в тоннели,
привлеченные мускусным кротовьим
запахом. О такой роскошной мясной тра-
^•1
пезе голые землекопы могут только
мечтать. В твердокаменной почве
Эфиопии червей не встретишь.
Единственная пища, на которую там
можно рассчитывать, — крупные клубни
растений геофитов, торчащая
наружу ботва которых в засушливое
время подчистую сгорает на солнце. Вот
до этих-то клубней и стремятся
докопаться голые землекопы. Найти
сахаристый и напитанный влагой корень
можно только случайно, поэтому ходы
приходится рыть во всех
направлениях. Американские зоологи помечали
грызунов радиометками и
прослеживали их движение под землей.
Построенные в результате наблюдений
планы ходов напоминают брошенную
на почву рваную сетку. При этом
общая длина тоннелей колонии
достигает нескольких километров, а
площадь контролируемой территории
равна двадцати футбольным полям.
Найденный клубень землекоп не
сжирает сразу, а аккуратно выедает
изнутри. Затем образовавшуюся
брешь он набивает землей. В
результате ткани клубня начинают активно
регенерировать, и через несколько
недель с него можно снять
очередной небольшой урожай. Большую
часть клубней составляет целлюлоза,
которую, как известно,
пищеварительные ферменты млекопитающих не
переваривают. Не протянуть лапы от
такой диеты землекопам помогают
симбиотические одноклеточные
организмы, в обилии заселяющие их
кишечник. Новорожденные землекопы
лишены подобных помощников и
получают их от взрослых в виде
специальных «фекальных таблеток»,
совершенно, кстати, нв похожих на
обычные экскременты, для которых в
колонии строятся специальные
общественные отхожие места.
Морлоки с лексиконом
Эллочки-людоедки
Ясно, что ежедневно совершать
подобную титаническую работу в
одиночку невозможно. Неудивительно
поэтому, что голые землекопы живут
колониями, насчитывающими
несколько десятков особей. Наиболее крупные
поселения включают до двухсот
пятидесяти копателей. В колонии существует
своеобразное разделение труда.
Крупные и сильные особи работают
«забойщиками», проделывая в грунте ход
диаметром 4 — 7 см. За ними
выстраивается целая очередь «откатчиков». Первый
откатчик подхватывает порцию
выработанной забойщиком земли и начинает
двигать ее назад вдоль уже
проделанного хода. Остальные откатчики при этом
плотно прижимаются к стенкам хода,
пропуская толкателя у себя под
животами. Когда откатчик доталкивает свою
порцию грунта до наружного отверстия,
его сменяет главный силач колонии —
«выбрасыватель» и, неистово колотя
задними лапами, вышвыривает землю
фонтаном наружу. Освободившийся
откатчик возвращается и становится в хвост
очереди к забойщику. Молодняк и
слабосильные взрослые животные
занимаются чисткой тоннелей и обустройством
гнездовых камер, достигающих
размеров футбольного мяча. Профессии в
колонии закреплены за отдельными
особями не жестко, все зависит от
физического состояния подземного грызуна
на данный момент. Постоянно
тренируясь, голый землекоп может сделать себе
карьеру и дослужиться до забойщика
или даже вы-брасывателя.
Трудовой процесс землекопы
регулируют с помощью целой системы
сигналов — тактильных, химических и
звуковых. Число последних достигает
семнадцати — даже у наземных стайных
хищников вроде волков меньше «слов» в их
«языке». Уже одного этого было бы
достаточно, чтобы приписать голых
землекопов к эусоциальным (то есть
«настоящим» социальным) животным. Но на
самом деле ситуация оказалась еще
более интересной, чем можно было
предположить.
Родильный автомат
В 1981 г. профессор зоологии
Кейптаунского университета Дженифер
42

Джарвис открыла удивительный факт:
почти во всех колониях голых
землекопов встречалась одна-единственная
плодовитая самка. Остальные не
принимали никакого участия в
размножении, хотя их половая система была
развита нормально. К тому же
самцов в колониях было вчетверо
больше самок.
Главная профессия единственной
плодовитой самки колонии —
размножение, и справляется она со
своими обязанностями вполне
профессионально. Это самая крупная особь
в колонии — настоящая «матка», как
у пчел, и она почти постоянно
находится в состоянии беременности,
которая длится всего 11 недель. Уже
через 8 суток после родов самка
готова к новому спариванию. Таким
образом, она дает несколько
приплодов в году (у прочих подземных
грызунов роды происходят только раз в
году). Рожает крысиная матка не
менее дюжины детенышей, рекорд —
27 штук! Общее количество
ежегодно производимых ею на свет
детенышей приближается к сотне. Иначе
говоря, она являет собой
суперэффективную машину для
воспроизведения рода.
Во время своей хронической
беременности самка не толстеет,
поскольку специальные ходы для нее не
предусмотрены, а вытягивается в длину.
При этом увеличивается длина ее
позвонков — случай совершенно
уникальный для позвоночных животных!
В задачи царицы-матки входит также
общий контроль за рабочей
активностью колонии. Она часто шпыняет и
покусывает нерадивых особей,
решивших не ко времени устроить
рабочий «перекур». С потенциальными
самками-конкурентками обращается
она и вовсе жестоко, доводя их
фактически до стресса, который
тормозит созревание у них готовых к
оплодотворению яйцеклеток. С другой
стороны, такой механизм
постоянного поддерживания собственного
статуса гарантирует, что ее место в
случае гибели не останется свободным,
и действительно, как только
стрессовое давление со стороны царицы-
матки исчезает, между
субдоминантными самками начинается отчаянная,
порой доходящая до кровавых
смертельных драк борьба за вакантное
место. Лишь очень редко удается
обнаружить колонии землекопов, где
царит двоевластие и уживаются
одновременно две матки. Хотя
возможно, что это состояние просто
предшествует разделению колонии. Во
всяком случае, как образуются новые
поселения голых копателей, неясно
до сих пор.
Родственнички
В лабораторных условиях
продолжительность жизни у голых землекопов
может достигать полутора десятков
лет и более. В природе до
трехлетнего возраста дотягивают едва лишь
несколько процентов особей. Столь
большая смертность — результат
мощного давления хищников, в
основном змей, которые, заползая в ходы,
безжалостно уничтожают подземных
работяг. Те в свою очередь выделяют
группу специальных охранников, в
задачу которых входит быстро обрушить
ходы, куда заполз враг, и засыпать их
землей. Но такая стратегия помогает
не всегда. Вес большинства взрослых
животных едва достигает 30 — 40
граммов, и в такой весовой
категории трудно бороться с крупными
рептилиями. В результате остается
одно: тяготам жизни
противопоставлять упорное размножение, ставшее
в колониях землекопов одной из
социальных профессий.
Однако большая часть особей
колонии не размножается вовсе,
передав это право избранной самке. Но в
этом случае ограничена передача
генов следующим поколениям. Ведь
рабочие особи колонии лишены
возможности вносить свой генетический
вклад в создание новых генераций
землекопов, поскольку плодовитая
самка обычно спаривается лишь с
несколькими наиболее мощными
самцами колонии. Тогда во имя чего
стахановские подвиги остальной рабочей
братии?
Оказывается, гены можно
передавать будущим поколениям и
опосредованно, через родственников.
Степень родства в колониях голых
землекопов очень велика. Оцененная в
условных единицах, она составляет
0,81 — гораздо больше, чем у
родных братьев и сестер с
неблизкородственными скрещиваниями (там этот
показатель в среднем достигает 0,50).
Можно сказать, что все члены
колонии — один большой клан
родственников, с общими генами. В
результате у них более мощно работает не
индивидуальный, а групповой отбор,
когда конкуренция возникает не
между особями, а среди отдельных
колоний — за контроль над кормными
территориями.
Если не принимать во внимание
мелкие трудовые конфликты внутри
колонии, все землекопы одной
группы живут очень слаженно, но
совершенно нетерпимы к чужакам.
Случайные столкновения с ними мгновенно
выливаются в драки, а
образовавшиеся перемычки между ходами разных
колоний в срочном порядке
забиваются землей. И здесь на ум приходит
совсем удивительная мысль.
Поведение колоний подземных африканских
крыс напоминает поведение
отдельных особей животных, живущих на
определенной территории. Иными
словами, каждая колония копателей,
по сути, превратилась не в рой, не в
стаю, не в муравейник, а в нечто
совершенно уникальное, стоящее на
ступеньку выше привычного нам
понятия индивидуального организма
Нечто вроде чудовищного
многоклеточного из многоклеточных. Если
вдуматься — оторопь берет. А если
представить, как это все выглядит:
копошащийся в кромешной тьме,
попискивающий клубок
красновато-коричневых, голых, морщинистых,
червеобразных тварей с огромными зубами,
то и вовсе хочется забыть об этой
кошмарной картине.
43

к
щ^-тгаг-г-чщ
М!
«Просил я только
масла на завтрак
мне подать...»
Правда ли, что в
отечественное сливочное масло теперь
всегда добавляют
растительные жиры?
С.Кулешова, Москва
«Масло коровье» — это
продукт, состоящий
исключительно из молочного
жира, так написано в
государственном стандарте
ГОСТ 37-91. Поэтому если
на упаковке указан этот
ГОСТ, то никаких других
жиров в сливочном масле
быть не должно. А сорт
масла указывает на
содержание в нем молочного
жира, которое может быть
разным — от 62% до 82%
(остальное вода, сахар и
минеральные элементы).
Но сейчас в магазинах
действительно продают
отечественное масло,
состоящее из смеси
молочного и растительного жиров.
В этом случае на упаковке,
как правило, написан ТУ,
номер которого зависит от
конкретного производства,
но не ГОСТ (если ничего
не написано, то это уже
криминал). Вкус у такого
«масла» вполне
сливочный, и даже искушенный
человек не отличит его от
коровьего. Чтобы найти
различие, надо сделать
химический анализ на
содержание жиров.
С медицинской точки
зрения комбинированное
масло вполне безобидно, а
некоторым даже полезно.
Ведь в нем холестерина в
два-три раза меньше, чем в
сливочном, и значительно
больше
полиненасыщенных жирных кислот.
Поэтому комбинация
молочного и растительного
жиров не только
экономически выгодна (такой продукт
всегда дешевле), но и
гораздо полезнее для людей,
которым вреден
холестерин. С другой стороны,
сливочное масло — это
самый легкоусвояемый вид
жира, поэтому оно
незаменимо для маленьких детей
или для больных с
нарушениями функций
поджелудочной железы, печени и
тонкого кишечника.
Профессор
МЖЛЕВАЧЕВ,
Институт питания РАМН
Хлеб
как лекарство?
В продаже появилось такое
количество разных сортов
хлеба, что просто глаза
разбегаются. И белковый, и
зерновой, и
витаминизированный... Какой хлеб полезнее?
Семья Чистяковых,
Звенигород
Все сорта хлеба, которые
покупатели называют
лечебными, можно разделить
на диетические (то есть
показанные при конкретных
заболеваниях) и
профилактические. Отрасль
хлебопекарной
промышленности, выпускающая такой
хлеб, начала развиваться в
50-е годы и поначалу
делала только диетическую
продукцию. Она поступала
в широкую продажу в
ограниченных количествах,
обычно ее заказывали (или
сами выпекали) больницы
для своих пациентов: это
хлеб с пониженной
кислотностью или с пониженным
содержанием углеводов,
безбелковый хлеб, хлеб с
повышенным
содержанием волокон
(«Барвихинский», для больных с
нарушениями функции
желудочно-кишечного тракта),
различные сорта для
диабетиков, где сахар
частично или полностью заменен
искусственными
подсластителями.
Многочисленные
профилактические сорта хлеба с
разными добавками
появились сравнительно недавно:
хлеб с адсорбентом —
порошковой
микрокристаллической целлюлозой или
пищевыми отрубями,
который хорош для людей,
работающих на вредных
производствах («Булочка с
отрубями», «Хлеб с
отрубями», «Полюшко»);
йодированный хлеб
(«Соловецкий»); хлеб с
бета-каротином («Янтарный», «Обле-
пиховый», «Веторон»);
популярный в последнее
время зерновой хлеб — с
разным соотношением муки и
дробленого зерна
(«Половецкий», «Суворовский»,
«Самарский»). Появился
витаминизированный
хлеб, содержащий
пшеничные зародыши («Колос»,
«Фермерский», «Булка
бирюлевская»).
Все рецептуры — от
классического нарезного
батона до буханки с
отрубями, — соответствующие
утвержденным
техническим условиям, можно
найти в сборнике, который
выпустил ГосНИИ
хлебопекарной промышленности в
1997 году. Любая пекарня,
от государственных хлебных
заводов до маленьких
частных предприятий, должна
следовать разработанным
нормативам. А в любой
булочной должна быть
информация, где
изложены подробные сведения о
составе хлебобулочного
изделия. Во всех сортах
количество добавок
рассчитано с учетом предельно
допустимой суточной
нормы потребления. Поэтому
никакая булочка (с йодом
ли, с провитамином А, с
заменителем сахара)
вреда здоровью не причинит.
Так что какой хлеб
покупать и подавать к столу —
вопрос лишь вашего вкуса
и потребностей вашего
организма.
ФЖКВЕТИЫЙ,
завотделом технологии
хлебопекарного
производства ГНИЙ ХП

О плавленом
сыре
Мне давно хотелось узнать,
как делают плавленый сыр.
Правда ли, что в него
добавляют какую-то соль?
О. Могилеве кая,
Екатеринбург
Плавленый сыр — это не
просто сыр, нагретый до
температуры плавления, а
сложная смесь молочных
продуктов, состоящая из
натурального сыра,
сухого цельного молока,
сливочного масла, творога и
сливок. Сначала сыр,
например «Костромской»
или «Российский»,
пропускают через мясорубку и
в него добавляют все
компоненты, необходимые для
данного сорта плавленого
сыра (в «Янтарь» кладут
больше масла, в
«Шоколадный» — какао, и т.д.).
Потом смесь загружают в
аппарат, где ее быстро
нагревают примерно до 8(УС
и в горячем виде
разливают в баночки. Но есть еще
один обязательный
компонент, без которого
плавленый сыр не получится, как
бы вы ни старались, — со-
леплавители.
Солеплавители, или
эмульгирующие соли, —
это различные фосфаты. В
нашем производстве
используют натриевую соль
ортофосфорной кислоты
(обычно дифосфат) или
полифосфаты (они могут
различаться подлине цепи,
величине рН, но точная
формула — это секрет
фирмы-производителя).
Фосфаты действуют сразу по
нескольким направлениям.
Главное их свойство —
способность к ионообме-
ну. В сырной смеси
катионы калия или натрия из
фосфатов обмениваются
на кальций, входящий в
состав сырного белка. В
результате получаются
соединения, которые
работают как эмульгаторы.
Фосфаты также придают
плавленому сыру кремообраз-
ную консистенцию и
стабильный рН. Фосфаты
могут иметь разные
ионообменные, кремообразующие
и стабилизирующие
свойства, поэтому в
зависимости от типа и сорта
плавленого сыра в
производстве используют и разные
солеплавители. Любители
сыра «Янтарь» и «Волна»
могут не волноваться:
фосфаты не только безвредны,
а наоборот, полезны, так
как с их помощью идет
энергообмен во всех
клетках организма.
Т.В.ТУТАЕВЛ,
главный технолог
Московского завода
плавленых сыров
Любимый
шоколадный вкус
Сыну на день рождения
подарили несколько шоколадок. Я
положила их в холодильник,
а когда достала, то оказалось,
что одни шоколадки
«поседели», а другие нет. От чего это
зависит?
Муравьева К.В., Тверь
Основа классического
шоколада — какао тертое и
масло какао, полученные из
какао-бобов. Остальное —
разные наполнители:
орехи, сухое молоко, кофе, но
любимый всеми
«шоколадный» вкус придают
именно тертое какао и масло. В
данном случае для нас
важно именно масло.
У масло какао
уникальные физические свойства —
температура его плавления
лежит в очень узкой
области. Именно это позволяет
утверждать, что настоящий
шоколад «тает во рту, а не
в руках» (температура руки
примерно на полградуса
ниже, чем во рту). Но
масло какао — дефицитный и
дорогой продукт, поэтому
для недорогих конфет и
шоколада используют
«эквивалент масла какао» —
смесь различных
растительных масел
(пальмового, масло сального дерева и
др.). Состав заменителей
подбирают так, чтобы их
плотность и температура
застывания были близки к
маслу какао. Эквиваленты
масло какао жирны и
питательны, но безвкусны,
поэтому шоколадки с
заменителями лишены
настоящего шоколадного вкуса.
Но на этом различия не
кончаются. Поскольку
физические свойства похожи,
но неодинаковы,
шоколадки с заменителями
«седеют» при хранении. Это не
значит, что они
испортились, просто при низких
температурах происходит
кристаллизация жира на
поверхности. Конечно
натуральный шоколад тоже
может «поседеть» в
холодильнике, но только после
своего срока годности (он
равен 6 месяцам).
Нельзя не сказать
несколько слов о
биологически активных свойствах
натурального (горького)
шоколада. В какао-бобах есть
алкалоид теобромин
(около 1,5%), который
расширяет сосуды, снимает
спазмы. Теобромин есть в чае и
кофе, только в меньших
количествах. В шоколаде
очень много сахара E0%),
поэтому он быстро
восстанавливает силы при
физическом и умственном
напряжении. В шоколад
часто добавляют другие
биологически активные
вещества: экстракты женьшеня,
лимонника, орехи кола.
Такими шоколадками
лучше не угощать детей и
людей с повышенной
возбудимостью, особенно на
ночь глядя.
Профессор
МЖЛЕВАЧЕВ,
Институт питания
РАМН
>1
г^-ю^Ящ
IV
f * * « i

