Текст
                    ISSN 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
научно-популярный журнал
академии наук ссср
12
1981


) / .<? •».!•• •► (
Ежемесячный научно-популярный журнап Академии наук СССР № 12 декабрь 1981 Экономика, производство Ресурсы Болезни и лекврства Проблемы и методы современной науки Размышления Земпя и ее обитатели А почему бы и нет! Живые лаборатории Фотоинформация Из писем в редакцию Фотолаборатория Научный фольклор Из дальних поездок Фантастика «СТРОИТЕЛЬСТВО НОВОГО ОБЩЕСТВА БЕЗ НАУКИ ПРОСТО НЕМЫСЛИМО». К 75-ЛЕТИЮ Л. И. БРЕЖНЕВА И. А. Глебов. ПЕРВАЯ МАШИНА ИСПЫТАНА М. И. Рустамов, Н. 3. Мурадов. УГОЛЬ БУДУЩИХ ВЕКОВ Д. С. Орлов, И. Н. Лозановская, В. Д. Горлов. ВЗЯЛ — ПЛАТИ Г. Вишнякова. ВОСКРЕШЕНИЕ ПАШНИ А. Иорданский. БУДЬ ЗДОРОВ, ГОРОД! В. А. Поляков. ЗАСАДА В КОСТЯХ И. Г. Чистяков, Л. К. Вистинь. ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ: ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОДОЛЖАЮТСЯ Е. И. Волков, А. А. Полежаев, Д. С. Чернавский. И ВСЕ ЖЕ — МЕМБРАНА! Г. А. Скоробогатов. СКОЛЬКО У ПРИРОДЫ ЗАКОНОВ? М. А. Маргулис. ПРЕВРАЩЕНИЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЗВУКА Г. Андреева. ЯРКИЙ СВЕТ ГАЛОГЕННОЙ ФАРЫ Г. Балуева. ЧТО ДЕЛАТЬ С ЯБЛОЧНОЙ КОЖУРОЙ? Э. И. Большакова, Г. Ф. Белко. МАДЕРА ПО-БЕЛОРУССКИ Н. И. Кочетова. БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ СУЩЕСТВА В «КРАСНОЙ КНИГЕ» В. Е. Глотов. НЕ ЖИВОЕ ИЗ ВОДЫ, А ВОДА ИЗ ЖИВОГО М. М. Игнатенко. СИБИРСКИЙ КЕДР ЧИСЛО И ЦВЕТ ИСТОРИЯ, КОТОРОЙ МОГЛО И НЕ БЫТЬ ПИСЬМА О КУРЕНИИ А. В. Шеклеин, Т. А. Мосина. СПАСЕНИЕ СЛАЙДА КАЖДЫЙ ГОД В ОДИН ИЗ ПОНЕДЕЛЬНИКОВ А. А. Римский-Корсаков. РЕАБИЛИТАЦИЯ АЛХИМИИ, ИЛИ ЧТО ТАКОЕ ФИЛОСОФСКИЙ КАМЕНЬ В. В. Володин. СУПЕРМАРКЕТ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Р. Брэдбери. ПРЕВРАЩЕНИЕ > 2 4 8 13 17 22 27 32 38 50 57 62 66 68 70 77 80 82 90 92 95 98 99 101 108 СТАТЬИ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ В 1981 ГОДУ 124 БАНК ОТХОДОВ ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ ИНФОРМАЦИЯ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! НОВОСТИ ОТОВСЮДУ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК КОНСУЛЬТАЦИИ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА 7 20, 31 30 37, 64 4В, 120 84 97 - 121 122 128 химия и жизнь И «даст с в с 196S гола НА ОБЛОЖКЕ — рисунок Г. Басырова. НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — м икрофотография холестерилацетата в поляризованном свете при комнатной температуре (фото Н. Н. Ефимова и В. А. Гудкова), при повышении температуры это вещество переходит в состояние. обладающее свойствами как жибкости, так и кристалла. Об этом читайте в статье «Жидкие кристаллы: исследования
«Строительство нового общества без науки просто немыслимо» «Уже сегодня достаточно важны и актуальны такие глобальные проблемы, как сырьевая или энергетическая, ликвидация наиболее опасных и распространенных заболеваний и охрана окружающей среды, освоение космоса и использование ресурсов Мирового океана. В перспективе они будут оказывать все более заметное влияние на жизнь каждого народа, на всю систему международных отношений. Наша страна, как и другие страны социализма, не может стоять в стороне от решения этих проблем, затрагивающих интересы всего человечества». «...Использовать природу можно по-разному. Можно — и история человечества знает тому немало примеров — оставлять за собой бесплодные, безжизненные, враждебные человеку пространства. Но можно и нужно, товарищи, облагораживать природу, помогать природе полнее раскрывать ее жизненные силы. Есть такое простое, известное всем выражение «цветущий край». Так называют земли, где знания, опыт людей, их привязанность, их любовь к природе поистине творят чудеса. Это наш, социалистический путь». «Наука должна все активнее служить и развитию главной производительной силы общества — развитию самого человека, его способностей и дарований, увеличению пользы, которую он приносит обществу. Ученые призваны активно участвовать в большом деле распространения научного мировоззрения среди самых широких масс трудящихся, содействовать дальнейшему подъему народного образования, физическому, нравственному и эстетическому развитию населения в соответствии с высокими и благородными нормами коммунизма». «Условия, в которых народное хозяйство будет развиваться в 80-е годы, делают еще более настоятельным ускорение научно-технического прогресса. В большом значении науки убеждать никого не приходится. Партия коммунистов исходит из того, что строительство нового общества без науки просто немыслимо». «Страна крайне нуждается в том, чтобы усилия «большой науки», наряду с разработкой теоретических проблем, в большей мере были сосредоточены на решении ключевых народнохозяйственных вопросов, на открытиях, способных внести подлинно революционные изменения в производство». «Для того, чтобы успешно решать многообразные экономические и социальные задачи, стоящие перед страной, нет другого пути, кроме быстрого роста производительности труда, резкого повышения эффективности всего общественного производства. Упор на эффективность — и об этом приходится говорить вновь и вновь — важнейшая составная часть всей нашей экономической стратегии». 2
«Потребности страны в энергии и сырье непрерывно растут, а их производство обходится все дороже. Следовательно, чтобы не идти на чрезмерное увеличение капиталовложений, надо добиваться более рационального использования ресурсов, в том числе за счет снижения материалоемкости продукции, применения более дешевых и эффективных материалов, а также экономного их расходования». «Производство должно быть жизненно заинтересовано в, том, чтобы быстрей и лучше осваивать плоды мысли, плоды труда ученых и конструкторов. Решение этой задачи — дело, конечно, непростое, требующее ломки устаревших привычек и показателей. Но оно совершенно необходимо для страны, для народа, для нашего будущего». «Сегодня, заглядывая вперед на пять, на десять лет, мы не можем забывать, что именно в эти годы будет закладываться и создаваться народнохозяйственная структура, с которой страна вступит в двадцать первый век. Она должна воплощать основные черты и идеалы нового общества, быть в авангарде прогресса, олицетворять собой интеграцию науки и производства, нерушимый союз творческой мысли и творческого труда». Из выступлений Л. И. БРЕЖНЕВА 1* 3
!■■ <- Экономик?, произьодсво Первая машина испытана J4C '"" ТУ :хя ■=1":; Академик И. А. ГЛЕБОВ 1РОЕНИ Даг НОИ Турбогенераторы — синхронные генераторы, вращаемые паровыми турбинами,— основные источники электроэнергии. Сейчас в нашей стране тепловые и атомные электростанции вырабатывают 85% электроэнергии. Поэтому совершенствование турбогенераторов, повышение их технико-экономических показателей — в центре внимания энергетиков. В последние годы основное направление в развитии турбогенераторострое- ния связано с увеличением единичной мощности электрических машин. Это и понятно: рост единичной мощности повышает производительность труда в электроэнергетике, позволяет снизить капитальные затраты при изготовлении генераторов и другого оборудования, строительстве, монтаже, эксплуатации электростанций. В СССР в 1957— 1962 годах созданы турбогенераторы мощностью 200 и 300 МВт, а к 1965 г.— 500 МВт. В начале семидесятых годов серийно стали выпускать машины на 800 МВт и 3000 об, мин.
А затем был создан крупнейший турбогенератор: 1200 МВт, 3000 об 'мин. Можно предположить, что в ближайшие годы рост единичных мощностей несколько замедлится — необходимо накопить эксплуатационные данные о работе мощных энергоблоков. Но это замедление временное. Все мощнее становятся атомные реакторы, не за горами появление реакторов термоядерных. Надо полагать, что сегодняшние единичные мощности турбогенераторов далеко не предел, а машины на 2000—3000 МВт в недалеком будущем вполне реальны. Но их создание возможно только на базе существенного усовершенствования конструкции генераторов, и в первую очередь системы охлаждения. За последние 10—15 лет системы газового и водяного охлаждения генераторов, масляного охлаждения сердечника и обмотки статора были значительно усовершенствованы. Это позволило сильно уменьшить нагрев и вибрацию активных и конструктивных элементов электрических машин. Тем не менее анализ показывает, что для турбогенераторов мощностью 2000 МВт и более требуются принципиально новые решения. Наиболее радикальное среди них — использование сверхпроводимости. Ротор турбогенератора — это вращающийся электромагнит, создающий, возбуждающий магнитное поле в машине. Поэтому обмотку ротора называют обмоткой возбуждения. Применение сверхпроводников для обмоток возбуждения позволяет получить очень большую магнитодвижущую силу и при этом полностью устранить потери энергии на возбуждение. Если суммировать преимущества турбогенераторов со сверхпроводящей обмоткой возбуждения, получится весьма внушительный перечень: уменьшаются масса и габариты машины; повышается ее к. п. д. и единичная мощность; снижаются стоимость изготовления генератора и затраты на сооружение электростанции; отпадает необходимость в охлаждении водородом; создаются условия для повышения номинального напряжения и стойкости к анормальным (например, несимметричным) режимам; возрастает статическая и динамическая устойчивость электрических машин в энергосистеме. Расчеты показывают, что вес турбогенераторов мощностью 2000—3000 МВт C000 об мин) со сверхпроводящей обмоткой возбуждения примерно втрое меньше, чем у машин с традиционным охлаждением ротора, активная длина — на 60—70%, внешний диаметр ротора — на 10—20%, общая длина ротора — примерно на 50%. А к. п. д. при этом возрастает на 0,5%. Все преимущества турбогенераторов со сверхпроводящей обмоткой возбуждения в наибольшей мере проявляются в машинах большой единичной мощности. Однако сверхпроводимость позволяет существенно улучшить характеристики и генераторов средней мощности. В такой машине C00 МВт, 3000 об/мин) с водородным охлаждением к. п. д. достигает 98,6%, а со сверхпроводящей обмоткой — 99,3%. При этом масса генератора может быть снижена до 100 т, а водородная машина весит 350 т. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте электромашиностроения (ВНИИэлектромаш) уже несколько лет ведутся исследования генераторов со сверхпроводящей обмоткой. Эти работы привели к созданию первого опытно- промышленного сверхпроводникового турбогенератора КТГ-20 — прототипа мощных электрических машин недалекого будущего. Вот основные характеристики этого турбогенератора: мощность 20 МВА, напряжение 6300 В, частота вращения 3000 об, мин, диаметр ротора со сверхпроводящей обмоткой 59 см, длина 250 см. Ротор генератора — это вращающийся криостат с тепловым и электромагнитным экранами. В криостате находится сверхпроводящая обмотка возбуждения. Температура, необходимая для сохранения сверхпроводимости в обмотке возбуждения, поддерживается с помощью кипящего жидкого гелия. Теплоизоляцией низкотемпературной зоны служат два вакуумных слоя: один — между бандажным цилиндром обмотки возбуждения и тепловым экраном, второй — между тепловым экраном и несущей оболочкой. В холодном состоянии вакуум достигает 10~5 мм рт. ст. Ротор охлаждается по замкнутому циклу при непрерывной принудительной подаче жидкого гелия с возвратом выкипевшего газа в холодильную установку. Сегодня для создания турбогенераторов со сверхпроводящей обмоткой возбуждения лучше всего использовать сверхпроводники на основе сплава 5
магнитный экран обмотка статора газообразный гелии сверхпроводящая обмотка ротора Созданный во ВНИИэлектромаше турбогенератор КТГ-20 со сверхпроводящей обмоткой — прототип мощных электрических машин недалекого будущего. Ротор генератора — это вращающийся криостат. в котором находится сверхпроводящая обмотка возбуждения Nb + 50%Ti, расположенные в медной матрице*. Сплав готовят в дуговой вакуумной печи, затем подвергают горячей обработке давлением и холодному волочению. В будущем, очевидно, найдут применение и сверхпроводники из сплава ниобий — олово (Nb3Sn). Ниобий-оловянные нити позволяют повысить стабильность сверхпроводящей системы, уменьшить электрические потери на переменном токе, повысить среднюю плотность тока. Хрупкость — вот главный сегодняшний недостаток таких проводов. - Сверхпроводящая обмотка возбуждения турбогенератора КТГ-20 изготовлена из ниобий-титанового прямоугольного в сечении провода 2,5X3,5 мм2. Каждый проводник скручен из 3600 жил, заключенных в медную матрицу, причем заполнение сверхпроводником составляет 0,37 C7% сечения провода приходится на ниобий-титановый сплав). Критический ток в таком проводе составляет 2200 А при критическом поле 5 Т, критическая температура около 10К. Разумеется, главная, принципиальная новизна машины КТГ-20 — в применении сверхпроводимости. Однако в конструкции турбогенератора есть и другие важные новшества. В отличие от обычных машин в генераторе КТГ-20 использовано беззуб- цовое устройство. Вот что это значит. В генераторах традиционного типа стержни обмотки статора укладываются в пазы, выштампованные в магнитопро- воде, а в беззубцовой конструкции об- * О сверхпроводящих проводах из разных сплавов подробно рассказано в статье А. Д. Никулина («Химия и жизнь», 1980, № 9).—Ред. мотка расположена на внутренней поверхности ферромагнитного ярма, которое служит внешним экраном, предотвращающим распространение сильных магнитных полей вне генератора. При таком исполнении статора заметно уменьшается наружный диаметр машины, в активную зону можно заложить больше меди, а это позволяет увеличить линейную токовую нагрузку обмотки статора и, следовательно, мощность машины. Можно назвать еще многие достоинства беззубцовой конструкции — технологические и эксплуатационные. Например, такой генератор работает почти бесшумно, поскольку нет вибрации зубцов и обмотки. Еще одна уникальная особенность машины КТГ-20 — фреоновое охлаждение. Преимущества фреона в качестве охлаждающей жидкости очевидны: относительно высокие диэлектрические свойства, негорючесть. В беззубцовых генераторах стержни обмотки статора находятся в сложно ориентированных по отношению к ним магнитных полях, поэтому необходимы серьезные меры, направленные на уменьшение потерь в обмотке. В КТГ-20 эта задача решена с помощью специальных формованных медных проводов типа «литца». Каждый такой провод изготовлен из тонких проводников @,57 мм), скрученных по особой, довольно сложной схеме. Кроме того, для уменьшения потерь медные провода соединяются по схеме, которая обеспечивает полную компенсацию циркуляционных токов в фазе обмотки. Между проводами находится канал для хла- доагента, а для повышения теплопроводности от меди к каналу провода пропитываются эпоксидным компаундом. В результате всех этих мер были 6
В генераторах традиционного типа обмотка статора уложена в пазы, выштампованные в магнитопроводе (а). В генераторе КТГ-20 использована беззубцовал конструкция: обмотка статора расположена в воздушном зазоре (б) получены уникальные результаты по величине потерь на вихревые токи. Потери (в том числе и на вихревые токи в окружающих обмотку проводящих телах) составили всего лишь 7% от основных омических потерь. Это рекордно низкая величина для турбогенераторов. Перед началом работы машину необходимо охладить до температуры сверхпроводимости. Это делается в три этапа. Сначала в ротор подают газообразный гелий, предварительно охлажденный в теплообменнике с жидким азотом. Температура обмотки падает от комнатной B90К) до 150К. Для более глубокого охлаждения на втором этапе в газообразный гелий впрыскивают жидкий. При температуре обмотки 80К начинается третий, последний этап — подача в обмотку жидкого гелия. Охлаждение ротора турбогенератора КТГ-20 на испытательном стенде заняло трое суток. Во время стендовых испытаний сверхпроводниковый генератор приводился во вращение двигателем постоянного тока. Это позволило изучить работу машины в широком диапазоне частоты вращения. Статор устойчиво работал в режиме короткого замыкания обмотки и режиме холостого хода. Токи обмотки возбуждения оказались близкими к расчетным. Испытания подтвердили, что применение сверхпроводимости даже в турбогенераторах небольшой мощности позволяет повысить к. п. д. машины на 0,5% и в то же время уменьшить ее массу более чем вдвое. Но главный результат заключается в следующем: современная технология позволяет создать работоспособную конструкцию сверхпроводниковых турбогенераторов. И потому уже сегодня можно говорить о создании машин мощностью сначала 300 МВт, а затем и 1000 МВт. Таковы ближайшие планы в области сверхпроводниковых генераторов. А широкого их внедрения в энергетику можно ожидать довольно скоро — через какие-то 15—20 лет. ПРЕДЛАГАЕМ регенерированный ацетон. Содержание основного вещества — 97%, влаги — 3%. Количество — 4 т в месяц. Цена — 194 руб за тонну. БдНК ОТХОДОВ Новокузнецкое производственное химико-фармацевтиче- —————^— ское объединение сЮрганика». 654024 Новокузнецк Кемеровской обл. Расчетный счет № 37701, 36701 в Кузнецком отделении Госбанка. ^ 7
V'W " ?&.Х *i\ zAJm&z ~m#~r- f* „* * *<-%v Ресурсы Уголь будущих веков ЗАМЕТКИ О ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ Член-корреспондент АН Азербайджанской ССР М. И. РУСТАМОВ, кандидат химических наук К 3. МУРАДОВ ПРЕДСКАЗАНИЯ ФАНТАСТА «Какое топливо заменит уголь? — Вода,— ответил инженер, — Вода? — переспросил Пенкроф... — Да, но вода, разложенная на составные части,— пояснил Сайрес Смит.— Без сомнения, это будет делаться при помощи электричества, которое в руках человека станет могучей силой... Да, я уверен, что наступит день, и вода заменит топливо; водород и кислород, из которых она состоит, будут применяться и раздельно; они окажутся неисчерпаё мым и таким мощным источником теп-" ла и света, что углю до них далеко! Наступит день, друзья мои, и в трю-
мы пароходов, в тендеры паровозов станут грузить не уголь, а баллоны с двумя этими сжатыми газами, и они будут сгорать с огромнейшей тепловой отдачей. Следовательно, бояться нечего... когда каменноугольные залежи иссякнут, человек превратит в топливо воду, люди будут обогреваться водой. Вода — это уголь грядущих веков». Нельзя не удивляться прозорливости автора «Таинственного острова». Человечество жило в -каменноугольной эпохе, впереди лишь брезжила эра нефти и газа, а Жюль Верн уже предвидел энергетический кризис, который и для наших компетентных современников разразился как гром среди ясного неба. Более того, можно даже сказать, что великий фантаст предсказал пути выхода из тупика. Сейчас эти пути нащупывает новая область науки и техники, возникшая век спустя на стыке физики, химии, энергетики и технологии и известная ныне как водородная энергетика. Почему же именно водородная? ТРЕБУЕТСЯ НОВЫЙ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЬ Смена источников энергии — это по существу вехи технического прогресса: древесина, каменный уголь, позднее нефть и газ. За последние четверть века освоена атомная энергия, и это существенно расширило потенциальную энергетическую базу общества. Все эти первичные источники вместе с гидроресурсами обеспечивают в про- мышленно развитых странах более 99% энергопроизводства. И хотя наиболее дальновидные специалисты уже давно высказывали опасения по поводу неизбежного истощения нефтегазовых запасов, многим эта беда казалась невообразимо далекой. Однако первое же резкое повышение цен на нефть как ледяным душем отрезвило вчерашних оптимистов. Заговорили о том, что даже по самым скромным оценкам нефти хватит лишь на какие-то тридцать лет — разумеется, при экономически целесообразных методах добычи. Вот тогда-то и прозвучали впервые пугающие слова «энергетический кризис». Нельзя отрицать, что сегодня энергетические проблемы приобрели необычайную остроту, что запасы нефти и газа действительно заметно истощаются, однако трактовать все это как кризис, подразумевая исчерпание всех энергетических источников, в принципе неверно. Правильней сказать, что кончается не нефть, а дешевая и сравнительно легко доступная нефть. А другие пер вичные источники — солнечная, ядерная, термоядерная, геотермальная энергия, энергия океана и т. д.— могут обеспечить все мыслимые потребности Земли на необозримый срок. (Между прочим, в качестве основного энергоисточника на ближайшую перспективу рассматривают тот самый уголь, конец которого предсказывал Жюль Верн, однако этот аспект проблемы, а заодно и все конверсионные процессы получения водорода или топлива из угля мы здесь разбирать не станем.) Выходит, искать нужно вовсе не энергоисточник, а эффективные методы преобразования уже имеющихся в достатке энергоресурсов в энергию, удобную для передачи потребителю — в промышленность, на транспорт, на бытовые нужды. Ведь атомное горючее не зальешь в бак автомобиля, а на солнечной печи в пасмурный день не приготовишь обед. Попытаемся, что называется, на кончике пера найти новый энергоноситель и для этого перечислим основные требования к нему: по своим свойствам он должен быть близок к нефти и природному газу (в отличие от такого энергоносителя, как электричество); ресурсы сырья для его производства должны быть практически неисчерпаемы; он должен обладать высокой теплотворной способностью; ни он сам, ни продукты его сгорания не должны быть токсичными; он должен быть удобен в хранении и при транспортировке, универсален в использовании. Природа здесь явно поскупилась — выбора по сути дела нет: всем перечисленным требованиям полностью отвечает лишь водород — идеальное с экологической точки зрения топливо, ресурсы которого воистину неисчерпаемы. Сравнительно недавно «Химия и жизнь» A981, N9 1) опубликовала «самое главное, самое интересное и самое неожиданное» о водороде, так что нам не придется задерживать внимание читателей на свойствах и привлекательных особенностях элемента № 1. КАК РАЗОРВАТЬ СВЯЗИ Для получения водорода из воды пригоден в принципе любой метод, позволяющий с помощью внешней энергии разорвать валентную связь Н = 0 = Н. Вот эти методы: электролитическое расщепле ние (электролиз), воздействие высокотемпературного тепла (термолиз), воздействие излучения (фотолиз и радио- лиз). В качестве первичных энергетических источников для реализации любого 9
из них рассматривают прежде всего ядерную (деление или синтез) и солнечную энергию. Со времени упоминания в «Таинственном острове» первого из перечисленных способов в техническом электролизе воды достигнут значительный прогресс, а в странах, обладающих дешевой гидроэнергией (Норвегия, Канада), он уже нашел промышленное применение. Возрастающую роль электролиза как источника дешевого водорода в перспективе связывают с ожидаемым удешевлением электроэнергии АЭС, с ростом к. п. д. электролизеров (в случае высокотемпературного электролиза — до 90%), с освоением экологически чистого разложения морской воды. Так обстоит дело с электролизом. Для прямого термического разложения воды только за счет тепла, как показывают простейшие термодинамические расчеты, требуется поддерживать температуру около 3500 С. Вести такой процесс практически нереально. Поэтому все исследования в этом направлении сводятся к поиску методов терморазложения воды при технологически приемлемых температурах — не более 1000°С. Теперь уже совершенно очевидно, что добиться желаемого можно лишь пожертвовав простотой системы. А один из возможных непростых путей — вести процесс через промежуточные реакции: связывания воды, отщепления водорода и кислорода, регенерации реагентов,— т. е. получать водород с помощью термохимического цикла (ТХЦ). В таком цикле все компоненты системы, за исключением воды, полностью регенерируются за счет потребляемого тепла, а максимальная температура процесса тем ниже, чем больше промежуточных стадий. Вот один из самых известных термохимических циклов — «Марк-9», разработанный учеными Евроатома: 3FeCI2 +4H2065-^-C Fe304 +6HCI + Н2, Fe,04-h3/^CI2+6HC|1^C3FeCI3+3H20 + 7202, 3FeCI342-^C3FeCI2+3/2CI2. У этого цикла неплохие характеристики: невысокая рабочая температура, вполне удовлетворительная эффективность D4%), дешевые и доступные реагенты. Большинство известных термохимических циклов технологически гораздо менее привлекательны. И все же «Марк-9» и его менее удачные аналоги пока остаются в «стекле». Технологов отпугивает многостадийность чисто химических циклов, к тому же задача создания надежно работающего источника тепла на 800—1000°С еще ждет своего решения. Поэтому реальность ТХЦ будет зависеть от прогресса в создании и освоении высокотемпературных ядерных реакторов и высокоэффективных солнечных коллекторов. Значительно больший оптимизм специалистов вызывают так называемые комбинированные, или гибридные, циклы. Один из них — его разработал Т. Охита (Япония) — комбинированный цикл «Иокогама — Марк-6»: (фотолиз) 2HJ^H2 + J3l (термолиз) FeL,(S04), + HoO — 2FeS04 + H2SO, + ,/,02. (электролиз) На крыше Иокогамского университета уже несколько лет работает пилотная установка на этом цикле. Однако проектировать завод по получению водорода таким методом пока не торопятся. Все-таки процесс, который предложил Т. Охита, слишком деликатен для крупномасштабного производства. В промышленных масштабах проще, а потому привлекательнее двухстадийный термоэлектрохимический сернокислотный цикл: SO2 + 2H20 -> H2S04 +H„ (электролиз) h2so485-^ch2o+so2+72o2. (термолиз). Расход электроэнергии составляет здесь лишь 15% необходимого для электролиза воды с использованием современных электролизеров. В таком цикле сочетаются простота электролитического и высокий к. п. д. термохимического способов. Возможно, уже в недалеком будущем сернокислотный метод составит конкуренцию конверсионным процессам получения водорода на основе органического топлива. СОЛНЦЕ И ВОДА Поверхность Земли получает от Солнца за две недели столько же энергии, сколько заключено во всех мировых запасах органического топлива. Подобный факт поражает воображение даже искушенного в технике человека... Стремясь скорее и полнее овладеть энергией Солнца, ученые пошли различными путями, среди которых можно выделить четыре главных направления: теплотехническое (солнечный нагрев), фотоэлектрическое (полупроводниковые преобразователи), биологическое 10
Комбинированный цикл «Иокогама — Марк-Н» 1 — фотохимический реактор, 2 — линзы-концентраторы. 3 — тепловой абсорбер, 4 — термоэлектрический элемент. 5 — тепловой резервуар, 6 — реактор термического разложения. 7 — электролизер (фотосинтетические системы) и химическое. Мы кратко остановимся лишь на последнем. Если тепловая или электрическая энергия воздействует на воду непосредственно, то для солнечной энергии необходим посредник — ведь вода, как все знают, прозрачна (строго говоря, прозрачна лишь в видимой области спектра). Посредником в передаче энергии, в принципе, может быть любая молекула, поглощающая квант видимого света, переходящая при этом в возбужденное, богатое энергией состояние и затем с легкостью отдающая ее воде. Оказалось, что такими * фотокатализаторами могут служить некоторые органические красители, а также дипиридильные и другие комплексы рутения, родия, железа, осмия и т. д. К сожалению, фоторазложение воды пока не удается провести без использования расходуемых реагентов, роль которых сводится к предотвращению возможных обратных (темно- вых) реакций. В фотохимической системе, которая разработана в Институте химической физики АН СССР доктором химических наук А. Е. Шиловым и его сотрудниками, в качестве фотокатализатора используется краситель акридиновый желтый (К): К—Х-к** гС+Д + КЧ-Д^, К-+А->-К+ А", А-+Н20-^А+ОН-+ ^Н,, где Д — донор электронов (натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), А — промежуточный акцептор электронов (метилвиологен). Эта система, представляющая собой функциональную модель бактериального фотосинтеза и «фотосистемы 1» фотосинтетического аппарата растений, 11
вполне работоспособна. Сейчас известно множество аналогичных систем. Однако все существующие сегодня глобальные проекты получения в пустынях и океанах фототоплива из воды объединяет одно: пока что они не могут составить основу широкого промышленного метода трансформации солнечной энергии в топливо. И прежде всего — по причинам экономического характера. СКЛАД ВОДОРОДА Сейчас трудно сказать, какой из методов получения водорода окажется в обозримом будущем экономически и экологически приемлемым для энергетики. Но совершенно очевидно, что получение топлива из воды, причем в достаточно широких масштабах,— дело не столь уж отдаленное. Слишком уж привлекательно водородное горючее, слишком уж заманчиво использовать неисчерпаемые запасы «угля грядущих веков». Одна из привлекательных черт водорода как энергоносителя — возможность его аккумулирования, чрезвычайно полезное свойство для согласования режимов выработки и потребления ядерной и особенно солнечной энергии. Чтобы в полной мере оценить это качество водорода, достаточно вспомнить, сколько хлопот доставляет нам необходимость аккумулирования больших количеств самого распространенного современного энергоносителя — электричества. Естественно, нужны простые и экономичные средства хранения и транспортировки водорода. Сейчас его обычно хранят в металлических резервуарах в газообразном (под давлением) или жидком состоянии. Водород можно хранить также в виде гидридов металлов или интерметаллических соединений. В последнее время появились и новые решения: в качестве водородных резервуаров предлагают использовать естественные подземные емкости в выработанных месторождениях нефти и газа, искусственные соляные каверны, горные выработки. Во Франции, например, уже в течение нескольких лет эксплуатируется естественное подземное хранилище для водорода, правда, в смеси с природным газом. Для транспортировки и распределения водорода пригодны, в принципе, обычные трубопроводы, как для природного газа. Приближенные оценки показывают, что капитальные и эксплуатационные расходы на транспортировку единицы энергии в виде водорода благодаря его малой плотности и вязкости сопоставимы с расходами по транспортировке природного газа, а для расстояний свыше 1500 км примерно вдвое ниже, чем затраты на передачу электричества посредством воздушных высоковольтных линий. В ФРГ и США действуют водородные трубопроводы протяженностью несколько сот километров. Наверное, идеальным энергопроводом может стать система, в которой жидкий водород, идущий к потребителю по трубам, одновременно служит охлаждающим агентом для сверхпроводящих линий электропередачи. Однако эта идея будет реализована, наверное, лишь в довольно отдаленном будущем. БЛИЖЕ К ПРИРОДЕ При обсуждении вопроса об использовании водорода разговор всегда начинают с транспорта. Это и понятно: здесь в особенно концентрированном виде сплетаются все аспекты энергетической проблемы, здесь наиболее отчетливо проявляется спасительная роль нового энергоносителя. Успешные испытания автомобилей на водородном горючем, исследования жидкого водорода в качестве топлива для сверхзвуковых самолетов весьма и весьма обнадеживают. Не менее перспективно использование водорода в быту — вместо природного газа. А в химии и металлургии применение этого важнейшего реагента и энергоносителя, понятно, может только возрастать, причем весьма высокими темпами. Совершенно очевидно, что мы уже находимся на пороге новой энергетической эры — эры водородной энергетики. Если в свое время нефть и газ завоевали энергетический рынок в промышленно развитых странах примерно за полвека, то в нынешних условиях, при резком обострении энергетических и экологических проблем, смена главного энергоносителя цивилизации, по всей вероятности, займет гораздо меньше времени. Сроки и закономерности перехода будут определяться конкретными обстоятельствами каждой страны, каждого региона: сохранившимися запасами ископаемых топлив, экономически доступными ресурсами других энергоисточников, темпами роста энергопотребностей, уровнем науки и техники. Однако такой переход неизбежен. А последний аргумент в пользу этого утверждения таков. Водород может стать посредником, миротворцем в конфликте человека с природой: водородная энергетика, насколько это возможно, примиряет техническую цивилизацию и биосистему нашей планеты. 12
Земля — национальное богатство. Она не только территория, но еще и вещество и в этом своем качестве тоже нуждается в бережном отношении и защите. В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 — 1985 годы и на период до 1990 года» записано: «...Усилить работу по сохранности сельскохозяйственных угодий, борьбу с эрозией почв, повысить темпы работ по рекультивации земель». О путях и проблемах рационального использования земли в промышленных районах, об экономическом и технологическом аспектах этих проблем рассказано в двух следующих статьях. Взял — плати Строим мы много. Возводим города и поселки, заводы и фабрики, прокладываем дороги и газопроводы. «В веселом грохоте, огнях и звонах» как-то теряются, не звучат подсчеты агрономов и почвоведов: к 2000 году сельское хозяйство отдаст под строительство, рудники, карьеры, различные коммуникации 40т—45 миллионов гектаров угодий и в том числе 10 миллионов гектаров пашни — самой важной и ценной категории земель. Много это или мало? Опасно или вполне допустимо? Неспециалисты редко задают себе этот вопрос. Ведь люди с первых лет жизни воспринимают зем- 13
лю как некую извечную данность, которая всегда была, есть и будет. А она тем временем убывает, и весьма ощутимо: в 1960 г. на душу населения у нас приходилось 1,06 га пашни, сегодня 0,86 га, а к 1985 году останется всего 0,75 га. И дело здесь далеко не только в росте населения. Почвоведы давно уже бьют тревогу по этому поводу. Но так ли уж обоснованны опасения? Как-никак, наша страна располагает самыми крупными в мире земельными фондами — 2227,5 миллионов гектаров, из которых 608 миллионов составляют сельскохозяйственные угодья и в их числе 225 миллионов — пашня. На каждого из нас приходится больше земли, чем на жителя любой другой страны. Однако не забудем, что 60% территории нашей, страны приходится на местности с холодным климатом, а около 15% — на пустыни и полупустыни. Такие районы носят тревожное название — «зона рискованного земледелия». Лишь около 26% территории страны благоприятны для земледелия. Так что богатства наши далеко не безграничны. И земельное законодательство обязывает каждое предприятие, временно получившее для своих нужд участок, впоследствии восстановить, рекультивировать его и вернуть сельскому хозяйству. Если же это невозможно и земля занята навсегда, то застройщик обязан возместить ее цену. Однако никто не знает толком, сколько надо платить. В самом деле, сколько стоит центнер малоплодородной дерново-подзолистой почвы из-под Калинина или Вологды? И почем центнер знаменитого чернозема, этого уникального творения природы, названного Докучаевым «царем почв»? Ответа на этот вопрос, увы, нет: единого государственного земельного кадастра еще не существует. Земля в нашей стране не является предметом купли-продажи, но это отнюдь не означает, что она — как вещество — не имеет цены. Между тем именно такое представление о ней долгое время господствовало в нашей экономической
литературе, и это причинило много вреда. Земля, важнейший источник общественного богатства, главное средство производства в сельском хозяйстве, была исключена экономистами из понятия национального богатства и оказалась в какой-то мере беззащитной перед натиском урбанизации. Сейчас дело обстоит так: совхоз или колхоз, отдавая землю, получает в порядке компенсации такую сумму, какую предполагается истратить на доведение другого, равноценного по площади участка до нужного сельскому хозяйству состояния. По самой сути своей такой подход ведет к неточности, нечеткости оценок: по-разному можно осваивать землю, по-разному можно оценить ее начальное и конечное состояние. И вот следствие: сегодня горнякам, дорожникам, строителям гектар бывших сельхозугодий обходится то в 12 тысяч, то... в 300 рублей. Много ли найдется проектировщиков и руководителей предприятий, которые из-за 300 рублей станут'задумываться над экологическими проблемами и постараются сберечь десяток-другой гектаров земли? Куда вернее и точнее было бы ценить непосредственно саму землю — не как территорию, разумеется, а как вещество, имеющее объем и массу. И тогда все просто: сколько взял — за столькб заплати. Из всей массы земли имеется в виду ценнейшая ее часть — почва. Она имеет вполне конкретную — и немалую — стоимость. Специалисты Почвенного института им. В. В. Докучаева провели такой теоретический расчет. Если в бесплодный грунт внести все, что нужно растениям, то есть создать почву «от нуля» и при этом задаться целью, чтобы на гектаре она содержала в среднем 100 т гумуса и чтобы пахотный слой был оптимальным — 40 см, то придется израсходовать примерно 15 тыс. руб. на гектар. Сюда, помимо стоимости самих веществ, входят затраты на их транспорт и внесение, учтен и ущерб от не полученных за время восстановительных работ урожаев. ЭТАПЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ: на месте будущего карьера скреперами снимают почву; хранят ее в буртах; потом возвращают иа место и выращивают на ней сады ... или хлеб
Так вот, по такому расчету почва с миллиона гектаров (столько пашни взято у сельского хозяйства, например, за 1963—1971 годы) стоит более 20 миллиардов рублей. Причем здесь еще не учтены расходы на создание почвенной структуры. Если бы эту почву — все 4 млрд. м3 — использовали для улучшения бедных земель, то ее хватило бы для удобрения двух миллионов гектаров. С этой площади можно было бы ежегодно получать на 80 млн. руб. дополнительной продукции. Вот о каких суммах идет речь там, где дело касается почвы. Ну, а в тех случаях, когда земли отходят к промышленности на время, например под горные разработки, вопрос о денежной компенсации вообще не ставится. Считается, что сельское хозяйство должно впоследствии получить рекультивированные земли в целости и сохранности. Да, действительно, это возможно не только в идеале, но и на практике. Например, Камыш-Буру некий железорудный комбинат в Крыму, где рекультивировать земли карьеров и отвалов начали еще в 1964 г. Здесь действует «экологический конвейер». Почву с участка, отведенного под очередной карьер, бережно снимают и, не складируя, сразу перевозят на отработанный участок, который к этому времени уже засыпан, и выровнен. А когда придет время рекультивировать карьер, который начат сегодня, для него пойдет почва с карьера завтрашнего. Отработанные карьеры здесь засыпают сразу же: свежий грунт легче поддается планировке, быстро и равномерно оседает, и уже через 3—6 месяцев участок можно выравнивать и засыпать почвой — либо сразу, либо, если анализ показал, что грунт неблагополучен, вначале суглинком или супесью. Практически за год земля восстанавливается полностью. Комбинат ежегодно возвращает сельскому хозяйству ровно столько земли, сколько занимает под добычу руды, — гектар за гектар. С 1964 г. он восстановил более 1000 га пашни, и она, соединенная с соседними полями, неотличима от них. И все-таки даже в таком вроде бы идеальном случае рекультивация не компенсирует потери полностью. Ведь добыча полезных ископаемых нередко продолжается десятилетиями да плюс время, затраченное непосредственно на рекультивацию. И все эти годы сельское хозяйство не получает никакой продукции с участка, занятого разработками. Но на горнодобывающих предприятиях эти-то потери как раз и не учитываются, экономически не оцениваются. И горняки никак не ощущают материального ущерба от того, что пользуются землей, которая могла бы давать урожаи. Выходит, нужна материальная компенсация и здесь, за временно позаимствованные земли. Ну,а потом, если предприятие после рекультивации возвратило поле в отличном состоянии, с полностью восстановленным плодородием, то часть уплаченной компенсации надо возвратить. И тогда промышленность сама будет заинтересована в том, чтобы выполнить рекультивацию отлично. Еще более жесткий контроль, видимо, нужен при отчуждении сельскохозяйственных угодий в вечное пользование. Сошлемся здесь на опыт Чехословакии. В этой густонаселенной промышленно развитой стране, большую часть территории которой занимают горы, сегодня на душу населения приходится всего 0,3 га пашни. Поэтому под строительство жилых массивов выделяют главным образом предгорья. А хочешь строиться на равнине —оплати среднюю стоимость урожаев, которые могли бы быть получены с отчуждаемой земли ... за сто лет. И застройщики предпочитают горные склоны — это для них рациональнее. Вот так бы и надо — чтобы бережное отношение к почве имело материальный стимул и чтобы каждое промышленное предприятие реально прочувствовало, что землю защищают не только параграфы постановлений, но и экономика. Доктор биологических наук Д. С. ОРЛОВ, кандидат химических наук И. Н. ЛОЗАНОВСКАЯ, кандидат технических наук В. Д. ГОРЛОВ 16
Воскрешение пашни Это началось на грани столетий минувшего и нынешнего. Тогда в разных местах и странах, как грибы после дождя, выросли копры шахт, заработали обогатительные фабрики и тепловые электростанции. А рядом с ними стали быстро расти горы бросовой породы — терриконы и отвалы. Черные, бурые, иногда зеленоватые, они повсюду оставались отталкивающе голыми и безжизненными. На них не хотели селиться не только деревья и кустъ|, но и самые неприхотливые мхи. Мертвая земля — ее назвали индустриальной пустыней — к середине 60-х годов в США захватила почти 1,3 млн. га, в Великобритании — 100 тыс. га. Цифры эти в последнее время резко полезли вверх: горняки доказали более высокую рентабельность открытых разработок, а каждый карьер съедает в десятки раз больше земли, чем шахта. В итоге Великобритания теперь ежегодно теряет около 20 тысяч ранее плодородных гектаров. В ГДР в 70-е годы под открытую добычу бурого угля ушло более 40 тыс. га полей и лесов. Искусственные горы и холмы, как и природные, разрушаются водой и ветром, поскольку ни плотностью, ни хорошей структурой не обладают. Сдутая и смытая с них бесплодная, а подчас и вредная порода попадает на окрестные поля, отчего земледельцы систематически недобирают с них треть, а то и половину урожая. Мало того, в угольных месторождениях, как правило, есть соединения серы. Стоит вывернуть эти породы наружу, как под воздействием воды и солнца происходит окисление сульфидов,приводящее к образованию серной кислоты. В штатах Мэриленд и Западная Виргиния (США) в реке Северный Потомак пришлось запретить людям не только купаться, но и пользоваться алюминиевыми и деревянными лодками: кислота разъедала гвозди и металлические части. Надо ли упоминать о гибели всего живого в такой воде? И наконец, еще одна неприятность, преподносимая индустриальной пустыней: карьеры быстро «выпивают» воду из земли всей округи, отчего могут уйти да ле ко вглубь гру нто вые воды, обмелеть водоемы, засохнуть посевы. В нашей стране из-за интенсивного развития горнодобывающей промышленности сегодня приведено в негодность около двух миллионов гектаров. Подсчитано, что в ближайшее десятилетие новые отвалы и карьеры ежегодно будут отнимать у нас еще 30— 35 тыс. га земли. Причем в основном именно там, где условия для сельского хозяйства наиболее благоприятны. ТО, ЧТО СВЕРХУ В СССР первыми — в начале 50-х годов — попытались оживить индустриальные пустыни жители Донбасса. Они стали засаживать шахтные терриконы деревьями и кустарниками. Казалось, это просто. Однако растения не прижились. Следующую попытку сделали работники Главного ботанического сада АН СССР и Уральского государственного университета — они стали озеленять многолетние завалы перегоревшей золы, что скапливаются около тепловых электростанций Урала. Этот опыт оказался более удачным. С того и началось становление рекультивации — методики воскрешения плодородия земель, нарушенного при добыче из нее минеральных богатств. В середине 60-х годов научились, наконец, немудрому, хоть и трудоемкому приему, ставшему основой рекультивации: в процессе разработки отсыпать верхний слой — плодородную почву — в особую гору, не смешивая его с другими породами, и так сохранять. Это может быть и чернозем, и суглинок, и лёсс. А специалисты Государственного НИИ земельных ресурсов и НИИ горнохимического сырья доказали, что не стоит бросаться и глауконитовым песком— он вполне может заменить почву. Правда, по сравнению с обычными почвами он содержит меньше азота, зато богаче их другими элементами минерального питания. После того как аккуратно складирована эта первооснова будущего поля или сада, ее — во избежание эрозии — вручную или с вертолета засевают травами.