А1ЛЛ4ДЛД
Возникновение науки о
веществах и их превращениях
уходит своими корнями в
третье тысячелетие до н.э. и
связано с египетской цивилизацией.
Само слово «химия» считают
производным от древнеегипетского
«хеми» («черная земля») —
название плодородных долин Нила.
Слово «хеми» означало также
«египетское искусство» —
секреты жрецов, из которых, по мнению
некоторых историков, и возникла
химия как наука.
Египетская цивилизация
создала сложную
религиозно-натурфилософскую систему. Верховным
божеством египетского пантеона,
демиургом, «из глаз которого
появились люди, из уст которого
произошли боги», в начале второго
тысячелетия до н.э. стал Амон
(Аммон), первоначально —
божество города Фив, столицы и
центра религиозной жизни Древнего
Египта. Один из храмов Амона
находился в Ливии, в области,
которая в честь храма и бога так и
называлась Аммония. Это название
также вошло в лексикон химиков:
латинское название «ammonium»
(«вещество, привозимое из
Аммонии») закрепилось за солями,
содержащими катион NH4+.
Технология их получения была
обусловлена бытом древних египтян. Самым
распространенным источником
топлива у них был верблюжий
навоз, поэтому на стенах и потолках
отапливаемых помещений
накапливалась сажа, содержащая
азотистые соединения. Жрецы
собирали эту сажу и нагревали в
ретортах, при этом на стенках
конденсировались кристаллы хлорида
аммония.
Но зачем служителям культа Ам-
мона нужны были соединения
аммиака? Предполагают, что пары
аммиака египтяне вдыхали во
время мистерий. Видимо, автор этой
к
&
С С о
иг
■U
<£>
Л
0
* # ■
?
Si
Школьный
6L
Itff!
• • о
Щ
гипотезы сам никогда аммиака не
нюхал. Вряд ли таким способом
можно было создать возвышенное
настроение. Но жрецы могли
использовать азотистые соединения
иначе.
Возможно, египтяне умели
получать и некоторые виды селитр.
Методика получения,
сохранившаяся в Европе до конца XVIII века,
была не слишком эстетична, но
проста. Сырьем служили
биоматериалы: навоз, моча, кухонные
отбросы, тела погибших животных,
растительные остатки. Все это
загружали в специально вырытые
ямы (именно поэтому в России
калийную селитру называли «ямчуг»)
и оставляли на два-три года. За
этот срок сапротрофные бактерии
разлагали органические вещества,
содержащие азот, и получался
аммиак. Другие почвенные бактерии,
относящиеся к группе хемотрофов,
окисляли аммиак до нитратов.
Готовую «селитряную землю»
извлекали из ям, промывали водой,
раствор фильтровали и осторожно
выпаривали досуха. Упрощенный
вариант методики — промывание
почвы, взятой из помещения для
скота.
Конечный продукт представлял
собой смесь солей, среди которых
преобладали нитраты калия и
кальция. Иногда в раствор
добавляли поташ К2С03 — это
увеличивало выход калийной селитры, по
реакции
Ca(N03J+K2C03
>2KN03+CaC03.
О химической практике
древнего мира мы знаем достаточно
много, сложнее с «теоретической
базой». Тайны египетских жрецов, на
которые так часто ссылались
алхимики и представители эзотери-
46

ческих учений, по сей день
остаются тайнами. Впрочем, некоторые
исследователи считают, что в
натурфилософию египтян входила и
теория первоэлементов, подобная
той, которую в античности
сформулировали Эмпедокл и Платон и
которая благодаря Аристотелю
стала основой средневекового
научного знания. В терминологии
Аристотеля основные начала
природы, абсолютные «принципы», —
холод, тепло, сухость и влажность.
Комбинируя их попарно и наделяя
этими свойствами «первичную
материю», Аристотель выводил
четыре «основных элемента» — землю,
огонь, воздух и воду. «Земля» была
собирательным наименованием
для твердых тел, «вода» — для
жидкостей, «воздух» — для газов,
«огонь» же обозначал нагрев,
горение, более широко —все известные
древним формы энергии.
Попробуем с помощью этой
«теории» выяснить, что же делали
древние химики. При получении
хлорида аммония, очевидно,
главную роль играют «воздух» и «огонь»,
а при получении селитры —
«земля» и «вода». Что же произойдет,
если соединить все четыре стихии,
смешав обе соли и подогрев их на
жаровне?
NH4CI(tb.)+KN03(tb.)->
-> KCI(TB.)+N20(r.)+2H20
Конечно, идут и побочные
реакции, при которых выделяется
аммиак, хлороводород, оксид азота
(IV), даже если взять для опыта
реактивы «хч». Но при
использовании веществ, полученных
старинными способами, выделяется в
заметных количествах монооксид
диазота —«веселящий газ». Вот как
описывал действие этого газа
современник выдающегося
английского химика Хэмфри Дэви: «Одни
джентльмены прыгали по столам
и стульям, у других развязались
языки, третьи обнаружили
чрезвычайную склонность к потасовке».
Возможно, нечто подобное и
происходило во время мистерий. Как
сказали бы, наверное, древние —
«четыре стихии, сливаясь воедино,
даруют людям радость». Хотя ам-
миачком, конечно, припахивает...
А.М.Черников
OaVU\Aji*MA4(\
)$AJ\AJpO{
i
школьный клуб
■Ж ЩШ Щ ЖЖ С 1993 по 1997 г. приемные экзамены на Хими-
■ ■■I I ^ш ческий факультет МГУ им. М.В.Ломоносова про-
■ VII J водили два раза в год: досрочные экзамены про-
^ ходили в мае, основные —в июле. С 1998 г.
вместо досрочных экзаменов проводят олимпиаду с правом
поступления для победителей.
В 1999 г. олимпиада на Химическом факультете МГУ состояла
из заочного тура (химия, физика и математика, срок исполнения
ноябрь — апрель) и очного тура (химия и математика, 18-23 мая
1999 г.) В заочном туре олимпиады участвовало 674 человека,
причем 649 набрали необходимое число баллов (не менее 50 из
100) и были приглашены в очный тур. В нем приняло участие
499 человек. Набравшие 17 и более баллов из 20 стали
победителями.
Участвовать в олимпиаде могут учащиеся выпускных классов
средних школ любой республики бывшего СССР и те, кто
закончил школу. Задания первого, заочного тура с вопросами по
химии, физике, математике публикуются ниже. Выполненные
задания должны быть отправлены на Химический факультет МГУ
не позднее 10 апреля 2000 г. (по почтовому штемпелю). Работу
выполняйте в тетради (или тетрадях), там же укажите фамилию,
имя, отчество, домашний адрес, домашний телефон (или
рабочий телефон родителей) и номер школы (для учащихся
выпускных классов). В работу вложите конверт с вашим почтовым
индексом и адресом. В графе «адрес отправителя» на конверте
должно быть написано: 119899, Москва, В-234, Ленинские горы,
МГУ, Химический факультет, учебный отдел, Олимпиада
«Абитуриент МГУ — 2000». Работы, оформленные не по правилам,
рассматривать не будут.
Тех, кто набрал 50 и более баллов из 100, мы пригласим на очный
тур, который состоится 18 — 23 мая 2000 г. на Химическом
факультете. Условия проведения очного тура вышлем участникам вместе
с результатами заочного тура. На время олимпиады всех
иногородних абитуриентов разместят в общежитии. Участие в заочном и
очном турах бесплатное.
Выполненные задания присылайте по адресу: 119899 Москва,
В-234, Ленинские горы, МГУ, Химический факультет, учебный
отдел, Олимпиада «Абитуриент МГУ — 2000». Телефоны для
справок: @95)-939-26-66, 939-15-97.
Информацию можно также получить на серверах:
http://www.chem.msu.su/ или http://www.chem.msu.ru/
ЗАДАНИЕ ЗАОЧНОГО ТУРА
Химия
1. Приведите два примера реакций,
в которых кислота образуется из
твердого и жидкого (при комнатной
температуре) веществ. A балл)
2. Приведите пример природного
азотистого основания, в котором
массовые доли элементов такие же, как в
цианистом водороде. A балл)
3. Приведите три примера
соединений, соответствующих общей
формуле СпН2п, свойства которых
принципиально различаются. Ответ подтвердите
уравнениями реакций. B балла)
4. Напишите формулы двух частиц
состава XY4, содержащих 18
электронов. Приведите по одному уравнению
47

реакций с участием каждой из этих
частиц. B балла)
его изомеров, принадлежащих к другим
классам соединений. B балла)
одному уравнению реакции для
каждого случая. C балла).
5. При 300К элементарная реакция
2А + В -> D протекает в газовой фазе со
скоростью w0. Давление в системе
увеличили в 3 раза. Как необходимо
изменить температуру реакционной
смеси, чтобы скорость реакции
осталась равной w0 (температурный
коэффициент реакции у = 2,5)? B балла)
6. В 1999 году зарегистрировано
18-миллионное органическое
вещество — цис-2-фенил-3-циклогексен-1-
карбоновая кислота. Напишите
структурные формулы этого вещества и трех
7. Напишите уравнения
окислительно-восстановительных реакций,
протекающих по схеме: Cr2S3 -> X -> Сг2Оэ ->
-> Y -> К3[Сг(ОНN]. Определите
неизвестные вещества X и Y. B балла)
8. Два газа, относительные
молекулярные массы которых отличаются не
более чем на 3, реагируют друг с
другом при комнатной температуре, при
этом образуются: а) два газа; б) газ и
жидкость; в) газ и твердое вещество;
г) жидкость и твердое вещество; д)
одно твердое вещество. Напишите по
9. Серебро может образовывать
комплексные соединения в 1 М
растворе аммиака, если концентрация
ионов Ад+ превышает 6-Ю-6 г/л. Какие
из перечисленных осадков будут
растворяться в 1 М растворе NH3: AgCI (ПР =
= 1,8-1Гг10), Agl (ПР = 2,3-Ю-16), Ад3Р04
(ПР = 1,8-1018)? Ответ подтвердите
расчетами. C балла)
10. При количественном окислении
5,00 г оптически активного вещества
А перманганатом калия в кислой
среде получено 5,00 г вещества Б,
которое взаимодействует с веществом А
с образованием жидкости В состава
С15Н1402. Установите структуры
веществ А, Б, В и напишите схемы
реакций. C балла)
11. Газ, образовавшийся при обжиге
19,2 г сульфида меди (I), пропустили
через 400 мл 0,25 М раствора гидрокси-
да бария (плотность раствора 1,0 г/мл).
Определите массу образовавшегося
осадка и массовые доли веществ в
полученном растворе. C балла)
12. При нагревании 44,5 г пирофос-
форной кислоты образуется линейный
полимер состава (НРО3)п-Н20 и при этом
выделяется 4,32 г воды. Определите
молекулярную массу (все цепочки
имеют одинаковую длину)
образующегося полимера. C балла)
13. Некоторое вещество вступает в
параллельные обратимые реакции
А*=>В и А^>С с константами
равновесия К, и К2 соответственно.
Определите равновесные концентрации
веществ А, В и С, если исходная
концентрация А была равна а моль/л, а
вещества В и С до реакции отсутствовали.
C балла)
14. Некоторый алкан содержит
больше 84,3% углерода по массе.
Известно, что в молекуле этого алкана все
атомы водорода одинаковы, т.к.
радикальное бромирование может
привести к единственному монобромпроиз-
водному. Напишите структурную
формулу простейшего алкана,
удовлетворяющего условию задачи. Сколько
разных дибромпроизводных могут
образоваться при бромировании этого
алкана? D балла)
15. При окислении смеси двух
изомерных ароматических углеводородов
кислым раствором перманганата
калия образовалось 17,1 л С02
(измерено при 25"С и нормальном давлении),
24,4 г бензойной кислоты и 49,8 г фта-
левой (бензол-1,2-дикарбоновой)
кислоты. Установите строение исходных
углеводородов и рассчитайте их
массы в исходной смеси. D балла)
О*. ЮюЯЧМЛЛ,
|изики, химики, ме-
кллурги — все
знают, как сильно влияет
температура на ход
многих процессов. А
раз так, ее надо уметь
точно измерять. И
есть целая область
метрологии,
посвященная определению
температур, со своей
наукой, техникой,
многочисленными
приборами... А наши
предки определяли
температуру,
например, стали по цвету.
Была у цехового
мастера такая вот
записная книжка с
картинкой (см.рисунок).
Откуда берутся эти
цвета? При нагреве
поверхность металла
окисляется. Толщина
оксидной пленки зависит от
температуры сильно, а от времени
нагрева —слабо. Свет,
отраженный от границы пленка-воздух и
от границы пленка-металл,
интерферирует. При этом свет с
той длиной волны , при которой
максимум одной попадает на
максимум другой, —
усиливается, а если максимум попадает на
минимум — свет
ослабляется. Поэтому
за счет
интерференции из отраженного
излучения пропадают
то одни, то другие
части спектра, и
видимый цвет изменяется.
Это — «цвета
побежалости».
При более сильном
нагреве собственное
излучение становится
сильнее отраженного
света, и мы начинаем
видеть именно его.
Правда, при низких
температурах
собственное излучение
лежит в
инфракрасной части спектра. Но
при нагреве
излучение тела смещается в
видимую часть
спектра, потом длина волн
делается все короче и короче, а
мощность излучения — больше.
Мощность излучения
увеличивается, как температура в четвертой
степени, а длина волны убывает
обратно пропорционально
температуре. Поэтому электроплита
красная и темная, Солнце —
желтое, а Вега — голубая и яркая.
Л.Намер
|изики, химики, ме-
кллурги — все
знают, как сильно влияет
температура на ход
многих процессов. А
раз так, ее надо уметь
точно измерять. И
есть целая область
метрологии,
посвященная определению
температур, со своей
наукой, техникой,
многочисленными
приборами... А наши
предки определяли
температуру,
например, стали по цвету.
Была у цехового
мастера такая вот
записная книжка с
картинкой (см.рисунок).
Откуда берутся эти
цвета? При нагреве
поверхность металла
окисляется. Толщина
оксидной пленки зависит от
температуры сильно, а от времени
нагрева —слабо. Свет,
отраженный от границы пленка-воздух и
от границы пленка-металл,
интерферирует. При этом свет с
той длиной волны , при которой
максимум одной попадает на
максимум другой, —
усиливается, а если максимум попадает на
минимум — свет
ослабляется. Поэтому
за счет
интерференции из отраженного
излучения пропадают
то одни, то другие
части спектра, и
видимый цвет изменяется.
Это — «цвета
побежалости».
При более сильном
нагреве собственное
излучение становится
сильнее отраженного
света, и мы начинаем
видеть именно его.
Правда, при низких
температурах
собственное излучение
лежит в
инфракрасной части спектра. Но
при нагреве
излучение тела смещается в
видимую часть
спектра, потом длина волн
делается все короче и короче, а
мощность излучения — больше.
Мощность излучения
увеличивается, как температура в четвертой
степени, а длина волны убывает
обратно пропорционально
температуре. Поэтому электроплита
красная и темная, Солнце —
желтое, а Вега — голубая и яркая.
Л.Намер

16. Определите структуры
промежуточных веществ в схеме превращений:
соон
r> Li гч 2HCI 2NaOH Си0(изб.) HNO,(na6.)
O9M10U *■...—ггр;—*•_. *■ ■■■, ^л »
Н£)
NQa(na6 ) V%.
H2SQ, JL I
2 OV4^
СООН
Напишите полные уравнения
реакций. D балла)
17. При полном гидролизе образца
природного жира массой 35,36 г
образовалась смесь четырех продуктов
общей массой 37,52 г. Такой же
образец жира при полном гидрировании
(температура 250С, давление 2 атм)
превращается в другой жир, полный
гидролиз которого дает только два
продукта. Установите структуру
исходного жира и рассчитайте объем
водорода, израсходованный на его
гидрирование. D балла)
18. При полном гидролизе смеси
двух изомерных нуклеозидов получен
образец смеси углеводов, который при
сжигании образует 336 мл (н.у.)
углекислого газа. Такой же образец смеси
углеводов способен прореагировать с
1,30 г пропионового ангидрида.
Установите структурные формулы
нуклеозидов и рассчитайте их молярное
соотношение в смеси. D балла)
Математика
1. Найти наименьшее значение
функции у = |х-3| + |х| + |х + 3| + |х + 5|.
A балл)
Решить нижеследующие уравнения
и неравенства.
2. (х2+Зх-2J + 3(х2+Зх-2) - 2 = х. A балл)
3- log|sinx, (x2-14x+73)>2/log5 |sin x|.
A балл)
4. arcsin@,5+0,57tcosx)+
+arccos@,5+0,57tsinx) = 0,5л. A балл)
1 -х = 2х2 - 1 +2xV1-x2. C балла)
g srn3x_(_g.ycosy=y2
sin3x_i_y 1 +cosy= Г*
B балла)
7. Встречаются две команды
шахматистов А и В. По условиям
соревнований каждый участник одной команды
играет по одной партии с каждым
участником другой команды. Общее
число предстоящих партий в четыре раза
больше числа всех игроков в обеих
командах. Однако из-за болезни два
игрока не смогли явиться на матч, в
связи с чем число всех сыгранных в
матче партий оказалось на 17 меньше
предполагавшегося. Сколько игроков
выступило в матче за команду А, если
известно, что в ней было меньше
игроков, чем в команде В? B балла)
Щ
8. (л/1-cosx + Vl+cosx)/cosx = 4sinx
решить уравнение на интервале @; 2л).
B балла)
9. Из точки N, лежащей на
гипотенузе ВА прямоугольного треугольника
ABC, проведена прямая, параллельная
катету АС и пересекающая катет ВС в
точке М. В каком отношении эта
прямая делит площадь треугольника ABC,
если отрезки CN и AM взаимно
перпендикулярны и если AM:CN = m:n?
C балла)
10. Площадь поверхности сферы,
описанной вокруг правильной
треугольной пирамиды, равна S,; площадь
поверхности сферы, вписанной в
указанную пирамиду, равна S2. Найти
высоту пирамиды. D балла)
11. Найти все значения а, при
которых система
{sinx-siny=1/z2
cosx-cosy=(x+yJ/(a-rcJ
sin(x-y>^2(x+y)/(a-rc)z
имеет одно решение, удовлетворяющее
условиям: 0 < у < я/2 и z > 0. E баллов)
12. Найти значения х, при которых
функция f(x), удовлетворяющая
уравнению f(x)+fA/A-x)) = x; (х*1), имеет
экстремумы. Найти эту функцию. E баллов)
Физика
1. Испытание гранаты проводится в
центре дна цилиндрической ямы
глубиной Н. Каким должен быть
минимальный диаметр этой ямы, чтобы
осколки, скорость которых не
превышает v0, не вылетели из нее? B балла)
2. Масса Харона (спутника планеты
Плутон) в 8 раз меньше массы
Плутона. Плутон и Харон вращаются вокруг
общего центра масс, причем все
время повернуты друг к другу одной и той
же стороной, т.е. система вращается
как единое твердое тело. Расстояние
между центрами тел R = 19640 км,
радиус Харона г = 593 км. Определить
относительное различие в
ускорениях свободного падения для наиболее
близкой к Плутону и наиболее
удаленной от него точек Харона. D балла)
3. Легкая пружина зажата между
телами А и В, лежащими на гладком полу
и соединенными нитью. Если тело А
закрепить, то после пережигания нити
■ц 1i
и освобождения пружины тело В будет
двигаться со скоростью 12 м/с, а если
закрепить тело В, то после
пережигания нити и освобождения пружины тело
А будет двигаться со скоростью 8 м/с.
С какими скоростями будут двигаться
тела после пережигания нити, если их
не закреплять? B балла)
4. В запаянной с одного конца
стеклянной трубке длиной 90 см находится
столбик воздуха, ограниченного сверху
столбиком ртути длиной 30 см. Ртуть
доходитдо верхнего края трубки. Трубку
осторожно поворачивают открытым
концом вниз. При этом часть ртути
выливается. Какова высота оставшегося
столбика ртути, если атмосферное давление
105Па?A балл)
5. Заряд +q расположен на
расстоянии I от заряда -2q. Найти
геометрическое место точек, в которых потенциал
поля, образованного этими зарядами,
равен 0. C балла)
6. Найти отношение заряда к массе для
заряженной частицы, которая пройдя
ускоряющую разность потенциалов 300 В
из состояния с нулевой скоростью,
влетает перпендикулярно силовым линиям
в магнитное поле с индукцией 0,02 Тл и
движется по окружности радиуса 10 см.
Сравнить это отношение с отношением
заряда к массе электрона, протона и
а-частицы. C балла)
7. При отражении от стеклянной
пластинки толщиной d на экране,
размещенном на расстоянии а от поверхности
пластины, получаем два изображения точки
S, соответствующие отражениям от двух
поверхностей пластины. Каково
расстояние между этими изображениями?
Показатель преломления п. C балла)
8. Одна из пластин плоского
воздушного конденсатора освещается светом с
длиной волны 0,5 мкм. Выбитые светом
электроны попадают на другую пластину
конденсатора. Определить максимальную
величину заряда, который можно получить
таким способом, если площадь пластины
равна 1000 см2, расстояние между
пластинами 2 см, работа выхода электронов
из металла 3-10-19 Дж, заряд электрона
1,6-109 Кл. B балла)
49

М.Левицкий
Язык и барьер
Языковой барьер всегда был препятствием для общения.
Различные искусственные языки, например эсперанто, не
прижились. Но в какой-то мере проблема решилась сама
собой — во второй половине XX столетия языком
международного общения в сфере науки, бизнеса, политики и
культуры стал английский язык.
В ходе развития науки и техники возникает много новых
объектов, которым нужны имена. Конечно, можно говорить
о новых вещах, используя только старые слова и не вводя
новых терминов, но тогда сообщения станут все более
длинными. Язык — это компромисс между требованием
краткости сообщения и ограничением на рост словаря. Поэтому наука
не может развиваться без специального
профессионального языка. В химии — это язык химических формул.
И наши предшественники оставили нам очень хорошее
наследство. К началу XX столетия язык химических формул
был разработан в общих чертах. Основы современного
химического письма заложил Я.Берцелиус. В качестве
символов химических элементов он использовал первую букву их
латинских названий. Затем потребовались двухбуквенные
обозначения, и химики стали изображать молекулы,
указывая количество атомов в соединении первоначально с
помощью надстрочных числовых индексов: K2S04, NH3, а позже с
помощью подстрочных — К^С^, NH3.
Органика -
о сложном
разговоры
В то время как язык неорганической химии постепенно
развивался, опираясь в основном на конструкцию брутто-фор-
мул, в органической химии в 60-е годы XIX века произошел
переворот. Сформировалось понятие валентности, А.Кекуле
предложил принцип четырехвалентности углерода,
А.М.Бутлеров создал теорию строения, и, наконец, появились
структурные формулы. Символ валентной черты предложил
А.Купер в 1858 г.
Введение в систему химического письма валентных
черточек разрешило несколько проблем. Появилась возможность
указывать, в каком порядке атомы связаны между собой,
возник удобный и наглядный способ изображения
валентности элемента, решилась проблема описания конструкции
молекулы (наличие разветвлений, циклических фрагментов
и т.д.). Как далее развивался язык химических формул в
нашем столетии? Все усовершенствования сводились к тому,
чтобы формулы и схемы реакций были понятнее и
нагляднее.
Откроем словарь
По сложившимся правилам, в левой части схемы помещают
исходные реагенты, в правой — образовавшиеся
соединения. Стрелка, направленная вверх, означает выделение
газообразного продукта, а направленная вниз — выпадение
осадка. Вместо знака равенства часто ставят
горизонтальную стрелку. Над стрелкой помещают формулы
дополнительных исходных реагентов, катализатора, указывают условия
проведения реакции (например, нагрев). Под стрелкой
помещают формулы побочных образующихся продуктов.
Заряды ионов указывают знаком «+» или «-» и цифрой,
соответствующей величине заряда: Na+, S042 . У свободных
радикалов неспаренный электрон обозначают точкой
(С6Н5KС*. Ион-радикалы содержат соответственно и знак и
точку, например, С10Н8 •.
Формулы комплексных соединений могут быть написаны
в нескольких вариантах. В молекулах, изображенных в
компактной форме, применяют точку для обозначения
комплекса (чаще всего так изображают кристаллосольваты):
Na2SO410H2O, CoCI36NH3. Координационную сферу
обозначают квадратными скобками; если это ион, то
дополнительно указывают и заряд:
[Co-6NH3]3^CI3 [CoCI-5NH3]2-CI2 [CoCI2-4NH3]+CI
В структурных формулах появляется возможность более
точно показать место расположения комплексной связи —
либо в виде пунктирной линии, либо в виде стрелки.
Чем сложнее, тем проще
Язык химических формул, как и любой другой язык,
изменяется и совершенствуется. Чем сложнее становились
структуры получаемых органических соединений, тем проще
становились соответствующие формулы, освобождаемые от
нагромождений. Углеводородную часть молекулы стали
записывать в виде отрезков прямых линий. Атомы водорода
дорисовываются мысленно, исходя из принципа
четырехвалентности углерода.
В итоге формулы сложных органических соединений
стали более «прозрачными» для чтения. Более компактно
изображают группы родственных соединений, например
циклических молекул с переменным размером цикла или
ароматических колец с различным положением одного из
заместителей: о
п
.с \
сн
I
(снж
Наиболее наглядны изображения каркасных молекул с
утолщенными линиями на переднем плане либо просто с разры-
50

вом валентной связи на заднем плане. Изображение
молекул и мышление химиков становилось все более
«трехмерным». Методы, разработанные для построения
аксонометрических проекций в черчении, и некоторые приемы
художественной графики перекочевали в химические
публикации. Объемность молекулы изображают с помощью
клиновидных линий переменной толщины, подчеркивающих
перспективу.
сн,он
- о^ нон^с _ о-^. он
Циклопентан
Глюкоза
он
Фруктоза
Чтобы показать межатомные расстояния и валентные углы,
стали изображать объемные модели, сопровождаемые
таблицами со значениями всех структурных параметров.
Н<
Циклогексен
Бутадиен
Для сложных каркасных молекул теперь часто приводят
стереоскопическое изображение. Асимметрический атом
углерода изображают в центре мысленного тетраэдра.
Связи, направленные в глубь чертежа и на зрителя, обозначают
соответствующими линиями переменной толщины, иногда с
различной штриховкой.
?*
<*э
глпы н ^
ST^MNH,
мололчная кислота глицериновый ольдегид аланин
Если оптически активная молекула изображается не в виде
«четырехногого паука», а компактно, то асимметрический
центр помечают звездочкой.
Развитие теории и развитие языка
Развитие теоретических представлений неизбежно привело
к дополнениям в формульном языке. Смещение
электронной плотности в молекуле стали показывать изогнутыми
стрелками либо значками (соответственно с «+» или «-»),
обозначающими распределение зарядов. Такие
обозначения облегчают понимание того, как происходит
присоединение различных реагентов к двойной связи.
Химия второй половины XX столетия дала целый ряд
новых соединений, строение которых оказалось невозможным
представить с помощью традиционных валентных черточек.
Например, в молекуле ферроцена атом железа соединен не
с каким-либо конкретным атомом углерода в
углеводородном цикле, а со всеми атомами углерода обоих циклов
одновременно. То же самое происходит и в дибензолхроме и в
других подобных соединениях. Это новый тип химической
связи, названный ти-комплексной связью. Вместо того чтобы
создавать усложненные схемы, химики пошли по пути
упрощения: атом металла как бы висит в пространстве между
двумя плоскими циклами. Структуру карборана также
невозможно представить с помощью обычных валентных связей.
Необычность этого соединения в том, что все атомы бора и
углерода в нем связаны так называемыми трехцентровыми
связями. Изобразить связи между атомами можно лишь с
помощью громоздких и трудно читаемых схем. Может быть,
отказаться от валентных черточек, как в случае ферроцена?
Химики так и поступили, но вообще не проводить никаких
линий нельзя. Представьте себе рисунок, где 24 атома
висят в пространстве... Поэтому все атомы бора и углерода
соединяют прямыми линиями — только для того, чтобы
обозначить форму каркаса, хотя это не валентные черточки. Как
и во многих предыдущих случаях, для карборана используют
упрощенную формулу. Из сравнительно новых значков
отметим обозначение изолобальности лигандов,
предложенное Р.Гофманок
Устная речь
Развивается химия, развивается и «формульный» язык. В
результате информация передается от одного химика к
другому вполне однозначно. Но язык формул — не разговорный
язык, информация передается только зрительным путем. В
разговорном языке должно быть прямое соответствие
между тем, как звучит слово, как оно написано и какой
зрительный образ при этом возникает. Создание химического
разговорного языка поначалу шло легко. Латинские названия
химических элементов приняты повсеместно. Формулы
простых неорганических соединений довольно легко
воспринимаются на слух — «калий два эс о четыре». В зависимости от
языка (русский, например, или английский) изменяется лишь
звучание числовых индексов.
Названия многих углеводородов и часто используемых в
химической практике соединений звучат почти одинаково на
всех языках: метан, этанол, пиридин, полиэтилен. Но при
переходе к более сложным соединениям, прежде всего
органическим, возникает проблема словесного описания
структурной формулы. Для этого разрабатывают специальные
правила химической номенклатуры. По мере развития химии
правила все более усложняются. Они предполагают
определенный порядок нумерации всех атомов в молекуле или
обозначения их буквами греческого алфавита, а также
указывают значение специальных приставок, суффиксов и
окончаний слов.
Современные правила химической номенклатуры —
четыре тома. Основная их задача — дать такое словесное
название, по которому можно однозначно написать формулу. В
последнее время задача упростилась, так как появились
компьютерные программы, составляющие название по
структурной формуле. Вот далеко не самые сложные примеры:
Т
1,5,5,6-mempeMemiw-
1,3~цшпогбксадивн
^\8 А5
1-оксаспиро{4,5]двкан
не.
си
аСН
2.3.3\4', 5'-пентаметилбифенил
(/, Р -диметипфуран
51

В написанном виде такие названия могут быть понятны
только знатокам номенклатуры, но при произнесении вслух
ни один химик не сможет сразу зрительно представить себе
формулу соединения. Прямое соответствие звукового и
зрительного образа нарушается. Потому в устных докладах и
лекциях химики сопровождают рассказ показом
структурных формул и редко произносят полные названия сложных
соединений. Может быть, отказаться от названий
химических соединений по правилам номенклатуры, если их трудно
произносить и трудно воспринимать? Увы. Сегодня описано
более 10 миллионов индивидуальных соединений, поэтому,
чтобы сохранить определенную упорядоченность,
приходится все же пользоваться строгими, хотя и непростыми
правилами.
Должно ли все быть просто?
Человечество в процессе развития цивилизации сохраняет
некоторые вещи усложненными, отдавая тем самым дань
уважения традициям. Например, сохраняются неизменными
сложная грамматика русского языка и трудные правила
произношения в английском языке. Сюда же можно отнести
традиции дипломатического этикета, различные торжественные
церемонии и даже правила хорошего тона в быту. Это не
упрощает жизнь, но делает ее интереснее и приятнее.
Умение составлять названия химических соединений —
критерий грамотности химика, знак уважения к традициям
науки. В структуру любой науки входят определенные
элементы культуры. Помимо всего прочего, строгие
номенклатурные названия занимают свое определенное место в химии.
Все авторитетные научные журналы просят авторов рядом
со структурными формулами давать также названия вновь
полученных соединений, которые далее из опубликованных
статей попадают в справочники, указатели и т.д.
У языка химиков есть одна интересная и привлекательная
особенность. Как и всякий живой язык, он сопротивляется
сложным, громоздким конструкциям. Выход найден был
достаточно давно — это так называемые тривиальные, то есть
упрощенные, названия. Преимущества тривиальных
названий очевидны: они просто произносятся, легко
воспринимаются на слух и у квалифицированного химика мгновенно
вызывают зрительную ассоциацию. Для сравнения два
примера:
Формула
1 соединения
сн он
11:
Название
по номенклатуре
4-окси-3-метокси-
бензальдегид
г-лактон 2,3-
дегидро-Ьгулоновой
кислоты
Тривиальное
название
ванилин
витамин С
(аскорбиновая
кислота)
Согласитесь, что в справочнике или указателе проще
найти слово «ванилин», чем соответствующее название,
созданное по номенклатурным правилам. Вот примеры некоторых
забытых тривиальных названий из прошлого:
КМп04 AgN03 N20
Минеральный хамелеон Адский камень Веселящий газ
Поговорим неформально
Тривиальные названия никак не отражают структуру
соединения. Часто они связаны с происхождением веществ или
выделением их из природных продуктов. Мы даже не
замечаем, насколько наша профессиональная речь пестрит
яркими бытовыми словами. Образность сохраняется и при
использовании греческих и латинских корней, а иногда их
причудливых сочетаний.
CHj(CH2>,COOH
Антрацен Капроновая кислота Ментол
anthrax (ер.)—уголь сарг (пат.) — коза mentha (лат.) — адя/ла
ее
Ксилол
xylon (ер.) —дерево * oleum (nam.)
—масло
Постепенно, вместо упоминания о происхождении
вещества, тривиальные названия стали строиться на основе
описания формы молекулы. Чем сложнее становились
получаемые структуры, тем смелее химики проявляли свою
фантазию, изобретая образные названия. Каждый химик, если он
полагает, что полученное им соединение имеет необычное
строение, вправе предложить для него свое оригинальное
название. Не многие из них приживаются, но они оживляют
научные публикации. Бывает, что появляется одновременно
несколько названий, но в практику входит то, в котором
удачно сочетаются фантазия и знание законов языка.
То, что мы называем элементами культуры в науке, с
помощью тривиальных названий отражается необычайно
полно. Имеется в виду громадное число именных реакций и
соединений: /—\
Реакция Фриделя - Крафтса
JD * - --,£>*
(R = Alk, X = Н, Hal.OH OR)
Кетой Михлера
-lO«
СН3
СНз
Соль Цензе K[Ptcl3(CH2=CH2)]H20
Соль Мора Fescu-(NH*JSO< 6H20
Бертолетова соль КСЮз
У тривиальных названий есть один недостаток: их нельзя
применить к миллионам описанных соединений, так как
невозможно запомнить такое количество названий. Поэтому
их используют для наиболее известных и часто
упоминаемых в лабораторной практике веществ, и очень хороши они
для обозначения крупных классов соединений, когда точную
информацию о строении передавать не требуется. Конфор-
мации циклических систем также имеют названия, в
которых чувствуется простор воображения:
/^7Ъ/№
Кресло Ванна Твист
R?Si R2S1'
\ R£i R£i /
**-n
I
X \
ад
Седло
Софа
Создание образных тривиальных названий продиктовано
не только необходимостью удобного общения. Это
результат естественного желания фантазировать, а возможно, и
один из способов выразить свою увлеченность любимой
наукой.
52