Но вот добыча минерального сырья в карьере закончена. Настал черед все вернуть на место. Делают это в два этапа. Сначала засыпают бросовой породой карьеры, выравнивают вершины и откосы отвалов или терриконов. Затем сверху настилают почву — слоем 40— 50 сантиметров. Дальнейшее увеличение толщины пласта нерентабельно: затраты резко возрастают, а существенной прибавки урожая по сравнению с полученным на полуметровом слое не будет. Если же ограничиться 30-сантиметровым слоем почвы, то это обернется недобором на гектаре 5—6 центнеров озимой пшеницы, ржи, ячменя. ДАЛЬШЕ — ЖИЗНЬ Итак, первый — горнотехнический этап рекультивации завершен. Однако после всего, что пережила тут почва за несколько минувших лет, ей надо «прийти в себя», ожить в буквальном смысле слова. Как же помочь ей наладить нормальный обмен веществ? С помощью растений. Красный клевер и донник белый на глауконитовом песке в Подмосковье давали без малого 400 центнеров зеленой массы с гектара. На Днепро- петровщине люцерна и эспарцет, высеянные на только что осваиваемых участках, вымахивали по пояс человеку. Отлично осваивает рекультивируемые участки и ковыль, редкостный нынче до того, что пришлось занести его в «Красную книгу СССР». В Донецком ботаническом саду АН УССР его размножают специально для освоения бывших отвалов. Не отстает от ковыля и типчак. А перекати-поле весной на отвалах первым выбрасывает листья и за лето дает 3—4 урожая зеленой массы. Ну, а после того, как на восстановленном поле несколько лет росли травы, оно вполне готово давать урожаи зерна, овощей. Бывает, что земля возрождается и в другом качестве. На горнообогатительном комбинате в г. Орджоникидзе Днепропетровской области к 60-м годам карьеры и отвалы подступили вплотную к жилым кварталам. Окрестный пейзаж стал настолько «космическим», что. приехала киноэкспедиция снимать научно- фантастический фильм о Луне. С 1962 г. здесь начали рекультивировать карьеры и отвалы — по методике, предложенной Днепропетровским сельхозинститутом. 300 гектаров отвели под зону отдыха — построили водный бассейн, пляжи, спортивный комплекс. Все это окружили тридцатью гектарами леса. А на выровненных землях одного из карьеров заложили сад. Причем чернозем не насыпали сплошным слоем, а заполнили им лишь большие посадочные ямы, внеся туда еще и удобрения. Плодовые деревья прижились и стали хорошо плодоносить. Междурядья же сада всегда оставались чистыми: сорняки в них без почвы расти не могли. Только за девятую пятилетку комбинат вернул соседнему колхозу имени Горького 595 гектаров восстановленных земель. На них теперь собирают по 36 центнеров пшеницы с гектара — на 4 ц больше, чем на обычной пашне. В Донбассе ученые Украинского НИИ почвоведения и агрохимии вместе с горняками Артемовского и Константинов- ского районов восстановили и передали земледельцам около двух тысяч гектаров пашни. И урожаи на ней ничем не уступают обычным: пшеница на круг дает до 30 ц, ячмень — до 34, овес — до 28 ц с 1 га. В Эстонии, под Кохтла-Ярве, где идет открытая добыча сланцев, фосфоритов, известняков, ландшафт искажался на огромной территории. Здесь выровненные участки отдали лесу, поскольку в этих местах грунт обогащен калием, азотом, железом и другими элементами, полезными сосне и лиственнице. И ежегодный прирост древесины тут составляет 60—80 сантиметров. Хорошо растут облепиха, береза, липа, черная ольха. В 1978 г. местному колхозу имени В. Кингисеппа переданы первые гектары, пригодные для пашни. А в Свердловской области ботаники Уральского государственного университета, проследив связи между средой, образуемой отходами, и различными растениями, на отвалах тепловых электростанций научились выращивать кормовые травы. Примеров много. Это оказалось действительно возможно — снять почву, сохранить ее, а после выработки карьера снова «расстелить», вернуть на место. Прием для рекультиваторов сегодня привычный, но теперь уже не единственный. ВАРИАНТЫ И ТУПИКИ Белгородская, Курская области. Земля здесь повреждена водной эрозией, изрезана оврагами. Или Молдавия. Все та же эрозия ежегодно выводит тут из строя примерно 10 тысяч гектаров земли. А тем временем где-то хранится долгие годы почва, снятая при рекультивации. Так не лучше ли передать ее сразу совхозам и колхозам для восстановления плодородия на полях, пораженных эрозией? Для заполнения огромных овра- 18
гов ее может и не хватить, но на этот случай Курский сельскохозяйственный институт предложил засыпать овраги пустой породой и только поверху класть почву. Однако этот рецепт пригоден не всюду. Например, под Тулой ковш экскаватора извлекает наружу супеси и надуголь- ные глины, содержащие много сульфидов железа. Полежав месяц-другой на открытом воздухе, они становятся вредными, выделяя серную кислоту. Последняя в свою очередь взаимодействует с минералами, производя на свет все новые нежелательные вещества. В результате индустриальная пустыня здесь не поддается обычной рекультивации: даже если засыпать ее сверху черноземом, то и тогда, кроме чахлых ростков, земля эта ничего родить не в силах. Специалисты Центральной лаборатории охраны природы (ныне ВНИИ охраны природы и заповедного дела) МСХ СССР после долгих исследований предложили подкладывать здесь под чернозем прослойку извести —она нейтрализует серную кислоту. Можно действовать и иначе (и это, кстати, надежнее): при разработке карьера сберечь не только верхнюю почву, но и суглинок-— тот самый рыжий пласт, что залегает под черноземом. А потом этот слой уложить первым — толщиной 20 см для трав и 50 см для зернового поля, а на него уже насыпать почву. Ядовитые же надугольные глины и супеси при рекультивации следует хоронить как можно глубже. Действуя так, тульские горняки к середине 70-х годов вернули колхозам и лесничествам свыше 800 гектаров земли. Не поддавались рекультивации и некоторые отвалы в Свердловской области. Например, возле городов Каменск- Уральский, Краснотурьинск, Ревда. Причина— опять же кислоты и соли, в обилии содержащиеся в отходах цветной металлургии. Здесь ученые посоветовали проложить между пластами отвала и настилаемой почвой щебенку. И помогло. Но подчас хитроумные решения заводили в тупик. В Казахстане семена трав, минеральные удобрения и дерно- крошку соединили в гидросмесь и, словно краску, нанесли на откосы и дно карьера, на склоны отвалов. В смеси присутствовали также битумная эмульсия и латекс — они связывали всю массу и крепили ее к поверхности. Прошел месяц-другой, и трава действительно проросла. Просто, эффектно, красиво. Увы, оказалось, что из-за черного цвета битума вся поверхность сильно нагревалась и растения погибли. Способ пришлось сдать в архив. Были случаи, когда травы, выращенные рекультиваторами на отвалах, оказывались вредными для скота, так как содержали хром, титан, кобальт, никель в дозах, в десятки раз превышающих норму. Такое, в частности, случалось на отвалах, образующихся при добыче асбеста, огнеупорных глин и формовочных песков. Из подобного тупика выход один: в таких местах выращивать специально подобранные растения, которые не накапливают в себе вредные элементы. ОБЫКНОВЕННОЕ ЧУДО Есть венгерское вино, на этикетке которого изображены угольный карьер, колос ржи и гроздь винограда,— так что покупатель может не сомневаться в том, что вино создано из винограда, собранного там, где добывали уголь. Как ни молода рекультивация, она уже становится нормой. Чудо рождения стебелька для многих индустриальных пустынь стало уже и впрямь обыкновенным. С 1976 г., после специального постановления Совета Министров СССР, показатель «рекультивация земель» уже официально включается в нашей стране в народнохозяйственные планы. И если за 1950—1975 гг. в стране было возрождено около 200 тысяч гектаров земель, то только за одну десятую пятилетку — вдвое больше. Что греха таить, есть немало людей, убежденных, что овчинка выделки не стоит, что выращенное на отвале зерно или яблоко окажутся «золотыми». Скептиков следует отослать к бухгалтерским отчетам тех комбинатов, где уже оживлены отработанные породы. Там они узнают, что, скажем, на Курской магнитной аномалии потрачено в среднем 2— 3 тыс. руб. на восстановленный гектар, а в Подмосковном угольном бассейне, несмотря на крайнюю сложность рекуль- тивационных работ,— от 4 до 8 тыс. руб. Для сравнения подчеркнем: обработка гектара обычного картофельного поля в Подмосковье обходится почти в тысячу рублей каждый год. Так что расходная часть сметы не так уж и велика. К этому надо прибавить, что, став плодородной, земля начнет завтра же расплачиваться урожаями. На худой конец, послезавтра. И наконец, не всего ли важнее то, что потомков не будут удручать земные «лунные» пейзажи? Г. ВИШНЯКОВА 19
последние известия Не прошло и года, как «Химия и жизнь» под этой же рубрикой поместила заметку с иллюстрациями — о бычке, рожденном из пересаженного зародыша, который хранился несколько дней в жидком азоте A981, № 1). Такая низкотемпературная консервация эмбрионов, полученных от родителей элитных кровей, создает реальные предпосылки для организации в недалеком будущем банка эмбрионов, в первую очередь крупного рогатого скота. По мере надобности из этого банка будут брать зародыши, совсем маленькие, от одной до двух недель, и пересаживать их (а эта операция не так уж сложна) обыкновенным коровам. Это, безусловно, облегчит и ускорит селекционную работу, генетически улучшит популяцию животных, сделает стадо более продуктивным. Все так оно и есть, за исключением малой частности: ровно пятьдесят процентов вероятности, что корова родит совсем не то, что требуется. Скажем, нужен бычок- производитель, а она разрешится телочкой. Или, напротив, вместо дойной коровы поставит хозяйству мясного бычка... Если говорить серьезно, то нужен надежный способ, позволяющий достаточно просто определить пол еще не рожденного животного, причем на очень ранней стадии развития, до того как эмбрион будет пересажен приемной матери. Тогда о нем, хранящемся до поры до времени в жидком азоте, будет известно практически все, что требуется животноводу. О таком способе, ци- тогенетическом по сути, сообщили академик ВАСХНИЛ Л. К. Эрнст и его соавторы в журнале «Доклады ВАСХНИЛ» A981, № 8). Исследователи пошли по классическому пути: они наблюдали половые хромосомы в клетках зародыша. Чтобы эмбрион при этом не погиб, его фиксировали присосками и аккуратно, но очень быстро срезали микроскальпелем или офтальмологическими ножницами образец (разумеется, разглядывая его через микроскоп либо бинокулярную лупу, поскольку в образцах было от 250 до 400 клеток). Брать меньше клеток для исследования, во-первых, технически трудно и, во-вторых, при последующих процедурах часть клеток неизбежно гибнет, разрушаясь или прилипая к стеклу. В асептических условиях при 37°С образец помещали в питательную среду с добавкой глютамина и эмбриональной сыворотки крови, чтобы накопилось достаточное количество митотически делящихся клеток. 20 Бычок или телочка? Во Всесоюзном НИИ животноводства разработан спо соб. позволяющий надежно опредс 1И!Ь iio-i (морионов крупного рогатого скота в вол расте менее двух недель C;uf чан еще один шаг к ишм- НИК) O.IMK.1 JMOpHOHOB
последние известия Для остановки деления вводили колхицин; вся процедура отнимала около двух часов. Затем из запаянной ампулы образец переносили на предметное стекло, обрабатывали раствором лимоннокислого натрия, затем 60%-ной уксусной кислотой, фиксировали несколькими каплями смеси метиленового синего с ледяной уксусной кислотой и, наконец, окрашивали по общепринятой методике, чтобы можно было разглядывать хромосомы (а они, как известно, хорошо различимы лишь в период клеточного деления). Для твердого вывода достаточно нескольких метафаз клеток: есть там Y-xpo- мосома, определяющая мужской пол, или только X- хромосомы, что предвещает рождение исключительно коровы... Кстати: если, определяя пол, смотреть на хромосомы (и не только половые) повнимательнее, то можно заодно — конечно, при должных знаниях и навыках — оценить пригодность эмбриона для пересадки, выяснить, нет ли каких-нибудь хромосомных аномалий. Если они вдруг обнаружатся, то эмбрион придется выбраковать. Таким образом, можно предотвратить появление на свет животных с хромосомными болезнями, например из-за нарушения числа хромосом. Случай не такой уж редкий, а холить корову все девять с половиной месяцев ее беременности и не получить от нее жизнеспособного потомства — расточительно. Методика, о которой здесь говорилось, проверена на двухнедельных эмбрионах, полученных от коров- доноров нехирургическим путем. В одном-единствен- ном случае из-за отсутствия митозов опыт закончился безрезультатно, во всех остальных пол был определен достоверно. Для иллюстрации приведем микрофото, запечатлевшие участки клеточных ядер двух эмбрионов. Х-хромосомы на этих снимках указаны стрелками, Y-хромосомы отсутствуют вовсе, а значит, из данных эмбрионов в положенное время появятся на свет не бычки, а телочки. Что и говорить, способ определения верный (видимо, самый верный из ныне доступных). Но несколько долгий — все-таки часы, а не минуты — и требующий высокой квалификации. Впрочем, к тому времени, как будут основаны солидные банки эмбрионов крупного рогатого скота, метод, возможно, усовершенствуется и упростится. Во всяком случае, над этим стоит поработать: дело многообещающее. Не для сегодняшнего животноводства, так для завтрашнего. Г. БОРОДИН л /1 £ Vc * 21
Будь здоров, город! 1. АНГЕЛЫ-ХРАНИТЕЛИ С СОЦИАЛИСТИЧЕСКОЙ УЛИЦЫ «Джордж нажал на кнопку микрофона. — Аэропорт Ванкувер? Говорит рейс 714. Мы в аварийном положении. Вышли из строя оба пилота — у них тяжелое пищевое отравление. Больны также по меньшей мере пять пассажиров. Врач, оказавшийся на борту, говорит, что ни одного из пилотов не удастся привести в сознание настолько, чтобы он мог вести самолет. Если и пилоты, и пассажиры не будут как можно скорее доставлены в больницу, им грозит смерть. Вы меня слышите, Ванкувер? Прием. Громкоговоритель над пилотским креслом мгновенно откликнулся: — Продолжайте, семьсот четырнадцатый. Мы вас слышим. Прием. — Теперь слушайте самое интересное. Моя фамилия Спенсер. Джордж Спенсер. Я пассажир этого рейса. Поправка: я был пассажиром. Теперь я пилот. Имейте в виду, что я летал только во время войны на одномоторных истребителях. А последние тринадцать лет я к штурвалу и близко не подходил... Салон самолета был больше похож на огромную машину скорой помощи. То там, то здесь на откинутых до отказа спинках кресел лежали больные, укутанные в одеяла. Некоторые были совершенно недвижимы и лишь едва дышали. Другие корчились от приступов боли, а перепуганные соседи клали им на лоб мокрые тряпки...» Это отрывок из повести «Опасный полет» — одного из первых произведений американского писателя Артура Хей- ли (написанного им в соавторстве с Джоном Каслом). Сюжет повести, такой же острый и захватывающий, как и в других книгах Хейли, из отрывка ясен. Кончается дело, как водится у Хейли, конечно же, благополучно, но на протяжении всей повести положение 56 пассажиров и троих членов экипажа, находящихся на борту, остается критическим. А виной всему — недоброкачественная рыба, которую подали на обед в начале полета и пассажирам, и пилотам... Отравление недоброкачественной пищей — одно из самых коварных заболеваний, постоянно подстерегающих человека. Особенно тяжелыми последствиями грозит оно в наши дни, когда в питании людей все большее место занимают полуфабрикаты и кулинарные продукты «серийного» производства, когда пищевое сырье — мясо, молоко, овощи — доходит до потребителя не сразу, проходя на разных этапах своего пути через десятки рук. Если не все эти руки будут безукоризненно чистыми, если хотя бы на одном из этапов не будут тщательно соблюдены правила хранения и обработки продуктов, — здоровье, а то и жизнь потребителей окажется в опасности. Тем более грозной, что ей будут подвергнуты сразу десятки, сотни, а может быть, и тысячи людей. От этой опасности нас, потребителей, оберегает санитарно-эпидемиологическая служба. И не только от этой. Санитарные врачи охраняют наше здоровье везде, где бы мы ни находились: на работе и дома, на улице и в кафе, в больнице или в институтской аудитории. Неисчислимые вредности, потенциальные или вполне реальные, окружают нас с вами на каждом шагу, и на каждом шагу невидимо, но неотступно опекают нас санитарные врачи, выполняющие в наше материалистическое время роль добрых ангелов-хранителей. О том, как работает санитарная служба, мы решили рассказать на примере какой-нибудь санитарно-эпидемиологической станции — одной из тысяч существующих в стране. Выбирали, конечно, не из худших: Ростовская-на- Дону городская санэпидстанция, на которой мы остановились, за последние годы была удостоена нескольких дипломов Министерства здравоохранения СССР, не раз занимала почетные места на разных смотрах. Писать о ней, правда, оказалось нелегко: за неделю, которую корреспондент провел в этом четырехэтажном особнячке на Социалистической улице, никаких захватывающих критических ситуаций, вроде той, что описывал Хейли, в городе не случилось, никаких ЧП уже давно не происходило; шла обычная, будничная, на первый взгляд не такая уж и интересная работа. Наверное, это и означало, что СЭС работает хорошо. А что не было ЧП и 22
не неслись никуда, завывая сиренами, оперативные машины и «скорая помощь» — так ведь чем меньше ЧП, тем оно и лучше! 2. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ДЕЛО — Я государственный санитарный врач. Мне нужно в лабораторию, а потом проверить производство. После эти х слов на молочном комбинате, куда я отправился вместе с сотрудницей районной санэпидстанции, перед нами беспрекословно открывались все двери, от проходной до кабинетов начальства. — Да, СЭС дремать не дает, — полушутя жаловался мне главный технолог.— И днем приходят, и ночью, то плановые проверки, то внезапные... Но сбить санитарного врача с сурово- официального тона ему не удалось. Врач делал свое дело — дело серьезное, государственное, — Мы хотим проверить, как выполняются мероприятия по приказу директора, который был издан после нашего последнего обследования. И вот на столе появляются длинные списки мероприятий: свой экземпляр — у технолога, свой — у санитарного врача. — Калорифер в системе вентиляции починили? — Починили, теперь в цехе режим нормальный. — Так, проверим. — И врач ставит в своем списке предварительную галочку. — Змеевики заменили? Так, Возвратные клапаны на пастеризаторах отремонтировали? А как с облицовкой танков? Танки, о которых идет речь, штука сугубо мирная: это металлические емкости, где созревают перед розливом кефир, простокваша и прочие молочнокислые продукты. Предписанный режим созревания предусматривает охлаждение: у танков сделаны двойные стенки, между ними циркулирует холодная вода. Вот эта наружная обшивка и вышла из строя, дала течь, и режим созревания из-за этого нарушался. А рассчитан он так, чтобы не создавались условия для размножения в продукте посторонних микробов, и всякое его нарушение — возможный источник неприятностей. — Вот с танками пока не управились. Два сделали, а три еще не совсем. — Ну как же так? Ведь вот ваш собственный приказ, и этот срок вы сами установили, а он давно прошел. — Да я понимаю, но нам нержавейки не дали. Сами знаете, с этим трудно... — Знать-то знаю, но все-таки, какие теперь будут ваши сроки? Только чтобы с гарантией, наверняка? — Ну, к началу сезона кончим, не задержим. — Смотрите, иначе к сезону завод не примем. И очень просто — не примут... А дальше мы проходим по цехам. Санитарный врач проверяет рабочие журналы, заглядывает во все уголки. Когда мы подходим к линии розлива, из кармана халата извлекается пузырек с какой-то бесцветной жидкостью; врач берет с конвейера, что идет от мойки, то одну, то другую бутылку, капает в нее жидкость из пузырька. Жидкость краснеет. — Так. Эту линию надо немедленно остановить — плохо ополаскиваются бутылки. Видите — щелочь остается? Потом мы снова сидим в кабинете главного технолога. Врач пишет акт проверки. «Предлагается: 1) немедленно наладить... 2) прочистить... 3) обеспечить...» И подпись: ссГосударственный санитарный врач». Под таким постоянным контролем находятся все пищевые предприятия города. Правда, текущие проверки — дело в первую очередь районных санэпидстанций, это их главная задача (сотрудников районных СЭС ругают, когда они слишком много времени проводят на своем рабочем месте: им положено находиться на объектах, а работать в СЭС они должны не больше 25—30% своего рабочего дня). А городская СЭС, в том числе и ее отделение гигиены питания, повседневной оперативной работой занимается меньше, а больше — углубленным анализом данных лабораторного контроля, изучением технологических процессов тех же предприятий, поиском в каждом из них слабых мест, откуда могут идти нарушения стандартов и санитарных норм. Главное же дело городской СЭС — организационно-методическая работа. Здесь готовят кадры для районных СЭС, здесь обучают требованиям санитарии и гигиены работников пищевых предприятий и общественного питания — устраивают семинары для директоров, для зав- производствами и посудниц, читают курсы санминимума, проводят аттестации. В коридорах горСЭС постоянно толпятся люди, пришедшие на занятия, на экзамены, на медосмотры — за состоянием здоровья всех, кто работает с пищевыми продуктами, а таких в Ростове больше двадцати тысяч, тоже следит горСЭС... 3. НЕЗАМЕНИМЫЕ ПОМОЩНИКИ Покидая молкомбинат, мы везли с собой целый ящик, уставленный бутылками и 23
банками: молоко, варенец, молочный напиток «Юбилейный», кефир, сметана... Не подумайте плохого: это были отнюдь не сувениры на память о посещении предприятия, а пробы продукции, которым предстояло пройти строгий анализ в лаборатории городской СЭС. На долю лаборатории приходится половина всех сотрудников санэпидстанции. Раньше такие же лаборатории, только, само собой, поменьше и послабее, были на каждой райСЭС. Несколько лет 'назад всё их объединили в централизованную городскую лабораторию — свели в одном месте и штаты, и деньги, и оборудование. И оказалось, что так гораздо лучше: не зря, видно, Наполеон говорил, что большие батальоны всегда правы. Во всяком случае, число выполняемых анализов после этого выросло в полтора раза, производительность труда на одного сотрудника лаборатории поднялась на 77%, кроме прежних 73 аналитических методик освоено, еще 164. Поднялась и роль лаборатории во всей санитарно-гигиенической работе. Кстати, о том, какова же эта роль, в горСЭС нет единого мнения. «Вы только не пишите так, будто все дело в лаборатории, — предостерегала меня Главный государственный санитарный врач города Л. В. Бузунова. — Лаборатория — это только помощник санврача, она дает нам лишь сырье для дальнейшей работы». А мой разговор с заведующей лабораторией А. К. Магдесьян начался с того, что она заявила: «Вот говорят, что лаборатория — только вспомогательное подразделение. Мы с этим не согласны. Ведь те анализы, которые мы даем, — объективная основа всей работы санврача»... Не будем углубляться в этот спор, о - голоски которого мне еще не раз приходилось здесь слышать. Тем более что это в значительной мере спор схоластический: в конечном счете правы, наверное, и те и другие. Лабораторные анализы, конечно же, останутся набором цифр на бумажке без санитарного врача, который их изучит, обойдет все предприятие, выдаст дирекции свои обязательные предписания и добьется, чтобы они были выполнены. А санитарный врач будет работать вслепую, если лаборатория не будет систематически снабжать его каждодневно точными сведениями о положении дел. Вот, например, один из самых ответственных анализов, которые во множестве проводит отделение гигиены питания, — анализ на полноту тепловой обработки. Есть такой быстрый и надежный способ проверки кулинарных продуктов — достаточно ли прожарен или проварен кусок мяса или рыбы перед тем, как он попадает на прилавок. Для этого определяют, нет ли в нем фермента фосфатазы — необходимого атрибута микроорганизмов. Если тепловая обработка проведена как полагается — он разрушается. Если же он обнаружен в продукте — значит там могут быть микробы. Отсюда прямой путь к тем страшным последствиям, которые описывал Хейли. В таком случае лаборатория тут же подает сигнал тревоги, сообщает в районную СЭС, оперативная группа немедленно выезжает на место. Это ЧП. К счастью, бывают такие ЧП редко — с начала года (а дело было в апреле) отмечено всего четыре случая недостаточной тепловой обработки, да и те кончились благополучно: успели вовремя изъять опасный продукт. За прошлый год в лаборатории проанализировали 14 206 проб пищевых продуктов, провели 21 975 определений по 61 показателю. Это получается по 60 определений в день, считая выходные и праздники. А лаборатория занимается не только гигиеной питания. Из сотен тысяч анализов, которые каждый год ложатся на стол санитарных врачей, как из светящихся точек на экране телевизора, рождается четкая, объективная картина санитарного состояния города. 4. ПРОГРЕСС ПЛЮС БЕЗВРЕДНОСТЬ Завод «Ростсельмаш» — огромное современное предприятие, где постоянно внедряются новые технологические процессы. В том числе — порошковая металлургия, метод прогрессивный, перспективный, выгодный, безотходный и так далее. Осваивать эту технологию на заводе начали всего лет пять назад, а сейчас здесь уже работает целый цех, где в этом году будет выпущено больше 1500 тонн изделий из металлических порошков. Этим цехом на заводе заслуженно гордятся. Но у всякой новой технологии есть своя оборотная сторона — новые, часто еще плохо изученные вредности, от кот торых нужно уберечь человека, работающего на производстве. В данном случае источник вредности очевиден — это сама шихта, из которой формуют изделия. Графит, мел, железный сурик, соединения меди — все это размолотое в порошок, в пыль; при спекании порошка выделяются газы — окись углерода, двуокись серы, окислы азота... И вот вслед за инженерами и научными работниками, помогавшими осваивать новую технологию, в цех пришли санитарные врачи с городской СЭС, из 24
отделения гигиены труда. За три года они провели настоящее исследование, выяснили, где именно и какие выделяются вредные вещества, где их содержание в воздухе превышает предельно допустимое, а главное, что нужно сделать, чтобы производство стало чистым. В чем-то пришлось и поправить проектировщиков: оказалось, например, что вентиляция на некоторых участках недостаточна, оборудование плохо герметизировано. «На первых порах, — вспоминают врачи, — мы шли брать пробы воздуха в белых халатах, а возвращались в черных». В конце концов данные, добытые в ходе этого исследования, и основанные на них рекомендации легли в основу комплексного плана совершенствования производства в цехе порошковой металлургии, который разработан на «Ростсель- маше» и за выполнением которого теперь внимательно следят работники районной СЭС и заводской санитарной лаборатории. О результатах работы, проделанной санитарными врачами, можно судить по данным о заболеваемости заводских рабочих, которые постоянно анализирует горСЭС. Эти данные гласят: профессиональных заболеваний в цехе порошковой металлургии пока не отмечено, а общая заболеваемость на 6% ниже, чем в среднем по заводу, и на 42% ниже, чем в литейных цехах, где раньше отливали те самые детали, которые теперь формуют из порошка. Отсюда можно сделать, по-видимому, два вывода: во-первых, меры были приняты правильные, а во-вторых, в конечном счете новые технологии, как правило, потенциально менее вредны для здоровья, чем старые. Почти 400 промышленных предприятий города находятся под контролем отделения гигиены труда горСЭС. Это все предприятия, где есть потенциально вредные участки: плавильные, формовочные, кузнечные, гальванические, малярные, сварочные. За год лаборатория анализирует 1 3 000 проб воздуха рабочей зоны, определяя содержание в них тех или иных из 127 вредных веществ, которые могут там оказаться. Измеряются и физические факторы, заботящие гигиенистов: освещенность, уровень шума, вибрация; таких замеров в год набирается больше 15 000. В какие только области человеческой деятельности не приходится вникать врачам санэпидслужбы! Вот недавно здесь разбирались с жалобой группы воспитателей иЗ музыкальной школы-интерната. В качестве производственной вредности выступали сами воспитанники, которые в свободное время, не жалея своих сил и чужих ушей, практикуются на инструментах, особенно духовых. Вы улыбаетесь? Но когда сотрудники СЭС замерили уровень звуковых колебаний на рабочих местах воспитателей, то есть в комнатах для занятий, то набежало до 90 децибел — как в кузнечно-прессовом цехе! Тут не до смеха — с точки зрения гигиенистов это не что иное, как нездоровые условия труда, связанные с превышением норм производственного шума (оказывается, для музыкальных школ есть такая специальная норма — 40 дБ). А дальше все шло как полагается: вредность выявлена — надо с ней бороться. И вот санэпидстанция ходатайствует перед городскими властями об ускорении строительства нового здания интерната, где были бы соблюдены все акустические требования. А пока что выданы рекомендации: воспитателям предложили пользоваться индивидуальными средствами защиты, а во время репетиций устраивать тихие десяти минутки. Ну и, конечно, обычный повседневный контроль — не наблюдаются ли среди данного контингента профессиональные заболевания, вызванные производственной вредностью... 5. ВОДА И ВОЗДУХ Шум может беспокоить нас не только на работе. Дома тишина особенно необходима, тут и нормы на уровень шума совсем другие, они намного строже. Борьба с уличным и бытовым шумом находится в ведении еще одного отделения городской СЭС — отделения коммунальной гигиены. По инициативе санэпидстанции горисполком принял в этом году специальное решение — комплексный план по борьбе с шумом на пятилетку. Главное в нем, как и во всех таких постановлениях, не столько сам текст, сколько приложение — обширный, на много страниц перечень: кто что и к какому сроку должен сделать. Далеко не всякий город может похвастаться таким продуманным, обстоятельным документом. И надо заметить: почти миллионный, промышленный Ростов-на- Дону — город в общем не шумный. Впрочем, главная забота специалистов по коммунальной гигиене — не шум, а воздух и вода. Постоянным читателям «Химии и жизни» вряд ли нужно много рассказывать о том, как загрязняются водоемы и воздушный бассейн, как с этими загрязнениями борются — не только санитарные врачи,. но и работники науки и промышленности, различные' природоохранные организации во 25