вения
Доктор физико-математических наук
А.С.Сонин
Эдгара По
До сих пор в научной и
научно-популярной литературе обсуждают
различныесценарии возникновения
и эволюции Вселенной —
бесконечное расширение, раздувание,
пульсации. Мелькают имена Эйнштейна, -
Фридмана, Леметра, де Ситтера, Хо-
кинга... Но мало кто знает, что у
истоков нестационарной космогонии
стоял великий американский поэт и
писатель Эдгар Аллан По.
Человеческое безумие
есть небесный разум.
Герман Мелвилл
Логика и интуиция
Никто не станет спорить о том, что на*
ука и искусство исследуют один и тот
же мир, но пользуются для этого
разными способами.
Наука применяет в основном
дедуктивный метод, когда из некоторых
исходных положений (аксиом, постулатов)
логически выводятся следствия,
которые затем сопоставляются с
результатами экспериментов. Конечно,
известны и случаи внелогического,
интуитивного усмотрения научной истины,
когда конечный результат угадывается
сразу. Однако подобные озарения служат
лишь вспомогательными операциями,
которые затем исключаются с помощью
логических построений.
А вот в искусстве интуиция служит
основным, если не единственным
методом постижения истины, не
нуждающимся притом в какой-либо
дополнительной проверке. Главное назначение
искусства — делать открываемые им
истины непреложными и
убедительными, не пользуясь логическими
доказательствами.
Но известны случаи, когда поэт или
писатель, мастер интуиции, применял
ее для исследования объектов,
традиционно изучаемых лишь логическими
методами. Способен ли художник,
профессионально не владеющий
научными знаниями, угадать нечто
существенно новое, упускаемое учеными?
На этот вопрос можно дать
определенно положительный ответ. Можно,
например, вспомнить знаменитую
поэму Лукреция Кара «О природе вещей»,
в которой изложены вполне
современные физические представления, роман
Алексея Толстого «Гиперболоид
инженера Гарина», где была предсказана
возможность создания лазерного
оружия, роман Анатоля Франса «Остров
пингвинов», завершающийся
описанием разгула городского терроризма
с применением сверхмощных бомб,
по действию похожих на атомные.
Нельзя не вспомнить и романы Жюля
Верна, предсказания которых
сбылись на 80%...
Союз поэзии и науки
Эдгар По начал писать стихи в 1820
году, в возрасте 12 лет. Но тогда же он
увлекся и естественными науками,
особенно астрономией. Это увлечение он
сохранил на всю жизнь и, хотя не
получил систематического образования,
всегда был в курсе последних
достижений науки своего времени. Можно
даже сказать, что наука стала —
естественно, после литературы — его
наиболее сильной страстью. Он
преклонялся перед ней, считая ее единственной
основой нашего ненадежного мира.
Но одновременное поклонение и
поэзии, и науке породило в душе
юного По серьезный конфликт,
который нашел отражение в его «Сонете
о науке»:
Наука! Ты — дитя седых времен!
Меняя все вниманьем глаз прозрачных,
Зачем тревожишь ты поэта сон?
О коршун! Крылья чьи —
взмах истин мрачных!
Тебя любить? И мудрой счесть тебя?
Зачем же ты мертвишь его усилья,
Когда, алмазы неба возлюбя,
Он мчится ввысь,
раскинув смело крылья!
(Перевод В.Брюсова)
К счастью, наука не умертвила
поэта Эдгара По, а только дала ему
дополнительную возможность «мчаться
ввысь, раскинув смело крылья».
Особенно плодотворно союз
поэзии и науки проявился в
беллетристике По: в его лучших рассказах и
повестях причудливо сочетаются
научная достоверность и поэтический
вымысел. Причем во многих
произведениях можно найти
фантастические идеи, которые были потом
реализованы.
Чтобы не быть голословным,
приведу лишь один пример. В «Повести
о приключениях Артура Гордона
Пима» герой, путешествуя близ
Антарктиды, высадился на одном из
дотоле неизвестных островов.
Вместе с вождем туземцев Ту-Уита он
пробрался в глубь острова, где
увидел ручей с необыкновенной водой:
«С первого взгляда, особенно на
ровном месте, она по плотности
напоминала гуммиарабик, влитый в
обычную воду <...> она отнюдь не
была бесцветна, но не имела какого-
то определенного цвета; она
переливалась в движении всеми
возможными оттенками пурпура, как
переливаются тона у шелка <...> Набрав в
посуду воды и дав ей хорошенько
отстояться, мы заметили, что она вся
расслаивается на множество
отчетливо различимых струящихся прожилок,
причем у каждой из них был свой
определенный оттенок, что они не
смешивались и что силы сцепления
частиц в той или иной прожилке
несравненно больше, чем между
отдельными прожилками».
Говоря современным научным
языком, Эдгар По придумал воду,
имеющую реологические свойства обычной
жидкости, но анизотропию сил
сцепления. Спустя 50 лет после выхода
повести в свет австрийский химик
Фридрих Рейнитцер открыл жидкие
53

кристаллы — расплавы органических
веществ, обладающих анизотропией
физических (и прежде всего,
оптических) свойств. Сходство расплавов эфи-
ров холестерина, с которыми работал
Рейнитцер, с необыкновенной водой
Эдгара По было поразительным —
вплоть до того, что жидкие холесте-
рики тоже переливались всеми
цветами пурпура!
Эврика!
В 1848 году, незадолго до своей
трагической кончины от белой горячки,
Эдгар По выпустил книгу «Эврика» с
подзаголовком «Поэма в прозе (опыт
о Вещественной и Духовной
Вселенной)». Эта книга, изданная в
Нью-Йорке тиражом всего 500 экземпляров,
была распродана лишь с большим
трудом, несмотря на известность
автора. И не удивительно: она была
трудна для понимания не только из-
за своего метафизического
содержания, но и из-за вычурного
иносказательного языка. На русском «Эврика»
была издана лишь в 1901 году в
переводе К.Д.Бальмонта; этот
поэт-символист еще более усилил туманность
оригинала, и поэтому у нас с «Эври-
кой» знакомы лишь особые ценители
творчества Эдгара По.
Во вступлении автор адресует свою
книгу не тем, кто думает, а тем, кто
чувствует, — «сновидцам», верящим
в свои сны как в единую
действительность. Он пытается доказать, что в
науке интуиция важнее логики, и
делает это весьма оригинальным
способом, приводя отрывок из письма,
якобы написанного в 2848 году (то
есть спустя тысячелетие после
издания «Эврики») и найденного в
закупоренной бутылке, плававшей по
«Морю Мраков». Автор этого письма
утверждает, что в XX — XXI веках (то
есть в наше время!) существовало две
дороги к постижению Истины.
Одна — дедукция, другая — интуиция. А
интуиция есть убеждение,
возникающее из тех наведений и выведений,
«поступательный ход которых есть
настолько теневой, что ускользает от
нашего сознания, уклоняется от
нашего разума или противоборствует
нашей способности выражения».
Пульсирующая Вселенная
После этого, как мы бы сказали
сейчас, методологического вступления По
приступает к главной цели своего
труда. Он пишет: «Я вознамерился
говорить о Физической, Метафизической
и Математической — о Вещественной
и Духовной Вселенной: — о ее
Сущности, ее Происхождении, ее
Сотворении, ее Настоящем Состоянии и
Участи ее». Говоря о Вселенной,
Эдгар По принимает определение Бле-
за Паскаля: «Вселенная —это сфера,
центр которой везде, а периферия
нигде». Но различает Вселенную
пространства, которая вечна, и
преходящую Вселенную звезд.
Следующая исходная идея Эдгара
По — это Бог. «Я не утверждаю — что
некий взгляд внутрь совершенно
неудержимый, хотя неизъяснимый,
понуждает меня к заключению, что то, что
Бог первоначально создал, что то
Вещество, которое, силою своего
Веления, он сделал из своего духа, или из
Ничего, не могло быть ничем иным,
кроме Вещества, в его
предельно-постижимом состоянии — чего? —
Простоты?» И далее: «Здесь рассудок
тотчас улетает к Бесчастичности — к
некоей частице — к одной частице — к
частице одного рода — одного
свойства — одной природы — одной
величины — одной формы.» Из этой
частицы (сингулярности), как из центра,
начинают излучаться в первоначальное
пустое пространство конечное, но
чрезвычайно большое число малых атомов,
уже различающихся по форме.
«Большой Взрыв»? Очень похоже. С
той лишь оговоркой, что это только
взрыв вещества в пустое
пространство, а не первоначального «нечто»,
породившего пространство-время, как
это утверждает современная
космогония. А что происходит потом, после
«Большого Взрыва»? Так как атомы
притягиваются друг к другу из-за силы
тяготения, необходима, считает По, и
некая сила отталкивания, которая до
поры до времени не позволяет
атомам соединяться вновь. Как тут не
вспомнить первую космологическую
работу Альберта Эйнштейна,
написанную в 1917 году, в которой он по той
же причине, что и Эдгар По, ввел в
свои уравнения знаменитый лямбда-
член, учитывающий возможное
существование антигравитации?
Итак, две силы управляют
Вселенной — притяжение и отталкивание. В
какой-то момент сила тяготения все-
таки должна преодолеть силу
отталкивания, и «вещество, излученное в
пространство, вернется к своему
центру излучения и звезды сольются в
едином объятии». На этой стадии
материя уже не будет иметь
составных частей, а следовательно, нечему
будет притягиваться и отталкиваться.
А так как притяжение и отталкивание
суть главные признаки материи, то
это означает, что материя
превратится в Ничто, из которого она была
сотворена по воле Бога.
Но это еще не все. Эдгар По
пишет: «Ведя наше воображение этим
превозмогающим законом законов,
законом периодичности, не
оправданы ли мы, на самом деле, не вполне
ли мы оправданы, допуская
верование — что поступательные развития,
которые мы здесь дерзали созерцать,
будут возобновляться и впредь, и
впредь, и впредь; что и потом новая
Вселенная возрастет в бытие, и
потом погрузится в Ничто с новым
бытием Божеского Сердца?»
Итак, перед нами первая наивная
модель нестационарной
пульсирующей Вселенной, угаданная
интуицией Эдгара По.
Параллельные миры
Естественно-научные фантазии
Эдгара По не ограничились, однако,
моделью пульсирующей Вселенной. Он
считает, что во Вселенной число
частиц вещества не может быть
бесконечно большим, так как иначе небо
светилось бы как одна яркая звезда
(это значит, что По был знаком с
парадоксом Ольберса,
сформулированным в 1826 году). Но наша видимая
Вселенная — лишь одна из
бесконечно большого числа других Вселенных.
Эдгар По пишет: «Действительно,
существует некая беспредельная
последовательность Вселенных, более
или менее подобных той, о которой
мы имеем осведомленность — той, о
которой одной будем когда-нибудь
иметь осведомленность <...> по
крайней мере до возврата нашей
собственной отдельной Вселенной в
Единство. <...> Каждая существует,
отдельно и независимо, на лоне своего
собственного и особого Бога».
Здесь вновь прямое попадание (за
вычетом, естественно, Бога): сейчас
теории множественности миров
широко обсуждаются космологами.
Наконец, в «Эврике» есть и мысль, ко-
54

торую можно истолковать как
предположение о связи пространства и
времени. Автор пишет:
«Соображения, через которые, в этом
Рассуждении, мы шли вперед шаг за шагом,
делают нас способными немедленно
постичь, что Пространство и
Длительность суть одно».
В 1926 году поэт и мыслитель Поль
Валери написал предисловие к «Эв-
рике», переведенной на французский
язык другим поэтом, Шарлем
Бодлером. Валери писал, что
фундаментальная идея «Эврики» есть идея
глубокая и оригинальная, сближающая
ее с теорией Эйнштейна.
Конечно, Валери увлекся. Но не
вызывает сомнений и то, что в
многочисленных интуитивных прозрениях и
неожиданных поворотах мысли, которыми
так богата поэма Эдгара По,
содержится как бы предчувствие релятивистской
картины мира. Недаром к этой поэме
большой интерес проявили многие
известные физики XX века, которые
констатировали, что, несмотря на ряд
существенных дилетантских
погрешностей, система рассуждений Эдгара По
поражает современным подходом к
основным проблемам мироздания.
В.Е.Жвирблис
Динамика
неоднозначного
W2 Л lUnfMhrim
Дж. Кальоти.
От восприятия к мысли.
О динамике
неоднозначного
и нарушениях
симметрии в науке
и искусстве
(пер. В.А.Копцика).
М.: Мир, 1998.
В шестидесятые годы в
отечественной периодической
печати развернулась странная
дискуссия, получившая название
«физики и лирики». «Физики»,
возбужденные достижениями
науки и техники того времени,
агрессивно доказывали, что
искусство обречено и что в
недалеком будущем воцарится
абсолютный рационализм. А
«лирики», не отрицая важной роли
науки и техники, робко
отстаивали необходимость искусства
для формирования полноценной
человеческой личности. Сейчас
позиции переменились:
«лирики» стали винить науку и
технику чуть ли не во всех бедах и
оборону приходится держать
уже «физикам».
В действительности же это
переменчивое противостояние
лишено какого-либо смысла. В
книге «От восприятия к мысли»
итальянский физик Джузеппе
Кальоти весьма убедительно
доказывает, что наука и искусство — не
антагонисты, а равноправные
партнеры, взаимно
дополняющие и обогащающие друг
друга: рациональный анализ
позволяет глубже понять истоки
прекрасного, а
художественные произведения дают
возможность наглядно
представить сложнейшие научные
понятия.
Рассказам о роли симметрии
в науке и искусстве посвящено
множество книг, написанных
выдающимися учеными. Это
связано с тем, что именно
симметрия представляет собой
наиболее общее свойство мира, в
котором мы живем. Она
позволяет в единых понятиях
анализировать и законы физики, и
явления природы, и произведения
искусства. Но Кальоти, пожалуй,
впервые обратил внимание на
важную роль нарушенной
симметрии в науке и искусстве, а
также на неоднозначность
отношений человека с природой и
ее динамикой, заложенных в
особенностях восприятия.
Наглядным примером
динамики неоднозначного может
служить рисунок, называемый
О О
оо
оо
оо
лестницей Шредера (рис. 1): эта
лестница ведет то ли слева
направо и снизу вверх, то ли
справа налево и сверху вниз.
Мысленные попытки зафиксировать
одну из двух статических
картинок оказываются
безуспешными, и, спустя несколько
секунд, утомленному взору
начинает казаться, будто эта
лестница как бы оживает.
В качестве другого примера
Кальоти приводит рисунок
Франко Гриньяни — стадии так
называемой графической
конденсации двух фигур (рис. 2).
Разглядывая порознь два куба,
изображенные вверху, можно
четко определить, какая стенка
какому кубу принадлежит. А
когда эти кубы соприкасаются, как
изображено внизу, то
невозможно однозначно решить—
какому кубу принадлежит их
общая стенка, причем переход к
этой странной динамической
конструкции происходит
совершенно незаметно.
■ ■
Слияние двух статических
модулей кубической формы в
одну динамическую
конструкцию позволяет наглядно
понять одну из удивительных
особенностей квантово-меха-
нических структур, когда
электрон в молекуле (например, в
ионе водорода Н2+) делокали-
зован, принадлежит
одновременно двум центрам,
благодаря чему между ними
возникает химическая связь.
В этой книге можно найти
множество замечательных
рисунков подобного рода,
наглядно иллюстрирующих
сложнейшие понятия современной
науки. К сожалению, книга
написана весьма тяжелым языком,
затрудняющим восприятие
содержания. Возможно, это
связано с тем, что она написана по-
итальянски, переведена на
немецкий, а потом уже на русский:
даойной перевод вряд ли может
дать адекватное представление
об оригинале. Тем более что
перевод с немецкого иногда
сталкивается с серьезными
затруднениями. Это можно
подтвердить прямой цитатой иэ
русского издания:
«...Поэтому будет лучше, если
в последующем мы
ограничимся практической задачей сбора
и исследования первичных
фактов, которые могут составить
основу для разработки
феноменологической модели
восприятия динамической
неоднозначности резонансных модульных
структур, или, в двух немецких
словах, «dynamische Resonanz
modularstrukturdoppeldeutig
keitswahrnehmung».
Уф-ф-ф...
2
55

Как
В.П.Чернышев
• it
мелел
Арал
Сейчас, пожалуй, все знают, отчего
обмелел Арал, — столько об этом
сказано и написано. Кажется, все очень
просто: если в чайник, стоящий на
горячей плите, не доливать воды, то ее
вскоре не останется. Так и Арал: он, как
считают, обмелел из-за того, что воду
впадающих в него рек, Сырдарьи и
Амударьи, стали интенсивно разбирать
на орошение хлопковых полей.
Однако! Столетиями жители
Киргизии, Таджикистана, Узбекистана,
Афганистана использовали воды этих рек —
и ничего, всем хватало, да еще
оставалось на то, чтобы доливать ее в
чайник, то бишь в Аральское море-озеро.
Еще в начале шестидесятых из окон
вагонов, стоявших на станции Аральск,
можно было видеть блестящую водную
гладь, а по перрону бегали
преследуемые милицией местные жители со
связками свежей, копченой и вяленой рыбы.
И вдруг в одночасье — и впервые за
всю историю — уровень воды в Арале
понизился аж на целых 10 метров...
Спору нет: дефицит стока
Амударьи и Сырдарьи действительно
послужил причиной обмеления
Арала. Но как и отчего возник этот
дефицит?
Еще в 1960 году автор этих строк ехал
знаменитым Турксибом после окончания
сельскохозяйственного института в
Кзыл-Орду «на камыши». Выражение «на
целину» знаете? Так вот, выражение «на
камыши» означало примерно то же
самое, только оно менее известно.
Дело в том, что в те годы нашей
страной руководил Никита Сергеевич
Хрущев и пытался по-своему переделывать
ее хозяйство. Старые районные
землеустроители с ужасом вспоминают
время, когда делили землю между
промышленными и
сельскохозяйственными совнархозами. А еще генсек очень
любил посещать разные капстраны и
перенимать их опыт.
Так, побывав в Финляндии, Хрущев
узнал, что проклятые капиталисты
берегут свои леса и получают целлюлозу
из камыша и рогоза (а целлюлоза — это
не только бумага, но и порох!). Причем
если ель за 30 лет дает только 150 —
200 кубометров древесины с гектара, а
деревья еще нужно спилить, разделать
и вывезти из чащобы, то камыш
ежегодно дает с гектара болота до 600
кубометров чистейшей клетчатки и его
можно убирать машинами наподобие
комбайнов.
Вернулся Никита Сергеевич в
Москву, собрал совещание, обрисовал
ситуацию и вопросил: «У нас что, камыша
нет?» — «Есть, есть камыш!» — сразу
закричали в зале. И в результате в Кзыл-
Орде было заложено предприятие
союзного значения со страшноватой
аббревиатурой ЦКК, что означало «цел-
люлозно-картонный комбинат». Но
шумного комсомольского набора не было,
поскольку предприятие было
полуоборонным, предназначенным не только
для производства бумаги и картона.
Стройка близилась к концу, когда
дирекция ЦКК вдруг забеспокоилась: а
косить-то где? Тут-то и ожили
захиревшие было конторы Агролесопроекта,
детища сталинского плана
преобразования природы. Этой организации,
прежде занимавшейся
проектированием лесозащитных полос, было
поручено обследовать месторождения
камыша, определить их запасы и
производительность (так называемые
бонитеты), нанести на карту и представить
заказчику — ЦКК.
Все бы ничего, да только для того.
чтобы что-то нанести на карту, нужно
как минимум эту карту иметь. А в те
годы все карты были с грифом
«секретно» и находились в суровом
Государственном управлении геодезии и
картографии. Поэтому нам под
расписку давали планшеты, на которых были
нарисованы только
значки-трилистники наподобие марки фирмы «Адидас»,
символизирующие камыши. Мы
копировали эти планшеты вручную, тушью
на кальке, и несли их в первый (то есть
секретный) отдел.
Но вот вся эта бюрократия позади, и
мы парами разбрелись по маршрутам.
За спиной двустволка, через плечо —
полевая сумка с секретным планшетом
и полевым журналом, за поясом — серп
(конечно, без молота).
Ходили по компасу, по намеченному
направлению (визиру). Иногда
пробирались между крупными редкими
камышинами, иногда грудью ложились на
густой мелкий камыш, пробивая визир.
Приходилось раздеваться, оставаясь в
одних резиновых сапогах, и идти по
горло в воде, неся пожитки над головой, а
иногда и плыть.
Работа была нехитрая: по инструкции
следовало выкашивать камыш на
площадках размером 4x4 метра, разделять
снопы на фракции, подсчитывать число
камышин разных диаметров и разной
длины, записывать результаты в
полевой журнал, наносить визиры на план и
отмечать положение пробных площадок.
(Рационализаторы поступали проще:
выкашивали площадки размером 1x1
метр, а все результаты умножали за-
56