главе с недавно созданным Госкомитетом СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды. Методы здесь те же: отбор проб воздуха и воды — за год их набирается не один десяток тысяч; определение в них всевозможных вредных веществ — ежегодно это больше 100 000 анализов; выявление источников загрязнений, инвентаризация газовых выбросов предприятий (между прочим, эту трудоемкую работу, теперь предписанную правительственным постановлением, Ростовская горСЭС начала в числе первых в СССР, по собственной инициативе); наконец, разработка мер борьбы с загрязнениями: эти меры стали составной частью комплексного плана экономического и социального развития города на пятилетку... Не будем подробно обо всем этом рассказывать — это особая большая тема. Не будем касаться и других не менее важных сторон работы городской СЭС: эпидемиологии, паразитологии, радиологии,— все равно обо всем в одном репортаже не скажешь. Но есть в горСЭС еще одно отделение, о котором не сказать нельзя. 6. ТРУДНАЯ СУДЬБА МЕДВЕДЯ ГОШКИ Когда входишь в небольшую комнатку, где помещается отделение гигиены детей и подростков, перед глазами предстает неожиданная картина. Целую стену здесь занимает застекленный шкаф с игрушками. Тут и разнообразные куклы, и детские автомобили, и лопатки с ведерками, и настольные игры. «А что вы думаете? Игрушки — серьезное дело, — сказала заведующая отделением Г. М. Полищук.— Каждая игрушка, которую выпускают предприятия города, обязательно должна пройти через наши руки, без нас ее не утвердят к производству. А мы смотрим, чтобы от нее не было детям никакого вреда. Материал чтобы был такой, который разрешено давать детям, и чтобы вес был им под силу, и заусенцев чтобы не было на металлических частях, и краски нетоксичные, и прочее, и прочее. Вон сидит на полке медведь, называется Тошка — знаете.сколько нам с ним пришлось помучиться? Он, видите, пушистый. И этот пух должен крепко держаться, не облезать. Есть специальная методика испытания: вот такой щеткой десять раз вычесывают квадрат десять на десять сантиметров, и на щетке должно остаться не больше чем пол грамма шерсти. А когда мы проверили этого Тошку, с него чуть не вся шерсть сразу облезла. Прекратили производство, начали разбираться. Выяснилось, что дело в технологии: не годится для такого волокна способ прошивки. Придумали было вместе с технологами другой способ — оплавлять нити с изнанки. Шерсть облезать перестала, но тут вмешалось наше же отделение гигиены труда: оказывается, при оплавлении выделяются газы, и получилась производственная вредность. Пришлось от этого способа отказаться. В конце концов нашли еще один путь — стали Тошкину шкуру проклеивать изнутри безвредным клеем. И только тогда мы разрешили производство возобновить. А вообще-то мы, конечно, не только в игрушки играем. В нашем отделении собраны сразу все гигиены, какими другие занимаются по отдельности. В яслях, в детсадах детей кормят? Кормят. Мы следим, чем кормят, — вот вам гигиена питания. В школах, в ПТУ у детей производственная практика — нужно смотреть, чтобы условия работы соответствовали нормам. Вот вам гигиена труда. А контроль за воздушной средой, скажем, в школьном химическом кабинете — это уже коммунальная гигиена»... Каких только забот нет у сотрудников этого отделения! От отвода участков под ясли — в удобном месте, да чтобы ориентация здания была правильная, чтобы групповые комнаты выходили окнами на солнце, — до утверждени я размера шрифтов, которыми печатают текст в книжках-раскрасках; от контроля режима дня в детсадах, — чтобы не экономили время за счет сна и прогулок, — до определения, можно ли покрыть в школе полы линолеумом такой-то марки. И при решении всех этих мелких на первый взгляд хозяйственных проблем санитарные врачи неумолимо отстаивают самое главное — здоровье детей. Иногда работу санитарных врачей считают какой-то вроде бы второсортной. То ли дело, мол, операции на сердце или какая-нибудь там чудодейственная гипербарическая.оксигенаци я. Санитарные врачи это знают и обижаются — с полным к тому основанием. «Наше дело, если хотите, даже важнее, — говорят они. — Врач-хирург или терапевт лечат больных по одному, а мы охраняем здоровье десятков тысяч». Каждый день, в будни и праздники, невидимо и неотступно опекают каждого из нас современные ангелы-хранители в белых халатах — врачи санитарной службы. А. ИОРДАНСКИЙ, специальный корреспондент «Химии и жизни» 76
Болезни и лекарства Засада в костях Заслуженный деятель науки В. А. ПОЛЯКОВ, Центральный ордена Ленине институт усовершенствования врачей (Москва) 1. ПОЛЕЗНА ЛИ БОЛЬ! В одной некогда популярной научно- фантастической повести рассказывалось об изобретателе, который осчастливил человечество — придумал средство, раз и навсегда уничтожающее чувство боли. Но замечательная находка обернулась проклятьем для того, кто испытал это средство на себе. Он обжигался, не чувствуя ожога. Заболел каким-то серьезным внутренним расстройством— и едва не погиб, так как не почувствовал вовремя болевого сигнала. И так далее. Мораль ясна: боль — неприятность, но, как все физиологические реакции, она необходима и даже благодетельна, ибо носит целесообразный, защитно-приспособительный характер. В поврежденных или заболевших тканях происходят патологические изменения, так или иначе нарушающие их структуру и функцию. Одно из первых субъективных проявлений неблагополучия — ощущение боли. Боль — сигнал 27
бедствия. Но в том-то и дело, что польза и целесообразность любой биологической реакции легко могут перейти в свою противоположность. Из симптома боль превращается в самостоятельное страдание, и когда это происходит, она становится рпасной, делается источником новых нарушений — и функциональных, и морфологических. Вот как писал об этом известный чешский врач Арнольд Ирасек (в книге «Хирургия боли», 1963): «Боль отягощает и разрушает человеческую жизнь, отнимает у человека желание работать и лишает его радостей жизни... Боль снижает физические способности и выносливость человека, изнашивает его, изменяет и уничтожает его духовные качества и даже нравственный облик. Если ее не ослабить или не превозмочь, боль делает из человека развалину, живую развалину, одержимую одной мыслью — о боли...» Из многообразных неблагоприятных последствий болевого синдрома отметим одно: боль, когда она затягивается, дезорганизует работу кровеносных сосудов, отчего ухудшается питание тканей. Боль замыкает порочный круг. Например: возникшая как результат спазма венечных артерий сердца загрудинная боль (стенокардия) сама поддерживает сосудистый спазм — причина и следствие меняются местами. Короче говоря, боль из следствия и симптома болезни сама становится активным патогенным фактором. Эту цепь невозможно разорвать средствами общего обезболивания. Наркоз выключает психоэмоциональную реакцию на боль, но рефлекторные нервные и эндокринные сдвиги, вызванные болью, не снимаются. Вдобавок наркоз не должен быть очень продолжительным. Помочь делу может только блокирование участка, где вспыхнула боль, — местная анестезия при помощи средств, пресекающих поток болевых импульсов по веточкам чувствительных нервов. 2. БЛОКАДА Итак, местная анестезия имеет значение не только в качестве подготовительной процедуры перед болезненными вмешательствами, но и как самостоятельный лечебный метод. Местное обезболивание было предложено еще сто лет назад крупным русским медиком Василием Константиновичем Анрепом. Ныне этот метод подразделяется на несколько лечебных методик, включая местную ин- фильтрационную анестезию, регионарное, артериальное, венозное, внутри- костное обезболивание. Каждая из методик обладает своими достоинствами. Каждая в той или иной мере оправдала себя. Однако всем им присущ общий недостаток: целебное действие кратковременно и ограничено строго определенными тканями. Варианты анестезии соответствуют различным способам парентерального (в обход пищеварительной системы) введения лекарств в организм больного. Лекарство можно ввести в кожу, под кожу, в мышцу, в полость, в вену, в артерию и, наконец, в кость. Внутрикостное обезболивание, технически несложное и не обременяющее больного особыми неудобствами, имеет одно важное преимущество. Артерии и вены костей соединены своеобразно устроенными соустьями. Поэтому внут- рикостная анестезия есть одновременно и внутрисосудистая — артериальная и венозная, то есть распространяется на обе весьма по-разному функционирующие части сосудистой сети. К сожалению, и тут есть существенный недостаток. Конечность — РУКУ или ногу — перед введением лекарства приходится стягивать жгутом, иначе обезболивание не наступит. А жгут, как известно, долго держать нельзя. Снимешь жгут — и анестезия тотчас прекращается. Вот почему обычная внутрикостная анестезия, изобретенная еще в начале века и заново разработанная в послевоенные годы С. Б. Фрайманом, в конечном счете оказалась непригодной для преодоления вредных последствий длительных болей., В 1968 году автор этой статьи предложил метод долговременных (пролонгированных) внутрикостных блокад для проведения операций, лечения травм и борьбы с различными патологическими процессами. С помощью таких блокад удается надолго прервать поток болевых импульсов, надежно снять спазм кровеносных сосудов. Пролонгированная блокада действует до четырех суток, и для нее применяются особые комбинации лекарств. 3. ПОДРОБНОСТИ Основу лекарственных смесей, которые вводятся в кость, составляет пятипроцентный раствор новокаина, хорошо известного местнообезболивающего вещества. Химически это хлористоводородная соль диэтиламиноэтилового эфира парааминобензойной кислоты. Предложенный в свое время как дешевый синтетический заменитель кокаина, новокаин оказался значительно более ценным анестетиком, малотоксичным, не вызывающим болезненного пристрас- 28
тия; случаи аллергии к новокаину редки. При этом целебными свойствами обладает не только сам новокаин, но и продукты его распада в организме. Применительно к разным типам травм, заболеваний и их осложнений мы разработали пять вариантов пролонгированной внутрикостной блокады. Вот их краткая характеристика. 1) Обезболивающая блокада. На конечность накладывают жгут и вводят в кость смесь новокаина с пролонгато- ром — 8-процентной желатиной. Желатину можно заменить каким-нибудь высокомолекулярным препаратом, например альбумином. Обезболивание наступает примерно через 10 минут. Теперь жгут можно снять и приступить к намеченной процедуре: вправить вывих, обработать рану или ожог, соединить разошедшиеся отломки поврежденной кости. А после операции блокада даст возможность раньше начать лечебную гимнастику. 2) Гемостатическая блокада. Гемоста- тическая — значит останавливающая кровотечение. При переломах глубоко расположенных костей прекратить кровотечение обычными средствами трудно. Это можно сделать с помощью пролонгированной внутрикостной блокады, добавив к смеси новокаина и желатины небольшую дозу кровоостанавливающего препарата — викасола. 3) Противовоспалительная блокада. Показания к применению этой блокады — инфекционные осложнения ран, ожогов, отморожений, открытых переломов. Вводится новокаин, пролонгатор (желатина) и комбинация антибиотика с сульфаниламидом (пенициллина с эта- зол-натрием). В результате вокруг нагноившегося участка создается депо антимикробных средств. 4) Трофическая блокада. Слово «трофика» можно расшифровать так: система питания, поддержание нормального обмена веществ в тканях. Этим ведает вегетативная нервная система. Известно, что патологические явления на периферии, раздражая вегетативные проводники, приводят к тому, что раздражения как бы накапливаются в вегетативных нервных узлах и нарушают их деятельность. Тогда болезненное состояние узла будет, в свою очередь, неблагоприятно влиять на заживление поврежденного участка на периферии (пример порочного круга, о чем мы уже говорили). Это может быть при замедленном сращении перелома, при воспалении сустава, при различных язвах. Смесь новокаина, желатины, атропина, димедрола и витамина В1( вводимая в кость, размыкает порочный круг, блокируя нервные пути. 5) Антикоагуляционная блокада. Тут речь идет о еще более серьезном осложнении: после обширных травм, ожогов, отморожений наступает множественный местный тромбоз мелких сосудов, питающих ткани. Итогом может быть омертвение обширных участков, если не всей конечности. И здесь может помочь введение в кость специальной смеси: новокаин, альбумин и гепарин (антикоагулянт). 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ О них можно сказать совсем кратко. Блокада не отменяет обычных, общепринятых средств и методов врачевания болезней и травм со всеми их осложнениями. Однако пролонгированные внутрикостные лечебные блокады оправдали себя как универсальный лекарственный метод, длительно утоляющий боль, препятствующий сосудистым и трофическим расстройствам, ускоряющий- заживление. У нас в клинике мы располагаем опытом почти шести тысяч пролонгированных лечебных блокад. Докладывая об итогах какого-либо нововведения, врачи обыкновенно уделяют больше внимания неудачам, нежели успехам. Метод блокад не абсолютно безопасен: к сожалению, и у нас было 43 случая осложнений, вызванных относительной передозировкой препаратов. Правда, с ними легко удалось справиться. Лекарственная химия бурно развивается; завтра появятся новые, более эффективные и долгодействующие анестетики, антибиотики, кровоостанавливающие средства, антикоагулянты. Это значит, что метод пролонгированных вну- трикостных лечебных блокад способен развиваться и совершенствоваться. Засада в костях поможет и пациентам с острыми, внезапными болезнями и повреждениями, и тем, кто годами ищет избавления от страданий. ПОПРАВКА В № 10 на стр. 59 (первые строки правой колонки) допущена ошибка. Дисульфидные мостики — S—S— и сульфгидрильные группы присутствуют в молекулах белков, но не присутствуют в ДНК. В составе ДНК вообще нет серы. 29
Из писем в редакцию На помощь Сизифу Уважаемый редактор! В ноябрьском номере Вашего журнапа за 19В0 год была напечатана статья «Сизиф и камень» — о мочекаменной болезни. Авторы, опытные специалисты, резонно отмечают, что хирургия, при всех ее успехах, не может гарантировать устранение причин болезни, а пекарственное лечение чаще всего вообще не дает удовлетворительных результатов. «Мы ждем ломощи от химиков», — пишут они. Но что могут ответить химики? Растворить оксалатный или фос.- фатный камень в пробирке ничего не стоит. Другое дело — конкремент в почечной лоханке. Эффективным растворителем до него не доберешься: и опасно, и реактив разрушится по дороге. Можно попробовать орошать камни снизу, через мочевой пузырь и мочеточник, но успехи пока тоже невелики. Однако если не химия, то, может быть, физика? В английском журнале «The Lancet» (одном из старейших медицинских журналов мира), в № 8207 за декабрь 1980 г., появилась статья год названием «Нехирургическое разрушение почечных камней извне при помощи ударной взрывной волны». Метод, примененный авторами — сотрудниками урологической клиники Института хирургических исследований в Мюнхене, состоит в том, что конкремент дробится на мелкие части ударом взрывной волны от высоковольтного разряда в воде, куда помещают больного. Разряд длится одну микросекунду; курс лечения — 500 разрядов. После успешных опытов на собаках (которым предварительно имплантировали камни в почечные лоханки) метод был осторожно опробован на пюдях. Лечилось 19 пациентов с оксалат- ным камнем, 1 с уратным и I с кальциево-фосфатным; камни были разрушены и обломки их выделились с мочой у 20 больных. Конечно, это еще очень небольшой материал, но кто знает: может быть, метод в самом деле перспективен? Профессор П. ЦИСКАРИШВИЛИ, Тбилиси Г! г у< L Г^1 *t* 't' \l I JL F4 bJ ГЧ t^ гч u T 1 1 1 1 J J Информация книги ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА»: Биоантиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии. 20 л. 3 р. 50 к. Всеобщая история химии. История учения о химических процессах. 30 л. 3 р. 50 к. Высокопроницаемые контактные мембраны и их роль в клеточном 'взаимодействии. 30 л. 3 р. 50 к. Ионный обмен. 20 л. 2 р. 50 к. Лебедев Ю. А., Мирошниченко Е. А. Термохимия парообра- зоввния органических веществ. Теплоты испарения, сублимации и давления насыщенного . пара. 20 л. 3 р. 50 к. Микофлора морей СССР. 15 л. 2 р. 30 к. Молекулярные основы генетических процессов. 50 л. 5 р. 50 к. Петухова И. П. Эколого-физио- погические основы интродукции древесно-кустарниковых растений. 10 л. 1 р. 50 к. Препаративная биохимия липидов. 20 л. 3 р. 50 к. Рудаков О. Л. Микофнльные грибы, их биология и практическое значение. 10 л. 1 р. 50 к. Ряшенцева М. А., Миначев X. М. Рений и его соединения в гетерогенном катализе. 12 л. 1 р. 20 к. Соколов Д. Н. Газовая хроматография летучих комплексов металлов. 12 л. 1 р. 80 к. Спицын В. И., Кузина А. Ф. Технеций. 10 л. 1 р. 50 к. Химия урана. Физико-химические основы извлечения урана. Координационные соединения урана.(Труды II Всесоюзной конференции по химии урана). 24 л. 4 р. Хмельницкий Л. И., Новиков С. С., Годовикова Т. И. Химия фуроксанов. Строение и синтез. 20 л. 3 р. 50 к. Шкляев Ю. П. Магний в жизни растений. 7 л. 1 р. 10 к. Электрофорез. Ультрацентрифугирование. Практическое пособие. 19 л. 3 р. Юрьев В. П., Салимгареева И. М. Реакция гидроксилирования олефинов. 20 л. 3 р. 50 к. ИЗДАТЕЛЬСТВО «ХИМИЯ»: Айнбиндер С. Б., Тюнина Э. Л., Цируле К. И. Свойства полимеров в различных напряженных состояниях. 16 л. 2 р. 70 к. Аскадский А. А. Структура и свойства теплостойких полимеров. 1 В л. 3 р. Брицке М. Э. Атомно-абсорбци- онный спектрохимический анализ. 14 л. 1 р. 80 к. Витенберг А. Г., Иоффе Б. В. Газовая экстракция в хромато- графическом анализе. 16 л. 2 р. 20 к. Гуняев Г. М. Структура и свойства полимерных волокнистых композитов. 15 л. 2 р. 50 к. Зверев М. П. Хемосорбционные волокна. 11 л. 55 к. Наполнители для полимерных композиционных материалов. Справочное пособие. 57 л. 4 р. 50 к. Основы техники жидкостной экстракции. Под ред. Г. А. Ягодина. 27 л. 1 р. 90 к. Полюдек-Фабини Р., Бейрих Т. Органический анализ. 52 л. 4 р. Ротинян А. Л., Тихонов К. И., Шошина И. А. Теоретическая электрохимия. 30 л. 2 р. 10 к. Смирнов А. Д. Сорбционная очистка воды. 13 л. 65 к. Соколовский А. А., Яхонтова Е. Л. Применение равновесных диаграмм растворимости в технологии минеральных солей. 20 л. 1 р. 40 к. Ставров В. П., Дедюхин В. Г., Соколов А. Д. Технологические испытания реактопластов. 15 л. 1 р. 10 к. Хванг С.-Т., Каммермейер К. Мембранные процессы разделения. 2В л. 4 р. 50 к. ИЗДАТЕЛЬСТВО «М И Р »: Бил Дж.г Ноулз Дж. Внеядерная наследственность. 8 л. 85 к. Биографии великих химиков. Под ред. К. Хайнига. 25 л. 1 р. 60 к. Вандерпланк Я. Генетические и молекулярные основы патогенеза у растений. 15 л. 1 р. 80 к. Джефферс Дж. Введение в системный анализ: применение в экологии. 10 л. 80 к. Мембраны: ионные каналы. Сб. статей A975—1978). 16 л. 2 р. 50 к. Мусил Я.г Новамова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах. 25 л. 2 р. 20 к. Нонсибл Д., Теддер Дж., Уол- тон Дж. Радикалы. 13 л. 2 р. Основы биохимии (в 3-х томах). Том 3. 45 л. 7 р. 10 к. Роберте Т. Радиохроматография. 14 л. 2 р. 20 к. С тент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. 53 л. 4 р. 90 к. Терек Т., Ника И., Гегус Э. Эмиссионный спектральный анализ (в 2-х частях). 50 л. 3 р. 30 к. Эдальман Дж., Маунткасл В. Разумный мозг. 6 л. 50 к. Эндорфины. Под ред. Э. Коста. М. Трабукки. 21 л. 2 р. 80 к. 30
последние известия Чичибабин был прав Синтезирован цик/юоктагетрае1 циклом и почти длине связями. замешенны.. i < плоским равными по В любом учебнике органической химии можно прочесть, что ароматический углеводород, в отличие от любого другого соединения с сопряженной системой двойных связей, должен содержать плоское кольцо с одинаковыми пи-связями. И пи-электронов, а также атомов углерода в кольце обязательно 4п+2, то есть 2, 6, 10, 14, но не 4 или 8. Еще когда это учение не было окончательно сформулировано, в начале века, знаменитый химик Р. Вилыитеттер доказал его «от противного», синтезировав с великим трудом углеводород, у которого п=8,— циклооктатетраен. И обнаружил, что никаких признаков ароматичности у этого малоустойчивого соединения нет. Позднее было обнаружено, что и кольцо в такой молекуле не плоское, и связи разные. О чем тут, спрашивается, спорить в 1981 году? Тем не менее группа канадских химиков (Journal of Chemical Society, Chemical Communications, 1981, вып. 11, с. 526) ухитрилась доказать, что и* это классическое учение не абсолют. Им удалось синтезировать красное кристаллическое вещество — циклооктатетраен, сконденсированный с четырьмя фторуглеродными кольцами: <?■% CF, \ / >F2 г. V—— CFn [2 -С CF,- / \ CF„ CF, -CF, и с помощью рентгеноструктурного анализа показать, что в его молекуле все атомы 8-членного кольца лежат в одной плоскости. Что же касается грязей, то хоть они и не совсем одинаковы, но довольно близки: «ординарная» в этом кольце длиннее «двойной» всего на 0,07А. А между стандартными связями таких типов разница втрое больше. Смертельного удара теоретической химии это своеобразное наблюдение, . разумеется, не нанесет — объяснить его она сумеет. Примечательно другое: авторы работы, сами того не зная, доказали правоту замечательного советского химика А. Е. Чичибабина, который еще в 20-е годы советовал своему ученику, ныне академику, И. Л. Кнунянцу синтезировать циклооктатетраен, сконденсированный с циклическими группировками (см. «Химия и жизнь», 1981, № 6). Он полагал, что под влиянием колец углеводород может стать плоским,— и оказался прав. Это ли не пример блестящей химической интуиции! К. БОРСКИЙ > 31
Проблемы и методы современной науки Жидкие кристаллы: исследования продолжаются Доктор физико-мате/иагических наук И. Г. ЧИСТЯКОВ, кандидат физико-математических наук Л. К. ВИСТИНЬ Когда хотят проиллюстрировать взрывной характер процессов, происходящих в современной науке, то в качестве яркого примера обычно приводят стремительный рост числа исследований в области полупроводниковых материалов. Полупроводники, открытые в середине нашего века, мгновенно привлекли к себе внимание широчайших кругов ученых и практиков, поскольку сулили небывалый научный и технический прогресс. Нечто подобное происходит сейчас и в области жидких кристаллов. Действительно, всего лет десять назад, наверное, лишь один из ста химиков и физиков мог бы ответить на вопрос, что такое жидкий кристалл; сейчас же вряд ли кто из специалистов рискнет сознаться в невежестве, потому что теперь всем известно, что жидкие кристаллы были открыты около ста лет назад. Лет пять назад жидкие кристаллы можно было встретить только в лаборатории, а сейчас стали обыденными электронные часы, циферблат которых работает на жидких кристаллах... ЧТО ТАКОЕ ДОБАМБЦ Главная особенность жидких кристаллов (ЖК) заключается в том, что составляющие их молекулы могут более или менее свободно перемещаться относительно друг друга, в результате чего вещество оказывается текучим, как и все жидкости, но при этом у него сохраняется взаимная ориентация молекул, характерная для твердого кристаллического состояния. До недавнего времени считалось, что жидкие кристаллы бывают только трех типов — смектические, нематические и холестерические*. Типичным представителем смектиче- ского ЖК может служить раствор олеата калия — по сути дела, концентрированный раствор жидкого мыла (по-гречески «смегма» — это мыло). Молекулы смектических ЖК имеют удлиненную форму и образуют упорядоченные слои, способные скользить один относительно другого. Смектическую фазу способны давать при определенной температуре и некоторые индивидуальные вещества (например, этиловый эфир параазок- сибензойной кислоты обладает свойствами жидкого кристалла при температуре от 114 до 120°С). Свойствами ЖК обладают также вещества, удлиненные молекулы которых располагаются не слоями, а параллельно Друг другу, образуя как бы скользящие относительно друг друга нити; такие ЖК называют нематическими (от греческого «нема» — нить). Для нема- тических ЖК тоже характерна определенная температурная область существования: так, пара-азоксианизол обладает свойствами нематического ЖК в интервале 117—135°С. Жидкие кристаллы третьего типа называются холестерическими, потому что представляют собой сложные эфиры холестерина (заметим, что жидкокристаллическое состояние вещества было открыто именно при изучении одного из эфиров холестерина — холестерилбен- зоата). Холестерические ЖК образуют фазы нематического типа, но в этом случае молекулярные нити оказываются закрученными по спирали. Но вот совсем недавно, в 1977 году, известный индийский ученый С. Чанд- расекар обнаружил еще один класс жидких кристаллов, представляющих собой производные бензол-гекса-н-алканоа- тов: I ° R * См. «Химию и жизнь», 1975, N9 1. 32
Эти вещества интересны тем, что их молекулы имеют форму дисков, которые группируются стопками, образуя молекулярные колонки; в свою очередь, эти колонки ориентируются параллельно друг другу (рис. 1), причем в некоторых случаях колонки могут быть скошенными. Соединения с дискообразными молекулами могут давать как нематиче- скую фазу, так и различные смектиче- ские модификации. Сейчас интенсивно изучается особая разновидность смектических ЖК, обладающих свойствами сегнетоэлектриков. Типичным представителем таких ЖК может служить п-децилоксибензилиден- п'-амино-2-метилбутилциннамат: CHO-^oWCH 10 21 \^/ ч> Схематическое изображение гексагональной смектической структуры, образованной колонками дискообразных молекул CHL с*нооссн = сн сн 2 5 По первым буквам слогов этого громоздкого неудобопроизносимого химического названия веществу было присвоено сокращенное (хотя тоже не очень благозвучное) имя — ДОБАМБЦ. В отличие от обычных смектических ЖК, у сегнетоэлектрических жидких кристаллов (например, типа ДОБАМБЦ) молекулы образуют спиральную структуру, так называемый геликоид; в этом случае в плоскости слоев возникает поляризация, как и в твердых кристаллах, подобных кристаллам сегнетовой соли (рис. 2). Можно ожидать, что сегнето- электрические ЖК тоже найдут широкое практическое применение. ЛИОТРОПНЫЕ И ТЕРМОТРОПНЫЕ Звучным термином «лиотропный» обозначают жидкий кристалл, возникающий в результате растворения того или иного вещества в подходящем растворителе; к лиотропным ЖК относятся смектиче- ские фазы вроде уже упоминавшегося жидкого мыла. Термин «термотроп- ный» указывает на то, что жидкокристаллическая фаза образуется при нагревании твердого вещества. Примером лиотропного ЖК могут служить концентрированные растворы синтетического полипептида поли-у- бензил-Ь-глутамата в диоксане, хлороформе и некоторых других растворителях: NH— СН—СО I снгснсоосн2свн5 Жидкокристаллическое состояние свойственно также многим полимерам природного происхождения. Так, в жидкокристаллическом состоянии находятся липиды, нуклеиновые кислоты и многокомпонентные системы живых организмов*. Возможно, что способность молекулярных агрегатов жидких кристаллов к самопроизвольной ориентации сыграла определенную роль в самосборке биологических структур на первых этапах биологической эволюции. * См. «Химию и жизнь», 197В, № 2. Схема закрученной структуры смектического жидкого кристалла (ДОБАМБЦ), обладающего свойствами сегнетоэлектрика (Р—дипольнын момент) 2 «Химия и жизнь» № 12 33
В технике лиотропные ЖК служат, например, основой технологии высокопрочных волокон: если из отверстий- фильер вытягивается волокно полимера, находящегося в жидкокристаллическом состоянии, то его прочность оказывается намного большей, чем прочность нитей, изготовленных из изотропного раствора. О достоинствах материалов на основе ЖК говорит хотя бы тот факт, что из них делают пуленепробиваемые жилеты... Примером термотропных жидкокристаллических полимеров могут служить холестериловые эфиры N-метакроил- ш-аминокарбоновых кислот, состоящие из повторяющихся звеньев довольно сложного строения: В 1975 году сотрудники Института кристаллографии АН СССР и Ивановского государственного университета обнаружили, что смеси нематических ЖК способны давать смектическую фазу. Например, гексилоксицианобифенил CeH,3°^§H§>-CN и гексилоксифенилбутилоксибензоат СНа сн, СН(СН3M соо (СН2)т NH-CO I [-сн-с(сн3)-]п Данные рентгеноструктурного анализа показывают, что боковые радикалы этих цепей образуют смектические слои, причем концевые холестерические группы частично переплетаются (рис. 3). Структура смектического жидкокристаллического полимера на основе холес1ериловою ^фира Г^метакронл-^ -аминокарбоновой кислоты ^иг(^Усоо^ОУо 6 13 в индивидуальном виде дают лишь не- матические фазы; однако при определенных условиях (рис. 4) их смесь приобретает структуру, характерную для смектических ЖК (рис. 5). Необычно поведение в электрических полях смектической смеси нематических ЖК. Сначала по мере роста напряженности электрического поля прозрачность образца несколько возрастает в результате сглаживания границ между доменами — микроскопическими участками ЖК с одинаковой ориентацией частиц; затем под действием поля в среде ЖК начинается.интенсивное движение, и образец резко теряет прозрачность; наконец, при повышении напряженности поля выше некоторого предела прозрачность восстанавливается из-за того, что смектическая фаза разрушается (рис. 6). Интересно, что в момент максимальной потери прозрачности образец заполняется микроскопическими темными сферами (рис. 7), представляющими новый тип жидкокристаллической текстуры, возникающей в результате электрогидродинамической неустойчивости образца. ы?4 34
80 604 40 J 20 4 переохлажденным ЖК 20 -г 40 60 60 вес Фазовая диаграмма гекснлокснцнанобифенила. содержащего гекснлоксифенилбутилоксибензоат (ИЖ — изотропная жидкость. НЖК — иематическнй жидкий кристалл, СЖК — смектнческий жидкий кристалл) При нагревании смеси 4-гептилокси- 6ензилиден-4'-аминобензонитрила и эфира 4-метокси-4'-оксиазобензола и капроновой кислоты была получена смектическая фаза, подверженная текстурным изменения под действием света. Предполагается, что причина этого явления заключается в том, что один из компонентов смеси под действием света претерпевает цис-транс-изомери- зацию: з \_/ ч\ транс-Форма м~ч0/~ СООСНA-* — CH30-^-N ЦИС-ФОРМА снрос О II Структура смектической фазы, образованной смесью нематических ЖК В свою очередь перестройка молекул приводит к изменению фазового состояния жидкого кристалла, сопровождающемуся видимыми изменениями его текстуры. Этот эффект удалось использовать для создания устройства, позволяющего многократно записывать, воспроизводить и стирать зрительную информацию совместным действием светового излучения и электрического поля. Изображение, формируемое таким способом, обладает высоким контрастом и большой четкостью. Зависимость светопропускання смектической фазы смеси нематических ЖК от напряженности электрического поля 1/М00% 1204 100-1 80-1 бо4 40-1 20 20 40 60 2* Е нВ/см 35
Доменная структура, возникающая в тонком слое нематического жидкого кристалла под действием электрического поля НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЖК В 1970 году в Институте кристаллографии АН СССР в нематических кристаллах были открыты доменные структуры, образующиеся под действием электрического поля. Важное свойство таких структур заключается в том, что в некоторых случаях они образуют полосы, расстояние между которыми зависит от напряженности поля, и поэтому способны служить в качестве дифракционных решеток с переменными параметрами (рис. 8), расщепляющих пучок света на множество лучей (рис. 9) и разлагающих его в спектр. Это открытие оказалось очень важным для практики, так как доменные структуры могут использоваться в оптических линиях связи. Например, жидкокристаллическая дифракционная решетка оказывается незаменимой в том случае, если информацию, содержащуюся в одном световом луче, нужно подвести сразу ко многим абонентам; обычные дифракционные решетки для коммутации использовать невозможно. Свойства нематических ЖК долгое время считались хорошо изученными. Однако было обнаружено, что в некоторых случаях образуется особая разновидность нематической фазы, названной реентрантной, то есть возвратной. Дело в том, что обычно при нагревании 9 Домены, возникающие в ЖК под действием электрического поля, могут служить дифракционными решетками н обладают способностью расщеплять луч лазера на множество лучей: веер лучей от жидкокристаллической решетки сфотографирован в сильно задымленной комнате твердого кристалла сначала образуется нематическая фаза, которая при дальнейшем повышении превращается в смектическую*; при охлаждении превращение фаз протекает в обратном порядке. Но в некоторых случаях при охлаждении смектического ЖК образуется особая разновидность нематического жидкого кристалла (рис. 10); это и есть реентрант-нематика, обладающая своеобразными свойствами, изучение кото- 36
Изменения структуры, сопровождающие появление реентрант-нематической фазы: а — высокотемпературная нематическал фаза. б — смектическал фаза. в — реентрант-нематическал фаза следования, цель которых заключается в том, чтобы выяснить роль жидких кристаллов в явлениях жизнедеятельности. рых представляет большой теоретический интерес и, возможно, откроет новые области практического использования ЖК. Не так давно жидкие кристаллы казались не более чем экзотикой; сейчас число изученных жидкокристаллических систем столь велико, что они уже представляются не столько исключением, сколько правилом. В связи с этим весьма перспективными могут оказаться ис- ЧТО ЧИТАТЬ О ЖИДКИХ КРИСТАЛЛАХ И. Г. Чистяков. Жидкие кристаллы. M.f «Наука», 1966. Л. К. Вистинь, И. Г. Чистяков. Жидкие кристаллы. М.# «Знание», 1975. С. А. Пикин. Жидкий сегнетсэлектрик.— Природа, 1976, № 6. М. Д. Васин, И. Г. Чистяков. Жидкая радуга. М., «Московский рабочий», 1977. А. С. Сонин. Кентавры природы. М., Атомиз- дат, 1980. Технологи, внимание! ДЛЯ ПОЧТЫ В пластмассовых мешках с двойными стенками, между которыми накачан воздух, можно возить почту, приборы и другие хрупкие вещи. Более того, их в этих мешках можно сбрасывать с самолетов и вертолетов. Более того, в этих мешках можно, как в термосах, держать горячие или, наоборот, холодные пищевые продукты. "Newsweek", 1981, № 8, с. 4 Пластмасса плюс листья Расплавленные пластмассовые отходы (с низким содержанием хлоридов) смешивают с высушенными и измельченными листьями. Получается твердое топливо с достаточно высокой теплотворной способностью, при низком содержании серы @,1%) и золы F—8%). "Chemical Engineering", 1981, № 1, с. 21 Что можно прочитать в журналах О химическом модифицировании искусственных и синтетических волокон («Химические волокна», 1981, № 3, с. 55—58). О ионообменном извлечении серебра из промывных вод кинокопировальных фабрик («Техника кино и телевидения», 1981, № 6, с. 3—7). О кристаллизации алмаза из газовой фазы при высокотемпературном ударном сжатии («Алмазы и сверхтвердые материалы», 1981, № 4, с. 1, 2). О повышении водостойкости натуральней кожи методом ступенчатой гидрофобиза- ции («Кожевенно-обувная промышленность», 1981, № 6, с. 43). О комплексной переработке плодов цитрусовых («Консервная и овощесушильная промышленность», 19В1, № 5, с. 36, 37). О созревании и хранении сыра в среде углекислого газа («Промышленность Армении», 1981, № 4, с. 41, 42). О хранении реактивных топ- лив с антиокислительными присадками («Химия и технология топлив и масел», 1981, № 4, с. 24, 25). О переработке цианистого водорода в цианамид кальция («Химическая технология», 1981, № 3, с. 24—27). 37