тем на 16. Подозреваю, что отсюда и
пошло в ход выражение «закосить».) А
потом, уже дома, оставалось только
определить по таблицам запасы камыша
и картировать участки по бонитетам.
Из-за секретности наших карт
случались и недоразумения. Так, однажды мы
с напарником плыли на лодке-«казанке»
от Кзыл-Орды вниз к Казалинску,
обследуя стоявший стеной береговой камыш.
И вдруг в просвете перед нами
открылся современный город с
многоэтажными домами. Рядом — пляж, на нем
загорают девочки в купальниках. Смотрим
на наш секретный план — а там только
камыши, Сырдарья, железная дорога и
станция Тюре-Там. Мираж?
Однако вот и наблюдательная
вышка, на ней офицер звонит по телефону,
и к нам направляется бронированный
катер-сторожевик. (Представляете? В
те годы по Сырдарье мог плавать
бронированный катер!) Берет нас на
буксир и волочет к вышке. Беглый досмотр
и допрос: кто? куда? зачем смотрели в
бинокль?
— Да мы на девочек!
— Ладно, разберемся...
Разобрались и отпустили, даже
снабдили бензином. Уже значительно
позже, после полета Гагарина, когда стало
известно про Байконур, мы узнали, что
в этом городе-призраке со своими
семьями жили специалисты, которые
монтировали ракеты.
Вообще говоря, мы были недурно
экипированы: кроме лодок-«казанок», у
нас были и плавающие десантные
лодки-амфибии на гусеничном резиновом
ходу, с помощью которых мы могли
побывать там, куда до нас не ступала
нога человека. Сначала проламывали
береговой камыш высотой до трех
метров, потом выходили на затопляемые
участки, где он достигал семиметровой
высоты (сноп такого камыша мы даже
отправили в Москву на ВДНХ). Потом
камыш становился реже, мы наконец
выплывали на плес. И... глохли от
птичьего гама. Потревоженные птицы
носились стаями и в одиночку, орали,
пищали, крякали и гагакали. Вдали
плавали лебеди, пеликаны, бакланы,
стояли одноногие фламинго, стаями
вспархивали фазаны. На островах хрюкали
кабаны, а под нами проплывали лещи,
сазаны, щуки, жерехи и усатые сомы...
Земной рай, да и только!
Сырдарья и Амударья не похожи на
русские речки: разливаются они
не весной, когда на наших равнинах
тает снег (которого зимой в Средней
Азии, конечно, нет), а летом, в июле,
в самую жару, когда начинают таять
снега и ледники Памира. Тогда-то
местные жители и разбирают
прозрачную горную воду на орошение
своих полей и садов, для снабжения
поселков- и городов. Земледелие
здесь возможно, так как почвы в
долинах образованы хорошо
промываемыми щебневидными породами
разрушенных гор.
Вырываясь с гор на равнину, реки
начинают вымывать лёсс (древний
засоленный морской ил), и их воды
становятся мутными. По мере уменьшения
скорости потока лёсс оседает, образуя
отмели, в результате чего реки
постоянно меняют свои русла, образуя
многочисленные старицы и протоки. А во
время паводков из лёсса
формируется береговой вал; когда вода идет на
убыль, этот вал не дает воде уходить
из затопленной поймы. Здесь-то, на
хорошо прогретом мелководье,
жируют мальки отнерестившихся рыб и
вырастает отличный камыш. А
земледелие здесь уже невозможно, так как
почвы подстилает водонепроницаемый
глинистый и засоленный лёсс.
По берегам Амударьи и Сырдарьи
было не проехать: они все изрезаны
каналами и арыками, блестящими на
солнце, как снег. Люди пытались
освоить эти берега под земледелие, но
южное солнце быстро испаряло из
почвы влагу, растворенная в ней морская
соль поднималась по капиллярам на
поверхность и здесь
выкристаллизовывалась. Поэтому через два-три года
засоленные участки приходилось бросать
и осваивать новые земли. А на
заброшенных участках, пропитанных солью,
поселялись красные, бурые и желтые
солянки, и пейзаж начинал походить на
марсианский.
Время от времени нам в камышах
попадались группы других изыскателей.
Оказывается, по заданию партии и
правительства они готовили материалы,
необходимые для строительства
подпорных плотин, нужных для отвода воды
в степь, на лёсс. Ведь стране нужны
были не только бумага, картон и порох,
но и хлопок, и рис, чтобы, как обещал
наш дорогой Никита Сергеевич, в 1980
году советские люди стали жить при
коммунизме. Наверное, побывав в
Средней Азии, Хрущев собрал
очередное совещание и вопросил: «А что,
разве у нас на юге нет больше земель под
хлопок и рис?» — «Есть, есть!» —
конечно, закричали в зале...
В 1963 году мы закончили
камышовую эпопею и сдали планшеты
заказчику. А через два года пришла
рекламация: там, где на наших планах
был указан семиметровый камыш,
росли лишь камышинки высотой
всего в полметра...
Наш начальник поехал сначала в
Москву, а потом в Кзыл-Орду, на разборку.
И доказал, что мы работали честно:
просто к тому времени, когда ЦКК
поехал косить камыш, ирригаторы и
мелиораторы уже отвели воду в степь, на
«большой хлопок» и «большой рис»;
пойма перестала затопляться, и камыш
не стал больше расти, а на равнине,
как и следовало ожидать, вода не
принесла много пользы. В результате и
воды в реках не стало, и ЦКК пришлось
работать на привозной еловой
древесине, которую доставляли по маршруту
Новосибирск — Павлодар — Акмолинск
(потом Целиноград, а ныне Астана) —
Караганда—Джамбул (Чимкент) — Кзыл-
Орда...
Потом, как водится, приезжали
всякие госкомиссии дабы определить —
отчего обмелел Арал. Говорят,
однажды вертолет с чиновниками
приземлился рядом с чабанской юртой.
Разостлали дастархан, и аксакалы стали
вспоминать, как на этом месте ловили рыбу —
балык.
Потом Аральское море стало
иностранным, и его проблемы перестали
интересовать Россию. Оставалось
только сказать: мы хотели как лучше, а
получилось как всегда... Ни камыша, ни
бумаги, ни хлопка-риса, ни рыбы, ни
дичи, ни Аральского моря-озера, ни
коммунизма.
57

Сказание
о Змее
Горыныче -
двигателе прогресса
Близится февраль, а с ним и год
Дракона, который, согласно восточному
календарю, продлится до конца января
2001 года. Именно Дракон ознаменует для нас
начало нового тысячелетия, и есть все основания
полагать, что в XXI веке популярность этого
величественного животного, которого народная
фантазия наделила удивительными
свойствами и устрашающими размерами,
возрастет многократно. Предвосхищая
грядущие события,
вполне уместно поговорить
о нашем собственном российском
драконе — Змее Горыныче,
с тем чтобы подыскать
ему достойное место
в политической
и духовной жизни страны.
Потомок древней династии
Исследователи народного творчества
часто соотносят Змея Горыныча с
явлениями величественными и
грозными, но вполне реальными,
например с полярными сияниями или
смерчами. Известный собиратель
народных сказок А.Афанасьев писал:
«Согласно с теми прихотливо-изменчи-
Эша гемма изображает змеиное
тело проходящего по небу
Солнца
выми, фантастическими формами,
какие принимают облака в своем
бурном полете по небесному своду,
воображение народа видело в них
чудовищ со многими головами и
раскрытыми пастями. ...По числу голов
определяется большая или меньшая
степень их силы». Но если
исследователи прошлого века склонны были
усматривать в образе многоголового
змея олицетворение природных
стихий, то авторы «Химии и жизни»
наделяли его чертами вполне
конкретными, полагая, что некоторыми
своими особенностями Змей Горыныч
обязан вымершему мамонту,
поражавшему некогда воображение
древнего человека (В.Рич, № 7, 1986 ) или
огневому оружию, которое
использовали монголы при вторжении на Русь
(В.Ф.Енгалычев, № 3, 1988).
Однако углубленное исследование
фольклора позволяет восстановить
совсем иную родословную нашего героя.
Видимо, предком его была обычная
змея. В далекие языческие времена ее
считали посланцем могучих и мудрых
предков, живущих в подземном или
подводном, то есть «нижнем», мире.
Змею считали бессмертной,
поскольку она умеет сбрасывать свою кожу, а
значит, и обновляться. Ее чтили,
делали ей подношения, иногда даже
держали в храмах и поили молоком.
И вот постепенно маленькая
змейка выросла в огромного Змея,
хозяина подземелий и вод,
олицетворяющего грозные силы Природы. Теперь
он мог и засуху наслать, и
наводнение устроить, и рыбу в сети не
пустить — приходилось с ним считаться
и как-то ему угождать. В древнем
Новгороде, например, весьма
почитали Змея, живущего в верховьях
Волхова, у его истока из Ильмень-озера.
Был он нежаден: до начала XX века
ему кидали мелкие монетки,
которыми Змей вполне довольствовался —
не то что другие водяные Змеи, его
сородичи, которым приносили в
жертву красивых девушек. Волховский
Змей очень похож на своего
дальневосточного родственника — Дракона,
могучего, но не злобного. Его
приходилось, задабривать, считаться с ним,
ну а как же иначе?
Однако практичным западным
людям надоело зависеть от сил приро-

А.Мехнин
ды, и мерилом
всего они
провозгласили человека. Их
могучие
покровители —
человекоподобные боги —
жили на небе, в
«верхнем мире»,
где сияли Солнце,
Луна и звезды. У
большинства
индоевропейских
народов существует
миф о том, как
предводитель богов
верхнего мира, бог-
громовержец,
победил Змея в
поединке. Особенно
хорошо известна
греческая версия,
согласно которой
стоглавого Тифона
с огромным трудом
побеждает Зевс-громовержец.
Родня
После того как чудовище было
повержено, часть забот Тифона пришлось
взять на себя его многочисленным
детям. Трехглавый пес Цербер (Кербер)
охранял вход в Аид («нижний мир»
язычников), колхидский дракон, у
которого тоже было три головы, стерег
золотое руно, а змей Ладон никому не
давал приблизиться к золотым
яблокам Гесперид (сразиться с ним в
открытом бою никто не отважился, и
потому число его голов точно не
известно). Достойны Тифона были и его
дочери — трехглавая Химера и девя-
тиглавая Лернейская гидра. Однако,
не унаследовав от отца
впечатляющего количества голов, дети Тифона
оказались менее могущественными, чем
он сам, и для того, чтобы справиться
с ними, вмешательства богов не
потребовалось: достаточно оказалось
доблести и силы таких греческих
героев, как Геракл, Ясон и Беллерофонт.
Предку нашего Змея Горыныча
удалось избежать их печальной участи.
Спасся он, вероятно, на севере
Европы, если судить по изображениям
трехглавого Змея на изделиях
скифов. Змей Горыныч и его родные
братья, облюбовавшие территории
славянских и германских стран, так и
остались жить на Севере, а его
двоюродный брат вместе с предками ин-
доиранцев отправился к Индийскому
океану. Его незавидная судьба
описана в священной книге иранских
племен — «Авесте»:
Трайтаона могучий
Владел такою силой.
Когда сразил он Змея
Трехглавого Дахаку.
Впрочем, соплеменники победителя
сохранили память о легендарном
чудовище, и дракон Ажи-Дахака (Ажда-
ха) и по сей день остается героем
сказок многих восточных народов.
Кстати, Ажи-Дахака переводится с
персидского буквально как Змей Горыныч.
Убеждения
и жизненная позиция
Распространенное мнение о том, что
драконы кровожадны и поедают всех
людей без разбора, опровергают
исследователи быта язычников. Ведь
поедание человека Змеем — это не
что иное, как обряд инициации, то
есть приобщения юноши к тайнам
природы, овладения секретами,
которые позволят зрелому мужчине
уверенно чувствовать себя в этом
переменчивом мире.
Где-нибудь в глухом и жутком
месте из подручных материалов
сооружали жрецы полую статую Змея,
внутри которой испытуемый должен был
провести несколько часов и пережить
немало мучений. Мероприятие
обставляли таким образом, что у
человека не оставалось сомнений в том,
что его заглатывал настоящий Змей.
На самом же деле испытания
проходили на тренажере, а Змей в те
давние времена занимался более
важными делами.
Затаившись в просторах
космоса и выждав удобный мо-
i. „*-г.-**>". _. _/
_^^Г-
мент, он нападал на Солнце. И когда
такое случалось, темная пасть Змея
явственно обозначалась на светлом
лике солнечного божества.
Солнечный бог, конечно, побеждал, но
ужасная картина затмения запоминалась
людям навсегда.
Испокон веку Змей стремится
нарушить порядок в мире, силой или
хитростью (вспомните Змея,
подарившего яблоко Еве) сорвать планы
богов. Но ведь именно благодаря тому,
что божественный порядок и
равновесие периодически нарушаются, и
развивается наш мир! Борьба Змея и
Солнца оказывается своеобразным
«двигателем» языческой картины
мира, а потому вполне закономерно,
что частенько их изображали вместе,
например на прялках. Этот образ
удивительно ярко отражает идеи
диалектики: борьба противоречий рождает
движение. Нет, совсем не случайно
Змей был неотъемлемой частью мира
язычников, и не случайно
окончательную победу над ним откладывали до
«конца света»!
Между противниками в великом
поединке сложились удивительные
отношения. Они сроднились между
собой настолько, что нередко
проникали друг в друга. «Облака и тучи, в
которых фантазия древнего человека
видела змеев... рассматривались и
как внешний покров, одежда или
шкура, в которую облекаются светлые
боги и богини. Окутываясь темным
облачным покрывалом, боги как бы
оборачиваются в змеиную шкуру и
принимают на себя чудовищный
змеиный образ», — писал А.Афанасьев.
Вот почему так часто появляется в
мифологии своеобразный
параллелизм хороших и плохих героев.
Например, встречаются сюжеты, где с
черным Змеем борется светлый
Змей. Возможно, от их слияния
возник черно-белый Уроборос,
символизирующий в алхимии взаимное
превращение веществ.

Почему он такой?
Облик Змея Горыныча известен нам
из былин:
Ай Змеи нище да то Горы нище,
Ай о трех Змеинище о головах,
О двенадцати она о хоботах...
Что за хобота? Скорее всего, так
называли изгибы тела Змея или его
хвосты. А почему у него три головы?
Трехглавость Змея вполне можно
объяснить, исходя из параллелизма,
о котором мы только что говорили:
есть основания считать, что он был
главным врагом Триглава —
верховного языческого божества многих
славянских племен. В русской
сказке, сохранившей осколки языческой
картины мира наших предков,
упоминается иной раз трехглавый богатырь
или же три богатыря. Порой в тексте
есть даже указание на то, что
противники Змея символизируют три
фазы солнечного цикла, и тогда
богатыри зовутся Вечоркой, Зорькой и
Полуночкой.
Представление о троичности
Солнца было распространено в
древности очень широко: например, в
«Слове о полку Игореве» Ярославна
обращается к Солнцу «трисветлому», а
черногорская легенда прямо говорит
о том, что раньше на небе было три
Солнца, но два удалось поглотить
летающему Змею. Видимо, в те
далекие времена и наш Змей Горыныч
пытался заглотить три Солнца сразу,
для чего ему и потребовались три
пасти. К сожалению, с достоверностью
установить это практически
невозможно — после принятия
христианства от русской языческой
мифологии осталось очень мало следов.
Охота на Змея Горыныча
Как удалось уцелеть Змею Горынычу,
до сих пор остается загадкой, ведь
христиане охотились за ним очень
энергично
и даже использовали
против него приемы, недопустимые в
честной борьбе. Взять хоть того же Доб-
рыню Никитича, который ради
собственной потехи не гнушался топтать конями
малых змеенышей, — неудивительно, что
Змей рассвирепел и вступил в
смертельную схватку с богатырем.
Ну а дальше события развивались
как в кошмарном триллере: Добрыня
отшиб Змею разом все двенадцать
хоботов ужасным оружием —
«колпаком земли Греческой». Оружие
непонятное, до сих пор засекреченное, но
явно идеологическое — ведь именно
из той земли пришло на Русь
христианство. А кроме того, «на кресте был
у Добрынюшки булатен нож», которым
собирался герой добить своего
противника.
И здесь следует отдать должное Доб-
рыне Никитичу, с логикой у него все
было в порядке: святой крест и
освященная земля — самое что ни на есть
подходящее оружие для борьбы со
сказочным существом
Между тем можно понять
и Змея, который упорно сопро
тивлялся христианству в виде
семиглавого Идолища поганого. А
когда христианство все-таки
одержало победу и языческая картина
мира разрушилась, Змей Горыныч
вынужден был отойти от активной
политической деятельности и ук
рыться в ее осколках — сказках.
Собирая и складывая эти
осколки, можно увидеть часть удиви
тельного Мира наших языческих
предков.
Змей Горыныч
на пенсии
В наше время, укрывшись за
яркой обложкой книжки сказок
Змей Горыныч ведет
относительно скромный и уединенный образ
жизни. Он по-прежнему живет
в «нижнем мире» («тридевятом
царстве») — глухих,
безжизненных местах. Частенько он
обретается в глубоких пещерах, где
удобно хранить сокровища или
прятать красну девицу. И то и
другое, по мнению
специалистов, служит Змею слабым
напоминанием о былом могуществе
и похищенном когда-то Солнце,
которое все-таки пришлось вернуть.
Тоскуя по коням, возившим
колесницу Солнца, в сказках Змей иногда
ездит на коне с солнцем во лбу.
По-настоящему тряхнуть стариной
Горынычу удается только на какой-нибудь
ограниченной территории: «В том
царстве, где жил Иван, не было дня, а все
ночь, ета зрабив змей». Но уж там, где
ему удается закрепить свои позиции,
Змей старается не ударить в грязь
лицом и не посрамить своих предков:
охраняет источники с живой и мертвой
водой и золотые яблоки (как его
знаменитый сородич Ладон, стерегущий
золотые яблоки Гесперид).
Сказочный Змей Горыныч дышит
огнем, и потому его считают очень
опасным. Но такая особенность, согласно
исследованиям фольклористов,
свидетельствует вовсе не о его желании
кого-то напугать, а лишь о
принадлежности этого существа иному миру.
Ведь именно огонь переносит
необычные сущности в наше измерение
и возвращает их обратно. С этим
согласны даже христиане, наблюдавшие
вознесение святых на небо в
огненном столбе и утверждающие, что
дьявол, являющийся иногда в наш
60