f г «W Проблемы и методы современной наукч тематических р у* Е И. ВОГнОВ кандидат физи-о-А Д. А. ГОЛ' ЖАТ8, В последние годы успехи математических и физических наук все чаще используются для решения проблем биологии. Это плодотворное сотрудничество становится на наших глазах постоянном. Совсем недавно, например, в отделе теоретической физики Физического института АН СССР бып организован сектор теоретической биофизики. Именно здесь работают авторы публикуемой статьи — в ней рассказывают они о результатах своей работы по исследованию структуры клеточных мембран и предлагают свое объяснение процессов злокачественного перерождения
Мембраны и рак ЧТО ТАКОЕ ХОРОШАЯ И ЧТО ТАКОЕ ШЮ&АЯ КЛЕТКА 3«. е живое сосюит из клетск. Они, как кирпичи в здании, группируя', к, образуют т-ани, органы, наконец, целый организм. Однако в отличие от обычных кирпичей, ^ждая клетка в некотором смысле уже сама организм: она жи ет, питается, производит вещества, необхо- ,ie для нее самсж и «на экспорт», наконец, она может размножаться. При относительной автоном-ности каждая из клеток — вполне дисциплинированный член того коллектива, который на ывает- ся организмом, то есь она чут-о улавливает си'ма-ы и^-<е, гредписывающие, насколько и1«тенсиьчо ей надо работать и делился. Но так ведет себя нормальная, < хорошая» клетка. Дело коренны-л обр ом ме^ етс^( когда клетка становится злокачественной; Вообще говоря, вопрос, в чем оси вное оттичие между злокачественными и нормальными клетками, давно заниллает на^ку. Существенных биохил-нче^ких или морфологических отличии, общих для в ех ог/Уолевых к еток, найти практически не удалое^. И все-таки универсальное отличие есть. Оно связано с поведением и заключается в том, что раковая клетка начинает как бы игнорировать тот коллектив, в который входит, и перестает подчиняться управл ющим сигналам. Известный со-
ветский биолог профессор Л. С. Саля- мон назвал это свойство злокачественных клеток «функциональной глухотой». Нормальные клетки в естественных условиях в большинстве своем не делятся (это не относится к кроветворным, стволовым клеткам или эпителиальным клеткам кишечника). Они начинают делиться лишь тогда, когда в этом возникает необходимость — чтобы компенсировать какие-либо повреждения. Злокачественные же клетки, если им хватает питательных веществ, размножаются неуклонно. И хотя они зачастую делают это медленнее, чем нормальные, практически ничто не может их остановить, популяция раковых клеток разрастается, образуя опухоль. Следовательно, одно из важнейших, а возможно, и самое главное отличие нормальных клеток от злокачественных кроется в регуляции их деления. Жизнь клетки представляет собой определенный цикл. Около тридцати лет назад американские биологи А. Говард и С. Пелк предложили схему этого цикла (рис. 1). После того,как клетка разделилась, каждая из двух дочерних клеток вступает в первую фазу. В это время производятся белки и другие необходимые вещества, идет рост и подготовка к следующей фазе — синтезу ДНК. В этой следующей фазе происходит удвоение генетического материала, то есть синтезируется ДНК. Затем наступает еще одна фаза — подготовка к делению, и наконец цикл завершается митозом — собственно делением клетки. В такой схеме нет неделящихся клеток и скорость размножения регулируется лишь продолжительностью клеточного цикла: в растущих популяциях она мала, а в стационарных велика. Однако дальнейшие исследования показали, что при- 1 В жизненном цикле клетки выделяют четыре основные фазы. Две из них имеют особое значение — фаза синтеза ДНК, во время которой удваивается генетический материал, и фаза митоза, ц которой клетка разделяется на две дочерние. Однако и две фугие фазы тоже важны. В частности, после митоза каждая вновь образовавшаяся клетка в течение так называемой пресинтетической фазы делает, образно говоря, выбор: вступать ей в новый цикл делении и начать синтез ДНК или перейти в состояние покоя. После того,как новая ДНК синтезирована, клетка переходит в фазу, которая необходима для подготовки к делению рода выбрала несколько иной путь регуляции, чем это предусматривает схема. После деления материнской клетки дочерние не обязательно проходят весь цикл, они могут остановиться на какой- либо стадии, а затем перейти в состояние покоя (это справедливо для нормальных клеток). Так в большинстве случаев и происходит — подавляющая масса клеток в организме не делится и имеет одинарный набор ДНК. Можно представить себе, что в клетке существует какой-то механизм, задающий ритм деления. Этот механизм достаточно автономен, так как известно, что клетки, выделенные из организма и помещенные в постоянные внешние условия, могут непрерывно делиться и, следовательно, для их деления не требуется внешних сигналов. Но, с другой стороны, этот механизм очень чувствителен к внешним командам, которые могут включать или выключать его, переводя в состояние активного деления или же останавливая в фазе покоя. Такими сигналами могут быть контакты с соседними клетками, повреждение ткани, действие гормонов, изменение температуры, ионного состава среды и тому подобное. Эти сигналы и есть истинные регуляторы клеточного деления, и именно к ним глухи злокачественные клетки. МЕМБРАНА — РЕГУЛЯТОР КЛЕТОЧНОГО ДЕЛЕНИЯ Если в клетке есть механизм, задающий ритм деления, то возникает вопрос: каков он, что собой представляет? Однозначного ответа дать пока нельзя. Возможно, внутриклеточными «часами» служит какой-либо достаточно простой процесс, идущий либо в ядре, либо в цито- 40
плазме, либо в мембране клетки (см. статью Л. Литинской «Кто открыл нам времени счет?» — «Химия и жизнь», 1981, № 4). Хотя более вероятно, что все три процесса включены в одно взаимодействие. Так или иначе, но становится все более очевидным, что важнейшая роль в регуляции деления отведена клеточной мембране. Собственно, именно это подразумевал еще в тридцатых — сороковых годах видный советский биолог А. Г. Гурвич, когда объяснял злокачественное перерождение изменением клеточной поверхности. В те годы это было лишь гениальной догадкой, и не удивительно, что магистральный путь науки прошел мимо нее. Только спустя много лет, в конце шестидесятых годов, резко повысился интерес к мембранам. В 1968 г. Ю. М. Васильев и А. Г. Маленков в книге «Клеточная поверхность и реакция клетки» подробно обсудили роль мембран в жизни клеток и особенно изменение проницаемости мембран, которое может инициировать синтез ДНК и деление. Примерно в то же время в Институте химической физики, в секторе академика Н. М. Эмануэля, было показано, что регуляция деления тесно связана с процессами, в которых участвуют свободные радикалы. Эти процессы состоят в основном в окислении липидов, входящих в состав мембраны. Многое недвусмысленно указывает на то, что мембрана и есть главный регулятор клеточного цикла. Мембрана первой принимает сигналы извне. Многие вещества — стимуляторы деления (например, пептидные гормоны и факторы роста) часто вообще не проникают внутрь клетки и, оставаясь на ее поверхности, тем не менее сильно воздействуют на процесс деления. КАК УСТРОЕНА ОБОЛОЧКА КЛЕТКИ Наружная мембрана клетки — это не просто оболочча, не просто барьер, отделяющий содержимое клетки от межклеточной среды. Это сложная конструкция, снабженная ионными каналами и транспортными системами. Она активно влияет на работу связанных с мембраной белков и, следовательно, связана практически со всеми внутриклеточными процессами. В течение нескольких последних десятилетий представления о молекулярной организации мембраны сильно менялись. Современный взгляд на эту структуру начал формироваться около десяти лет назад, когда С. Зингер и Г. Николь- сон (США) предложили свою «жидко- мозаичную» модель. По этой модели мембрана представляет собой двойной слой липидных молекул, в который внедрены глобулярные белки (рис. 2). Каждая молекула липидов ориентирована так, что ее неполярные углеводородные хвосты направлены внутрь бислоя, а полярные головки находятся на поверхности, контактируя с водой. Мембранные белки могут быть либо погружены в слои липидов (они в этом^случае называются «интегральными»), либо находиться на поверхности (тогда их называют «периферическими»). В гидрофобной толще мембраны находится та часть белковой молекулы, которая содержит преимущественно неполярные аминокислотные остатки, полярная же часть молекулы находится снаружи. По жидкомозаич- ной модели мембрана представляет собой динамическую систему, в которой молекулы белка относительно свободно плавают в липидном море. В дальнейшем оказалось, что эта модель не совсем точно описывает структуру мембраны. Из модели следует, что подвижность мембранных белков целиком определяется свойствами липидно- го бислоя. Следовательно, зная вязкость липидов, нетрудно подсчитать ожидаемую скорость движения белков. Однако измерения показали, что, как правило, белки движутся в сотни раз медленнее, чем ожидалось. Стали искать объяснение. Одно из них состоит в том, что кроме липидов и белков в состав мембраны входят молекулы гликолипидов и гликопротеидов с разветвленными углеводными цепями. Эти молекулы, как кусты, торчат на внешней поверхности. Ветви кустов переплетаются друг с другом, образуя нечто вроде сетки или каркаса на мембранной поверхности. Вплетены в этот каркас и молекулы белков. Кроме того, подвижность компонентов мембраны уменьшается благодаря тому, что они с внутренней стороны связаны с «цитоскелетом». Так называют систему белковых нитей, пронизывающих цитоплазму. Более толстые из них полые внутри и носят название микротрубочек, а более тонкие принято называть микрофиламентами. Итак, мембрана, по этой гипотезе, представляет собой липидный бислой, начиненный молекулами белка и заключенный в ажурный каркас. Идея сочетания двух матриц — липид- ной и белково-углеводной — быстро завоевала популярность, ее развивали многие исследователи. Профессор С. В. Конев и кандидат биологических наук В. М. Мажуль предложили для такой 41
Жидком озаич нал модель мембраны, предложенная С. Зингером и Г. Никольсоном. По этой модели мембрана - двойной слон липидных молекул, в который внедрены молекулы белков. Здесь же присутствуют молекулы гликолипидов и гликопротеидов, а также микротрубочки и микрофиламенты, но все эти компоненты слабо связаны друг с другом и практически не влияют на механические свойства мембраны. Вероятно, такая модель соответствует мембране злокачественной клетки конструкции название твердокаркасная жидкомозаичная модель, а американец Д. Воллах назвал ее решеточно-мозаич- ной. В этих названиях, на первый взгляд противоречивых, отражается главное свойство мембраны — гетерогенность ее механических свойств. Те молекулы белка, которые связаны с каркасом, малоподвижны и как бы «заякорены» в мембране, те же белки, которые с каркасом не связаны, могут относительно свободно перемещаться в ее плоскости, и их движение ограничено только ли- пидами (рис. 3). КАК РАЗРУШИТЬ КОНСТРУКЦИЮ! Отличаются ли наружные мембраны нормальных и злокачественных клеток? Если этот вопрос задать биохимику, занимающемуся анализом состава мембраны, то он скорее всего ответит, что принципиальных отличий нет. Как те, так и другие мембраны содержат одинаковые белки и липиды, в тех и в других присутствуют гликопротеиды и гликолипи- ды, разве что у нормальных клеток они имеют более длинные и разветвленные углеводные цепи. Однако для физика отличие есть. Одинаковые элементы связаны в том и другом случае по-разному. У нормальных клеток гликолипиды, гликопротеиды, белки, .система микротрубочек и микрофиламентов образуют все вместе целостный каркас мембраны, который представляет собой вязко-упругую конструкцию. Каркас не только препятствует диффузии белков по поверхности мембраны, но и ограничивает объем мембраны. Существование непрерывной сетки-каркаса на поверхности нормальных клеток означает также возможность конформационных перестроек всей мембраны как целого. О биологическом смысле таких перестроек речь пойдет несколько позже. Что же мы видим в опухолевой клетке? Как нам представляется, главное отличие здесь в том, что целостность каркаса нарушена. Эта конструкция уже не способна выдерживать внешние механические нагрузки и перестройки, охватывающие всю мембрану в целом. Почему же в раковой клетке так расшатан каркас мембраны? Точнее, что его может расшатать? Ответов можно дать множество, хотя общий рецепт очевиден: надо уменьшить силу взаимодействия меж^у элементами конструкции. Сейчас известно уже несколько способов, как это сделать, один из них обсуждался в статье А. В. Гудкова «Погоня за онкогеном» (см. «Химию и жизнь», 1980, № 11). Речь идет о так называемом сарк-белке, продукте сарк- гена, который обладает свойством взаимодействовать с микрофиламентами и разрушать цитоскелет. Это пример «внутриклеточного» способа дестабилизировать мембрану. Но целостность конструкции, точнее, наружных ее элементов могут нарушить и изменения в метаболизме клетки. Было замечено, что при трансформации клеток упрощается состав гликолипидов. У раковой клетки повышена в мембране доля гликолипидов со слабо разветвленными и более короткими цепочками углеводов. Таким молекулам труднее сцепиться с соседями, не хватает «ветвей» для контактов, что, естественно, ослабляет их взаимные связи. Однако этим дело не исчерпывается. Во многих случаях опухолевые клетки идут на риск самопоедания ради того, чтобы слегка разрушить свою поверхность, исказить «лицо» до неузнаваемости. Может быть, именно для этого они 42
Так можно представить себе мембрану нормальной клетки. Она состоит из тех же элементов, что и мембрана злокачественной клетки (рис. 2). но отличие заключается в том, что гликолипиды, гликопротеиды и система микротрубочек и микрофиламентов у нормальной клетки находятся в тесном взаимодействии, образуя упругий каркас на поверхности мембраны выделяют в окружающую среду специальный активатор — вещество, переводящее протеолитический фермент плаз- мин из неактивной формы в активную. Фермент, в свою очередь, рвет пептидные связи, образует «трещины» в белках и способствует превращению целостной сетки в обрывки, свободно плавающие в липидах. За последние десять лет было открыто довольно много дестабилизирующих эффектов, и ведутся нескончаемые споры о том, какой именно признак в мембране может служить надежным указателем на раковую клетку. Но высказывается и мысль, что такого единого признака нет вообще: сколько опухолей — столько и качественно различных признаков трансформации. Такое мнение возникло не случайно. Оно основано на том, что большинство изучаемых биохимических признаков не универсально. Например, в некоторых спонтанных опухолях не бывает упрощения гликолипид- ного состава; до сих пор не нашли (несмотря на большие усилия) универсальный опухолеспецифичный мембранный белок и так далее. «Не существует двух опухолевых систем, которые бы имели в точности одинаковые свойства клеточных поверхностей», — писал в 1976 г. Г. Никольсон. Мы полагаем, что известный мембра- нолог не совсем прав. Справедливость его категорического высказывания сильнейшим образом зависит от того, на каком уровне искать единый признак, на каком языке его формулировать. Как уже говорилось, на биохимическом — не получается. Мы попытались сделать это на языке физики. Нарушения структуры мембранного"скелета могут быть единым качественным признаком, отличающим поверхность любой опухолевой клетки. Дальше мы попытаемся показать, как изменения в наружной мембране могут привести к таким изменениям в регуляции деления, которые свойственны именно злокачественным клеткам. II. Мембраны и деление клеток КАК МЕМБРАНЫ РЕГУЛИРУЮТ КЛЕТОЧНЫЙ ЦИКЛ Мы уже упомянули о том, что нормальная, «хорошая» клетка выходит из состояния покоя и приступает к делению только по сигналу извне — от соседних клеток или от всего организма. Клетка, точнее, ее мембрана должна уметь принять сигнал и передать его внутрь, к исполнению. Что такое принять сигнал и передать его — об этом читатель, хоть немного знакомый с техникой и физикой, по- видимому, уже знает. Прибор, воспринимающий сигнал, должен быть чувствительным, но не чрезмерно — в противном случае он может реагировать на случайные сигналы и часто вызывать ложную тревогу. Иными словами, в нем должен быть предусмотрен минимальный уровень (порог) возбуждения, и ему надлежит реагировать лишь на достаточно сильные, сверхпороговые сигналы. Но сигналы могут различаться не только по интенсивности, но и по своей природе, и прибор должен уметь, если это нужно, усиливать сигнал, доводить его до стандартного уровня для того, чтобы в последующей цепи событий путаницы не возникало. 43
Эти требования обязательны и для прибора, и для живой клетки — что неудивительно, ибо законы переработки информации одинаковы во всей природе. Одна из самых простых возможностей воплотить эти требования — создать в приемнике сигнала метастабильное состояние. Аналогией тут может послужить взведенный курок. Пока на него не нажали, ружье само не выстрелит; не выстрелит оно и тогда, когда на курок нажимают слабо (сигнал ниже порогового); ио если на курок нажать чуть сильнее, то пружина спускового механизма перейдет в истинно стабильное состояние и ружье выстрелит (выстрел — это аналог стандартного сигнала). Метастабильное состояние устойчиво и вместе с тем отличается избытком энергии. Сверхпороговое возмущение вызывает переход из метастабильного в стабильное состояние. При этом выделяется запасенная энергия и на выходе прибора возникает достаточно солидный сигнал. Этот прием часто используется в технике, например в камере Вильсона, в пузырьковой камере, во многих измерительных приборах. Весьма вероятно, что тот же принцип справедлив и для клеточной мембраны. При исследовании поверхности клеток было обнаружено, что в них, а точнее, в их липидном бислое могут происходить фазовые переходы. Эти переходы напоминают замерзание воды или таяние льда, но вызываются не изменением температуры (в живом организме она поддерживается на постоянном уровне), а имеют другую причину. В мембране происходит постоянное обновление липидов. Одни молекулы окисляются и покидают оболочку, другие приходят им на смену. А поскольку существует множество разновидностей липидов, то в какой-то момент соотношение между ними в мембране может измениться и произойдет резкий скачок в физических свойствах мембраны. Этот скачок называется фазовым переходом. (Ситуация напоминает ту, что бывает зимой : скользкие тротуары посыпают солью; при этом лед тает. Здесь также причиной фазового перехода становится изменение не температуры, а состава.) Можно было бы думать, что биохимические процессы и реакции с участием свободных радикалов, меняющие набор липидов и вызывающие фазовые переходы, могли бы создать в мембране метастабильное состояние (типа переохлажденной жидкости или перегретой твердой фазы). Авторы этой статьи еще до недавних пор придерживались именно такого взгляда. Однако более пристальный теоретический анализ показал, что в реальной клеточной мембране, в липидных ее слоях, взятых без остальных компонент, хоть и происходят фазовые переходы, но метастабильное состояние образоваться не может. Стало ясно, что каких-то очень существенных свойств мембраны мы не учли. И тут-то возникла идея обратить внимание на весь клеточный каркас и его механическую целостность. Дело в том, что когда каркас цел, то метастабильное состояние обязательно должно возникать. Причина проста: если липидный состав меняется так, что становится больше, например, «жидких» липидов (то есть имеющих более низкую температуру плавления), то вся мембрана стремится перейти в «жидкое» состояние и при этом неизбежно пытается расшириться. Однако каркас сдерживает ее и сам при этом растягивается и напрягается. Так создается метастабильное состояние. Если теперь поступит сигнал, при котором предел прочности каркаса будет превышен, то каркас треснет и фазовый переход, уже ничем не сдерживаемый, пройдет во всей мембране. В клетку отправится сигнал. О чем же он сообщает? Биологический смысл этого сигнала может быть таков: приказ к началу синтеза ДНК, причем такой приказ, который отменить нельзя. Он утрачивает свою силу только после завершения синтеза ДНК и разделения на дочерние клетки. Если по каким-либо причинам разрядка метастабильного состояния невозможна, то клетка замирает в состоянии покоя. Многочисленные экспериментальные данные показывают, что клетка делает выбор «делиться или нет» в той фазе клеточного цикла, которая предшествует синтезу ДНК (см. рис. 1). В таком случае становится понятным многообразие возможных стимуляторов деления клетки и одинаковый результат их действия. Резкие механические воздействия на клетку и мягкая обработка ее трипсином, ликвидация некоторых контактов с соседями (нанесение раны) и разрушение цитоскелета —- все ведет к одному: к понижению прочности каркаса, к облегчению его поломки и, следовательно, к стимуляции деления. Ясна также и роль целостности каркаса — поломанный каркас метастабильного состояния не создает, даже если химический состав мембраны тот же самый. 44
Напомним, однако, что целый каркас может быть только у нормальных клеток. У опухолевых клеток, как уже говорилось, он поврежден. Кинетический анализ процессов, протекающих в поломанных мембранах, показал, что в них тоже могут меняться липидный состав и генерироваться сигналы, правда, не такие мощные и четкие, как в клетке с прочным каркасом. Кроме того, — и это, по-видимому, главное — такие сигналы возникают сами по себе, вне связи с командами извне. Другими словами, мембрана опухолевой клетки выключена из регуляции деления. СИГНАЛ ИДЕТ ВНУТРЬ КЛЕТКИ Итак, произошел фазовый переход в мембране. Сразу же возникает вопрос: ну и что? Синтез ДНК — важнейшее звено в клеточном цикле — протекает в ядре. Как же молекулы, находящиеся вдали от мембраны, узнают, что пора начинать подготовку к удвоению генетического материала? Ответ очевиден: нужны переносчики сигнала. По-видимому, клетка не испытывает недостатка в веществах-медиаторах. Некоторые из них нам хорошо известны. Это циклические нуклеотиды аденозин- монофосфат (цАМФ) и гуанинмонофос- фат (цГМФ). Вырабатывают их ферменты, связанные с мембраной. Циклические нуклеотиды принимают активнейшее участие в регуляции многих биохимических реакций внутри клетки и вполне могут справляться с ролью переносчиков команд. Могут быть и другие способы передачи — например, изменение проницаемости мембран, вследствие чего в клетку устремляется поток ионов кальция, или распространение в цитоскелете волн деформации. Словом, тем или иным способом сигнал от мембраны доходит до любой органеллы клетки. Но этим потоком посыльных, безусловно, надо управлять — например, учащать или делать реже передачу команд. В таком управлении могут принимать участие липиды, из которых построены мембраны. Когда в липидном бислое происходит фазовый переход и генерируется сигнал, то конформационные изменения в мембране сразу же отражаются на работе ферментов, связанных с мембраной. Те, в свою очередь, увеличивают или уменьшают выработку веществ-медиаторов. Большинству людей, мало знакомых со свойствами липидов, сказанное здесь может показаться странным: в биохимических учебниках десятилетней давности о липидах говорили только как о возможных источниках энергии, а об их регуляторной роли писали, мягко говоря, мало. В последние годы ситуация резко изменилась. Выяснилось, что липиды — это не только и не столько «энергетический запас», сколько сложная гетерогенная система соединений, насчитывающая много тысяч комбинаций. Взаимодействуя друг с другом и с ферментами, они создают прекрасный инструмент, с помощью которого можно построить регуляторную систему любой сложности. НА ПРИЦЕЛЕ — ТОЛЬКО ОПУХОЛЕВЫЕ КЛЕТКИ Признав мембрану главным действующим лицом в регуляции жизни клетки, следует попытаться представить, как, действуя на этот регулятор, можно вмешиваться во внутриклеточные процессы, исправлять нарушения, вызванные злокачественной трансформацией клеток. Хорошо известно, что избирательность — главная проблема в лечении опухолей. Врачи-онкологи подходят к этому по-разному. В одних случаях на первый план выступают особенности анатомии организма, в других — пытаются учесть изменения в кровоснабжении опухолей, в третьих — стремятся сыграть на тонких биохимических деталях опухолевого процесса. И конечно, можно использовать регуляцию деления, отличающую злокачественные клетки от нормальных. В лаборатории А. Парди (США) был поставлен наглядный опыт. В культуру, содержащую как нормальные, так и трансформированные онко генным вирусом клетки, добавили цАМФ, останавливающий размножение. Сразу стало ясно, что для остановки деления трансформированных клеток нужна доза 0 цАМФ во много раз большая, чем для нормальных. Это можно понять, если вспомнить, что мембрана перерожденной клетки дестабилизирована и для получения того же эффекта, что и в норме, нужно добавочное усилие. Дополнительная доза уйдет на стабилизацию мембраны, т. е. на создание каркаса. Следовательно, можно подобрать такие дозы цАМФ, что под их влиянием нормальные клетки перестанут делиться и перейдут в состояние покоя, а их трансформированные партнеры будут продолжать свое движение по циклу. Так и было сделано. Затем культуру клеток обработали веществами избирательного действия: они эффективно убивают делящиеся клетки и не трогают покоящиеся. Выждав время, чтобы токсический препарат подейство- 45
вал, культуру клеток поместили в свежую питательную среду. Что же произошло? Трансформированные клетки из-за своей «глухоты» не послушались цАМФ, продолжали делиться и все погибли, а нормальные в состоянии спячки пережили действие токсина и опять начали размножаться, не понеся урона. Изящество и доказательность этого опыта очевидны, но также очевидны и трудности его перенесения на уровень целого организма. Реальный организм содержит клетки многих типов, и все они обладают разной чувствительностью к ингибиторам деления. Кроме того, введенные препараты распространяются в нем по законам, которые, увы, пока нам очень плохо известны. Поэтому крайне сложно доставлять строго определенное количество препарата в нужное место организма. Принцип «регуляторной» избирательности положен сейчас в основу многих разработок, ведущихся в разных лабораториях мира. В частности, пытаются найти способ временного усыпления клеток кроветворных тканей, чтобы спасти их от поражающего действия противоопухолевых лекарств. ГДЕ ЖЕ НАШ ИММУНИТЕТ! Когда в организме возникает опухоль, то иммунная система мобилизуется. Но вот что странно. Даже в тех случаях, когда на поверхности опухолевых клеток есть четко отличимые специфические антигены, эффективность иммунитета слаба и опухоль растет (парадоксальный иммунологический феномен, по Л. С. Салямону). Основное событие в этой борьбе, когда нужно быстро и безошибочно распознать и уничтожить носителей чужого антигена, — контакт мембраны опухолевых клеток с иммунными клетками (антителами). Но если мембрана опухолевых клеток дестабилизирована, то и взаимодействие нарушается. Именно в этом кроется одна .из главных причин слабости противоопухолевого иммунитета. Иммунная клетка (одна из разновидностей лимфоцитов) и опухолевая клетка взаимодействуют с помощью поверхностных рецепторов. В мембране опухолевой клетки рецепторы закреплены плохо, они легко отделяются и опутывают лимфоцит. Тот оказывается заблокированным и не может уничтожать опухолевые клетки. Такой защитный механизм знаком всем, кто пытался поймать ящерицу за хвост. Но ящерицу все же можно изловить, потому что она состоит все-таки не из одного хвоста. У лимфоцита выбора нет, так как все рецепторы легко сшелушиваются с поверхности трансформированной клетки. Так опухоль обороняется от лимфоцитов, и, чтобы сделать специфический иммунитет эффективным, необходимо перестроить мембрану злокачественных клеток, сделать ее более стабильной. КАК ПЛОХУЮ КЛЕТКУ ПРЕВРАТИТЬ В ХОРОШУЮ! Можно ли привести в норму поведение опухолевой клетки, сделать его вновь хорошо регулируемым? Классическая мутационная концепция ракового перерождения назвала путь к раку «дорогой в один конец». Мембранная же гипотеза иначе отвечает на этот вопрос: клетку можно наставить на путь истинный. Тому есть много примеров, и мы рассмотрим некоторые из них. Основная идея, которая лежит в основе приведения клетки в норму, весьма проста. Если опухолевая клетка упорно разрушает свою мембрану, то мы можем попытаться искусственно восстановить ее. Как для разрушения конструкции, так и для ее восстановления можно придумать много способов, но важно, чтобы эти способы были совместимы с жизнеспособностью клетки. С. Хакомори (США) решил изменить состав гликолипидов на поверхности опухолевых клеток. Он добавил в культуру клеток гликолипиды нужного сорта и подождал, пока они встроятся в мембрану. Мембрана оказалась теперь укрепленной дополнительным строительным материалом, прочность ее возросла. А результатом этого замечательного и в общем-то довольно простого опыта было замедление роста клеток. У них восстанавливалось свойство, присущее нормальным клеткам, — при соприкосновении друг с другом они прекращали дальнейшее размножение. Аналогичные эксперименты были проведены и с гликопротеидами. Скептически настроенный читатель скажет, что в этих опытах нет ничего удивительного, так как клетки в процессе злокачественного перерождения могли потерять именно эти гликолипиды или гликопротеиды, а когда их им вернули, то все стало на свое место. Для подкрепления нашей точки зрения нужно еще показать, что в любом случае восстановление целостности каркаса, вне зависимости от того, как происходит восстановление, должно возвращать перерожденную клетку к норме. И такие опыты тоже поставлены. Для 46
исследования структуры и функций мембран часто используют растительные белки-лектины, особенно конканава- лин-А (кон-А) или его двухвалентную производную сукцинил-кон-А (с-кон-А). Эти вещества могут взаимодействовать с рецепторами на мембране клеток, они нетоксичны и заставляют клетки слипаться. Но раз клетки слипаются под действием кон-А или с-кон-А, то, значит, могут сшиваться друг с другом и отдельные компоненты мембраны, а сама мембрана тем самым — укрепляться. Недавно известный швейцарский биолог Макс Бургер показал, что если в среду, где культивируются трансформированные онкогенным вирусом клетки мыши, добавить с-кон-А, то культура начинает расти так, будто состоит из здоровых клеток. Процесс обратной трансформации открывает пути для нетоксической терапии рака. Если сейчас основной упор делают на методы хирургического,, радиологического или химиотерапевтиче- ского уничтожения клеток, то в будущем вполне могут появиться способы возвращения опухолевых клеток к нормальному состоянию. Кстати сказать, методы переключения и уничтожения не так уж и противоречат друг другу, так как стабилизация мембраны сделает более выраженной антигенность опухолевых клеток, а следовательно, облегчит их уничтожение иммунной системой. Опухолевые клетки предстают перед дилеммой: либо возвращайся обратно в норму, либо тебя уничтожат лимфоциты. Однако впереди еще много трудностей. Дело в том, что все исследованные на сегодня проявления обратной трансформации весьма кратковременны и быстро исчезают, как только экспериментатор прекращает добавлять нормализующий агент. Злокачественное естество берет свое. Но биологи не оставляют надежд и ищут вещества, избирательно действующие не только на деление клеток, но и на их переключение. Эксперименты с такими веществами (а некоторые из них уже найдены; это, например, кейлоны*) сложны и длительны, но зато они вселяют надежду разработать нетоксические способы лечения рака. ** Нам кажется, что длительность воздействия на больную клетку может оказаться решающим фактором. Напомним, что для превращения нормальных клеток в опухолевые нужно долго, иногда месяцы, кормить их канцерогенами, и нет никаких оснований полагать, что обратный процесс будет коротким. Длительная стабилизация мембраны, например кейлонная, может перестроить не только мембрану, но и всю клетку в целом. Итак, на весьма разные явления, казалось бы, совершенно не связанные между собой (ну что, в самом деле, общего между «обращением» злокачественных клеток и слабостью специфического противоопухолевого иммунитета?), можно взглянуть с единой точки зрения. Именно такой подход, основанный на универсальном свойстве опухолевых клеток, мог бы принести успех. Чего греха таить, слишком часто в терапии пытаются использовать процессы, клеточный и молекулярный смысл которых совершенно не ясен. «Тот факт, что наши успехи в области изучения рака до сих пор остаются весьма скромными, объясняется, по-видимому, двумя причинами: мало того, что мы ставили телегу впереди лошади, мы еще и оглобли поворачивали не в ту сторону, — писал А. Сент- Дьёрдьи в 1968 году. — Мы слишком спешили найти способы лечения рака, не поняв его природы». Мембранную гипотезу злокачественного перерождения нельзя, конечно, назвать единственно возможной. Можно выбирать и другую основу для теории. Однако мембраны очевиднее всего связаны с поведением клеток, и поэтому они — самый подходящий объект как для теоретических построений, так и для поиска реальных методов борьбы с раком. На стр. 38 и 39 представлены микрофотографии двух клеток — нормальной (слева) и опухолевой (справа), полученные с помощью растрового электронного микроскопа. Опухолевая клетка покрыта множеством микроворсииок и пластинчатыми выростами — «оборками». Более сложный микрорельеф создает большую поверхность и позволяет захватывать больше пищи. Ои же ослабляет контакты с соседями и усиливает автономность опухолевой клетки. Увеличено в 6000 раз 47