мир, тоже извергает пламя из пасти.
Так что если сказочный богатырь
твердо решил попасть в иное
пространство-время, то и ему без огня никак не
обойтись. Вот почему героя несет в
тридевятое царство огненный конь, а
владения Змея Горыныча или его
сестры — Бабы-Яги нередко омывает
огненная река. Мало кто осмеливается
перейти ее, ибо это та же река (Стикс),
что отделяла в античной мифологии
мир живых от мира мертвых. Ясно, что
в собственном обличье делать это
рискованно — лучше уж создать у жителей
потустороннего царства впечатление,
что реку перешел кто-то другой, иначе
путь назад будет отрезан. Чтобы
преодолеть огненный поток, герой
вынужден обернуться котом. Ну разве не
напоминает этот сказочный сюжет миф
Древнего Египта, согласно которому
солнечный бог Ра побеждал Змея в
образе кота?
Заметим, что победитель сказочного
Змея часто отличается необычным
происхождением (например, Иван —
Коровий сын). Этим обстоятельством хотят
подчеркнуть сверхчеловеческую
природу героя, его приобщенность к
чудесным силам, тайнам иного мира, что и
дает ему в конечном счете возможность
победить Змея. Еще чаще героем,
способным одержать верх над Змеем Го-
рынычем, оказывается чужестранец,
который не связан предрассудками
насчет незыблемости установившегося
порядка и не знает, что Змей имеет
законное право на дань.
Иванушка-дурачок — тоже неплохой кандидат на
роль освободителя какой-нибудь
красавицы; потому он и дурачок, что никак
■Л:/^,|:^.^•^^,.^•,'^^^■■J^>
не может понять, что кому
причитается. Ведь остальной сказочный народ,
заметьте, ничего не имеет против того,
чтобы отдать девицу Змею — ибо это
не что иное, как плата всемогущему
хозяину стихий за воду и, возможно,
некоторые другие коммунальные услуги.
Разве что поругают его малость, как
алчное начальство из ЖЭКа.
Зачем он нам нужен
Однако даже в сказках Змей Горыныч
далеко не всегда отрицательный герой.
Существует, к примеру, такая, в
которой трехглавый Змей помогает
Ивашке жениться: спускает его в
подземелье где размещаются три царства, в
каждом из которых проживает по
девице на выданье. Хотя, конечно,
такая душевная щедрость, скорее
всего, подражание дальнему
родственнику, из-за которого наших предков
выгнали из Рая.
Змей крайне полезен для народной
медицины и народного хозяйства: в
тридевятом царстве его кровью
лечили и даже оживляли людей;
считалось, что если уж крови Змея
Горыныча не заполучить, то на
худой конец сгодится и то, что
можно извлечь из обычной змеи.
Знаменитый этнограф Э.Б.Тайлор
пересказывает удивительную сказку
о великане, который возил с
собой мешок с двенадцатиглавым
Змеем, и благодаря этому был
бессмертным. Из змеиных голов
добывали самоцветные камни —
при этом, понятно, особо ценился
змей о двенадцати головах.
Хорошие отношения сложились у
Змея и с учеными; они посвятили
ему немало книг и статей. С
волшебниками и алхимиками он
подружился еще в мрачные годы
борьбы с инквизицией, но и до сих
пор Змей Горыныч участвует в
научных экспериментах. Это
происходит в секретном городе Соловце —
почитайте «Сказку для научных
работников младшего возраста»
братьев Стругацких.
Он не орел, не лев,
не львица...
Между тем у нашего государства уже
который год нет официального герба.
Попытки утвердить в этом качестве
двухглавого орла успехом до сих пор
не увенчались, и понятно почему: ни
одно расхождение во взглядах между
его головами не удается решить путем
голосования. В этом смысле
трехглавый Змей Горыныч как символ
демократического государства выглядит
гораздо предпочтительнее.
А чем он не кандидат? Род его куда
более древний, чем у любого
создания, украшающего гербы
европейских стран, а происхождение вполне
российское, что немаловажно для
значительной части избирателей.
Другой социальной группе, вероятно,
понравится, что Змей Горыныч
имеет знаменитых и влиятельных
родственников как на Западе, так и на
Востоке. Даже языческие убеждения
нашего героя вряд ли способны
всерьез подорвать его репутацию,
поскольку он был и остается любимым
персонажем сказок многочисленных
народов Российской Федерации — как
христианских, так и мусульманских.
Деловые качества Змея Горыныча
безупречны: никто никогда не слышал,
чтобы у него возникали какие-либо
проблемы со сбором налогов. К тому
же он очень бережлив в отношении
золотого запаса и природных
ресурсов (воды), а также неприхотлив в
быту.
Внешний вид Змея Горыныча
вполне может устрашить врагов
государства, но посвященному россиянину
понятно, что по-настоящему он
никого не ест, а только готовит людей
к суровым жизненным испытаниям,
воспитывая у них храбрость и
волю. В общем к этому
кандидату на роль
символа Российской
Федерации стоит
присмотреться
повнимательнее — он
того вполне
заслуживает.

(ГТг_-.ДГ
%
я&
•«^^^:
V,V
,ьр\
:x:
m
ЖЛ
■*ff*>:
'/■
irte
ш
м*-
€■-
M
*$■
^"
'?>'$ i
. Ж*
I

£&* ^
.*V£ ■
Ш
ЙИ
•*»-«
;1*V"-
^<
i*#
'.'".^
ЗГ!
m
•£'■£
■^
«
и
m
y&v
^
Ш
ш
•i-s:
^Д*;-*^-
*',
£V'
ф
Дмитрий Патрушев
ФАНТАСТИКА
Первый контакт человечества с инопланетянами произошел в марте 2017
года в Бирмингеме. Об этом событии написано множество книг и
снято немало фильмов, однако если кто-то захочет спросить: «Как это
случилось?», то самый верный ответ будет такой: «Довольно
банально». Да, никаких вам тарелок или, скажем, зеленых человечков.
Итак, ранним мартовским утром в Бирмингеме, буквально за несколько
часов до открытия знаменитой выставки собак, в администрацию выставки
пришел некий господин и сказал примерно следующее: «Здравствуйте, я —
Генеральный посредник Англии, имею контакт с инопланетянами, и эти
инопланетяне просят разрешения понаблюдать за выставкой. Как Посредник, я вправе
решить этот вопрос сам, но из уважения к такому крупному мероприятию, как
ваша выставка, я решил сначала спросить у вас разрешения». Во время этого
монолога чиновники от кинологии, присутствовавшие там, лихорадочно
соображали, что же этому, как он назвался, посреднику ответить. Наверное,
первой мыслью было отправить господина к психиатру, но маховик выставки
уже начал раскручиваться, проблем и так было полно, и какие-либо эксцессы
в тот момент в планы устроителей, понятно, не входили. А поскольку этот
самый посредник хотел лишь услышать ответ на свой вопрос, то он его и
услышал. «Да, конечно, — ответили чиновники господину, — нам будет очень
приятно видеть в числе гостей этих ваших... э, инопланетян». — «Вот и
прекрасно, — тут же среагировал Посредник, — я сейчас же передам ваши слова
моим друзьям, а вас не смею более задерживать». После этого господин
откланялся и ушел. Чиновники с облегчением вздохнули и уже через
несколько минут забыли о том, что сказали.
Да, сейчас эти люди очень горды тем, что такое, без сомнения, историческое
разрешение исходило именно от них; об этом они написали много воспоминаний
самого разного содержания. Но в тот день они думали совсем о другом.
Итак, Посредник ушел, и о нем забыли. Но примерно через пять часов
выяснилось, что забыли зря. Первый день собачьего праздника был в самом
разгаре, когда материальное воплощение слова «чертовщина» явилось жителям
Бирмингема, а вместе с ними и всему миру. В небе над выставочным центром
внезапно и совершенно беззвучно возникло то, что в конце прошлого (то есть
ХХ-го) века называли «бельгийским треугольником». Он был размером в
половину футбольного поля и имел такой непроницаемо черный цвет, что с земли
выглядел как треугольная дыра в небесной лазури. На этом самом
треугольнике не обнаруживалось ни иллюминаторов, ни каких-либо выступающих частей;
по форме это была идеальная призма. Она висела в небе совершенно
беззвучно, словно черная тень, каким-то странным образом оторвавшаяся от земли.
Экипаж треугольника составляли представители одной из планет Системы
Фомальгаута — пожалуй, единственной расы, которая питает к человечеству
по-настоящему дружеские чувства. Но в тот день об этом еще никто не знал.
И черная тень иного мира была непонятна и страшна. И все-таки... что тут
началось! Все телекомпании мира прервали свои передачи, чтобы сообщить
экстренную новость, и новость была услышана всеми. После этого в течение
каких-то нескольких минут вся планета просто обезумела, ибо, наверное,
каждый ее житель жаждал ощутить себя причастным к невиданному событию.
Причем новость, обрушившаяся с экранов телевизоров, прозвучала для
многих как команда вперед, и народ повалил на улицы в ожидании прибытия
других, новых инопланетных кораблей. Многие люди захватили с собой
бинокли или другую оптику, а кое-кто даже успел изготовить и развернуть
плакаты. На одних плакатах значилось «Добро пожаловать!», на других —
«Убирайтесь к черту!», но и те, и другие предстали перед небесами, в коих,
помимо стандартной облачности, ничего более не красовалось.
r*^W* .*$<
Sw
63

Телебоссы, чьи репортеры работали на бирмингемской
выставке и, следовательно, оказались в самом центре
события, тянули из своих работников все жилы, требуя
подробностей, понятно, сенсационных. Но подробностей не
было, причем никаких. Треугольник висел там, где
появился, — и всё: больше ничего не происходило. Очевидно, его
пассажирам вовсе не требовалось приземляться и
выходить наружу для того, чтобы наблюдать за происходящим
на земле. Правда, богатое воображение многих
журналистов, как всегда, неплохо компенсировало недостаток
информации. Власть предержащие во всем мире надели свои
лучшие костюмы и навесили на лица лучезарные улыбки,
чтобы достойно встретить дорогих гостей. А руководство
в Москве срочно перекрыло отрядами милиции всю
Красную площадь, почему-то решив, что пришельцы непременно
воспользуются ею как посадочной площадкой. Пример
оказался заразителен, и подобные приготовления прошли во
многих столицах. На улицах бурлило людское море. Кто-
то смеялся, кто-то рыдал, кто-то под шумок угонял
машины или совершал иные противоправные акты. Генералам
мерещилось вторжение пришельцев, религиозным
фанатикам — конец света.
Но как выяснилось, всеобщая истерия охватила не всех.
Сказать, что собачники — люди с определенными
странностями, значит, ничего не сказать, и все-таки никогда
еще это не было столь очевидным. Корабль видели все,
кроме тех, над чьими головами он висел. Весь мир
безумствовал, но в помещениях Выставочного центра
словно никто и не знал о случившемся. Ринги открывались и
закрывались с точностью до минуты, победителям
вручали призы, побежденных удостаивали сочувствующими
взглядами. Да, выставка функционировала, как ей и было
положено, и это выглядело явлением довольно
загадочным. Впрочем, участники выставки в конце концов
заметили инопланетный корабль. Дело в том, что погода в те
дни, несмотря на раннюю весну, стояла на редкость
жаркая. А поскольку висевший в небе черный треугольник
отбрасывал на землю внушительных размеров тень, то
множество людей с собаками как раз и расположились в
этой тени, чтобы отдохнуть. Говорили, что один
преуспевающий телерепортер, увидев такую идиллию, разбил
свою камеру об угол ближайшей постройки и с
истерическим смехом удалился в неизвестном направлении. И
с тех пор его никто не видел. А в это время другой
репортер брал интервью у организаторов выставки. Как и
все журналисты, он жаждал новостей, и со стороны это
скорее походило на допрос.
— Почему эта штука висит здесь, а, например, не над
зданием ООН в Нью-Йорке? — задал он свой вопрос.
— Мы не знаем, — честно признались чиновники.
— Но кто-то ведь знает?
В ответ на это журналист увидел открытые рты и
выпученные глаза чиновников. До них наконец дошло. Они
вспомнили.
Так все узнали о Посреднике. Эта новость тоже
облетела планету с быстротой молнии. «Найдите мне этого
человека где угодно!» — такое приказание тут же отдали
начальники, а их подчиненные бросились его выполнять.
Военные, работники спецслужб, полицейские и
журналисты пытались взять след человека, который, кажется, что-
то знал.
Победили в этой гонке военные. Неизвестно как, но они
первыми установили имя того странного человека и его
адрес, после чего нагрянули к нему домой. О чем они
говорили с Посредником, в точности мы не знаем, так
как все подробности тут же засекретили. Но вот что
интересно: во время беседы корабль пришел в движение и
совершил несколько перемещений над городом —
очевидно, по просьбе Посредника, доказавшего таким
образом, что он на самом деле тот, за кого себя выдает.
После этого он попросил предоставить ему телевизионный
эфир для выступления. Все телекомпании мира только и
мечтали об этом. И в последующие несколько часов
человечество узнало о себе очень много интересного.
Оказалось, что Земля с ее разумными обитателями —
далеко не единственная цивилизация во Вселенной,
однако ничего достойного собой не представляет.
Обыкновенная планетка с довольно заурядным уровнем
развития, таких полно по всей Галактике. Галактическое
содружество давным-давно знало о Земле, но о
полноценном контакте с ней речь никогда не шла. Ибо главное
условие вступления в Галактическое содружество —
высокие моральные качества цивилизации — на Земле
отсутствовало напрочь. Да-да: все усилия людей по
созданию правил мирного разрешения конфликтов,
уничтожению запасов оружия массового поражения и решению
прочих сложнейших задач уже давно не производили на
инопланетян Содружества должного впечатления. В их
глазах мы продолжали оставаться агрессивной
технической цивилизацией, вступление которой в Содружество
могло привести к очень печальным для него
последствиям. И по его законам общение с нами сводилось лишь к
наблюдению. Причем издалека.
И все было бы хорошо (для них — хорошо), если бы не
собаки. Содружество считало нашу домашнюю собаку
высшим достижением человечества. Когда это было
сказано впервые, многие наши сограждане испытали почти
что шок. Однако стоило только вдуматься в смысл этой
фразы, как все становилось на свои места. А чем нам
еще по-настоящему гордиться? Наукой? Едва ли наши
компьютеры и ракеты могли удивить инопланетян, чьи
корабли перемещались в шестимерном пространстве.
Искусством? Как правило, оно очень субъективно. Да,
фомальгаутцы — самая близкая к нам цивилизация и
физически, и духовно, но то, что они называют гениальной
музыкой, звучит в наших ушах как жуткие завывания,
способные вызвать разве что головную боль. Так что
предметов особой гордости у землян вроде бы как и не было.
Вот разве что только одно.
На сотнях планет Содружества имелось все, кроме
собак. Да, ничего похожего на них не было. Вернее, на
каждой планете имелись свои, так сказать, домашние
любимцы. Но почти всегда это были или очень большие
животные, как правило, ездовые, или очень маленькие,
которых держали просто как живых игрушек. А вот наша
маленькая агрессивная планетка оказалась хозяйкой
одной из самых больших ценностей в Галактике.
Пришельцы увидели у нас собак. Пришельцы влюбились в них.

г
HERCULES
ФАНТАСТИКА
Жители тех планет, где собаки могли бы существовать,
пожелали иметь их у себя. Остальные завидовали им
черной завистью. В Высшем совете Содружества был
поставлен вопрос о снятии с Земли запрета на контакт. С
формулировкой «наличие на планете общегалактических
ценностей». Но Совет разрешения не дал. Агрессивная
техническая цивилизация — зто очень плохо. Все хотели
собак, но никто не хотел проблем.
Но компромисс все-таки был найден. Однажды корабль
Содружества сел на Землю (разумеется, тайно) и вывез
с планеты нескольких собачек. Совет этого вежливо не
заметил. Потом то же самое сделали еще раз. Потом еще
и еще. И разумеется, все корабли приземлялись без
разрешения Посредников Земли. По меркам Содружества это
было серьезным преступлением, но соблазн вывезти
очередную собаку пересиливал все запреты.
Так продолжалось долгое время. Постепенно на
планетах Содружества накопилось достаточное поголовье
четвероногих друзей, и обитатели этих планет сами взялись
за разведение животных. Но собаки, вывезенные
непосредственно с Земли, ценились намного выше. Вопрос о
принятии Земли в Содружество поднимался еще много
раз, однако всякий раз безрезультатно. Но вот однажды
по правилу ротации пост председателя Совета
Содружества занял фомальгаутец. И первое, что он сделал, — вновь
поднял этот вопрос. Совет возражал. Тем не менее,
выслушав все доводы, председатель сказал: «Пусть
поднимут руки те, у кого в доме или в домах друзей и
родственников есть собаки». В Совете собрались только
честные представители, и потому ответом был лес рук.
«Таким образом, — продолжал председатель, — выходит,
что члены уважаемого Совета добровольно признаются в
том, что соучаствовали в контрабанде животных с
неприсоединившейся планеты и тем самым нанесли
оскорбление как нашей планете, так и Посредникам». А
оскорбление Посредников, заметим, вещь у них неслыханная... В
общем, Совет решил, что с Землей надо что-то делать.
Конкретно: вступить в контакт с человечеством, но
культурное эмбарго не снимать.
Остальное известно. Инопланетяне прибыли на Землю и в
первую очередь направились туда, где, по их мнению, было
самое интересное. На крупнейшую выставку собак. Когда
выяснились детали, власти Земли решили подождать, пока
гости со звезд налюбуются достижениями английской
кинологии, и лишь потом стали проявлять нетерпение. Однако тут
Посредник сообщил им новость, от которой глянца на их
физиономиях заметно поубавилось. Оказалось, что по законам
Содружества пришельцы не поддерживают официальных
отношений ни с какими институтами власти. Все люди на
Земле для них равны. За исключением Посредников, которые
выступали в роли как бы переводчиков. Такие Посредники
были на каждой планете. Ими рождались и ими умирали, ибо
научиться этому невозможно.
Ну, понятно, во всех странах Земли почти каждый
политик воспринял это как личное оскорбление. И даже
сейчас, по прошествии стольких лет, многие из них никак не
могут с этим смириться. Но их мнение никого не
интересует: культурное эмбарго с Земли до сих пор не снято, и
пришельцы упорно общаются только с Посредниками или
через Посредников. Мало того, кроме них, никто не
только не общался с пришельцами, но даже не видел их
живьем. Хотя теперь появление инопланетных кораблей на
собачьих выставках уже ни у кого не вызывает удивления.
Да, собаки... Со временем на некоторых планетах они
стали священными животными, даром небес. А фомаль-
гаутцы для обозначения собаки используют слово,
которое переводится как «совершенная любовь». Земля
оказалась для всех планетой собак, но никак не планетой
людей. Может быть, это и обидно для нас, но это так.
Кое-кто из землян пробовал обратить на себя внимание
инопланетян, уговаривал их и даже угрожал, но они на
это вообще никак не прореагировали. Просто не
заметили, как не замечают нас до сих пор.
И тогда придумали другой способ, чтобы привлечь
внимание пришельцев. Получившее моральную пощечину
человечество молча утерлось и принялось изо всех сил
доказывать небесам свою любовь и лояльность к тому,
что в Содружестве зовется общегалактической
ценностью. В моду на Земле вошла собака. Во многих странах
кинологию объявили приоритетной наукой, и ее стали
щедро финансировать из государственного кармана. По
городам и весям собачьи организации всех типов росли
как грибы после дождя. Крупнейшие собачьи выставки и
соревнования транслировались по телевидению столь же
рьяно, как в прошлом веке — самые эпохальные
футбольные матчи. А тем странам, где собак иногда еще
употребляли в пищу, ООН грозило экономическими
санкциями и прочими напастями.
Для работников поводка и намордника настал золотой
век. Перед лицом всей Галактики человечество било себя
в грудь и кричало, какое оно хорошее. Однако небеса
безмолвствовали. Безмолвствуют они и сейчас. Как ни
странно, не мы, то есть люди Земли, а именно наши
собаки вскоре стали полноправными членами Содружества.
Обидно, но факт.
Интересно, как им живется там, среди звезд? Какие
неведомые нам пейзажи украшают они своим
присутствием? И что за странные существа называют себя их
хозяевами? Вот вы, например, можете представить себе
какого-нибудь маленького, серокожего и большеглазого
гуманоида, ведущего на поводке немецкую овчарку? Я,
например, не могу. И мало кто может.
А собаки? Они никогда не лгут и не притворяются. И может
быть, им по большому счету все равно, кто находится на
другом конце поводка. Они точно знают, что их любви хватит на
всех, кто в ней нуждается. На всю Галактику.
£ >
^^ЛтА
- *- ,
> у/^ -v -^ ^

Судьба
любимого айсберга
нашего главного
Айсберг Б10А вблизи.
Так его увидел экипаж
исследовательского судпа
Национального фонда науки
«Лоуренс М.Гоулд» (США),
которое в сентябре 1999 года
приблизилось к айсбергу.
(U.S. National Science Foundation)
щ
Изображение*
полученное
со спутника
«КвикСКАТ»
(NASA)
Карта Земли в районе
Южного полюса
отни тысяч лет на
оконечности антарктического
глетчера Таити формировался
огромный айсберг. И в 1990
году он наконец-то
оторвался от материка, отбыв в
свободное плавание в районе
пролива Дрейка. В 1995 году
айсберг подтаял,
разделился на две части, однако
размеры большего куска,
который назвали звучным именем
«Б10А», остались
чрезвычайно велики — 38 на 77
километров. При этом над водой
он возвышается на 90
метров, а под водой может
находиться еще метров 300
льда. Для сравнения
напомним, что диаметр
Московской кольцевой автодороги
ФОТОИНФОРМАЦИЯ
равен примерно 100
километрам. Нетрудно посчитать,
что в айсберге запасено
более тысячи кубических
километров воды. Этой воды
хватит для того, чтобы повысить
уровень Мирового океана
почти на три миллиметра.
Естественно, встреча
корабля с такой махиной ни к
чему хорошему привести не
может. Однако в густых
туманах, нередко окутывающих
моря в районе Антарктиды,
даже такой объект
разглядеть затруднительно, что не
раз приводило к катастрофе.
Спустя некоторое время
ученые, решившие было, что
айсберг исчез, вновь
обнаруживали ненавистную гору
посреди пролива Дрейка. В
последний раз айсберг
потеряли совсем недавно, в
начале 1999 года. Хорошо, что
сейчас он находится в
стороне от судоходных путей.
Чтобы не полагаться на
случайность, американцы
решили воспользоваться
запущенным в июле 1999 года
спутником «КвикСКАТ»,
который измеряет своим
радаром скорость ветра (об этом
расскажем в одном из
ближайших номеров). Для
изучения с поверхности океана
спутник пользуется
радиоволнами, которые свободно
проходят сквозь облака и
отражаются от разных
поверхностей. В результате
получаются неплохие изображения. С
их помощью оказалось
возможным следить за разными
объектами, в том числе за
тем самым айсбергом. На
самом деле, как считают
ученые, дни айсберга сочтены.
Он отдрейфовал в
губительные для него теплые воды и
в начале 2000 года должен
распасться на три части.
С.М.Комаров

Мэтр
•••
• • • •<
Agilent Technologies
Innovating the HP Way
высоких технологий
В 1939 году все было проще: например,
можно было запереться в гараже с
другом и, придумав прибор, основать
фирму, которая через 60 лет станет одной из
крупнейших в мире. Сейчас мир
настолько изменился, что, даже если запереться
с тремя лучшими друзьями, результат не
очевиден. В 1938 году выпускник Стэн-
фордского университета Дэвид Паккард
со своим приятелем Вильямом Хьюлет-
том решили сказать свое слово в
технике и придумали звуковой генератор для
получения тестовых образцов звука. Даже
без большой рекламной кампании им
удалось найти покупателей — одним из
первых стала студия Уолта Диснея, которая
с помощью этого прибора сделала свой
знаменитый фильм «Фантазия». После
успеха надо было придумать название
компании — но чью фамилию поставить
первой? Ведь приятели оформили
равное партнерство. Бросили монетку,
выиграл Хьюлетт, и предприятие стало
называться «Hewlett—Packard» (HP).
Видимо, это нескандальное и интеллигентное
рождение новой компании и
предопределило стиль ее работы в будущем.
В 1943 году HP разрабатывает
генераторы стандартных сигналов в
микроволновой области и радиолокационные
установки для ВМФ США и после Второй мировой
войны становится лидером в этой
области, в 1964 году HP создает «цезиевые
часы», которые стали использовать как
стандарт для определения точного
времени, а также аналитическое, измерительное
и медицинское оборудование очень
хорошего качества. И, что очень важно, HP
создает стандартный интерфейс,
позволяющий подключать одно или несколько
измерительных устройств к компьютеру.
А где же компьютеры, ведь сегодня у
миллионов людей название компании
ассоциируется именно с ними? Только в
1966 году HP выпустила свой первый
компьютер. Дело пошло настолько успешно,
что к 1998 году лишь одна шестая часть
оборота компании приходилась на
приборы, а все остальное поглотил динамичный
и не требующий больших затрат
компьютерный бизнес (на рынок поступает по три
новые модели в месяц, и обычно они
отличаются только незначительными
модификациями). Однако HP и не думал
расставаться с измерительным и
аналитическим оборудованием, пусть даже оно и
требовало больших инвестиций и
медленно окупалось. Несмотря на то что новые
приборы появлялись всего раз в два-три
года, чему предшествовала серьезная
научная работа, они принесли компании не
меньшую славу, нежели компьютеры.
За 60 лет работы HP выпустила много-
хороших приборов для химического ана-|
лиза: газовые хроматографы, масс-спек-.
трометры, жидкостные хроматографы,'
приборы для капиллярного
электрофореза. Кстати, аналитическое оборудование'
HP в России знают хорошо — первый при- *
бор купило МВД в 1969 году, когда
Дэвид Паккард стал секретарем
Министерства обороны США и открыл
представительство своей фирмы в СССР. Но если
рассказывать об особенно удачных
решениях, то HP больше всего «удаются»
газовые хроматографы и настольные хро-
мато-масс-спектрометры.
Действительно, модель хроматографа 5890,
выпущенная 15 лет назад, оказалась настолько
хорошей, что более 10 лет была самым
покупаемым прибором в мире. Кроме
того, HP первая сделала настольный хро-
мато-масс-спектрометр — до этого
выпускали только монстров, занимающих
половину комнаты.
Надо сказать, что аналитическое
оборудование явно становится миниатюрнее
(в пределах разумного), но главное —
проще и дешевле. Проще не значит
примитивнее, зто приборы высокой
технологии, но они почти полностью
автоматизированы, поэтому на них может
работать любой человек, даже без высшего
образования. Дешевле потому, что
основную массу приборов составляют
машины, настроенные на какую-то одну или
несколько конкретных задач и
работающие по небольшому числу аналитических
программ. Современное аналитическое,
оборудование менее универсальное
(соответственно более дешевое), но при
этом более производительное. Именно
поэтому его можно использовать в
любой рутинной лаборатории, или для
массового контроля готовой продукции. J<q
нечно, приборы исследовательского
са по-прежнему дороги, но они как
многофункциональны, их ученый сам мо-,
жет переконфигурировать под
придуманную им задачу.
Еще одна особенность современных
приборов — возможность управлять ими
по Интернету. Представьте, что один
человек «ввел пробу», а другой,
находящийся за тридевять земель, вывел
результаты на экран. Это сильно упрощает,
например, работу Санэпиднадзора — с
помощью таких приборов можно мерить
загрязнения в поле, а общую картину
мгновенно получать в центральной
лаборатории. По Интернету можно даже
диагностировать приборы на расстоянии.
Ведь такое оборудование ломается
нечасто, а неполадки, как правило,
вызваны сбоями в настройке, что можно легко
выявить из сервисного центра.
Сейчас, после 60 лет работы, когда
фирма «Hewlett—Packard» включена в списки
четырех европейских фондовых бирж и
число ее служащих достигло 122 800
человек (а начиналось-то все в гараже),
компания разделилась. Действительно,
трудно управлять двумя столь разными
типами бизнеса. При разделении
фирмы хорошо известное имя решили
оставить компьютерной части. Посчитали, что
объяснить миллионам пользователей
компьютеров, что HP больше не HP, —
дороже, чем рассказать про новую
фирму измерительного оборудования
«Agilent Technologies» («Мобильные
технологии») ограниченному кругу крупных
заказчиков. В «Agilent Technologies»
осталось оборудование для химического
анализа, контрольно-измерительное,
медицинское электронике оборудование и
подразделение полупроводниковых
продуктов. ^ ^
Специалисты «Agfterit Technologies»
говорят, что разделение новой фирмы —
зто начало новой жизни и активной
работы. И действительно, фирма уже
начала продавать два уникальных прибора:
«электронный нос», который за одну-две
минуты анализирует сложные
многокомпонентные см^си, и гель-электрофорез
для анализа фрагментов ДНК (подробный
рассказ о них в последующих номерах).
Нельзя не сказать о стиле работы
компании, который унасл^щала«АдПепт.
Technologies»: «ОБОРУДОвтРРР^ОЛЖ-
НО РАБОТАТЬ У ВСЕХ КЛИЕНТОВ». Это
принцип фирмы на протяжении всей ее
истории — она не продает оборудование
(даже когда контракт очень выгодный),
если не имеет возможности его
поддерживать на уровне своих стандартов, то
есть обеспечить должный сервис
пользователю в лаборатории.
Хотя в России есть представительство
фирмы «Agilent Technologies» @95-797-39-37,
797-39-00), купить продукт высоких
технологий можно только через дистрибью-
рнственный официальный дистри-
соторьдо продает приборы для
химического анализа, — это фирма «Interlab».
Юна 'работает с 1997 года, и только ее со-
2РУ£ники надежно установят ваш прибор,
его, обучат работе на нем, обес-
гг методической литературой, а при
необходимости и починят.
Тел. «Interlab»: @95) 973-20-33,
973-20-34, 973-20-35.
Корреспондент «Химии и жизни»
В.Благутина беседовала с
руководителем отдела химического анализа
представительства «Agilent
Technologies» К. В. Ивановым и
генеральным директором фирмы «Interlab»
А.Н.Ведениным
67

и/Г.^к
• •я
il I 1С
СКЛАДСКИЕ
ПОМЕЩ
МАГАЗИНЫ
ИЗЫСТАВОЧНЫЕЗАЛЫ
ГАРАЖИ
АНГАРЫ
^аиАммНвюмктоймстъ, yuuffl^m к |имикатам, растворителям-,']
горячей воде. '1 -
высокие декоративные свойства и исключительная долговечность
Полное соответствие санитарно-гигиеническим требованиям.
^Днтистатичноггь.
Эластичность н прекрасная адгезия ко всем видам оснований.
.Простота»
N М G
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ
т4«а, объекты
тичёской:
ВОЙ
Производитель; 4
Телефоны: @95) 956-27«(|
Телефон/Фат* @95) 913-9305, www. nmgxoT
ООО «РЕАКОР»
официальный российский дистрибьютор английской фирмы «Lancaster Synthesis Ltd»
предлагает
химические реактивы и укрупненные партии
продуктов тонкого органического синтеза по каталогу
Каталоги предоставляются бесплатно, имеется компьютерная версия.
Тел.@95)951-73-60, тел./факс: @95)951-18-02, 951-80-87.
E-mail: reagents@rc.msu.ru; reakor@rc.msu.ru
Хоцей А.С.Теория общества (в 3-х томах).
Том 1 (Методология. Становление
общества). Казань, 1999.
КНИГА
В предлагаемой книге автор рассматривает общество как целостный
«организм», в связи с чем первая, философская часть книги посвящена
подробному описанию и исследованию феномена целого.
Во второй части первого тома излагается теория первобытности. Автор
прослеживает пути становления человека и общества, выдвигая целый
ряд новых гипотез и решений проблем, имеющихся в этой области.
К достоинствам работы А.Хоцея можно отнести стройность, логичность |
и связность изложения: на всем его протяжении он последовательно
проводит заявленные в первой части методологические подходы. К числу
достоинств можно отнести и то, что книга написана живым, образным
и доступным языком, облегчающим читателю понимание исследуемых
проблем. Вместе с тем, обилие непривычных трактовок исторических
фактов и общая новизна концептуального подхода не могут не вызвать
споров. Аргументы автора заставляют всерьез задуматься над целым
рядом казалось бы давно уже решенных наукой проблем, а также ставят
много новых вопросов.
Книгу можно найти в основных фондах большинства
крупных библиотек Росии и других стран СНГ.
68

Федеральное государственное унитарное предприятие
Ижевский электромеханический завод «Купол»
ПРОИЗВОДИТ И ПОСТАВЛЯЕТ:
аппаратно-программные комплексы на базе газового хроматофафа «Кристалл-2000»,
современные лаборатории универсального назначения
ооо «синор» -
официальный дилер
корпорации «SIGMA -
ALDRICH»
предлагает различные химические материалы, реактивы,
приборы и лабораторное оборудование,
которые производят и поставляют компании:
Реактивы для
естественнонаучных исследований
I SIGMA
Q ALDRICH
*F!uka
|§SUPELCO
Органические и неорганические
реактивы для химического
синтеза и микроэлектроники
Специализированные реактивы
для аналитических
и исследовательских целей
Хроматографические продукты
для анализа и очистки
Лабораторные реактивы
для исследовательских
и аналитических целей
Вы можете заказать каталог любой из этих компаний
или обратиться к нам по телефонам
в Нижнем Новгороде:
(8312)
41-47-46;
41-36-74;
41-76-96 (тел./факс)
в Москве:
@95)
975-33-21;
975-40-27
представительство
«ТехКэр Системе, Инк.»
ilflAnXMM ЕГЯЕЛ
Эксклюзивный агент Strem Chemicals (USA) в России
Поставки импортных реактивов по заказам и со склада
Собственное производство реактивов
в лабораторных условиях и реакторах
МОС*:
Фосфор-ОС*:
Лиганды
для МОС":
Растворители*:
Металлоцены Ti, Zr, Hf, Mg, Sr, Ba, V, Nb,
Та, Mn, Fe, Co, Ni и лантаноидов,
мостиковые цены, алкилметаллы
(включая бугиллитий и реактивы Гринья-
ра), производные дипивалоилметана
Триалкил- и триарилфосфины,
моно- и диалкилхлорфосфины,
дифенилхлорфосфин, дифенилфосфин
Дициклопентадиен, пентаметилциклопен-
тадиен, дипивалоилметан
Диметоксиэтан, тетрагидрофуран,
гексаны, ди-н-бугиловый эфир
^Приведенные примеры не ограничивают список классов и соединений
А также катализаторы и оптически активные
катализаторы, хлориды редкоземельных металлов,
фтор-ОС, алкил- и арилгалогениды, гидриды металлов
(включая литийалюминийгидрид),
реактивы электронной чистоты,
летучие соединения для MOCVD&CVD и многое другое.
Тел.: (8312) 753-772; факс: (8312) 750-799;
e-mail: dalch@kis.ru, www.dalchem.nnov.ru
ООО «ДАлХИМ», 603000, Нижний Новгород,
А/Я 634
Области применения АПК:
— ликероводочная; — экологические лаборатории;
и спиртовая промышленность; — водоканалы;
— медицина и биология; — санэпидемнадзор;
— фармацевтика; — газоснабжение;
— судмедэкспертиза; — нефтедобыча и газодобыча;
— масложиркомбинаты; — геологоразведка
— энергетика;
Состав АПК на базе хроматографа «Кристалл-2000»:
— хроматограф «Кристалл-2000»;
— система сбора и обработки хроматографической
информации: компьютер (типа IBM PC), монитор, принтер;
— программное обеспечение с методикой анализа;
— колонки насадочные и капиллярные;
— дополнительные устройства хроматографического
назначения: генератор водорода, компрессор воздушный
с элементами автоматики, фильтром-осушителем
и ресивером, ЗИП.
С помощью аппаратно-программного комплекса методом газовой хроматографии можно
быстро и точно провести анализ жидких и газовых проб сложных органических
соединений, в том числе содержащих галогены, фосфор, серу, азот; идентификацию
компонентов анализируемой смеси; измерение относительного и абсолютного количества
вещества в единице концентрации или массы.
Предприятие выполняет монтажные и пусконаладочные работы с гарантией 18
месяцев, а также послегарантийный ремонт и обслуживание приборов; проводт* обучение
персонала.
По вопросам приобретения, условиям поставок,
заключению договоров обращаться:
426033, Удмуртская республика, г. Ижевск, ул. Песочная, 3
Тел.: C412) 22-63-60 отдел реализации; 22-57-80 дилерская сеть
25-04-45 отдел маркетинга; факс: C412) 22-68-19
E-mail: iemz@kupol.ru; http:// www.iemz.ru
69