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ПРО ЧАЙ из холодильника Чайный лист, собранный на плантациях, должен быть переработан как можно быстрее. Иначе — потери качества готового чая. А поскольку листья собирают не круглый год, загрузка чайных фабрик неравномерна. Чтобы удлинить сроки хранения чайного листа до переработки, предложено хранить сырье — свежесобранный чайный лист — при температуре минус 38—43°С. Сотрудники ВНИКТИхолодопрома и Груз- гипропищепрома сконструировали и испытали опытно-промышленную установку для замораживания чайного листа. И вот что оказалось. Почти полное — 96% — вымораживание воды не портит сырье и положительно сказывается на качестве готового чая. Сейчас разрабатывают проект чайной фабрики в комплексе с холодильником. Скоро, очевидно, будем пить вкусный горячий чай из замороженного чайного листа. УГОЛЬ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ Как сообщил журнал «New Scientist» A981, т. 90, № 1257), инженер Э. Белл изобрел автомобиль, в котором вместо бензина используется каменноугольная пыль. В поршневой двигатель она подается сжатым воздухом и ведет себя подобно жидкости. Правда, небольшое количество бензина все равно требуется — для зажигания. Но завелся мотор, и дальше он работает уже только на пыли. Впрочем, двигатель привередлив: он требует, чтобы частицы угля были не больше трех микрон в диаметре. Иначе эффективность двигателя резко падает. Потому автомобиль на угле скорее всего останется лишь эффектной демонстрационной игрушкой. Чтобы получить даже из самого дешевого угля порошок нужных размеров, приходится тратить слишком много энергии, и пыль оказывается куда дороже бензина. НРАВОУЧЕНИЯ ТЕЛЕВИЗОРА Новый японский телевизор фирмы «Тосиба» способен вступать в контакт (или в конфликт) с телезрителем. Снабженный мнк- роЭВМ телевизор может сам выключаться в заданное время, скажем, ровно в полночь. При этом он обязательно мягким голосом пожелает своим хозяе- 48 вам спокойного сна, а утром он же разбудит их доброжелательным «доброе утро». С помощью специального ультразвукового приспособления этот телевизор фиксирует, что зритель сел слишком близко. В этом случае он произносит: «Чтобы сберечь зрение, пожалуйста, отсядьте подальше». Тем же способом приемник может обнаружить, что перед ним вообще никого нет, и тогда он сам себя выключает, предварительно произнеся печальным тоном слова: «Теперь я должен погаснуть»... Если же хозяева телевизора включат звук слишком громко, аппарат (а не диктор со студии) напомнит им самым укоризненным из своих голосов: «Не забывайте о соседях, уменьшите звук»... ОДИН ИЗ ВАРИАНТОВ Когда готовят сливки, сметану и масло, то жирное отделяют от нежирного, первое отправляют на склады и в магазины, а второе... Молоко заслуживает того, чтобы и второму найти применение, причем не где- нибудь, а в питании. Один из возможных вариантов — низкожирный мягкий сыр, приготовленный без созревания. Он разработан в Литовском филиале ВНИИ маслодельной и сыродельной промышленности, назван «крестьянским» и выпускается сейчас на всех молочных комбинатах Литвы. Такой сыр, сообщает журнал «Молочная промышленность» A981, № 7), делают из обезжиренного творога и гомогенизированного Г молока. Производство рентабельно, спрос достаточен, вкус приятен, польза несомненна. ДВОИТСЯ ИЛИ НЕ ДВОИТСЯ! Постоянные читатели «Химии и жизни» знают о том, что астрономами обнаружены пары квазаров, столь сходных между собой, что возникло предположение: на самом деле это один и тот же квазар, только свет от него расщепляется скоплением галактик, находящимся между нами и этим квазаром. Скопление галактик играет роль своеобразной гравитационной линзы. Недавно возникла возможность проверить эту гипотезу. Пс сообщению журнала «Nature ч A981, 15 января), обнаружено, что в одной такой паре квазаров яркость одного из двойников в течение трех месяцев резко возрастала, а затем стала снова уменьшаться. Теперь все зависит от того, как поведет себя другой двойник.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ЧАСЫ ПЛЮС АККУМУЛЯТОР... Одна из американских фирм объявила о выпуске электронных наручных часов, работаю- щих от тепла руки. Для работы достаточно, чтобы разность температур между задней крышкой и корпусом часов была бы всего один градус. Если же она больше, избыток энергии идет на зарядку аккумулятора. Емкости аккумулятора (без подзарядки) хватает на целый год работы часов. КАК СДЕЛАЛИ ВАКЦИНУ Вакцина против ящура существует давно — это тот же вирус, который вызывает ящур, только инактивированный формалином. Такие вакцины — вещь небезопасная: привитые животные иногда становятся носителями инфекции. К тому же всегда есть риск, что вирус окажется недостаточно и нактивиро ванным. Этих дефектов лишена искусственная вакцина, которую изготовили методами генной инженерии. Как сообщает журнал «New Scientist» A981, т. 90, № 1259), в ней совсем нет инфекционной части вируса — его РНК, а значит, никакого заражения быть не может. А иммунитет вакцина создает надежный, потому что состоит из главного вирусного антигена — одного из четырех белков, входящих в состав вирусной частицы. Производить его научили кишечную палочку, привив ей соответствующий ген. Правда, эта вакцина пока может защитить только от вирусного ящура одного типа, а в природе таких типов семь. Чтобы получить универсальную вакцину, в нее нужно ввести антигены остальных шести. Как это еде* лать, уже ясно. С ЗАБОТОЙ О БЛИЖНИХ Муравьи Рихтера доставляют много неприятностей фермерам юго-восточных районов США: они вредят посевам различных культур. Недавно выделен, а затем и синтезирован феромон этих муравьев («Science News», т. 119, № 16. 1981), что сразу облегчило борьбу с ними. Синтетический феромон добавляют к инсектициду, применяемому обычно против этих вредителей, и обрабатывают не все посевы, а какой-то один участок. Всегда находится хотя бы один легковерный муравей, ко- У-s». торый очертя голову бежит к приманке. При этом он, как положено ему по природе, не забывает о коллективе и отмечает путь к цели уже настоящим феромоном. Дальнейшее понятно. Ценность метода — в резком уменьшении расхода пестицидов, что хорошо и для экономики, и для окружающей среды. ОШИБКА ДОН КИХОТА Рыцарь Печального Образа был неправ. Не воевать следовало с ветряными мельницами, а уже тогда встать на их защиту. Момент был упущен, и дело дошло до того, что теперь в Голландии организовалось специальное общество защиты ветряных мельниц. Основной аргумент — охрана окружающей среды: уж ветряные-то мельницы тут вне подозрения. И, конечно, энергетический кризис. Кстати, мельницы, как считают их защитники, помогут и при зарядке автомобильных аккумуляторов: не на Россинан- те же ездить уважаемым членам общества. А В ПРИНСТОНЕ НЕ МОГУТ... Чего только не делают с голубями, чтобы раскрыть секрет их удивительной способности находить дорогу домой! А несколько лет назад англичанину Р. Бейке ру вздумалось посмотреть, не обнаружится ли такая способность у людей («New Scientist», т. 87, с. 844). С группой добровольцев — студентов Манчестерского университета — Бейкер проделал все то, что положено делать с голубями: завязав им глаза, водил по запутанному маршруту и потом предлагал указать заранее определенное направление. Как ни Странно, это им как будто удавалось! Результаты, полученные Бей- кером, вызвали большой интерес. Американские ученые попытались их повторить, но ничего не получилось: студенты Принстонского университета в точно таком же эксперименте никак не могли правильно угадать направление (с<Science >, т. 212, с. 1061). Ничего не удалось от них добиться и Бейкеру, которого специально для этого вызвали из-за океана. Одно из двух: или это доказывает некорректность экспериментов Бейкера, или английские студенты в большей степени наделены голубиным чутьем направления, чем американские... 49
Сколько у природы законов? Кандидат химических наук Г. А. СКОРОБОГАТОВ В наши дни распространено мнение, что все обычные явления на Земле, в том числе жизнь, могут быть в принципе объяснены взаимодействием и движением нескольких типов элементарных частиц с помощью уже известных законов физики. В своей книге «Характер физических законов» известный физик Р. Фейнман пишет: «Нам необыкновенно повезло, что мы живем, когда еще можно делать открытия. Век, в который мы живем, это век открытия основных законов природы, и это время уже никогда не повторится... В конце концов наступит время, когда все станет известным или дальнейший поиск окажется очень нудным». Аналогичные взгляды разделяло и разделяет большинство ведущих физиков. Вот что говорил Эйнштейн: «Путем чисто логической дедукции из общих положений, лежащих в основе мысленных построений теоретической физики, можно было бы вывести картину, т. е. теорию всех явлений природы, включая жизнь, если этот процесс дедукции не выходил бы далеко за пределы творческой возможности человеческого мышления». Эти высказывания принимают само собой разумеющимся, что фундаментальные (т. е. не сводящиеся к другим) законы природы имеются только в микромире, а химическая, биологическая и другие макроскопические
формы движения материи никаких новых и тем более еще не открытых фундаментальных законов не имеют.. Такого рода «физический фундаментализм» восходит к воззрениям ученых XIX века, которые были уверены, что абсолютные законы механики Ньютона дают ключ к расшифровке всех явлений природы. Широко известен афоризм великого французского астронома и математика Пьера Лапласа: «Дайте мне все начальные условия, и я предскажу будущее мира». Физики прошлого века видели в классической механике незыблемое основание для всей физики и даже всего естествознания. Как следствие такого мировоззрения в XIX веке распространилась и мысль о том, что в основном все уже открыто. Как ни странно, но новейшая физика, избавившись от многих заблуждений давних времен, эту самоуверенность сохранила в полной мере. Разумеется, эмоциональные основания тут имелись — вспомните феерические успехи квантовой механики 20-х годов. О царивших тогда настроениях и надеждах можно судить по словам В. Гейзенберга, сказанным им вскоре после получения Нобелевской премии: «В течение нескольких лет мы навели порядок в электродинамике. Теперь нам нужно еще несколько лет на атомные ядра, и с физикой будет покончено. Тогда мы сможем приступить к биологии». Примерно в то же горячее время Ни лье Бор, обогативший физику плодотворными понятиями квантовых скачков и принципа дополнительности, призывал к использованию идей дополнительности в физиологии и психологии, а генетические мутации предлагал рассматривать как квантовые скачки. Между тем можно ли все многообразие мира исчерпать квантовой механикой? ТЕОРЕМА ГЕДЕЛЯ Напомним, что еще Фридрих Энгельс писал о качественно различных и не сводимых одна к другой формах движения материи: механике, физике, химии, биологии и истории человеческого общества. Однако не надо забывать, что в конкретных науках философия является не более чем эвристическим методом (т. е. играет роль подсказки, а не самого ответа) и не может, конечно, заменить собой конкретно-научного исследования. Многие ученые-естественники также придерживались той точки зрения, что из фундаментальных законов физики не удастся чисто дедуктивно вывести все остальные явления природы. Прежде всего сам Эйнштейн как-то с грустью признал, что исходя из одних только основных принципов физики вряд ли удалось бы теоретически предсказать такое явление, как жизнь, если бы мы сами не являли «экспериментальный пример» этого явления. Профессор Лондонского университета Г. Бонди, анализируя в своей книге «Гипотезы и мифы в физической теории» логическую структуру научных теорий, пришел к выводу об абсолютной необходимости того, чтобы в любой теории оставалось место для новых, не известных до поры до времени фактов. По Бонди, «любая теория, претендующая объять все, должна немедленно погибнуть», так как она окажется бесполезно жесткой и неприспособленной для введения чего-то нового. Вот почему Г. Бонди никогда не верил в то, что Гейзенбергу удастся найти единое «мировое уравнение поля», в котором будет заключено все. П. Эренфест, долгие годы занимавшийся обоснованием статистических методов в термодинамике, еще в 20-х годах писал, что основные утверждения статистики не следуют из механики: «Это к настоящему времени неискорененное утверждение является целиком неосновательным». Вышеприведенные мысли Эйнштейна, Бонди, Эренфеста и аналогичные высказывания других ученых являются опять- таки качественными и обладают не более чем эвристической ценностью. К тому же в науке (в настоящей науке) никакие вопросы не решаются большинством голосов, хотя бы голосовали и нобелевские лауреаты. Чтобы всерьез отвергнуть или принять идею «физического фундаментализма», нужны математически строгие рассуждения. Обратимся к ним. Прежде всего остановимся на так называемой теореме о неполноте арифметики, опубликованной 25-летним австрийцем Куртом Гёделем в 1931 г. Смысл теоремы Гёделя состоит в том*, что метода дедукции (т. е. правил логики и математики) не хватает даже на то, чтобы вывести из конечного числа принципов все истинные утверждения о целых «числах, формулируемые на языке школьной алгебры. Конкретнее, для каждого мыслимого математического я Зыка арифметики существуют свойства целых чисел, в нем не выразимые.
В соответствии с теоремой Гёделя для порождения всех истинных высказываний о целых числах нужно бесконечно много новых идей. Следовательно, чисто дедуктивные средства имеют ограниченные возможности. Как указывает академик П. С. Новиков, результат Гёделя еще сильнее, поскольку им были указаны приемы построения неразрешимых проблем в любой аксиоматической теории. Каковы следствия теоремы Гёделя для теории познания? Как уже говорилось, успехи математизированных областей знания приводили многих глубоких мыслителей к надежде на существование нескольких фундаментальных законов, из которых все остальные истины могут быть выведены чисто теоретически. После работы Гёделя, как отметил профессор Ю. И. Манин, «мы можем быть уверены в беспочвенности таких надежд». Уж если нельзя чисто дедуктивно получить все свойства целых чисел, то и подавно нельзя получить чисто дедуктивно все свойства решений дифференциальных, операторных и других уравнений физики, записанных для систем, уровень сложности которых соответствует химической, геологической, биологической или какой-либо другой форме движения материи. Для любой области знания, как только она дорастает до уровня формализованной аксиоматической теории, может быть указан способ построения неразрешимых в ее рамках проблем. Поэтому, если кто-то утверждает, что такая-то область науки в принципе сводится к квантовой механике или квантовой теории поля, то этому человеку можно поверить, только если будут представлены математически строгие доказательства. Что же показывают исследования последних лет? ХИМИЯ НЕ СВОДИТСЯ К КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ! Рассмотрим какое-нибудь простейшее из нефизических явлений, например химическую реакцию между газообразными веществами. Скорость такой реакции описывается законом действующих масс, А этот закон дедуктивно выводится из знаменитого кинетического уравнения Больцмана. Для того чтобы доказать сводимость химических законов газообразного состояния к законам квантовой механики, необходимо дедуктивно вывести уравнение Больцмана из квантовой механики. На выполнение этой программы потребовалось почти 100 лет. Лишь в 1949 г. академику Н. Н. Боголюбову удалось построить цепочку уравнений, связывающую Ньютонову механику с классическим уравнением Больцмана. Аналогичная цепочка уравнений, связывающая уравнение Шрёдингера с квантовым уравнением Больцмана, была построена несколькими годами позднее — это сделали по боголюбовской методике сразу несколько групп теоретиков. Что же показывает анализ цепочек Боголюбова? Оказывается, из одной только механики (Ньютона или Шрёдингера) никак не удается получить уравнение Больцмана. Чтобы оборвать цепочку Боголюбова и оставить в ней лишь первое уравнение — уравнение Больцмана, необходимо еще привлечь некоторые немеханические предположения о начальном состоянии системы. Вспомним Лапласа: «Дайте мне все начальные условия...» Вот в недооценке роли начальных и граничных условий и кроется причина иллюзий сторонников «физического фундаментализма». Применяя язык кибернетики, можно сказать, что уравнения типа Больцмана описывают перераспределение некоторого ресурса между агрегатами соответствующей природы. Конкретная природа взаимодействующих частиц сказывается лишь на характере констант скорости или эффективных сечений (вероятностей) тех или иных взаимодействий. Константы скорости химических реакций можно в принципе дедуктивно вычислять из свойств электронов и атомных ядер с помощью законов квантовой механики. Ну а сечение реакции для не очень сложных молекул квантовая механика позволяет вычислять по крайней мере в принципе. Далее, эффективные сечения слипания капелек воды, по-видимому, можно дедуктивно вычислять из свойств молекул с помощью законов статистической физики, а коэффициенты прожорливости микроорганизмов, возможно, дедуктивно выводимы из свойств биополимеров с помощью законов химии. В этом-то смысле и можно говорить, что квантовая механика более фундаментальна, чем химия, а химия более фундаментальна, чем биология. Но глубоко ошибочно утверждать на основании этого, что биология целиком сводится к химии, а химия — к математическим задачам квантовой механики, ибо химия, биология отнюдь не могут быть полностью выражены одними только константами скорости, сечениями или другими, как принято выражаться, феноменологическими коэффициентами. Наиболее глубокие, нетривиальные истины в химии, геологии, биологии, общественных науках выражаются теми 52
или иными соотношениями и уравнениями, сам вид которых не следует из «более фундаментальных» областей знания. Для не очень сложных случаев из более фундаментальной теории могут быть в принципе дедуктивно получены только феноменологические коэффициенты менее фундаментальной теории. Более того, ниже будет показано, что для систем, уровень сложности которых превышает некоторый минимальный, оказывается невозможным и дедуктивное выведение феноменологических коэффициентов. . . Помимо теоремы Гёделя и работ Боголюбова можно привести еще одно математизированное доказательство принципиальной невозможности вывести дедуктивно из квантовых законов все остальные законы природы. Предположим, что мы намерены чисто теоретически рассчитать полную картину движения некоторого набора частиц, взаимодействующих между собой. Возникает вопрос, сколько времени и сколько бумаги (или машинной памяти) нужно израсходовать для такого расчета? Материальные затраты на расчет тем больше, чем больше частиц в наборе. Но нет ли какого-нибудь принципиального ограничения на материальные затраты и на продолжительность счета? Оказывается, есть. По современным данным в видимой части Вселенной содержится не более 1090 атомов, а время существования Вселенной в той форме, в которой мы ее наблюдаем, равно 1018 с. Таким образом, если даже всю Вселенную превратить в электронно- счетную машину, делающую 1 операцию за 10^17 с (столько времени требуется электрическому току, чтобы преодолеть расстояние, равное диаметру атома), то машина сделает за все время существования Вселенной не более 10' 5 операций, или будет иметь не более 10'25 ячеек памяти. Но такой памяти не хватит уже на то, чтобы записать с приемлемой точностью квантовомеханическую волновую функцию системы, состоящей из 1000 частиц. Правда, можно с самого начала не пытаться решать абсолютно точно уравнение Шрёдингера, а перейти к менее детализированному описанию. Однако и здесь при числе частиц больше 10 000 число уравнений становится больше числа атомов во Вселенной. Итак, 10 000 — это та критическая величина набора частиц, при превышении которой строгие и полные дедуктивные вычисления становятся невозможными по той причине, что не хватит атомов во Вселенной для ячеек памяти счетной машины. Химические же, геологические, биологические и социальные явления как раз протекают в системах, содержащих гораздо больше, чем 10 000 атомов. Но если принципиально нет возможности произвести полный дедуктивный анализ достаточно многочисленной системы атомов, то нет и никаких доказательств того, что все стороны поведения такой системы атомов могут быть выведены из законов, которыми управляется движение отдельных частиц. ЕЩЕ ПРИЧИНЫ Итак, химическая кинетика содержит фундаментальный закон действующих масс, эквивалентный предположению Больцмана о молекулярном хаосе или предположению Боголюбова о начальных условиях. Дальнейшее выяснение того, что более фундаментально — закон действующих масс, предположение Больцмана или предположение Боголюбова, уже не имеет большого смысла, поскольку согласно математической логике та или иная формализованная логическая система характеризуется, помимо прочего, числом независимых аксиом, а не тем, какое конкретно утверждение принято за аксиому, а какое — за теорему. Любую из теорем можно объявить аксиомой — просто тогда одна из прежних аксиом станет теоремой, все дело в удобстве, логичности и т. п. Таким образом, простейшая область химии — кинетика газофазных реакций — представляет собой логическую систему всей квантовой механики плюс еще что-то, принципиально к квантовой механике не сводящееся. Это «что-то», во-первых, термин «концентрация», во- вторых, некоторая аксиома типа закона действующих масс и затем бесчисленное множество новых определений, построений и теорем, которые появляются благодаря упомянутым добавкам к логической системе квантовой механики. Интересно, что в 1933 г. академик Н. Н. Семенов все в том же простейшем случае газофазных химических реакций выявил еще одну универсальную закономерность, не вытекающую из физики и не эквивалентную закону действующих масс. Прежде чем излагать идеи этой работы, договоримся о терминологии. Под механическим явлением, независимо от того, Ньютонова или квантовая механика имеется в виду, подразумевается такое явление, которое можно в принципе математически строго и полностью описать формально-логическим аппаратом соответствующей механики. Г 53
Так вот, Н. Н. Семенов обратил внимание на то, что, в отличие от механических систем, временная эволюция газа, в котором ^протекает химический процесс, в каждый данный момент времени существенно зависит от «истории» процесса. Конечно, в некотором смысле от своей истории зависит и чисто механический процесс. Одно и то же состояние механической системы может получаться разными путями. Но если уж данное состояние получилось, то дальнейшая судьба системы Однозначно определяется этим состоянием и не зависит от предыдущих состояний. При детализированном описании оказывается, что «качество» реагирующих веществ в смысле их реакционнеспособности меняется во времени по мере протекания реакции, а потому концентрации, взятые без их истории, не определяют скорости процесса. Семенов дал три эквивалентные формулировки найденного им фундаментального закона, но с точки зрения математической логики это разные выражения одной и той же аксиомы, которой помимо закона действующих масс надо пополнить логическую систему квантовой механики, чтобы получить химию. Н. Н. Семенов отмечает, что если химически реагирующую систему описывать непосредственно уравнениями второго закона Ньютона или уравнением движения Гамильтона, то, казалось бы, временную эволюцию химической системы, начиная с любого момента времени, удастся-таки предсказать без знания истории системы. Но не надо забывать, что химическая система _ это 1015, 1020, 1025,... атомов, т. е. гораздо больше 10 000, а потому, как уже показано, полные и строгие вычисления здесь оказываются принципиально невозможными. Настоящий математик скажет, что результат Н. Н. Семенова получен на «химическом уровне строгости». Что ж, возможно, понадобятся десятилетия работы многих исследователей, чтобы доказательство фундаментальности (т. е. несводимости к квантовой механике) выявленной Семеновым закономерности достигло строгости теоремы Гёделя. Но вряд ли будет отвергнут сам факт того, что химическая кинетика отличается от механики не только наличием фундаментального закона действующих масс,'но по крайней мере еще одним фундаментальным законом зависимости химического процесса от истории системы. Вообще поиски фундаментальных законов не только в химии, но и в близкой области неравновесной термодинамики ведутся до сих пор и далеко еще не закончены. Например, в неравновесной термодинамике известна так называемая флуктуационно-диссипационная теорема, позволяющая вычислять флуктуации в системе, приближающейся к равновесию. Долгое время считалось, что эта важная теорема не содержит ничего принципиально нового по сравнению с механикой, так как является в конечном счете следствием очевидного условия причинности [ R ( t ) V ( 0 ) ] =0, (t>0) где R — случайная сила, действующая на частицу; V@) — случайная скорость частицы в момент времени t=0; скобки означают усреднение, а нуль в правой части равенства выражает, казалось бы, очевидный факт отсутствия корреляций между случайной силой в данный момент времени t>0 и случайной скоростью частицы в предшествующий момент времени t=0. И вот совсем недавно, в 1978 году, физик-теоретик Б. Фельдергоф математически строго показал, что флуктуа- ционная теорема не может быть выведена из каких-либо более фундаментальных принципов и, следовательно, является вовсе не теоремой, а аксиомой, то есть некоторым фундаментальным принципом, которым статистическая механика системы многих частиц отличается от Ньютоновой или квантовой механики той же системы частиц. Таким образом, если в работе Фель- дергофа не содержится какой-либо скрытой ошибки, это означает, что неравновесный газ, даже при отсутствии в нем химических превращений, может быть полностью описан лишь в том случае, если квантовую механику пополнить, помимо аксиомы о молекулярном хаосе (по Больцману), еще второй аксиомой, эквивалентной нынешней флуктуа- ционно-диссипационной «теореме». ЧИСЛО ЕЩЕ НЕ ОТКРЫТЫХ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ЗАКОНОВ БЕСКОНЕЧНО Итак, тезис о несводимости к квантовой механике высших форм движения материи (начиная с химии) имеет несколько математически строгих доказательств, так что можно быть уверенным, что фундаментальные законы имеются не только в квантовой теории. Интересно, а каково число фундаментальных законов в природе? Может быть, действительно, на наших глазах физики вылавливают в микромире последние из еще 54
неизвестных фундаментальных законов природы, поскольку в других областях, можно думать, фундаментальные законы давно открыты (закон действующих масс — в химии, закон борьбы за существование — в биологии, законы стоимости и классовой борьбы — в общественных науках и т. д.). На основании теоремы Гёделя можно утверждать, что число фундаментальных законов природы бесконечно, и в этом смысле наши потомки никогда не останутся без интересной и захватывающей исследовательской работы. Наука в современном смысле существует всего около 300 лет. Это ничтожный- отрезок времени' по сравнению с теми миллионами лет, которые, надо надеяться, удастся прожить человечеству. Понятно поэтому, что во всех областях знания сделано очень мало, и далеко не ясно, какие из известных законов химии, геологии, биологии и т. д. являются фундаментальными, а какие нет. В химии, например, фундаментальный характер носят само явление химического элемента, закон действующих масс, явление катализа и т. д. Свои фундаментальные законы должны быть в геологии, ибо геология — это химия плюс еще что-то. И еще больше фундаментальных законов должно быть в биологии, ибо биология является комплексом наук об очень разнородных явлениях живой природы: биохимия клетки — это одно, физиология организма и медицина — совсем другое, популяционная динамика — совсем нечто новое, а мыслящий мозг — вообще что-то из ряда вон выходящее. Содержит ли каждая" из этих подобластей биологии свои фундаментальные законы? Несомненно. Так, законы популяционной динамики нечувствительны к конкретному строению и физиологии составляющих популяцию индивидов, но это и означает, что популяция имеет некоторые новые системные свойства, принципиально не выводимые из свойств индивидов (не будем, впрочем, забывать, что свойства индивидов определяют феноменологические коэффициенты тех или иных математических уравнений, описывающих поведение популяции^. Продолжим рассмотрение. Законы физиологии, например, млекопитающих нечувствительны к конкретному строению белков и других биополимеров, т. е. организм — это не просто сосуд с набором биохимических реакций, а еще что-то принципиально новое-, а именно некоторая система. Наконец, само явление жизни нечувствительно к конкретным химическим свойствам углерода, кислорода и т. д., ибо никем еще не доказано, что жизнь может существовать только на основе углерода и воды, а не на основе кремния и фтористого водорода, и притом именно на тех 20 аминокислотах и 4 пури- новых основаниях, которые почему-то распространены на планете Земля. Что же касается мыслящего мозга, то достижения кибернетики позволяют утверждать, что носителем мышления вовсе не обязан быть мозг млекопитающего, а может быть электронная схема соответствующей сложности, т. е. опять получаем нечувствительность мыслящей системы к конкретному строению своей основы. От природы основы существенно зависят лишь соответствующие феноменологические коэффициенты, так что, например, электронный мозг, если он будет создан, будет мыслить в миллионы и миллиарды раз быстрее мозга млекопитающего, а питаться будет электроэнергией, а не глюкозой. При образовании популяции из особей, организма из клеток, живых клеток из атомов важны какие-то системные отношения, не зависящие от деталей строения и конкретных свойств составных частей. Анализ различных уровней организации материи показывает, что чем выше форма движения материи, тем больше фундаментальных законов она содержит. Вытекающее из теоремы Гёделя следствие о бесконечности числа фундаментальных законов, по-видимому, и реализуется путем лавинообразного нарастания числа фундаментальных законов с ростом организации вещества.- Недаром столь сильное впечатление произвели в конце 40-х — начале 50-х годов законы кибернетики, открытые Н. Винером, Р. Эшби, А. Н. Колмогоровым. Законы кибернетики, иначе законы передачи — приема и хранения информации,, явно нетривиальны и не вытекают из законов микрофизики. Это и понятно, ибо передача и хранение информации возможны только в системах с памятью, а у элементарных частиц, ядер и атомов памяти быть не может в силу квантового -закона неразличимости микрочастиц. Лишь при определенных начальных и граничных условиях достаточно большие коллективы атомов образуют кристаллические или макромолекулярные системы, способные хранить информацию. Ну а о том, что начальные условия ни из какой механики не вытекают, мы уже говорили выше. Приведем в качестве примера систему телевизор — передатчик. Эта систе- 55