Пишут, что.
Прощанье
с крыльями
Человек и мухи живут бок о бок не одно
тысячелетие, но, похоже, только одна сторона получает
удовольствие от совместного проживания. Вторая
всегда стремится уклониться от контактов, пуская в ход
мухобойки, липучки, яды и другие изобретения.
Впрочем, и люди научились извлекать пользу из
назойливых соседей. Личинки мухи, опарыши,
обладают уникальной способностью перерабатывать
свиной навоз. За несколько недель они
превращают это дурно пахнущее и токсичное для растений
вещество в прекрасное удобрение, практически
лишенное запаха. Взрослые же насекомые —
желанный корм для карпов.
Так что, если задуматься, мухи — животные
полезные, хоть специально их разводи. Вот только
делать это не просто: летают они, где вздумается, яйца
откладывают, куда придется. А рыбе в рот и
подавно не торопятся. Вот если бы удалось вывести
бескрылых мух!
В России решением этой проблемы занялись
сотрудники нескольких академических институтов
под руководством академика РАСХН Л.К.Эрнста.
Ученым удалось сконструировать удобный вектор
для переноса генов в эмбрионы домашних мух и
подобрать наилучшие условия для получения и
отбора трансгенных насекомых. Теперь осталось
выделить «ген бескрылости» и вставить его в геном мух.
Будем надеяться, что в недалеком будущем в
России заработают первые мушиные фабрики
(«Доклады Академии наук», 1999, т.367, № 3, с.430).
Н. Резник
.Макс Перутц считает, что лучше
долговременно финансировать
исследования, уже доказавшие свою важность,
чем выдавать много краткосрочных
грантов («Nature», 1999, т.399, с.301)...
...британские эксперты
предсказывают, что в ближайшие годы в мире
будет создано около 300 свиноферм,
ориентированных на пересадку
органов свиньи человеку
(«Биотехнология», 1999, № 3, с.93)...
...можно утверждать, что примерно
через 20 лет начнется изготовление
микросхем, работающих на квантовых
принципах («Электроника: наука,
технология, бизнес», 1999, № 3, с.П)...
...построение квантовых компьютеров
стало бы еще одним подтверждением
того, что природа имеет средства для
осуществления любой корректно
сформулированной человеком задачи («Успехи
физических наук», 1999, № 6, с.694)„.
...в ВАК продолжают поступать
диссертации, названия которых, вместо
указания конкретной темы
исследования, начинаются словами
«Проблемы...», «Вопросы...» («Бюллетень
ВАК», 1999, вып.4, с.45)...
...вопреки классической теории,
цепные химические реакции в твердом
теле могут протекать при
температурах 4—100 К («Химия высоких
энергий», 1999, № 3, с. 163)...
..семена большинства культурных
растений сохраняют жизнеспособность
при низких положительных
температурах в течение 5—10 лет, а при
неглубоком замораживании — 10—20 лет
(«Физиология растений», 1999, № 3, с.469)...
...в недрах России сосредоточено
около 13% мировых разведанных запасов
нефти и более 36% — газа («Разведка
и охрана недр», 1999, № 5—6, с.2)...
...в современной научной психологии
нравственные проблемы либо вовсе
игнорируют, либо рассматривают их
как некий довесок к продуктивной
деятельности («Психологический
журнал», 1999, № 3, с.121)...

Пишут, что...
...возможно, действие слабого
электромагнитного излучения на живые
клетки связано с тем, что оно
уменьшает количество растворенного в
межклеточной среде воздуха
(«Биофизика», 1999, № 3, с.555)...
...развитие гипертонии на 20—40%
определяют генетические факторы
(«Генетика», 1999, № 5, с.565)...
...более 60% населения России
получает с питьевой водой недостаточное
количество микроэлемента фтора, из-
за чего в стране очень высокий уровень
поражения зубов кариесом («Водные
ресурсы», 1999, № 4, с.391)...
...структура тонкой пленки из нема-
тика, нанесенного на поверхность
опухоли, будет зависеть от того,
доброкачественная она или
злокачественная, и это можно использовать
для диагностики («Журнал научной и
прикладной фотографии», 1999, № 4,
с.27)...
...предполагают, что к 2010 г. в США
на сжатом и сжиженном газе будут
работать около 4 млн. автомобилей
(«Экотехнология и
ресурсосбережение», 1999, № 3, с. 11)...
...шаровая молния может
представлять собой переохлажденную плазму
воздуха («Химическая физика», 1999,
№ 7, с.78)...
...единая энергетическая система
России включает около 500 тепловых, 8
атомных и более 100
гидроэлектростанций, 2 млн. км линий
электропередач («Известия АН, Энергетика»,
1999, № 4, с.9)...
...во всех крупных университетах США
организованы специальные
подразделения, занимающиеся передачей
научных результатов в промышленность
(«Вестник РАН», 1999, № 7, с.619)...
...если между первой парусной лодкой
и линейным крейсером лежит вся
история человечества, то между первым
самолетом и реактивным
бомбардировщиком — немногим более 80 лет
(«Общественные науки и
современность», 1999, № 3, с. 123)...
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ
Вирус Эбола —
разгадка близко?
Следы вируса Эбола, впервые обнаруженные у мелких
наземных млекопитающих (грызунов, землеройки) французскими
учеными, — важный этап в поисках резервуара этой
смертельной инфекции. Вирус Эбола вызывает геморрагическую
лихорадку с летальным исходом в 52 — 88% случаев, поражает
человека и приматов. Со времени первых эпидемий в Судане и экс-
Заире в 1976 году, никаких следов этого вируса у здоровых
животных (не приматов), живущих у эпидемических очагов,
обнаружено не было, хотя ученые обследовали огромное
количество позвоночных (летучих мышей, птиц, грызунов) и
беспозвоночных. Решили, что вирус распространен в наиболее
отдаленных зонах, в сердце экваториального леса. Скорее всего,
среди редких животных, практически не встречающихся с
человеком или среди живущих на деревьях, в верхнем ярусе
тропического леса, таких как летучие мыши.
Однако результаты исследований французских ученых (Жака
Морвана, Марка Колина и других), опубликованные в «Microbes
and Infection» (ноябрь, 1999), показали, что искать природный
резервуар вируса следует не в глубине лесных дебрей, а среди
животных, обитающих на краю лесного массива, там, где
саванна «колонизирована» тропиками. Исследования доказали, что
вирус циркулирует в Центральноафриканской Республике: у
местного населения (пигмеев и банту), живущего в пограничных с
саванной лесных зонах, найдены антитела к вирусу Эбола.
Следуя новому направлению поиска, ученые обследовали
некоторые виды мелких млекопитающих из разных зон
Центральной Африки и обнаружили следы вируса в органах 242-х
животных, хотя так и не нашли живой вирус. При этом у 7
животных (одной землеройки и шести грызунов трех видов)
пойманных в разных местах, следы вируса не отличались от его
штаммов, обнаруженных в Заире и Габоне. Эти факты
подтвердили предположение, что существует подвид вируса Эбола,
общий для Центральноафриканской Республики, Заира и
Габона, и другой — изолированный подвид — распространенный
на Кот д'Ивуар. Биогеографические исследования доказывают,
что фауна конголезского бассейна очень отличается от фауны
западных регионов Африки. Похоже, что эволюция вируса
действительно связана с популяциями мелких млекопитающих.
Установив зависимость между распространением вируса и
особенностями жизни мелких грызунов (их численностью,
миграциями и т.п.), можно будет предупреждать эпидемии.
ОшРындина

£п\
МЕЛЬНИКОВОЙ Н.Л., Санкт-Петербург, и
др.: Действительноу существует мнение
(егоразделяют и некоторые сотрудники нашей
редакции), что этиловый спирт —лучшее средство для
мгновенного обезболивания ожогов, однако
медики подтверждают мнение, приведенное в наших
«Консультациях»: холодная вода лучше.
МИХАЙЛОВУ СП., Санкт-Петербург: Как
всегда бывает, одна дорогая покупка тянет за
собой другую; если вы заменили простое окно
стеклопакетом и в комнате стало душно,
придется приобрести еще и кондиционер — где нет
щелей в окнах, там нет и «естественной»
вентиляции, сквозняка.
РОГОЖКИНУ B.C., Пенза: Загрязненные
компакт-диски, так же как и виниловые
грампластинки, можно мыть раствором шампуня, но
после этого диски нужно споласкивать
дистиллированной водой и не вытирать, а дать им
высохнуть.
ПОСТНИКОВОЙ Л.Е., Челябинск: Маргарин
действительно подкрашивают в желтый цвет,
но только натуральными красителями, такими
как каротин, полученный из плодов шиповника
или моркови, либо пигмент из цветков ноготков;
кстати, именно каротин придает желтоватый
цвет настоящему маслу.
К. ВАСИЛЬЕВУ, заглянувшему на наш сайт в
Интернете: Мы подозреваем, что вещество, о
котором вы спрашиваете, — «дигидримонооксид»,
разрушающий все постройки и смертельно
опасный в больших дозах, — это обыкновенная вода.
ИВАНОВУ В.И.. Москва: Нам тоже очень
понравилась заметка в «Новых известиях», в
которой говорится о «тени планеты на
поверхности звезды» (и даже приводится фотография/);
теперь вот наблюдаем за мухами — вдруг какая-
нибудь отбросит тень на включенную лампу...
Д.К., Тула: Третье тысячелетие еще не
началось — оно начнется в 2001 году, и не
спрашивайте почему; однако мы не видим ничего
плохого в том, чтобы весело и с шумом встретить
последний год второго тысячелетия, так же как
и любой другой год.
Хроника
потерянной
Предпо.кнйемос
место mttaiHcti "
е успели инженеры из НАСА
отгоревать по поводу погибшего в конце
сентября спутника «Марс климат ор-
битер» («Химия и жизнь — XXI век»,
1999, № 10), как на них свалилось
новое несчастье — в начале декабря
завершилась неудачей экспедиция
«Марс полар лэндер». А начиналось
все очень хорошо.
Третьего января экспедиция
стартовала с космодрома на мысе
Канаверал и взяла курс на Марс.
Там от космического корабля
должен был отделиться спускаемый аппарат «Марс полар лэндер» с двумя
зондами.
Главная цель экспедиция — по составу льда в Южном полярном
леднике планеты определить, какой была ее атмосфера и климат в далеком
прошлом. Используя данные экспедиции «Викингов», ученые выбрали
для посадки участок с плоским рельефом вблизи края Южной полярной
шапки.
Инженеры НАСА были очень довольны, что они сумели вывести корабль
точно на цель — место предполагаемой посадки оказалось всего в
нескольких километрах западнее расчетной точки. Однако, будучи людьми
осторожными, они заранее начали готовить общественность к тому, что
все может и не получиться с первого раза. Например, оператор полета
доктор Сэм Турман говорил незадолго до начала спуска: «Мы плохо
знаем марсианскую атмосферу. Да и сама по себе посадка в мягкую пыль —
дело трудное. Поэтому при разработке посадочного аппарата мы столь
много времени уделяли надежности всех систем». Ему вторила Сара Гэ-
вит, отвечавшая за зонды: «Мы провели множество испытаний, но
наибольшая опасность — это Марс сам по себе. Все эти новые технологии,
собранные вместе на борту корабля для удешевления проекта, делают
предприятие значительно более рисковым, чем обычный космический
полет. Чтобы двигаться вперед, мы просто обязаны верить в успех. Вот ведь
в чем дело».
Подобные мрачные предчувствия оправдались в полной мере. Третьего
декабря, за двенадцать минут до посадки спускаемый аппарат, как и было
положено, отвернулся от Земли и замолчал. А первое сообщение от него
ученые ожидали через 38 минут после посадки. Минуты бежали, а
сообщение все не приходило и не приходило. Молчали не только спускаемый
аппарат, но и оба зонда. Так началась история утомительных поисков
спутника, которая продолжалась две недели.
Поначалу руководители полета держались бодро. «Нельзя сказать, что
мы совсем не ожидали такого поворота событий. Конечно, мы слегка
разочарованы, что сигнал не пришел в 12-39. Но мы были готовы к этому и
собираемся претворить в жизнь наши планы,» — сказал Ричард Кук, один
из руководителей проекта. Если не принимать во внимание, что
спускаемый аппарат погиб при посадке, то возможны две причины его молчания.
72

Либо он вошел в режим ожидания, и тогда
первый сеанс связи будет не ранее чем в 2-04
утра, либо он не может правильно направить
свою антенну — потерял ориентацию во
время спуска. В этом случае сигнал можно
ожидать около 8-18 утра, когда антенна начнет
сканировать марсианское небо. Так прошел
первый день.
На следующий день, четвертого декабря,
вспомнили о том, что руководители полета
еще до начала спуска предупреждали —
вовсе не очевидно, что сигнал с Марса
удастся получить с первого, второго или даже
третьего раза. И это не означает, что там, за
150 миллионов километров от Земли,
случилась катастрофа. Помимо неверно
направленной антенны, могла возникнуть какая-то
неисправность в компьютере, попавшем в
незнакомые условия. «Мы учтем эту
возможность и у нас есть план действий. После того,
как мы его выполним шаг за шагом, —
начнем думать о других способах и причинах
аварии», — сказал Ричард Кук в этот день
утром. «Вполне возможно, что аппарат сел
на чрезвычайно мягкий, подобный присыпке
для младенцев, грунт. А может быть, он
пробил верхнюю корку и провалился вниз», —
добавил ученый экспедиции Дэвид Крисп. В
этот же день стало окончательно ясно, что
оба зонда потерялись.
Пятого декабря неудачей закончились еще
две попытки связаться с посадочным
аппаратом. В первой из них хотели поймать
сигнал от антенны среднего диапазона, которая
Седьмое декабря 1999 года.
Ученые, собравшись в центре управления
экспедиции в Лаборатории реактивного
движения Калифорнийского университета
решают, что спускаемый аппарат
«Марс полар лэндер», видимо,
придется считать потерянным.
В центре — руководитель проекта
Ричард Кук
*W
Зонд,
Он должен
был вонзиться
в поверхность планеты
на глубину один метр
Четвертое декабря 1999 года.
Сара Гэвит получила
известие о том, что зонды
отказались выйти на связь
должна сканировать марсианские небеса в
поисках Земли, а во второй —
задействовали сверхвысокочастотную антенну. Эта
вторая антенна не способна передать сигнал на
Землю. Она предназначена для связи с
орбитальной станцией связи — тем самым
кораблем «Марс климат орбитер», который
разбился в сентябре. Но с 1998 года вокруг
Марса летает спутник «Марс глобал сервей-
ер». Он пролетал недалеко от места посадки
и в течение шести минут посадочный
аппарат имел возможность с ним связаться. Но
этого тоже не произошло.
Следующий сеанс связи был назначен на
седьмое декабря. Однако и он не увенчался
успехом. Потом к поискам подключили
систему дальней космической связи. А «Глобал
сервейеру» дали задание обследовать Южный
полюс и найти если не следы спускаемого
аппарата — он все-таки слишком мал, — то
хотя бы его парашют.
Но все попытки оказались тщетны.
Изрядно погрустневшие инженеры НАСА
вынуждены были констатировать, что их постигла
очередная неудача. Причем очень серьезная.
Как известно, новый руководитель НАСА
Дэвид Голдин, возглавивший эту
организацию в 1992 году («Химия и жизнь — XXI век»,
1998, №1), повел свою деятельность под
девизом «быстрее, лучше, дешевле». После
двух неудач недоброжелатели сразу стали
вспоминать связанные с этим девизом
просчеты. Как показал анализ причин
сентябрьской аварии, все дело было в том, что в
центре управления полетами из-за экономии
было слишком мало специалистов — они
сильно уставали и в момент вывода корабля
на орбиту совершили простейшую ошибку —
перед вводом данных в блок навигации
неправильно пересчитали английские меры
длины в метрические. Вторая неудача
подряд может вызвать сомнения в том, что
дешевые космические программы вообще
возможны, а это резко затормозит развитие
космические исследований. Правда, есть и
контраргумент — две аварии нанесли ущерб
примерно в 300 миллионов долларов. Что в три
раза меньше стоимости одного «Марс орби-
тера», разбившегося в 1993 году.
А вот как прокомментировал нашему
корреспонденту неудачу американцев один из
ведущих отечественных специалистов по
исследованиям Марса В.Ш.Губайдулин (ЦНИИМаш):
«Вряд ли в гибели двух спутников подряд есть
какая-то закономерность. Все-таки, две
предыдущие экспедиции — «Патфайндер» и
«Глобал сервейер» были успешны. Но
несомненно, сделать что-то лучше и дешевле
одновременно невозможно. Поэтому затраты
сокращаются за счет служебных систем.
Например, «Викинги» по 16 суток летали
вокруг планеты, выбирая место посадки. Это
дорого — для облета нужно везти с собой
топливо. Но на Марсе непростой рельеф. С
первого раза, как теперь это пытаются
делать американцы, не всегда удается попасть
в правильную точку. Но на российской
программе эти аварии скажутся крайне плохо.
На обоих спутниках было установлено много
наших приборов и теперь, после их гибели,
все ближайшие планы наших
исследователей потерпели крах.»
С. Алексеев

Химическое образование
и развитие общества
Учитывая важность химического образования в жизни
современного общества, необходимость его
совершенствования и координации
с мировым
сообществом
химиков,
в Москве
с 23 по 25 мая 2ооо года
проводится международная конференция
«Химическое образование и развитие общества»
В рамках конференции будут работать секции:
1. Химическое образование и здоровье человека.
2. Химическое образование и технический прогресс.
3. Химическое образование и проблемы охраны окружающей среды.
4. Химическое образование и продовольственная проблема.
Желающим принять участие в работе конференции необходимо до 31 декабря 1999 года
прислать заявку на участие или доклад в РХТУ им. Д.И.Менделеева по адресу:
125 ГСП Москва, А-47, Миусская пл., д.§.
Адрес в INTERNET: www/muctr.edu.ru/congress
Электронная почта: congress@muctr.edu.ru