ма нечувствительна к конкретной природе своих составных элементов. Телевизор можно сделать и на механическом диске Нипкова, и на баллонных лампах, и на транзисторах, и на микромодулях. Это означает,, что какие-то коренные свойства системы телевизор — передатчик невыводимы дедуктивно из законов физики твердого тела ( и тем более из квантовой механики). Нужно еще что-то. Это «что-то» и описывает кибернетика. Критерий нечувствительности более высокой формы движения материи к конкретной природе своих микроскопических составляющих, видимо, может служить средством выявления новых фундаментальных законов в тех или иных явлениях. Не может быть и речи о том, чтобы законы экономики сводились к физике твердого тела или к химии тех материалов, из которых человеческое общество делает товары. То есть опять мы сталкиваемся с критерием нечувствительности более высокой формы движения материи к природе своих «микроскопических составляющих». (Напомним только такой показательный факт — роль денег в том или ином обществе могут исполнять и золото, и серебро, и соль, и зубы акулы и т. д.) Ученый мир интуитивно прекрасно чувствует фундаментальность открытий в любой области науки, не случайно за создание математической экономики В. Леонтьеву и Л. В. Канторовичу были присуждены Нобелевские премии. ПОХВАЛЬНОЕ СЛОВО ФИЗИКЕ Одно из нежелательных последствий необоснованной веры в отсутствие фундаментальных законов где-либо, кроме микрофизики, состоит в том, что талантливые молодые люди, желающие посвятить свою жизнь большому и непреходящему делу, устремляются в физику, и особенно в микрофизику. В результате этого, с одной стороны, оказываются обедненными талантами прочие науки, как история, психология, биология, химия и т. д., с другой стороны, в физике и микрофизике наблюдается «давка» талантливых и энергичных исследователей, вызванная тем, что число физических институтов не может расти бесконечно. При чтении статей Эйнштейна, Гей зенберга, Фейнмана и других выдающихся физиков не надо забывать, что все это писали люди, искренне и беспредельно преданные своему чрезвычайно интересному и важному делу — прокладыванию новых путей в микрофизике. Отсюда легко понять психологическую причину недооценки этими исследователями фундаментальности других областей знания. Но не следует забывать, что методология современной и теоретической, и экспериментальной физики, ее математический дух могут служить образцом для всех наук. Показательно, что в последние 50 лет выдающихся успехов в химии, биологии, истории, социологии, математической экономике добились именно исследователи, пришедшие туда из физики или математики. В наше время не стоит рассчитывать на открытие новых фундаментальных законов природы без творческого использования математики, без владения современными физическими знаниями и методами. ЧТО МОЖНО ПРОЧЕСТЬ О ЗАТРОНУТЫХ В СТАТЬЕ ПРОБЛЕМАХ Н. Семенов. К вспрссу с соотношении между физическими и химическими процессами.— Природа, 1978, № 2, с. 64. Р. П. Поплавский. Термодинамика информационных процессов. М., «Наука», 1981. Ю. И. Манин. Теорема Гёдепя.— Природа, 1975, № 12, с. 80. Г. А. Скоробогатов. Где искать фундаментальные законы природы.— В сб.: На перекрестках химии. Л.( изд-во ЛГУ, 1980. С. В. Мейен. Проблема редукционизма в биологии.— В кн.: Диалектика развития в природе и научном познании. M.f «Наука», 1978, с. 135—169. 56
Проблемы и методы современной науки Превращения под действием звука Доктор химических наук * М. А. МАРГУЛИС Общеизвестно, что некоторые химические превращения веществ вызываются нагреванием, повышением давления, с помощью катализаторов, действием света, различных видов ионизирующего излучения, электрических разрядов. Но мало кто знает, что весьма своеобразные и сложные химические реакции могут вызываться ультразвуком, хотя его химическое действие было открыто еще полвека назад. Лет 10—15 назад стали понятны основные особенности звуко- химических реакций, а сейчас звуко- химия наряду с фотохимией, радиационной химией и плазмохимией выделилась в самостоятельную область знания. УЛЬТРАЗВУК И ВЕЩЕСТВО При озвучивании на воздухе воды в ней образуются перекись водорода и окислы азота; озвучивание водных растворов вызывает окисление иодид-ионов, ионов фосфита и арсенита, восстановление ионов церия, перманганат-ионов. Под действием ультразвука в водных растворах протекают и многие необычные органические реакции, например: CI СН2СООН — НООС-(СН2J—СООН, СН3СООН + К -H2NCH2COOH. В чем может заключаться причина химической активности ультразвука? Известно, что ультразвук способствует диспергированию вещества, применяется для приготовления коллоидных растворов. Поэтому проще всего было предположить, что ультразвук действует на * молекулы таким же образом, каким он действует и на твердые частицы, то есть просто вызывает их механическое разрушение. Это ошибочное объяснение приходится порой слышать до сих пор, хотя частота обычно применяемого ультразвука (до Ю1 Гц) на много порядков меньше частот колебаний молекул и группировок атомов. Поэтому ультразвук не может вызывать в молекулах резонансных явлений и непосредственно способствовать их активации. Для понимания механизма химического действия ультразвука на вещество оказалось очень важным наблюдение, что в поле ультразвуковой волны возникают не только химические превращения, но и слабое свечение, так называемая сонолюминесценция. Такое свечение наблюдалось в воде и водных растворах, в органических жидкостях и даже в ртути. Причиной возникновения сонолюминесценции оказалась кавитация; кавитацией сейчас принято объяснять и химическую активность ультразвуковых волн. Термином «кавитация» обычно называют комплекс явлений, приводящих к образованию, росту и схлопыванию пузырьков в жидкости. Эти кавитационные пузырьки возникают в звуковом поле различных частот уже при небольшой интенсивности акустических колебаний (порядка 1 Вт'см' или менее). Звуковое (или ультразвуковое) поле вызывает в среде образование зон повышенного и пониженного давления (рис. 1). Так как жидкость практически несжимаема, то при экспериментально доступных звуковых давлениях в фазе сжатия с ней никаких существенных изменений не происходит. Но в фазе растяжения, при отрицательных звуковых давлениях, возможен разрыв жидкости, в результате чего образуются микроскопические пузырьки, заполнен- I Схема распространения гвумжой ко.шы: расстояние между соседними <»6.кк1ями сжатия (или р;к i ч женим) жидкие! и равно длине волны \. Эи> mi >шкенн<к- cikhmihui. зафиксированное ми простейшею случая плоской dei ушей волны, перечет лени в среде со скоростью, равной скорое i и т\ка \ 57
ные парами жидкости и растворенными в жидкости газами.* После расширения пузырек быстро сжимается (рис. 2), причем в процессе сжатия температура парогазовой смеси в пузырьке может достигать 10 000К, а давление — 10 000 атм. При этих сверхкритических параметрах граница раздела пузырька с жидкостью исчезает — кавитационный пузырек исчезает, или схлопывается. А так как парогазовая смесь в кавитационном пузырьке достигает параметров, характерных для низкотемпературной плазмы, происходит термическое возбуждение, ионизация и диссоциация молекул, проникающих в кавитационный пузырек на стадии его роста, что и сопровождается свечением — сонолюминесценцией (рис. 3). Впервые гипотезу о термическом механизме возбуждения звукохимических реакций и сонолюминесценции высказали в 1950 году английские физики Б. Э. Нолтинг и Э. А. Непайрас. Сейчас их гипотеза приобрела статут общепринятой теории, хотя и не может объяснить некоторых экспериментальных фактов, в связи с чем до сих пор обсуждаются и некоторые другие гипотезы. Например, можно упомянуть электрическую гипотезу возникновения сонолюминесценции и звукохимических реакций, выдвинутую еще в 1940 году Я. И. Френкелем. Согласно модели Френкеля, напряженность электрического поля Е в кавитационном пузырьке может достигать 600 В/см при концентрации свободных зарядов в жидкости ~ 1018 см ; однако в действительности для чистой воды последняя величина завышена в 104 раз, и поэтому Е не может превышать 6 В/см (а для различных органических жидкостей и того меньше), чего явно недостаточно для электрического пробоя. Другие электрические гипотезы, предложенные для объяснения химического и физико-химического действия ультразвуковых волн, тоже слабо разработаны и не могут объяснить многих экспериментальных фактов. Существует гипотеза, согласно которой свечение при кавитации может быть аналогичным процессу триболюми- 1 Rm ® Рост и схлонывлние кавитациоииого пузырька в жидкости. В отрицательной фазе шукового давления радиус нузырьнл R цостаточио медленно возрастает, а *атем иод деи\|вием массы окружающей жидкисги радк^с быстро уменьшается до минимальной величины Rm с непрерывно возрастающей скоростью, причем на последнем этапе скорость стенки пузырька может в принципе превышать скорость звука 3 Схема, иллюстрирующая изменение фазы звукового давления Р. интенсивности сонолюминесценции I и вредней концентрации свободных радикалов [CJ в кавитационном пузырьке со временем t (Т0— период ультразвуковых колебаний). Моменты «высвечивания» и генерирования свободных радикалов совпадают с минимальным размером кавитациоиных пузырьков I I I I I Прочность реальных жидкостей на разрыв ны несколько порядков ниже теоретической, что вызвано присутствием в них микроскопических неоднородностей, микропузырьков и т. д., служащих зародышами кавитации. Поэтому в большинстве случаев при возникновении кавитации происходит не разрыв жидкой фазы, а рост уже имеющихся микроэародышей, число которых растет затем лавинообразно. [С]| h-Yo-Ч 58
несценции (свечению, возникающему, например, при механическом растирании кристаллов). Еще одна гипотеза объясняет сонолюминесценцию пульсацией кавитационных пузырьков... Существует еще немало и иных гипотез химического и физико-химического действия ультразвука, а обилие гипотез обычно указывает на сложность и недостаточную изученность явлений, которые они призваны объяснить. Заметим лишь, что как бы то ни было, но теори я Нолтинга — Непайраса в настоящее время представляется наиболее разработанной и непротиворечивой. В ДЕБРЯХ ЗВУКОХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В 1947 году французские исследователи Р. Прюдом и П. Грабарь предположили, что действие ультразвука в водных растворах носит косвенный характер. А имэнно что сначала под действием ультразвука вода расщепляется на радикалы Н и НО', которые затем реагируют с растворенными веществами. В случае, если действию ультразвуковых волн подвергаются водные растворы упомянутых в начале статьи неорганических веществ, не обладающих достаточно высокой летучестью, внутри ка- витационного пузырька оказываются всего два компонента: пары воды и растворенный в воде газ (например, воздух). При достижении плазменных температур молекулы воды переходят в возбужденное состояние и диссоциируют на радикалы: н2о-^н2о* -*н- + но-, которые частично рекомбинируют: Н' + H-vH„ НО' + НО—* НХ>2, н- + но- ~* н2о. После схлопывания кавитационного пузырька радикалы и продукты их рекомбинации попадают в раствор и реагируют с растворенным веществом (рис. 4). 1 Рассмотрим в качестве примера реакции, протекающие под действием ультразвука в водном растворе Ce(S04J. Радикалы Н'. и НО' реагируют с Се +: Н- + Се4+~ - Се3+ + Н + , НО' + Се3 + -^ Се4+ + ОН-. А перекись водорода (продукт рекомбинации) восстанавливает. Се +: Н202 + Се 4 + - 2Се з + + 2Н+ + О., Это и есть суммарный наблюдаемый результат звукохими ческой реакции. С органическими веществами радикалы Н' и НО' вступают в разнообразные сложные взаимодействия, результат которых во многом определяется присутствующим в системе газом. Например, в атмосфере инертных газов чаще всего происходит дегидрирование с последующей димеризацией: RH-f-H-^ R"+H2, RH-f-HO*-^ R"+H2Of r + r ^R,,. А в присутствии кислорода идет окисление по радикально-цепному механизму: R- + 02 -R02f R02 + RH-^ROOH + R\ R + 02-^R02 и т. д. Все эти реакции во многом сходны с радиационно-химическими. Однако в отличие от радиолиза, при воздействии ультразвука наблюдается значительная разница в выходе продуктов реакции даже в зависимости от того, каким инертным газом насыщен раствор. Например, в атмосфере аргона скорость многих звукохимических реакций приблизительно в 7 раз выше, чем в атмосфере гелия, а азот в этом случае вообще оказывается активным компонентом реакционной смеси. Распределение в кавитациоином пузырьке и прилегающем к нему объеме жидкости концентрации свободных радикалов [С]. температуры Т, давления Р и концентрации вещества [S|: a — в момент окончания схлопывания пушрька, б — спустя некоторое время после схлопывания Rm Rm 59
Природа эффекта «сенсибилизации» звукохими чески х реакций благородными газами долгое время оставалась неясной. Для объяснения этого эффекта выдвигались самые разнообразные умозрительные гипотезы: указывалось на способность аргона, в отличие от гелия, давать кристаллогидраты; на различие теплопроводностей этих инертных газов и т. д. Лишь недавно автору настоящей статьи удалось объяснить эффект «сенсибилизации» на основе экспериментального исследования первичных и вторичных элементарных процессов в ка- витационном пузырьке. Выяснилось, что в кавитационном пузырьке при высокой температуре способны возникать электронно-возбужденные частицы Не*, Аг*, Кг* и других инертных газов, передающие энергию возбуждения молекулам воды, которая затем и распадается на радикалы: Аг* + НгО—*Аг + Н20*, н.о*-чнч-он\ У аргона потенциал возбуждения значительно ниже, чем у гелия; поэтому-то эти газы и влияют по-разному на скорость звукохимических реакций. Иначе говоря, в момент схлопывания кавитационного пузырька первичные элементарные процессы во многом сходны с плазмохимическими реакциями, радиолизом Уазов и т. д. На этой стадии все присутствующие в пузырьке газы оказываются активными. Но после схлопывания и остывания пузырька реакции, протекающие в жидкой фазе, оказываются сходными с радиационно- химическими. А вообще все известные звукохими- ческие реакции можно разделить на пять типов. 1. Окислительно-восстановительные реакции, которые идут в жидкой фазе между растворенными веществами и продуктами ультразвукового расщепления молекул воды, образующимися в кавитационных пузырьках и переходящими в раствор после их схлопывания. 2. Реакции между растворенными газами и веществами с высокой упругостью пара, происходящие внутри кавитационных пузырьков и не способные идти в жидкой фазе Под действием продуктов расщепления молекул воды (например, в воде, насыщенной воздухом, образуются NO и N02; в присутствии смеси N2 + Н2 получается аммиак, в присутствии CH4+N2 получаются HCN и Н2 и т. д.). 3. Цепные реакции в растворе, которые инициируются не первичными продуктами звукохимического расщепления воды, а каким-либо другим веществом, присутствующим в системе. Например, около 15 лет назад были открыты цепные звукохимические реакции цис- транс-изомеризации малеиновой кислоты в фумаровую в присутствии каталитических количеств брома или ал кил- бромида. Так как фумаровая кислота и ее эфиры значительно меньше растворимы в воде, чем малеиновая, образующиеся транс-изомеры выпадают из озвучиваемого раствора в виде мелких белых кристалликов уже после 2—3 минут воздействия ультразвука. 4. Реакции с участием макромолекул — например, деструкция молекул полимеров и инициированная ею полимеризация или сополимеризация. Для этих реакций важны не только кавита- ционные процессы и связанные с ними ударные волны, но и механические силы, возникающие при прохождении ультразвука через раствор полимера и разрушающие макромолекулы. Эти реакции близки по своей природе классическим механохимическим процессам, протекающим в твердых телах. 5. Инициирование взрыва жидких и твердых взрывчатых веществ (например, тетранитрометана, Nl3, NCI3 и других); в этом случае весьма важно образование ударных волн, локальных высоких температур и кумулятивных струй, возникающих при схлопывании кавитационных пузырьков. Известны также некоторые химические эффекты, вызываемые действием ультразвука на неводные среды. УЛЬТРАЗВУКИ ВОКРУГ НАС Мы очень часто сталкиваемся со звуко- химическими эффектами, однако не подозреваем об этом подобно одному из мольеровских героев, который не знал, что всю жизнь говорит прозой. Действительно, в природе существует множество источников акустических колебаний достаточно большой интенсивности, способных вызывать кавитацию: водопады и морские волны, землетрясения и моретрясения... Эти колебания наряду с другими физическими факторами, способными воздействовать на вещество (ультрафиолетовым излучением, радиоактивным распадом, электрическими разрядами), вероятно, могли служить источником энергии при синтезе органических веществ для построения простейших живых организмов на первоначальном этапе существования нашей планеты. Кавитация возникает не только под действием ультразвука, но и при работе различных гидравлических машин: насосов, турбин и т. д. Эрозионные разрушения, которые наносят большой ущерб многим техническим конструкциям, 60
по-видимому, частично связаны не только с чисто механическими, но и со звукохимическими эффектами. Ультразвук широко используют в пищевой и фармацевтической промышленности; поэтому следовало бы учитывать, что при ультразвуковой обработке на воздухе молока, вин, жиров и других пищевых продуктов, а также лекарственных препаратов в них могут возникать азотистая кислота и перекись водорода. Ультразвуковые волны широко используют в биологии и медицине. Ультразвук весьма эффективно разрушает многие болезнетворные бактерии и споры, уничтожает опухолевые клетки и даже будто бы разрушает образующиеся в почках камни без оперативного вмешательства. Ультразвуковые волны широко применяют в качестве мощного терапевтического средства, в хирургии, для диагностики и визуализации внутренних органов и т. д. Так как ультразвук представляется гораздо более мягким физическим воздействием, чем рентгеновское излучение, его все чаще используют в акушерской практике. Однако сколь ни привлекательны для медицины новые методы биолокации или ультразвуковой голографии, их внедрению в медицину должны сопутствовать широкие исследования допустимых доз и интенсивностей акустиче-- ских воздействий на организм, так как есть основания считать, что возникновение кавитации и резонансных пульсаций пузырьков в живых клетках может происходить уже при малых интен- сивностях ультразвука. Возникновение кавитации в клетках должно сопровождаться образованием свободных радикалов и их последующими реакциями как друг с другом, так и с биологическими структурами; нельзя сбрасывать со счетов и возможное влияние на биологические объекты вторичных продуктов звукохимиче- ских превращений. Ведь расчет показывает, что в результате пульсации и схлопывания всего лишь одного кавита- ционного пузырька на частоте 1 МГц за одну секунду в клетке образуется около 3 • 10е пар радикалов (главным образом НО' и НО^>), приблизительно 10 атомов N, а также ~ 3 • 108 молекул Н202 и 6 • 107 молекул HN02! И хотя число некоторых весьма важных макромолекул, содержащихся в одной клетке (например, ДНК, ферментов), исчисляется единицами, взаимодействие с ними радикалов, Н202 и HN02 при определенных условиях может оказаться достаточно вероятным процессом, способным приводить к пока непредсказуемым последствиям. Заметим, что в биологических объектах возможна также звукохимическая деструкция макромолекул и их последующая полимеризация, которые могут происходить и в докавитационном режиме. Конечно, из этого не следует, что ультразвук не стоит применять в медицине. Но нужно искать способы, позволяющие сводить к минимуму все возможные нежелательные последствия химического действия ультразвука. Тут можно предложить несколько, видимо, достаточно эффективных приемов. Например, целесообразно использовать не непрерывное ультразвуковое облучение, а воздействие импульсами ультразвука, следующими друг за другом с интервалами, превышающими время жизни образующегося осколочного кавитационного зародыша. Результаты исследования звуко- химических реакций в атмосфере благородных газов позволяют предложить и такой путь: перед проведением диагностических процедур или операций с применением ультразвука пациенту целесообразно дать для дыхания воздух, в котором азот заменен гелием: в присутствии гелия химико-акустический к. п. д. значительно меньше, чем в присутствии азота, и кроме того, исключается возможность образования атомов N, а также молекул HNO3 и HNO, Ультразвуковые волны служат мощным инструментом для исследования структуры жидкостей, изучения быстро протекающих химических и физико-химических процессов в веществе при высоких температурах и давлениях. Быстрая «закалка» продуктов реакции, комнатная температура среды, простота экспериментальной методики несомненно заинтересуют исследователей, работающих в смежных областях физической химии, физики, биологии. И хотя некоторые теоретические проблемы звукохимии еще ждут своего решения, многие результаты, полученные в лаборатории, уже могут использоваться и на практике. ЧТО ЧИТАТЬ О ЗВУКОХИМИИ И. Е. Эльпинер. Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие. М., Физ- матгиз, 1963. М. А. Маргулис. Сснслюминесценция и ультразвуковые химические реакции. Акустический журнал, 1969, т. 15. с. 153—173; О механизме ультразвуковых химических реакций. Журнал физической химии, 1969, т. 43, с. 1935^-1950; Современные представления о природе звукохимических реакции. Журнал физической химии, 1976, т. 50, с. 1—18. \ 61
gfl&wjpK?' Экономика,* производств Яркий свет галогенной фары О йодных лампах «Химия и жизнь» уже рассказывала A970, № 6). Напомним вкратце, что это такое. Обычные лампы накаливания из-за испарения вольфрама со спирали и осаждения его на стенках колбы со временем «чернеют» изнутри, и интенсивность их света резко падает. Иное дело галоидные источники света. В смесь инертных газов, которой заполнена лампа, добавляют иод. Пары вольфрама, достигая холодных стенок, не осаждаются на них, а соединяются с молекулами иода, образуя иодид вольфрама. Когда молекулы иод и да попадают на раскаленную спираль, они разлагаются, вольфрам осаждается на спирали, а молекулы иода рассеиваются по всей колбе, вновь добираются до холодных стенок и там опять связывают улетевший со спирали вольфрам. Лампы, работающие по такому регенеративному галогенному циклу, дают не изменяющийся во времени световой поток. Есть у них и другие важные преимущест- Так освещают дорогу обычные (а) и галогенные (б) фары. На верхнем рисунке — ближний свет, на нижнем — дальний 25 м 50 м 75 м 85 м б 25 м 50 м 75 м 85 м 100 м 200 м 250 м 300 м 330 м 62
ва: более высокий к. п. д., большая яркость, надежная работа при значительных колебаниях напряжения в цепи. Более чем десятилетней давности статья заканчивалась, однако, не очень оптимистичным прогнозом: пока йодные лампы слишком дороги и потому вряд ли найдут в скором времени достаточно широкое применение. За прошедшие годы галогенные лампы существенно не подешевели, однако их применение непрерывно расширяется, в первую очередь там, где недостаточное освещение может привести к потерям, неизмеримо большим, чем дополнительные затраты на галогенные лампы. Автомобильный транспорт — одна из таких областей. Ведь безопасность дорожного движения вечером и ночью во многом зависит от освещения дороги. В семидесятые годы у нас появились противоту манные фары с галогенными лампами для КамАЗов и других грузовиков, а вслед за этим и для легковых автомобилей. Часть грузовиков была оснащена фарами-прожекторами. Несколько лет эксплуатации подтвердили существенные преимущества галогенного освещения. Фары с обычными лампами позволяют при движении автомобиля с ближним светом отчетливо видеть дорожные знаки, обочину, километровые столбы и другие предметы на правой стороне дороги не дальше 50—60 метров. А фары с галогенными лампами увеличивают видимость до 70—80 м. При этом освещенный участок трассы не только длиннее, но и шире, дорога освещена ярче, очертания предметов четче и контрастнее. В режиме дальнего света несколько возрастает ширина освещенной полосы, но особенно значительно (на 30%) увеличивается ее длина. В общем, сила света галогенных фар в направлении дороги и обочин'в полтора- два раза выше силы света фар обычных. В результате значительно возрастает безопасность движения ночью. И рассуждать здесь о дороговизне йодных ламп вряд ли уместно. Впрочем, если уж говорить об экономике автомобильного транспорта, нельзя обойти .■ одно важное обстоятельство. Чем лучше видимость, освещенность дороги, тем выше скорость (разумеется, в рамках правил, в пределах требований безопасности движения), а скорость перевозок — важный экономический фактор: любой груз выгоднее доставить побыстрей. Нельзя не сказать о том, что мощный световой поток галогенной лампы сильнее ослепляет водителей встречных машин. Правда, на автострадах с хорошим, ровным покрытием эффект не столь заметен. Зато на плохих дорогах (а их у нас, что греха таить, еще немало) это представляет уже определенную опасность: из-за неровностей дороги чрезмерно яркий луч как бы рыщет по встречной полосе, бьет в глаза, ослепляет. То же самое происходит даже при незначительной @,5—1 %) разрегулировке галогенных фар. Поэтому на новых легковых автомобилях (ГАЗ-3102, «Москвич-2141», ВАЗ-2105, ВАЗ-2108 и других), на которых установлены прямоугольные фары с галогенными лампами Н4, предусмотрены специальные устройства, корректирующие угол наклона фар в зависимости от нагрузки. Конечно, владельцам машин более старых моделей тоже хочется ездить по хорошо освещенной дороге. Однако для галогенных ламп нужны специальные фары — в стандартной фаре заменить обычную лампу на галогенную нельзя: свет будет не просто ярким, а слепящим. Но на автомобилях с четырьмя фарами (ВАЗ-2103, ВАЗ-2106), в которых источники ближнего и дальнего света разделены, в фары дальнего света уже сейчас разрешено устанавливать галогенные лампы. Для этого выпускаются галогенные лампы Н1 (АКГ 12-55) со специальным патроном. Хорошо, когда ночью видно как днем. Но водитель, который мчит по ночной дороге, освещая ее яркими галогенными фарами, ни на минуту не должен забывать о встречных машинах. За 250— 300 метров до встречи непременно переключите свет с дальнего на ближний и сбросьте скорость. Г. АНДРЕЕВА По материалам журнала «Автомобильный транспорт» 63
Технологи, внимание! Магнитная обработка — есть новые результаты Государственный научно-исследовательский институт горнохимического сырья, Во- скресенское производственное объединение «Минудоб- рения». Магнитная обработка технологической воды, поступающей на отмывку еульфо- угля от кислоты, позволила сократить время промывки на 15% и снизить расход воды на 70 тыс. кубометров в год. Харьковский научно-исследовательский институт основной химии. Установленные на Крымском содовом заводе магнитные аппараты ускорили осаждение гидроокиси магния, в 1,5—2 раза уменьшили потери рассола с осадком. На Ленинском горнохк- мическом заводе скорость фильтрации белой сажи и бикарбоната натрия увеличилась в 1,5 раз, значительно снизился расход энергии. Челябинский филиал научно- исследовательского института неорганических пигментов. Сумское производственное объединение «Хим- пром». Магнитная обработка растворов применена в процессе регенерации загрязненной серной кислоты. Осаждение шлама ускорилось в 2—4 раза, скорость фильтрации возросла в 1,5—2 раза, потери кислоты уменьшились на 2—3%. Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института /4 |4лургии, Государственный научно - исследовательский институт горнохи мического сырья. На опытной флотационной фабрике объединения «Уралкалий» проведены испытания флотационного обогащения сильвинита с применением магнитной обработки насыщенных растворов KCI — NaCl. Без магнитного воздействия извлечение KCI в концентрат достигало 90—95%. При определенных значениях напряженности магнитного поля и времени омагничивания удалось извлечь дополнительно 1,4% хлористого калия. Омагничивание водно-содовых закалочных растворов изменяет структуру солевых отложений на поверхности стальных шариков (верхние фото: слева — без магнитной обработки, справа — после омагничивания). На нижних снимках — структура поверхности стальных шариков, закаленных в обычных водно-содовых растворах (слева) и в омагничеиных. Площадь темных включений троостита (мягкие участки) при омагничивании закалочной среды уменьшается впятеро. На фото справа преобладает характерная мартенситовая структура Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности. Для уменьшения отложения солей в подъемных трубах эксплуатационных скважин обводненная нефть и пластовые воды подвергаются обработке в магнитном поле. Устройства для омагничивания установлены более чем на 90 скважинах. Отложение солей уменьшилось на 82—97%, содержание окиси железа в воде — на 35—40%. Омагниченная пластовая вода оказалась пригодной для охлаждения компрессоров и для закачки в истощенные пласты. Это позволило сократить забор морской воды, который достигал 3,5 млн. кубометров в год на одну нефтегазодобывающую установку. Днепродзержинский индустриальный институт. На коксохимических заводах из над- смольной воды и смол экстрагируют германий — переводят его в таниногермание- вый комплекс, из которого в виде пасты осаждают двуокись германия. Получение пасты —длительный процесс, который идет от полутора до 3—4 суток. После омагничивания раствора комплекса осаждение занимает всего 4—5 часов. 64
Всесоюзный научно-исследовательский и конструктор- ско-технологический институт подшипниковой промышленности Для закалки шариков из стали ШХ15 использованы омагниченные водно- содовые растворы. При этом изменился характер солевых осадков на металле и кинетика их охлаждения. В результате количество и глубина трооститовых участков (мягких пятен) на поверхности стали уменьшилось в пять раз. Шарики стали значительно прочнее. Новый метод закалки внедрен на четырех ГПЗ. Ульяновский политехниче- кий институт. Подвергнутые магнитной активации сма- зочно-охлаждающие жидкости, которые применяются в металлообработке, позволяют в 1,8 раза снизить расход алмазов при шлифовании деталей из титановых сплавов, повысить качество изделий. Саратовская ГРЭС. Ма гнит- ная обработка подпиточной воды в системе с открытым водозабором применяется на электростанции с 1964 г. В настоящее время на предприятиях Саратовской энергосистемы магнитной обработке подвергаются 4,5 млн. кубометров воды в год. Себестоимость тонны омагни- ченной воды 3 копейки, обработанной химическими способами — 23 копейки. Дальневосточный технический институт рыбной промышленности. При магнитной обработке дистиллята, который используется в судовых парогенераторах, скорость коррозии котлов, пароперегревателей и экономайзеров снижается вдвое. Магнитная водоподготовка испытана на одном из котлов судна «Е. Никишин», намечено использовать ее на всех судах этой серии. Харьковский институт инженеров коммунального хозяйства. Активация в магнитном поле растворов коагулянта (сернокислого алюминия), применяемого для осветления воды, позволяет на 25—40% снизить расход реагентов, на 25—30% уменьшить себестоимость 3 «Химия и жизнь» N9 \2 осветленной воды, улучшить ее качество. Магнитная активация раствора сернокислого алюминия успешно испытана на очистных сооружениях городского водопровода в Черкассах; этот метод предполагает использовать на городских очистных сооружениях Днепропетровска, Краматорска, Харькова. Харьковский институт радиоэлектроники. При затворении бетона омагниченной водой его прочность возрастает на 1В,5%. Это подтверждено двухлетними испытаниями на заводе железобетонных изделий Светлоярского объединения «Днепроэнерго- стройи ндустри я». Ленинградский институт киноинженеров. Промывка кинопленки омагниченной водой испытана на Ленинградской кинокопировальной фабрике. Время промывки (по сравнению с промывкой обычной водой) уменьшилось вдвое, расход воды — в 7 раз, количество остаточного тиосульфата (после фиксирования) — втрое. Дагестанское производственное объединение «Дагагро- винпром». Государственный научно - исследовательский институт горнохимического сырья. В лабораторных и производственных условиях показана возможность ускорить с помощью магнитной обработки осветление вина и сусла. Скорость осветления возрастает в 2—2,5 раза, в 1,2—1,5 раза уменьшается мутность сусла. При дегустации «омагниченные» опытные вина на 0,25—0,3 балла превосходили контрольные. Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации. С 1971 г. проводятся исследования' применения омагниченной воды для орошения. При поливе омагниченной водой массовые всходы яровой пшеницы появлялись на 1 — 3 дня раньше обычного, ускорялись и другие фазы развития растений. Анализы показали, что магнитная обработка снижает щелочность почвы и минеральные удобрения легче переходят в усвояемые формы. В 1980 г. в колхозе имени XIX парт- съезда Энгельсского района Саратовской области на площади 100 га были проведены производственные опыты по поливу яровой пшеницы «Сара товская-52». Магнитные аппараты устанавливались на дождевальные машины «Фрегат». На участках, политых необработанной водой, урожай составил 26,6 ц/га, при поливе омагниченной водой — 31,3 ц/га. Азербайджанский научно- исследовательский институт гидротехники и мелиорации. При поливе делянок морской водой A4 мг/л солей), прошедшей магнитную обработку, урожай томатов увеличился на 44,6%, зеленой массы сорго — на 19,4 %. При поливе пресной омагниченной водой эффект не столь значителен, хотя и вполне заметен: прибавка урожая томатов 11,4%, сорго — 10,4%. Воронежский трест «Птицепром», Воронежский сельскохозяйственный институт. На двух птицефабриках исследовано биостимулирую- щее воздействие омагниченной воды на продуктивность птицы: в одной половине каждого цеха куры получали для питья обычную воду, в другой — омагниченную. За два года обследовано 48 тысяч кур. В среднем яйценоскость опытных птиц по сравнению с контрольными возросла на 6—7%. Московский чугунолитейный завод имени Войкова. С 1965 г. производство проти- вонакипных магнитных устройств возросло с 800 до 45 000 в год. Всего за это время завод выпустил около 400 тыс. аппаратов. Чебоксарский завод «Энергозапчасть». Выпуск крупных магнитных аппаратов достиг 5000 в год. По материалам IV Всесоюзного совещания по магнитной обработке водных систем 65
Что делать с яблочной кожурой? Вопрос может показаться пустяковым, не стоящим внимания, — подумаешь, кожура, сколько ее там на яблоке... На одном, что и говорить, немного. А на ста тысячах? А на миллионе? Яблоко в нашей стране (и не только в нашей) — самый распространённый фрукт: на его долю приходится около 4/5 общего урожая плодов. Ежегодный сбор яблок исчисляется действительно миллионами, и не штук, а тонн. То, что сразу съедается, с кожурой или без, нас сейчас не волнует. Но значительная часть яблок направляется на переработку. А специалисты считают, что при промышленной переработке яблок в виде отхо- 1Дрв теряется до 12% — Зне по чьему-то умыслу или недосмотру, а по той простой причине, что эти проценты малосъедобны. И когда консервный завод работает на полную мощность, неизбежно скапливаются яблочные очистки, семечки, выжимки. Как использовать их наиболее рационально, как извлечь из богатых плодов максимум того, что они могут дать? «Химия и жизнь» уже рассказывала о том, как из яблочных выжимок, оставшихся после приготовления сока, готовят порошок, которым можно обогащать кондитерские изделия и заменять сахар в диетическом питании A980, № 12). Но сок — не единственный яблочный продукт, а порошок — лишь один из вариантов. Есть и другие предложения. Например, выращивать на обработанных яблочных выжимках определенные расы дрожжей, с тем чтобы получать из биомассы смесь аминокислот, пригодных для улучшения аминокислотного состава пищи. ложно, так и будут поступать когда-нибудь. А сейчас вернемся к я&- ■7 похоже, тоЯф^нашли применение. Многие популярные продукты питания, такие, как джем, пастила, мармелад, яблочное пюре, а также различные фруктовые консервы для детей и тех, кто на диете, нельзя готовить из неочищенных яблок. Хорош будет, к примеру, мармелад, если придется выплевывать шкурки... А в Болгарии из очищенных плодов делают, по традиции почти все консервы, в особенности компоты. Наверное, поэтому болгарские специалисты и взялись за изучение яблочной кожуры, стали разрабатывать способы ее утилизации. Тонкая, но довольно прочная пленка, обычно матовая от покрывающего ее воскового налета, была подвергнута тщательному анализу в Институте плодоводства. При этом выяснились любопытные факты. Например: в яблочной кожице до 30% восков (если считать на сухое вещество), и рас-
пределяются эти проценты примерно пополам: одна половина приходится на высокомолекулярные алифатические соединения, другая — это ур- соловая кислота. Первых, алифатических соединений и в обычном воске хватает, но второй ингредиент... Урсоловая кислота, полициклический терпен с *> брутто-формулой CS0H4eO3l привлекает все большее внимание фармакологов. Это вещество отличается активным биологическим действием, стимулирует деятельность сердца, проявляет противовирусные и противовоспалительные свойства. В общем, продукт по меньшей мере перспективный. Добыть урсоловую кислоту из яблочной кожуры не так уж сложно. Очистки, скопившиеся на консервных заводах, высушивают, а затем подвергают экстракции спиртом в аппаратах Соке лета, на что уходит около 6 часов. В раствор переходят при этом, помимо урсо- ловой кислоты, вещества, придающие яблокам характерный аромат. Потом спирт отгоняют в вакууме при небольшом нагревании, и в аппаратах остается вязкая зелено- коричневая масса с ощутимым яблочным запахом. Ее смешивают с двухкратным количеством воды, и тогда в раствор переходят все вещества, кроме урсоловой кислоты, — она нерастворима в воде. Итак, после вакуум- фильтра в распоряжении исследователей оказывались два в высшей степени полезных продукта. Во-первых, сырая урсоловая кислота (а очистить ее перекристаллизацией в эфире совсем просто). Во-вторых, фильтрат с характерным и весьма стойким ароматом яблок. Этот фильтрат тоже был проанализирован. В нем найдены бутил-, амил- и гексилацетаты, пентанол и гексенол; впрочем, большинство веществ пока, к сожалению, не идентифицировано. Но главное все же не в составе, а в приятном запахе. Как сообщает журнал «Прикладная биохимия и микробиология» A981, № 1), авторы исследования предлагают использовать душистый фильтрат в пищевой промышленности взамен синтетических композиций, имитирующих запах яблок. Наверное, они правы: натуральный продукт, и аромат не поддельный... Как видите, дело идет к тому, что в яблоках скоро и вовсе не останется бесполезных составляющих. Разве что «хвостик». Но, может быть, и в нем найдется что-нибудь полезное, если поискать хорошенько? Г. ВАЛУЕВА
вие по жаре нагреванием бочек на суше. Для этого вино оставляли на площадках или на крыше, где оно нагревалось под солнцем — самое большее до 45°С. К тому же случались резкие колебания температуры, что, по мнению виноделов, плохо сказывается на качестве вина. Вот почему виноделы предпочли искусственное нагревание. На острове Мадейра вино стали помещать в особые камеры, называемые «эсту- фа», — двухэтажные каменные строения с толстыми стенами, служащими тепловой изоляцией. В эстуфе — несколько камер, и в каждой своя температура, от 30 до 70°С. Обогревают их паром или обычными печами; качество вина прямо зависит от степени нагревания и его длительности. Бочки с вином ставят в эс туфах в три яруса. В верхних доньях просверливают отверстия, чтобы воздух мог выходить наружу при повышении температуры. Последующая выдержка в подвалах обязательна, без нее у мадеры не будет характерного вкуса. Мадера по-белорусски Хорошее вино в умеренном количестве, употребленное здоровым человеком, вряд ли вызовет возражения даже у врача-диетолога. Мадера с ее оригинальным вкусом и ароматом — это хорошее вино. Обработка вин нагреванием применяется в виноделии издавна. Многие исследователи рекомендуют ее для пастеризации и сохранения прозрачности, для ускорения созревания и улучшения вкуса. А некоторые десертные крепкие вина — мадеру, портвейн, марсалу — без нагревания не получить вовсе. Мадера — топоним; впервые такое вино стали делать на принадлежащем Португалии острове Мадейра у северо-западных берегов Африки. Технология складывалась и улучшалась эмпирически, и значительную роль тут сыграли негоцианты, торговавшие вином со странами тропического пояса. История вкратце такова. Вино, которое перевозили на верхней палубе корабля в дубовых бочках, под действием тропического солнца приобретало вскоре резкий вкус и неприятный запах. Это вино не находило сбыта и возвращалось обратно, в те края, где оно было изготовлено. Купцы помечали бочки «из Индии» и сдавали местным виноторговцам, чтобы хоть как-то компенсировать убытки. А потом было замечено вот что: после выдержки в подвалах вино неожиданно улучшалось. Исчезали неприятные вкус и запах, более того, становились своеобразными и довольно приятными. У такого вина появились ценители, и ради них бочки и впрямь стали возить в Индию и обратно... Понятно, что подобные экскурсии обходились недешево. И вскоре какому-то вииоделу, чье имя осталось неизвестным, пришла в голову идея: заменить путешест- 68
Процедура нагревания требует не часов и даже не дней. Ординарные виноматериалы выдерживают при 60—65е С три месяца; среднего качества — при 50—55°С четыре- пять месяцев; высшего качества — при 40—45° С несколько лет в бочках. Полуфабрикаты разного возраста и качества купажируют, то есть смешивают в надлежащей пропорции, и доводят до кондиций по спирту и сахару. Виноделы считают, что в формировании мадеры большую роль играет дубовая бочка: вещества, извлекаемые из дубовой клепки, придают, по мнению специалистов, вкус и букет, свойственный именно мадере. Кроме того, клепка служит пористой перегородкой, разделяющей вино и воздух, способствует правильному кислородному обмену. Установлено, что при ма- деризации (так называется этот процесс) особенно важны окислительные процессы. Наибольшему воздействию подвергаются дубильные вещества. Окисляются также спирты, образуя сначала альдегиды, а затем ацетали, эфиры, кислоты. Кислород воздействует и на красящие вещества, сахара, некоторые другие компоненты вина. Белковые вещества гидроли- зуются с образованием аминокислот и полипептидов, которые, в свою очередь, принимают участие во вторичных реакциях. Пентозы служат источником фурфурола, который хорошо гармонирует с богатым вкусом вина. Обязательный темно-янтарный цвет мадеры появляется в результате окисления танидов. Но в еще большей степени его формируют тем- ноокрашенные соединения типа меланомдинов, которые образуются при реакции Сахаров с аминокислотами. И по аромату, и по технологии мадера занимает особое место среди вин. Спирта в ней довольно много: у классической португальской мадеры крепость 18—19 %, мадера на английский вкус гораздо крепче, около 32%, с содержанием сахара до 2%. Специалисты по питанию относят мадеру к аперитивам — так же, как херес, о котором «Химия и жизнь» рассказывала в статье «Король аперитивов», 1978, № 8. Но в отличие от «короля» мадера оказывает и более длительное тоническое действие на организм. Первые опыты по производству вина типа мадеры были поставлены в России на Южном берегу Крыма в начале нашего века. Русский винодел Я. А. Вадарский, изучив технологию непосредственно на острове Мадейра, использовал ее применительно к крымскому винограду. Для этого в Массандре были построены нагревательные камеры, так называемые «ма- дерники». Процесс длился три-четыре года, потери при выдержке в мадерниках приближались к 12%. Высокая трудоемкость и значительные потери заставили виноделов искать новые пути. В последние десятилетия были предприняты попытки поставить технологию на индустриальную основу, сократив потери вина. Пожалуй, более всего сейчас распространена выдержка в эмалированных, с теплоизоляцией, цистернах, обогреваемых паром. Прямо внутри находится дубовая клепка — она уложена в штабели. Чтобы окислительные процессы шли более интенсивно, внутрь (непосредственно в вино или в пространство над ним) периодически вводят кислород. На лучших заводах оптимальные параметры поддерживают автоматически. Производство вин типа мадеры в нашей стране пока ограниченно и далеко не обеспечивает спрос. Было бы неплохо расширить географию мадеры, иными словами, попытаться делать ее и в тех районах, которые по традиции считаются невинодельческими. Этими соображениями мы и руководствовались, приступая к исследованию. Работы проводились в Минске, в лаборатории переработки плодов и ягод Всесоюзного НИИ по производству продуктов питания из картофеля (ВНИИПК). Здесь разработана технология приготовления мадери- зованного вина из яблок. Учитывались : пожелани я потребителей; специфика производства; требования промышленности к сокращенной технологической схеме. Вино разработано, опробовано, одобрено. Оно получило название «Свитязь». Вкратце процесс выглядит так. Слегка подсахаренный яблочный виноматериал выдерживают 40—50 суток при 65е С в резервуарах с хорошей теплоизоляцией. Кислород в емкость подают ежедневно. Источником дубильных веществ служит дубовая или ясеневая древесина, находящаяся прямо в резервуаре. В таких условиях изменяется содержание в вине альдегидов, ацеталей и средних эфи- ров, образуется фурфурол, что весьма полезно будущему вину. После обработки сортовые особенности яблок становятся неощутимыми, зато вино приобретает и янтарную окраску, и оригинальный, несомненно мадерный аромат. А когда берут ясеневую древесину, то в аромате появляется дополнительно ваниль- но-шоколадный оттенок, который украшает и облагораживает готовый продукт. Весь цикл производства, включая обязательную выдержку после тепловой обработки, составляет 100 суток. Подводя итог, заметим, что с<Свитязь» — принципиально новое вино для плодово-ягодного виноделия. Это, безусловно, продукт улучшенного качества. И мы, как авторы, хотели бы, конечно, чтобы наше вино понравилось потребителям. Э. И. БОЛЬШАКОВА, Г. Ф. ВЕЛКО 69
! Парусник ЛЛаака — очень редкая крупная яркая бабочка нз семейства парусников. Многих представителей этого семейства охраняют за рубежом. Например, махаоиа ♦охраняют в Польше, ГДР, Болгарии. Парусник Маака изредка встречается на Дальнем Востоке, гусеницы этой бабочки питаются листьями бархатного дерева Бабочка Аполлон тоже относится к семейству парусников, но к другому роду - аполлонов. Среди представителей этою рода наибольшее количество форм охраняемых во всем мире I 1 Пчела-плотник фиолетовая — третичный реликт; в средней полосе теперешней территбрии Советского Союза этот вид процветал 30 млн. лет назад, когда здесь были субтропические леса. Эта древняя пчела селится в почве, и ее численность под влиянием хозяйственной деятельности человека быстро падает
Поликсена — яркая и красивая бабочка из семейства парусников. Вид широко распространенный, однако этих бабочек становится все меньше из-за отлова любителями, загрязнения среды пестицидами и по другим причинам. Лет через 10—20 этот вид может перейти в категорию исчезающих Нитскрылка закавказская изредка встречается в полупустынях Грузии и Армении; за ней охотятсп коллекционеры из-за ее необычного внешнего вида: передние крылья нормальной конфигурации, а задние очень узкие и длинные Земля и ее обитатели Беспозвоночные существа в «Красной книге» Так связан, съедингн от гн ка Союзом кровного рочстьа Разумный п пни человека С творящей силой естества... Скажи заветное он слово И МИрОМ НОВЫМ LTlrri И) Воч да откликнуться тино На голос родственный ei и. Ф. И Тютчев Беспозвоночных существ великое множество: простейшие, губки, кишечнополостные, плоские и круглые черви, моллюски, щетинкочелюстные, членистоногие... Только одних насекомых в мировой фауне более миллиона видов. А сколько их еще вовсе не описано и не стало достоянием науки! Ныне общепризнано, что 87% растений энтомофильны, то есть их опыляют насекомые и без этого попросту не образуются семена. Опылителей много: домашние и дикие пчелы, шмели, осы, многие мухи, жуки, бабочки... Причем дикие пчелы более рьяные опылители, чем домашние. Секрет здесь в том, что дикая пчела вскрывает цветок (трип- пинг), при этом появление семян практически гарантировано. Особенно большое почтение мы должны испытывать к шмелям, опыляющим такие важные кормовые культуры, как клевер и люцерна. У шмелей длинные хоботки, которые позволяют им проникать в самые разнообразные цветки. На плечах беспозвоночных существ лежит и много других обязанностей. Одна из важнейших — это разложение растительных и животных остатков, или, говоря иначе, очистка окружающей среды от отмершей органики. Для этого благого дела эволюция снабдила их спе-
циальными приспособлениями. Например, ' у жуков из семейства мертвоедов и личинок некоторых мух для переваривания соединительных тканей и сухожилий, что очень важно при некрофа- гии, в кишечнике имеется фермент кол- лагеназа. Этот фермент обнаружен и в кишечнике личинок Мухи люцилии, питающейся падалью. И наоборот, множество существ терпеть не могут никакой грязи. Так, по некоторым обитателям пресных водоемов можно судить о состоянии воды. Например, в активном иле водоочистных сооружений прекрасно себя чувствует известная всем инфузория-туфелька. А вот водоемы, в которых много инфузорий из рода Paramecium, обычно сильно загрязнены бытовыми и промышленными отходами. Индикаторами состояния воды могут быть и малоще- тинковые черви и ветвистоусые рачки дафнии. Более того, некоторым беспозвоночным мы должны быть благодарны за очистку воды: двустворчатые моллюски с помощью жабр отцеживают из воды пищевые частицы, профильтровывая тем самым воду. Им помогают малощетин- ковые черви, обитающие в иле пресных водоемов. Есть и насекомые-фильтрато- ры, например личинки мошек. И если моллюски фильтруют воду с помощью жабр, то у личинок мошек для этого предназначены боковые выросты верхней губы, напоминающие веер. Хищные клещи, хищные жуки, питающиеся гусеницами бабочек, тлями, личинками других жуков и мух, тем самым снижают численность вредящих растениям насекомых и других беспозвоночных. Излюбленное блюдо в меню божьих коровок — тли, вредящие плодовым культурам. Некоторых из крупных и красивых жуков — жужелиц даже называют по имени тех животных, которыми они питаются. Например, жужели- ца-моллюскоед крымский. Есть управа даже на зловредного колорадского жука: он пришелся по вкусу хищным клопам периллюсу и подизусу. Экологические связи беспозвоночных животных со средой и друг с другом очень сложны и многогранны. Вот тому еще одно подтверждение. Многие пара- зитоиды откладывают свои яйца в| яйца других насекомых, и их личинки развиваются в еще не появившемся на свет поколении хозяина. Именно так яйцееды клопа-черепашки снижают его численность, тем самым защищая урожай зерновых культур. Взрослые насекомые па- разитоидов ведут себя тоже похвально — питаются пыльцой и нектаром растении. Эти паразитоиды порой действуют эффективнее пестицидов. И ныне жизненно важно сохранить не только естественные популяции энтомофагов, но и применять пестициды избирательного действия, смертоносные только для вредителей. Для процветания наших ше- стиногих союзников нужно сохранить вблизи полей дикую цветущую растительность, служащую пищей для взрослых паразитоидов. Да и вообще пора разобраться в балансе пользы и вреда при химических обработках посевов. Вредители сельскохозяйственных культур обычно гибнут через несколько дней, а гибель многих опылителей и почвообразователей мы можем заметить даже не в тот же сезон, а лишь через несколько лет. И может сложиться впечатление, будто урожай мы теряем только из-за вредителей, хотя от пестицидов страдают и почвенная фауна, формирующая структуру и плодородие почв, и насекомые-опылители и энтомофаги. Загрязнение водоемов и атмосферы, освоение новых территорий, изменение ландшафтов неминуемо ведет к обеднению фауны и флоры. Наиболее пострадавшие виды позвоночных животных занесены в «Красную книгу Международного Союза охраны природы» и в первое издание «Красной книги СССР». Внесение в «Красную книгу» — сигнал о том, что без специальных мер охраны эти существа могут исчезнуть с лица Земли в ближайшие годы. Ныне готовится второе издание «Красной книги СССР», где будут представлены и наиболее уязвимые беспозвоночные животные. И хотя среди кандидатов в «Красную книгу СССР» отобраны еще не все нуждающиеся в охране беспозвоночные, подобный список видов пока единственный в мировой практике. Во второе издание «Красной книги СССР» войдут крупные яркие насекомые, реликтовые виды, сохранившиеся в нашей фауне с ледникового или третичного периодов, а также представители экзотических фаун, с очень небольшим числом особей на нашей территории (субтропические или тропические виды). Включены в «Красную книгу» и некоторые ранее широко распространенные виды, численность и ареал (область обитания) которых катастрофически сокращаются. В списке насекомых — кандидатов в «Красную книгу СССР» значится около 200 видов, более половины из них A04 вида) приходится на чешуекрылых, или, говоря проще, на бабочек. Обшир- 72
нее всего в этом тревожном списке представлены крупные и красивые апол- лоны, парусники, бражники (например, знаменитая «мертвая голова»), совки (среди них яркие «орденские ленты»), медведицы, брамеи... Эти яркие красивые бабочки терпят урон не только от коллекционеров. Страдают они и от изменения ландшафтов, в особенности от распашки залежей. Но, пожалуй, наибольший ущерб им причиняют пестициды, к которым очень чувствительны гусеницы бабочек. Особое место среди насекомых занимает древнее примитивное существо из подотряда первично бескрылых — так называемый гигантский япикс, обитающий в Средней Азии. Размер этого «гиганта» всего-то 4—5 сантиметров, образ жизни и биология практически неизвестны, да и вообще сведения о нем крайне скудные. Он столь редок, что его даже не включают в определители насекомых. В «Красную книгу» войдут и несколько видов стрекоз, ставших редкими (кстати, стрекоз как истребителей гнуса охраняют английские законы), несколько кузнечиков, в том числе и самый крупный кузнечик нашей фауны — степная дыбка. Этот обитатель Украины и Казахстана поистине гигант — длина его тела достигает 12 сантиметров. В «Красной книге» будет значиться и его дальний родственник — пещерный кузнечик, житель Си- хотэ-Алиня, и более широко распространенный кузнечик — степной толстун. В списке видов, терпящих бедствие, много жуков, особенно жужелиц. Среди них моллюскоеды, о которых уже шла речь, и жуки других семейств. Вот некоторые: обитатель широколиственных лесов жук-олень с большущими рогами, очень редкий жук-отшельник, обитающий в почве щелкун Паррейса... (Щелкуны знамейиты тем, что на конце их спины есть зубец, которым они щелкают, приводя в замешательство напавшего на них агрессора.) Среди бедствующих жуков есть и усачи: реликтовый, большой дубовый, а также обитатели горных лесов альпийский усач и розалия изумрудная. Выделено место в «Красной книге» и сетчатокрылым. Среди них нитекрыл- ка закавказская и аскалаф пестрый. Эти насекомые похожи на стрекоз, но жилки на их крыльях не такие — напоминают сетку. Да и сами крылья тоже не чета стрекозьим — часто окрашены, иногда пестрые. Нитекрылка закавказская сильно страдает от коллекционеров, стремящихся во что бы то ни стало раздобыть элегантных насекомых с очень красивыми и очень длинными задними крыльями. Нитекрылка — эндемик Кавказа, а аскалаф населяет лесостепи европейской части страны и Казахстана. К сожалению, на этих огромных пространствах он стал редкостью. В «Красной книге» значатся и несколько видов шмелей, численность которых быстро падает во всем мире, и дикие пчелы. Недавний Международный конгресс пчеловодства призвал все страны мира охранять диких пчел, в особенности индийскую пчелу, которая встречается и на нашем Дальнем Востоке. Эта пчела очень пуглива и покидает родное дупло, если к чему человек хотя бы прикоснется. Кроме насекомых, во втором издании «Красной книги СССР» будут фигурировать моллюски примерно 20 видов, дождевые черви 11 видов и два рака. Оба рака довольно крупные — они эндемики рек Кавказа и Закавказья. Из пресноводных двустворчатых моллюсков в «Красную книгу» включены Кольская жемчужница и другие виды жемчужниц из рек Средней Азии, Сахалина и бассейна Аму^а. Их численность падает в основном из-за загрязнения воды. Из, так сказать, сухопутных моллюсков в «Красной книге» будет только один вид — виноградная улитка Буха из Закавказья. Она наш эндемик и становится редкостью из-за пестицидов. Дождевые черви, значащиеся в списке охраняемых видов, представлены родами алголобофора и эйзения и еще одним представителем другого рода — дендробеной глоточной. Эти обитатели почв Алтая, Восточного Закавказья и залежных земель Сибири расселяются крайне медленно. У них очень узкий ареал, а численность уменьшается не только из-за выпаса скота, применения гербицидов, дефолиантов, но даже и от высоких доз удобрений, вносимых в почву. А, например, аллолобофора тенелюбивая может исчезнуть при вырубке островка кустарников и деревьев, под которыми она обитает. Ясно, что этот список не исчерпывающ и по мере поступления сведений будет расширяться. Для сохранения позвоночных животных созданы заповедники и заказники, специальные фермы и зоопарки, где разводят животных в неволе. Такие мероприятия могут помочь и беспозвоночным животным. Им не нужны большие нетронутые человеком территории, им достаточно так называемых микрозаповедников. Это небольшие огороженные участки площадью от пяти соток до не- 73
скольких гектаров, где запрещены сенокошение, уничтожение растительных остатков и любая другая хозяйственная деятельность, кроме сооружения искусственных жилищ для беспозвоночных обитателей резервата. Первый микрозаповедник для защиты насекомых-опылителей был создан по инициативе В. С. Гребенникова в Исилькульском районе Омской области. Сейчас их в нашей стране более десятка: в Омской, Новосибирской, Иркутской, Воронежской, Ростовской и других областях. По сведениям Сибирского института кормов, в угодьях которого расположен один из микрозаповедников, урожай семян клевера и люцерны на полях вблизи резервата минимум вдвое выше, чем на удаленных полях. И хотя в системе микрозаповедников, к сожалению, пока не все благополучно, ясно, что их создание полностью оправдало себя. Нужны новые микрозаповедники — для сохранения и опылителей, и других насекомых. Гибели опылителей способствуют не только неумеренные химические обработки посевов, но и другие причины, пагубное воздействие которых подчас трудно предсказать. Вот тому лишь одно подтверждение. Л. Г. Сысолетина много лет изучает шмелей. Вместе с группой студентов Чебоксарского пединститута она зарегистрировала массовую гибель насекомых на растениях вблизи одной из автодорог. Шоссе проходит здесь по опушке леса; с одной стороны громоздится лес, а с другой — цветущая луговая растительность. Именно такие места особенно привлекательны для шмелей. Здесь они и гибли один за одним от выхлопных газов автомобилей. Конечно же, охранять надо не только шмелей. И отрадно, что в последние годы стали уделять внимание и тем организмам, которые на первый взгляд не имеют существенного значения. Так, в Узбекистане будет создан заповедник площадью в несколько десятков гектаров для охраны паука-каракурта. В этом заповеднике найдут спасение и другие беспозвоночные существа. Кстати, подобные меры для сохранения фаланг и скорпионов уже предприняты в некоторых странах. Процветание беспозвоночных зависит от очень многого, зачастую вроде бы от мелочей: от коллекционирования и ловли «просто так». Вот еще одна напасть. Почему-то стало привычным весной поджигать сухую траву, вместе с остатками которой сгорают семена многих растений, в том числе и редких. 74 Красотел пахучий — жук из семейства жужелиц. Многие жужелицы — хищники, питаются другими насекомыми и тем самым приносят пользу. Освоение залежей, применение ядохимикатов губительно сказываете» на жужелицах При этом страдают и беспозвоночные: муравьи, гнездящиеся в земле осы, пчелы... Мне пришлось наблюдать за одним из выжженных участков неподалеку от Института охраны природы. Летом 1980 года на месте, которое потом было выжжено, царило богатое разнотравье, а после «пожара» весной 1981 года там выросли лишь злаки. Погибли растения более чем десятка видов, долгие годы росших на этом месте, и изменилась кормовая база беспозвоночных. Пора всем и всюду усвоить простую истину — нельзя пренебрежительно относиться ни к одному из элементов живой природы. Всемирная стратегия охраны природы провозгласила, что нет видов и форм абсолютно вредных, ненужных природе или человечеству, что есть виды и формы с непознанными, а потому с неиспользованными качествами. Если какой-нибудь вид вредит определенному растению, это еще отнюдь не означает, что он вообще вредный, в других условиях этот вид может быть полезным, и его уничтожение окажется пагубным для какого-то звена живой природы. Кандидат биологических наук Н. И. КОЧЕТОВА
список насекомых, пресноводных моллюсков, ракообразных и дождевых червей, занесенных в «Красную книгу» НАСЕКОМЫЕ Отряд Diplura — двухвостки (первичнобескрылые) Семейство Japygidae — япиксы ЯПИКС ГИГАНТСКИЙ. Отряд Odonata — стрекозы Семейство Calopterygidae (Agnonidae) — красотки КРАСОТКА. Семейство Gomphidae — дедки ДЕДКА ПОХОЖИЙ, ЛЕТО- ДЕДКА КИРИЧЕНКО. Семейство Coenagriom- dae — стрелки СТРЕЛКА МЕРКУРИАЛЕ, СТРЕЛКА ЛИНДЕНА, АНАТО- ГАСТЕР, ТОНКОХВОСТ АРАЛЬСКИЙ. Семейство Epallagidae — эпаллагиды ЭПАЛЛАГЕ ФАТИМА. Семейство Cordulegasterf- dae — кордулегастериды КОРДУЛЕГАСТЕР ОБОЗНАЧЕННЫЙ. Семейство Aeschnidae — коромысла КОРОМЫСЛО КРАСИВОЕ. Семейство Libellulidae — стрекозы СТРЕКОЗА ПОНТИЙСКАЯ. Отряд Ephemeroptera — поденки Семейство Prosopistomati- dae — просопистоматиды ЩИТОВИДНАЯ ПОДЕНКА. Отряд Blattodea — тараканы Семейство Cryptoceri- dae — криптоцериды РЕЛИКТОВЫЙ ЛЕСНОЙ ТАРАКАН. Отряд Mantodea — богомолы Семейство Empusidae — эмпузы ЭМПУЗА КРЫМСКАЯ. Семейство Mantidae — богомолы БОЛИВАРИЯ, ДРЕВЕСНЫЙ БОГОМОЛ. Отряд Phasmodea — палочники Семейство Lonchodidae — лонходиды ПАЛОЧНИК УССУРИЙСКИЙ, МАЛЕНЬКИЙ ПАЛОЧНИК. Отряд Embiodea — эмбии Семейство Oligotomidae — олиготомиды ЭМБИЯ РЕЛИКТОВАЯ: Отряд Dermaptera — кожи- стокрылыег или уховертки Семейство Forficulidae — уховертки УХОВЕРТКА ВИКАРИЯ. Отряд Orthoptera — прямокрылые Семейство Pamphagidae — памфагиды САКСЕТАНИЯ. Семейство Bradyporidae — брадипориды ТОЛСТУН СТЕПНОЙ. Семейство Sagidae — дыб- ки СТЕПНАЯ ДЫБКА, СЕДЛОВИДНАЯ ДЫБКА. Семейство Tettigoniidae — кузнечики КУЗНЕЧИК КУРЕНЦОВА,КУЗ- НЕЧИК УВАРОВА, КУЗНЕЧИК ПЕЩЕРНЫЙ, КУЗНЕЧИК ТЕМ- НОКРЫЛЫЙ. Отряд Grylloblattida — та- раканосверчки ТАРАКАНОСВЕРЧОК ДЬЯКОНОВА, ГАЛЛОИЗИАНА КУРЕНЦОВА. Отряд Homoptera — равнокрылые хоботные Семейство Margarodi- dae — карминоносные черве цы АРАРАТСКАЯ КОШЕНИЛЬ, ПОЛЬСКАЯ КОШЕНИЛЬ, ПАЛЬЧАТНИКОВЫЙ КАРМИ- НОНОСНЫЙ ЧЕРВЕЦ, ДУШИСТЫЙ КАРМИНОНОСНЫЙ ЧЕРВЕЦ, ГОРЧАКОВЫЙ КАРМИНОНОСНЫЙ ЧЕРВЕЦ. Отряд Coleoptera — жесткокрылые, или жуки Семейство Carabidae — жужелицы ЖУЖЕЛИЦА АНТИА, ЖУЖЕЛИЦА ГЕБЛЕРА, ЖУЖЕЛИЦА ФРАТЕРКУЛУС, ЖУЖЕЛИЦА АВИНОВА, ЖУЖЕЛИЦА ВЕНГЕРСКАЯ, ЖУЖЕЛИЦА ЯНКОВСКОГО, ЖУЖЕЛИЦА КОНСТРИКТИКОЛЛИС, ЖУЖЕЛИЦА ШРЕНКА, ЖУЖЕЛИЦА КРАСНОХВОСТАЯ, ЖУЖЕЛИЦА ЛОПАТИНА, ЖУЖЕЛИЦА КАВКАЗСКАЯ, ЖУЖЕЛИЦА КРЫМСКАЯ, КРАСОТЕЛ ПАХУЧИЙ, КРА- СОТЕЛ МАКСИМОВИЧА, КРАСОТЕЛ ОКАЙМЛЕННЫЙ, КРАСОТЕЛ СЕТЧАТЫЙ, КРАСОТЕЛ СЕМЕНОВА, БРА- ХИНУС, ЯВАНСКИЙ БОМБАРДИР. Семейство Elateridae — щелкуны ЩЕЛКУН ПАРРЕЙСА. Семейство Chrysomeli- dae — листоеды ЧЕКИНИОЛЯ. Семейство Lucanidae — рогачи ЖУК-ОЛЕНЬ. Семейство Scarabaeidae — пластинчатоусые ОТШЕЛЬНИК. Семейство Cerambyci- d&G — дровосеки, или усачи УСАЧ РЕЛИКТОВЫЙ, РОЗАЛИЯ ИЗУМРУДНАЯ, УСАЧ АЛЬПИЙСКИЙ, УСАЧ БОЛЬШОЙ ДУБОВЫЙ, МОРИМУС, ПАРАНДРА КАСПИЙСКАЯ, РЕЗУС СЕРРИКОЛЛИС. Семейство Lampyridae — светляки СВЕТЛЯЧОК-ПИРОЦЕЛИЯ. Семейство Staphylinidae — стафилиниды ОЦИПУС. Семейство Buprestidae — златки ЗЛАТКА БУХАРСКАЯ. Отряд Hymenoptera — перепончатокрылые Семейство Siricidae — рогохвосты СОСНОВЫЙ МАЛЫЙ РОГОХВОСТ. Семейство Apidae — пчелиные ШМЕЛЬ МОХОВЫЙ, ШМЕЛЬ ШРЕНКА, ШМЕЛЬ МОДЕ- СТУС, ШМЕЛЬ СПОРАДИ- КУС, ШМЕЛЬ БАЙКАЛЬСКИЙ, ШМЕЛЬ ПЛАСТИНЧА- ТОЗУБЫЙ, ШМЕЛЬ ГЛИНИСТЫЙ, ШМЕЛЬ АРМЯНСКИЙ, ШМЕЛЬ КРАСНОВАТЫЙ, ШМЕЛЬ СТЕПНОЙ, ШМЕЛЬ НЕОБЫЧНЫЙ, ШМЕЛЬ ОБЫКНОВЕННЫЙ, ШМЕЛЬ ЛЕЗУС, ШМЕЛЬ МАСТРУКАТУС, ПЧЕЛА ИНДИЙСКАЯ. Семейство Andrenidae — андрениды 75
МЕЛИТТУРГА БУЛАВОУСАЯ. Семейство Halictidae — га- ликтиды РОФИТОИДЕС СЕРЫЙ, Семейство Megachilidae — мегахилиды МЕГАХИЛА ОКРУГЛАЯ. Семейство Anthophori- dae — антофориды ПЧЕЛА-ПЛОТНИК, КСИЛО- КОПА ФИОЛЕТОВАЯ. Семейство Scoliidae — сколии СКОЛИЯ ХЕМОРРОИДАЛИС, СКОЛИЯ СТЕПНАЯ. Семейство Forinicidae — муравьи ЛИОМЕТОПУМ. Отряд Diptera — двукрылые Семейство Asilidae — кты- ри КТЫРЬ ГИГАНТСКИЙ. Отряд Neuroptera — сетчатокрылые Семейство Nemopten- dae — немоптериды НИТЕКРЫЛКА ЗАКАВКАЗСКАЯ, ОЛИВЬЕРИНА, ЛЕРТА ЛЕДЕРЕРА. Семейство Ascalaphidae — булавоуски АСКАЛАФ ПЕСТРЫЙ. Отряд Lepidoptera — чешуекрылые, или бабочки Семейство Hepialidae — тонкопряды КАВКАЗСКИЙ ТОНКОПРЯД. Семейство Brahmaeidae — брамеи ПАВЛИНОГЛАЗКА ВОЛНИСТАЯ, БРАМЕЯ ХРИСТОФА, БРАМЕЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ Семейство Saturniidae — сатурнии СЕЛЕНА, МАЛЫЙ НОЧНОЙ ПАВЛИНИЙ ГЛАЗ, КИТАЙСКИЙ ДУБОВЫЙ ШЕЛКОПРЯД. Семейство Sphingidae — бражники БРАЖНИК «МЕРТВАЯ ГОЛОВА», БРАЖНИК КОМАРОВА, БРАЖНИК ОЛЕАНДРОВЫЙ, БРАЖНИК ТУРАНГОВЫЙ, БРАЖНИК ГИССАРСКИЙ, БРАЖНИК - НЕТОПЫРЬ, БРАЖНИК ЯСЕНЕВЫЙ. Семейство Notodontidae — хохлатки ХОХЛАТКА ТУГАЙНАЯ. Семейство Bombycidae — настоящие шелкопряды ДИКИЙ ТУТОВЫЙ ШЕЛКОПРЯД. Семейство Arctiidae — медведицы МЕДВЕДИЦА ГЕРА, МЕДВЕДИЦА ТОЧЕЧНАЯ, ЗАКАСПИЙСКАЯ МРАЧНАЯ МЕДВЕДИЦА, МЕДВЕДИЦА-ГОСПОЖА. Семейство Noctuidae — ночницы, или совки МАЛИНОВАЯ ОРДЕНСКАЯ ЛЕНТА, ГОЛУБАЯ ОРДЕНСКАЯ ЛЕНТА, ТУРАНГОВАЯ ОРДЕНСКАЯ ЛЕНТА, ЛЕНТОЧНИЦА ТИМУР, ОРДЕНСКАЯ ЛЕНТА ЛЕСБИЯ, ХА- РИКЛЕЯ, ИЛИ СОВКА ШПОРНИКОВ АЯ, АМУРСКАЯ ЗМЕИНАЯ СОВКА, ПУХО- КРЫЛАЯ СОВКА ЮНОНА. Семейство Geometndae — пяденицы ПЯДЕНИЦА УДИВИТЕЛЬНАЯ, ПЕРЬЕНОСНАЯ ПЯДЕНИЦА ДАНИЛЕВСКОГО. Семейство Epiplemidae — эпиплемиды УССУРИЙСКАЯ УРАНИДА. Семейство Ceracidae — церациды ГИГАНТСКАЯ ЛИСТОВЕРТКА. Семейство Papilionidae — парусники ПАРУСНИК ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ, ИЛИ АЛЬЦИНОЙ, ХВОСТОНОСЕЦ МААКА, МАХАОН, ПАРУСНИК АЛЕК- САНОР, ПОДАЛИРИЙ, АПОЛЛОН, МНЕМОЗИНА, ИЛИ ЧЕРНЫЙ АПОЛЛОН, АПОЛЛОН НОРДМАННА, ДЕЛЬФИУС, АПОЛЛОН ТЯНЬ-ШАНСКИИ, АПОЛЛОН ЭВЕРСМАННА, АПОЛЛОН ВОСТОЧНО - СИБИРСКИЙ, ФЕБ, АПОЛЛОН АКТИУС, АПОЛЛОН АВТОКРАТОР, СЕРИЦИН, ЗЕРИНТИЯ КАВКАЗСКАЯ, ПОЛИКСЕНА, ЛЮДОРФИЯ. Семейство Piendae — белянки ЖЕЛТУШКА КАВКАЗСКАЯ, ЖЕЛТУШКА ТИЗО, ЖЕЛТУШКА ХРИСТОФА, ЖЕЛТУШКА МАРКО-ПОЛО, ЖЕЛТУШКА АВРОРИНА, ЖЕЛТУШКА ЗЕЛЕНОВАТАЯ, ЗОРЬКА ГРЮНЕРА, ЗОРЬКА ЗАКАВКАЗСКАЯ, ЗОРЬКА КИТАЙСКАЯ, ЗОРЬКА ЗЕГ- РИС, ЗОРЬКА МИКРОЗЕГ- РИС, МАДАИС, ПОНТИЯ ГЛАУКОНОМЕ, БЕЛЯНКА МЕЗЕНТИНА. Семейство Danaidae — дана и ПАРАНТИКА СИТА. Семейство Satyridae — бархатни цы ЧЕРНУШКА ХЕВИТСОНА, ИЛИ АДЖАРСКАЯ, ЧЕРНУШКА ИРАНСКАЯ, ИЛИ ИРАНСКИЙ САТИР, ЧЕРНУШКА МАНТО, ЧЕРНУШКА ЯПОНСКАЯ, СЕННИЦА ГЕРО, СЕННИЦА СААДИ, ФАТУА, САТИР БИШОФФА, КРАЕГЛАЗ- КА ТАЛЫШСКАЯ, КРУЖЕВ- НИК ТАЛЫШСКИЙ, МЕЛА- НАРГИЯ, НЕОПЕ ГОШКЕВИ- ЧА, ГИППАРХИЯ СТЕНО, ДИАНА, СИНХУЛА КАЛЛИП- ТЕРИС. Семейство Nympahdae — нимфа л иды ПЕРЕЛИВНИЦА ШРЕНКА, ПЕ- РЕЛИВНИЦА ИВОВАЯ, ПЕРЛАМУТРОВКА АЛЕКСАНДРА, ПЕРЛАМУТРОВКА ЗЕНО- БИЯ, ПЕРЛАМУТРОВКА НЕ- РИППЕ, ТАЛЕРОПИС ИОНИЯ, СЕФИЗА ДВУЦВЕТНАЯ, КА- НИСКА КАНАЦЕ, ШАШЕЧНИЦА, БОЛОРИЯ ХАКУТО- ЗАНА, КНЯЖЕСКИЙ ТЕСТОР, ТЕСТОР КАЛЛИМАХУС, ТЕСТОР НОГЕЛЯ, НЕОЛИЦЕНА РИМНУС, КАЛЛОФРИС МИ- СТАФИЯ, ГОЛУБЯНКА ФИ- ЛИПЬЕВА, ГОЛУБЯНКА МЕЛЕАГР, ГОЛУБЯНКА ХАРИБДА, ГОЛУБЯНКА ГОРНАЯ, ГОЛУБЯНКА ОЛИВКОВАЯ. Семейство Zygaenidae — пестрянки ПЕСТРЯНКА ЛЕТА, ПЕСТРЯНКА ТУРКМЕНСКАЯ. Семейство Epicopeidae — эпикопеи ЭПИКОПЕЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ. МОЛЛЮСКИ ЖЕМЧУЖНИЦА ОБЫКНОВЕННАЯ, ЖЕМЧУЖНИЦА ДАУРСКАЯ, ЖЕМЧУЖНИЦА КАМЧАТСКАЯ, ' ЖЕМЧУЖНИЦА ГЛАДКАЯ, ЖЕМЧУЖНИЦА СУЙФУНСКАЯ, МИДДЕНДОРФИНАЯ МОНГОЛЬСКАЯ, ВИДЫ ПОДРО- ДА ПСЕВДОТОПИДА РОДА МИДДЕЦДОРФИНАЯ, МЕЛА- НИЯ КАЙНАРСКАЯ, МЕЛА- НИЯ ШАХДАРСКАЯ, МЕЛА- НИЯ ПАМИРСКАЯ, ВИНОГРАДНАЯ УЛИТКА БУХА. ПРЕСНОВОДНЫЕ РАКООБРАЗНЫЕ РАК КОЛХИДСКИЙ, РАК ПЫЛЬЦОВА. ДОЖДЕВЫЕ ЧЕРВИ АЛЛОЛОБОФОРА ЗЕЛЕНОГОЛОВАЯ, АЛЛОЛОБОФО- РА ТЕНЕЛЮБИВАЯ, АЛЛО- ЛОБОФбРА ЗМЕЕВИДНАЯ, ЭЙЗЕНИЯ ГОРДЕЕВА, ЭИЗЕ- НИЯ МУГАНСКАЯ, ЭЙЗЕНИЯ ВЕЛИКОЛЕПНАЯ, ЭЙЗЕНИЯ МАЛЕВИЧА, ЭЙЗЕНИЯ СА- ЛАИРСКАЯ, ЭЙЗЕНИЯ АЛТАЙСКАЯ, ЭЙЗЕНИЯ ЗАКАВКАЗСКАЯ, ДЕНДРОБЕНА ГЛОТОЧНАЯ. 76
Л 1оче/ у бы и нет! Не живое из воды, а вода из живого Воды на Земле полным-полно: почти три четверти поверхности планеты занимают океаны и моря, вода заполняет замкнутые озерные котловины, течет ручьями и реками, слагает ледники, в виде пара витает в атмосфере, входит в состав многих минералов... Откуда взялась вся эта вода? Некоторые весьма лихо отвечают на этот вопрос. Вот, например, мнение английского геолога Р. Ф. Флинта, высказанное в недавно вышедшей книге «История Земли»: «Что касается гидросферы, то не трудно понять, что она образовалась из атмосферы, содержащей большое количество водяного пара, поступавшего из вулканов». Но откуда появилась вода в вулканах? Одни полагают, что вода рождается в недрах Земли, ниже ее каменной оболочки, в мантии, при взаимодействии глубинного водорода с кислородом, входящим в состав силикатов. Другие убеждены, что вода выделяется при плавлении пород мантии. Эти породы якобы впитали воду еще в ту пору, когда и планет-то Солнечной системы еще не было, а существовало лишь газопылевое (протопланетное) облако. Третьи считают, что когда Земля рождалась из протопланетного облака, вся вода витала в атмосфере в виде пара, пока температура и давление на земной поверхности не снизились. Все эти гипотезы объединены одной мыслью: водоемы на Земле предшествовали появле- 77
нию жизни. Стало даже считаться абсолютной истиной, что без воды жизнь не появилась бы. Что же нового можно сказать о распространении воды в космосе? По последним космохимическим данным в плотных газопылевых облаках (аналогах протопланетного облака) среди газов преобладает водород. С ним соседствуют другие атомы и молекулы, в том числе и органических соединений. Если концентрацию водорода принять за единицу, то содержание многоатомных молекул будет варьировать в пределах от 10~~4 до 10~10. Например, окиси углерода (СО) в газопылевом облаке «Стрелец В-2» содержится 10~4, аммиака (NH3) — 10—6. Воды же в нем в 100 000 раз меньше, чем СО, и в 1000 раз меньше, чем NH3. В метеоритах воду нашли лишь в редких углистых хондритах, где она входит в состав хлорита, гипса, эпсомита и других минералов. Причем среди этих минералов нет таких, какие могут появиться только при высоких давлениях и температурах. А в метеорах, сгорающих в верхней атмосфере, воды нет и вовсе. Выходит, что вода в метеоритах — редкость. Астрофизики не нашли и ни одного ледяного астероида. Да и кометы льдом отнюдь не богаты — в их ядрах преобладают соединения углерода и азота. Получается, что космохимические и астрофизические сведения отнюдь не дают оснований для утверждений о космической родословной воды на Земле. Нереальны и гипотезы, гласящие, будто вода появляется из недр. Ведь среди пород мантии, не побывавших в толще земной коры, просто нет гидроксил- и водородсодержащи х соед и нений. Противоречат этим гипотезам и изотопные соотношения водорода и кислорода, которые свидетельствуют, что вода современных и древних горячих (термальных) источников, а также вода, осажденная из вулканических газов, когда-то давным-давно проникла в земные недра с поверхности. К тому же если бы на большой глубине при плавлении пород при сильных давлениях рождалась «первичная» вода, то ее можно было бы найти и на других планетах. Так оно и казалось, пока планеты изучали только косвенными методами. Лет двадцать назад известный американский астроном М. Кальвин утверждал, что на Луне были целые водные потоки. Всем памятны и «теоретически обоснованные» океаны Венеры и реки Марса. Однако непосредственное исследование атмосферы Венеры и Марса, состава лунных пород, содержания элементов в породах Марса и сопоставление этих данных с литосферой Земли свидетельствуют об уникальности нашей планеты. Ее своеобразие в мощной гидросфере, в кислородно-азотном составе атмосферы и множественности форм жизни, составляющих биосферу. Развивая представления академика В. И. Вернадского о взаимообусловленности гидросферы, атмосферы и биосферы, нельзя не прийти к выводу, что именно жизнь, ее становление и развитие не только преобразовали древнюю атмосферу, но и явились основным источником воды на нашей планете. Примерно 3,5—4 млрд. лет назад на Земле не было гидросферы, а состав атмосферы, видимо, был сходен с составом плотных газопылевых объектов. Бытующее представление о том, что первичная атмосфера якобы была насыщена водяным паром, основано на современных вулканических газах. Но ведь есть весомые умозаключения, что первичная атмосфера заимствовала газы из протопланетного облака и что Земля, Венера, Марс и Луна образовались из вещества, близкого по составу к обыкновенным каменным метеоритам, а не к углистым хондритам. В космических же облаках после водорода и гелия наиболее распространена окись углерода. К ней в виде примесей добавляются аммиак, формам ид, изоцианид водорода и т. д. Если это так, то по мере улетучивания водорода и гелия атмосфера Земли обогащалась более тяжелыми соединениями. Под действием ультрафиолетового излучения Солнца в первичной атмосфере могли возникать органические соединения: формальдегид, глиоксаль, углеводороды... Присутствие аммиака и других «космических» органических соединений создавало предпосылки для рождения аминокислот, Сахаров и т. д. Аминокислоты, соединяясь в цепочки, образовали «хребет» белковой молекулы. Причем присоединение одной молекулы аминокислоты сопровождается выделением молекулы воды — идет дегидратация. Аналогично, с потерей воды, «собираются» и молекулы нуклеиновых кислот. И вовсе не зря биохимик из США С. Поннамперума писал: «Если бы такой процесс происходил в водной среде, то следовало бы предположить, что вода при этом выделяется в воду. Это противоречит закону дей- 78
ствующих масс». Такое противоречие заметили многие исследователи, изучающие происхождение жизни на Земле. Поэтому-то и появилось предположение, будто образование белков и нуклеиновых кислот шло на кромке обсыхающих первичных водоемов или в обособленных от моря лагунах. Но тогда не надо забывать, что под действием солнечного и космического излучения, легко достигавшего земной- поверхности, вода должна была распадаться на водород и кислород. Иначе говоря, шел ее радиолиз, и окрестности любого водоема обогащались кислородом, который, в свою очередь, легко мог окислять только что появившиеся органические соединения. Выходит, что ни в водоемах, ни на их берегах жизнь возникнуть не могла: для сохранения белков и нуклеиновых кислот была необходима безводная среда. С потерь воды, сопровождавших «сборку» простых и сложных органических соединений, наверное, и началось становление земной гидросферы. Такой механизм формирования гидросферы начал особенно активно работать после синтеза хлорофилла. Основное его звено (порфириновая система), по С. Поннам- перума, появилось в начале химической эволюции Земли отнюдь не биологическим путем. Это утверждение основано на находках продуктов распада хлорофилла в древнейших породах Земли, образовавшихся более трех миллиардов лет назад. Палеобиологи выяснили, что первыми существами, населявшими Землю, были бактерии, лишенные ядра (прокариоты). Их фотосинтез мог идти по такой схеме: С02 + 2Н2А с-^т (СН2ОН) + + Н20+2А, где Н2А — донор водорода, а (СН2ОН) — символ образуемых органических веществ. Если у нынешних и древних растений и водорослей функцию донора водорода выполняет вода (Н20), то у бактерий — сероводород, молекулярный водород... Такие фотосинтезирующие бактерии, которые выделяют воду, есть и сейчас. Все они типичные водные обитатели. Удаление воды как продукта их жизнедеятельности идет с помощью высокого осмотического давления внутри клетки, превышающего внешнее в несколько раз. Эти силы внутреннего давления взорвали бы клетку, если бы у нее не было плотной оболочки. Биологи же полагают, что клеточная оболочка как защитное средство появилась на более поздних ступенях эволюции. Внутри первичных, лишенных плотных оболочек существ давление внутренней и внешней среды должно было быть уравновешено, и они просто не могли выделять «воду в воду». И не следует ли отсюда, что предшественники оболочечных организмов обитали в безводной среде? Может быть, роль оболочек на первых порах выполняли стенки микроуглублений на частицах пыли или на земной поверхности? Скорее всего, на первых стадиях развития биосферы царствовали безводные прокариоты, затем, по мере накопления воды,— безводные и водные. А потом по мере истощения доноров водорода организмы переключились на новый его источник — воду, и продуктом их жизнедеятельности стал кислород. Геологическая летопись планеты свидетельствует, что первые химические признаки жизни встречаются в породах, возраст которых более 3,5 миллиардов лет. А следы организмов, которые могли использовать для фотосинтеза воду, есть в породах с возрастом около 2 миллиардов лет. И как тут уйти от предположения, что по крайней мере 1,5 миллиарда лет на Земле господствовали простейшие существа, выделявшие воду. Могли ли они за этот солидный срок создать гидросферу? Конечно, могли. Советские геологи школы академика А. В. Сидоренко убеждены, что «жизненная активность» в древнейшие времена была не ниже, чем сейчас. А ныне биологические силы за год перемещают десятые доли процента воды Мирового океана. Иначе говоря, рождение всей воды на Земле могло произойти геологически очень быстро. Видимо, около 2 миллиардов лет назад гидросфера была полностью сформирована. Возможно, что в ту пору воды на Земле было больше, чем сейчас, ибо в последующие времена стали преобладать процессы ее разложения. Так, может быть, и в самом деле следует считать, что вода на Земле появилась не из космоса и не из недр Земли, а с помощью древних организмов? В. Е. ГЛОТОВ От редакции: Напоминаем читателям, что за правильность рассуждений и выводов в заметках раздела «А почему бы и нет?» ручаются только авторы... 79
Сибирский кедр можно по праву считать нашим национальным деревом, ибо растет оно в естественном состоянии почти исключительно в нашей стране — на Урале, в Сибири, в Алтайском крае (лишь 1 % общей площади кедровников заходит на территорию МНР). Кедр — краса и гордость наших лесов. Особенно красив он во время цветения, когда мужские соцветия малинового цвета ярко горят на фоне темно- зеленой хвои. Недаром Владимир Чивилихин писал, что кедр стоит разводить в наших садах и парках только из-за того, чтобы раз в год увидеть на густых малахитовых ветках такую буйно- спокойную красоту. И разводят: только в Ленинграде за последнее время высажено более 20 тысяч его саженцев, а под Ленинградом, в пригородных лесах,— еще 40 тысяч. А разве только под Ленинградом? Сибирский кедр (а точнее, сосна кедровая сибирская, потому что ботаники относят его к семейству сосновых) обладает огромной зимостойкостью и заходит далеко на север. Искусственно высаженные деревья кедра, прекрасно плодоносящие, можно встретить в Архангельской, Мурманской областях, на острове Валаам на Ладожском озере и на Соловецких островах, расположенных в Белом море. Заходит кедр даже за Полярный круг и растет на вечной мерзлоте. Кедровые насаждения оз- доравливают воздух, делают его целебным. Содержащиеся в кедровой хвое эфирные масла, которые придают ей изысканный аромат, обладают бактерицидным действием — воздух в кедровых лесах практически стерилен. Антимикробные свойства кедровников делают эту породу очень ценной для посадки в курортных зонах, в городских садах и парках, тем более что сибирский кедр устойчивее других хвойных к дыму и другим загрязнениям, попадающим в городской воздух. Но все же главное достоинство сибирского кедра — это его орехи. Кедровые орехи, собранные под Ленинградом (а они, как показал анализ, ничем не уступают сибирским), содержат 61% масла, 20% белков, 12% углеводов. В России еще во времена Ивана Грозного кедровые орехи были предметом экспорта. А в 1786 году академик П. С. Паллас писал: «В Швейцарии употребляют кедровые орехи в аптеках; из них делают молоко, которое прописывают в грудных болезнях... По причине проницательного, тонкого, отчасти бальзамического их масла оне лучше миндальных орехов, почему уверяют, что оне с пользою употреблены были пехотными людьми...» С давних пор в Сибири и на Урале из ядер кедровых орехов извлекали масло, которое обладает высокими вкусовыми и питательными свойствами, легко усваивается организмом, богато витаминами и минеральными элементами. Оно часто превосходит лучшие сорта прованского масла. Готовят сибиряки из кедровых орехов и «растительные сливки» —
по жирности они вдвое превосходят коровьи. Хорошо знают цену кедровому маслу не только кулинары, но и художники: ведь на нем разводили свои краски многие знаменитые мастера. Кедровые орехи содержат большое количество витаминов, и в первую очередь витамина Е (токоферола, что в переводе с греческого означает «несущий потомство»). Недаром в годы обильных урожаев кедровых орехов значительно возрастает плодовитость соболя и белки. Есть в орехах и витамин А, комплекс витаминов группы В, витамин D, необходимые для человеческого организма микроэлементы: марганец, кобальт, цинк, медь. Есть данные, что орехи помогают при повышенном артериальном давлении и атеросклерозе. Даже скорлупа орехов и та употребляется в народной медицине: настой из нее используют против геморроя и отложения солей. Известны и целебные свойства кедровой хвои, богатой аскорби новой кислотой — витамином С, калием, микроэлементами. Большую ценность представляет смола кедра — живица. В ней содержится около 30% скипидара, который применяется как дезинфицирующее средство и как сырье для производства камфоры. Жители Сибири и Урала издавна использовали живицу для лечения гнойных ран, фурункулов, порезов, ожогов. Сейчас установлено, что кедровая живица действительно обладает бактерицидными свойствами. Во время Великой Отечественной войны она успешно применялась в военных госпиталях для лечения раненых: тампоны, пропитанные кедровым терпентином, полученным из живицы, предохраняли раны от заражения, останавливали гангренозный процесс. Кедровая живица ценна и тем, что в отличие от живицы сосны обыкновенной долго не кристаллизуется и не теряет своих бактерицидных свойств. Из нее получают иммерсионное масло, применяемое для одного из специальных методов микроскопии — иммерсионного, который позволяет определять показатель преломления мельчайших частиц вещества. Древесина кедра — единственное сырье в нашей стране, из которого изготовляют карандашную палочку. Освоив это сырье, наша промышленность полностью освободилась от импорта из Америки древесины можжевельника виргинского. Кедровая древесина тоже обладает бактерицидными свойствами. В шкафах, изготовленных из кедра, не заводи тс я моль, а пчелы охотно поселяются в кедровых ульях. Благодаря хорошим резонансным свойствам кедр находит большое применение в производстве музыкальных инструментов. Кедровники богаты и другими полезными растениями. Помимо брусники, черники, малины, шиповника в них широко распространены такие лекарственные растения, как родиола розовая (золотой корень), левзея сафлоро- видная (маралий корень). '■щг Разводите сибирский кедр — он порадует своей красотой, всевозможными целебными свойствами не только вас, но и ваших внуков и правнуков. Заслуженный лесовод РСФСР кандидат биологических наук М. М. ИГНАТЕНКО 81
Число и цвет Порой наука и искусство говорят об одном и том же — только разным языком. В самом деле, пространство и время, энергия и материя, космос и микромир — все эти фундаментальные представления естественных наук полны скрытой поэзии и поражают воображение ничуть не меньше, чем ум. Но если поэтическое искусство с давних пор нашло свой язык для осмысления научных проблем — достаточно вспомнить Лукреция, Гёте, нашего Ломоносова,— то изобразительные искусства только еще пытаются передать «неизбежность странного мира» средствами их собственного специфического языка. Мы приглашаем вас, уважаемый читатель, познакомиться с несколькими произведениями Александра Павловича Сардана A901—1974), советского кинорежиссера и живописца, чье 80-летие отмечается в этом году. Задача живописи, как ее понимает Сардан,— создать образы, способные передать реальности физического мира, о которых люди еще недавно даже не подозревали. Художник пишет пейзаж микромира, изображает радиоволны и космические лучи, хочет сделать зримыми и звучащими феномены, по сути своей лишенные наглядности. На картинах Сардана предстает фантастический, красочный и звучащий мир — но этот мир есть образ реальной действительности. Мир науки, отраженный в зеркале искусства. 82
**$*- исг-r ^^W«r * "■-^■Л '•■■(III Фуга Симфония Космоса Кристаллы — цветы Земли Земля, Океан, Космос 83
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Опыты на морозе Операция «Таинственный остров» Задание зашифровано Реактив из белил ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ Опыты на морозе Зима — время, пригодное не только для катания на коньках или лыжах. В морозную погоду юные химики могут заняться опытами, которые трудно осуществить в другое время — разве что найдется у кого - нибудь особо мощный домашний холодильник. Кроме случаев, когда это особо оговорено, опыты требуют температуры не выше —7°С. Чтобы не помешали ветер или снегопад, лучше делать их в неотапливаемом помещении (например, в сарае) или хотя бы под навесом. Итак, дожидайтесь подходящей погоды и — желаем успеха. ОПЫТ 1 В две одинаковые стеклянные баночки (невысокие, с широкими горлышками) налейте равные количества концентрированного раствора поваренной соли. Одну вынесите на мороз (от 0 до —5° С), другую оставьте в ком а- те. Когда раствор на морозе примет температуру окружающего воздуха, опустите в обе баночки по полоске фильтровальной бумаги 40 X120 мм, согнутой вдоль продольной оси (см. рис.). Растворы поползут по капиллярам бумаги вверх. И вот что получится: жидкость на морозе вначале пойдет медленнее, однако полное смачивание там закончится раньше, чем в комнате. Как же так? Ведь движение молекул тем быстрее, чем выше температура. ОПЫТ 2 Нужны две широкие тарелки. В одну налейте доверху воду, в другую — 2%-ный раствор поваренной соли. После небольшой выдержки положите на середину каждой по цилиндрической деревяшке диаметром 15—20 мм и длиной 25 мм. В растворе она погрузится меньше, чем в воде. Это понятно: плотность раствора больше. Обратите внимание, что куски дерева лежат там, куда они положены, и никуда не плывут. Теперь выньте их и вынесите тарелки на мороз. Опять подождите некоторое время. Снова положите деревяшки. Что с ними делается? Как бы осторожно и* ни опускали, они обязательно норовят куда-то сдвинуться. Возвращаете их на середину — нет, снова плывут. И это будет длиться, пока жидкости не замерзнут. Но вот — замерзли. Теперь обратите внимание: там, где был налит раствор, глубина погружения 84 клуб Юный химии
деревяшки почти не изменилась. А вот в чистом льде она почему-то стала сидеть глубже, чем до замерзания. Почему? ОПЫТ 3 Приготовьте концентрированный раствор неочищенного медного купороса. Профильтруйте его и дайте отстояться сутки. Потом налейте в две короткие пробирки или пузырьки из-под пенициллина. Одну порцию оставьте в комнате, Другую вынесите на мороз и подержите там, чтобы ее температура оказалась немного ниже 0° С. Теперь опустите в каждую пробирку по железному гвоздю, тщательно очищенному мелкой наждачной бумагой. Через несколько минут гвоздь в комнате станет темно- красным, а вот на морозе — несколько другим: появится цвет чистой меди. Зато слой покрытия на нем окажется более тонким. И еще одно. Раствор на морозе останется прозрачным и цвета не изменит. А вот в комнате — помутнеет и слегка изменит цвет. В чем дело? ОПЫТ 4 В узком сосуде хорошенько разболтайте с водой порошок мела. Дайте немного отстояться, а потом разлейте мутную взвесь в две пробирки. Одну снова оставьте в комнате, а другую выставьте на мороз. Когда она замерзнет, внесите в комнату и дайте оттаять. Получится прозрачная жидкость. А вот в контрольной, которую не замораживали, вода останется мутной. Такой же результат получится, если выставлять на холод не суспензию твердого вещества, а эмульсию, приготовленную из воды и керосина или подсолнечного масла. Выходит, замораживание можно применять для ускоренной очистки воды от механических примесей. Почему? (Объяснение опытов — на стр. 88) Операция «Таинственный остров» Операция, объявленная в апрельском номере этого года, была не совсем обычной. От ее участников требовалось не только знание химии, но и понимание экологии, геологии, а также литературный вкус. И юные химики показали, что они умеют читать книгу, понимая условности, которые неизбежны в художественном произведении, вдобавок созданном более века назад. «Таинственный остров», как и большинство других романов Жюля Верна,— книга пророческая, доказательство чего можно найти даже в этом номере «Химии и жизни» (см. статью «Уголь будущих веков»). Тем не менее со времени создания романа наука ушла далеко вперед, и кое-какие подробности бытия на придуманном великим фантастом острове на современный взгляд Клуб Юный химик 85
могут показаться не совсем реальными. Это и отмечают авторы лучших сочинений, присланных юными химиками в редакцию нашего журнала. Наиболее обоснованно (и доброжелательно) раскритиковали роман десятиклассник харьковской школы № 14 Борис УСПЕНСКИЙ, восьмиклассник из села Мужи Тюменской области Александр СЕЛЕЗНЕВ и его тезка, тоже восьмиклассник, ПОПОВ из Сыктывкара. Эти ребята признаны победителями и отмечены наградой — годовой подпиской на «Химию и жизнь» 1982 года. Приводим с некоторыми сокращениями письмо Б. Успенского. «С геологической точки зрения вулканические острова — такие, как остров, на котором спасались герои романа, сравнительно недолговечны. Поэтому там не может быть залежей каменного угля, на образование которых нужны миллионы лет. Примерно такое же время требуется и для формирования железных руд. На острове нашлись залежи серы, вблизи вулкана били сернистые источники — это вполне возможно. А вот разнообразие пород, из которых состоит остров, несколько поражает. Если он вулканический, то породы должны быть пористые, покрытые шлаками и залитые лавой. Откуда же там взялась гранитная скала, которую герои вынуждены взрывать? Если бы остров посетил ученый-биолог, он поразился бы, пожалуй, больше, чем геолог. Прежде всего — растительность. Эвкалипты, ивы, древовидные папоротники, дубы, кедры, хлебные деревья — вот далеко не полный перечень флоры. Интересно, как проникли на остров, расположенный в южном полушарии, кедры и дубы, произрастающие только в северном? Эвкалипты растут в Австралии, которая от острова не так далеко,— но все же как их семена преодолели сотни миль водного пространства? Взглянем на животный мир. Агути, кенгуру, фазаны, муфлоны, трагопаны, пекари, коала, кролики, куруку, тетерева, жакамары, водосвинки... Кенгуру обитают в Австралии, тетерева и фазаны — далеко на севере. А водосвинка, плавающая в пресной воде, да вдобавок в Южной Америке,— ей-то как удалось преодолеть тысячи миль соленой воды? А леопарды, обитатели Азии, они тоже попали в лихие мореплаватели? Теперь — насчет острова Табор. Уже потому, что там разгуливают свиньи и козы, этот остров никак не мог быть цветущим. Прожорливость свиней и коз 86 такова, что всего зеленого, что там растет, хватило бы не более чем на 5— 6 лет, после чего Табор превратился бы в пустыню — такие примеры известны. Да и экология на самом острове Линкольна... В те времена не имели понятия об очистных сооружениях, и скорее всего, как бы мала ни была заведенная героями романа индустрия, отходы химического производства и металлургии превратили бы маленький остров в «мусорную яму» за несколько лет. Нельзя было бы вести и интенсивное земледелие — почва скоро истощилась бы, так как отважные робинзоны ничем ее не удобряли. По крайней мере в романе об этом не написано». Что и говорить, многие замечания Бориса нельзя не признать верными. Ведь без природных ресурсов невозможна промышленность, а многие достижения героев романа на том и стоят... А. Селезнев, отмечая осуществимость большинства химических'превращений, проделанных героями, в то же время пишет о невозможности существования залежей селитры на острове, где бывают дожди, а геологические породы пористые. Ведь селитра прекрасно растворяется в воде — залежи ее находят либо в сухих пустынях, либо в пещерах. Без селитры же у героев не было бы азотной кислоты и, следовательно, взрывчатых веществ. В то же время Александр не прав, утверждая, что эти вещества нельзя сделать без добавления серной кислоты (в романе ее, кстати,
в одном случае добавляют). В старину нитрование органических веществ проводили и с помощью одной только дымящей азотной кислоты. Оно все равно идет, только помедленнее и с меньшим выходом. На невозможность существования залежей селитры указывает и А. Попов, добавляя, что и известняки — осадочные породы! — на вулканическом острове мало вероятны. Стало быть, герои романа остались бы не только без азотной кислоты, но и без извести. Касаясь остротой флоры и фауны, он предлагает возможный вариант их возникновения: семена и кое-каких животных мог завезти капитан Немо. Однако тут же резонно уточняется, что на подводном судне едва ли удалось бы доставить такое обилие видов, да и за короткое время едва ли возникла бы на острове такая многообразная и устойчивая экосистема. Нельзя не отметить, что критика юных химиков достаточно обоснованна, хотя их замечания — и ребята это прекрасно понимают — нисколько не снижают достоинств бессмертного романа. В заключение поздравляем победителей и благодарим остальных участников операции за проявленный к ней интерес. ЗАДАЧИ Задание зашифровано ЗАДАЧА 1. Задание на лабораторную работу записано с пропуском слов. Восстановите эти слова и напишите уравнения реакций. Прокалить ... калия. Отметить выделение газообразного продукта. Растворить остаток в воде и добавить немного разбавленной серной кислоты. Отметить появление в растворе (при сильном охлаждении)... окраски вещества, представляющего собой ангидрид... кислоты. Объяснить образование над раствором при комнатной температуре... облачка. ЗАДАЧА 2. Неизвестное соединение вступило в реакцию с разбавленной серной кислотой. При этом выпал белый осадок, нерастворимый в сильных кислотах. Осадок отфильтровали, а через жидкость пропустили озон до окончания реакции (выделялся кислород). Исследование химического состава оставшейся жидкости с помощью обычных аналитических реактивов не позволило обнаружить какие-либо характерные реакции. Выведите формулу исходного соединения. ЗАДАЧА 3. В уравнении реакции пропущены обозначения части элементов. Восстановите это уравнение со всеми индексами и коэффициентами: №./>04 + К** + Н/>* -* •♦♦ +Мгт» + +*S» + CO., f+H20. (Решения — на стр. 89) ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ Реактив из белил Редко кто из юных химиков может похвастать тем, что проводил опыты с соединениями титана. Между тем подобные опыты вполне доступны: исходным сырьем для них может служить белая масляная краска, титановые белила. Клуб Юный химик уже писал, как добыть из масляной краски пигмент (№ 2 за 1979 год). Клуб ЮнЬт 4rt/-,J1 87
Сначала надо получить сам пигмент — диоксид титана, а затем, осторожно растворив его при нагревании в концентрированной серной кислоте, сульфат титанила по уравнению: ТЮ2 + H2S04 -, TiOSO, + Н20. Сульфат титанила содержит катион ТЮ2+; эта соль растворима в холодной воде, а горячей разлагается на серную и метатитановую. кислоты. Осторожно добави в по каплям к остывшему раствору сульфата титанила • щелочь, нейтрализуйте кислоту. При этом выпадает студенистый белый осадок ортотита- новой кислоты: TiOS04+2NaOH + H20^ -*- HJi04 + Na2S04 . Это кислота слабая, плохо растворимая даже в щелочах. Осадок отфильтруйте, * высушите и нагрейте. При нагревании ортотитановая кислота отщепляет воду и превращается в метатитановую. Интересно, что по достижении определенной температуры порошок ортотитановой кислоты иногда самопроизвольно раскаляется. Это происходит из-за выделения тепла при быстром переходе аморфной кислоты в кристаллическую. ЛАетатитановая кислота химически еще более инертна, чем ортотитановая. Обе кислоты (в виде солей) могут быть получены также сплавлением диоксида титана с соответствующим количеством гидроксида щелочного металла, например: 2NaOH+Ti02- -*-Na2Ti03 + H20. Некоторые титанаты встречаются в природе в виде минералов — СаТЮ3 (перов- скит), FeTi03 (ильменит) и другие. В аналитической химии титана широко используется способность этого элемента к образованию ярко окрашенных переписных соединений. Некоторые из них делаются достаточно легко. К нейтральному или слабокислому раствору сульфата титанила добавьте несколько капель перекиси водорода. Если исходный раствор был разбавленным, появится желтая окраска, а если он был концентрированным — оранжевая. Причина — образование мо- нопероксоортотитановой кислоты: TiOS04 + H202+2H20 ♦ -^H4Ti05 + H2S04. Если раствор сульфата титанила был более кислым, то образуется монопероксоди- сульфатотитановая (надтита- новая) кислота, при нейтрализации которой выпадает желтый осадок: TiOS04+H202 + H2S04-* -^H2[Ti02(S04J] + H20; H,[Ti02(S04J] + 2KOH^ —K,[Ti02(S04J]+2H,0. В растворах ион ТЮ2 1~* имеет интенсивную оранжевую окраску. Все перекисные соединения титана — активные окислители. Теперь проделаем несколько опытов с соединениями Ti(lll). Для их получения придется прибегнуть к сильному -восстановителю — водороду в момент выделения. Добавьте к раствору сульфата титанила равный объем концентрированной соляной кислоты и бросьте в пробирку несколько гранул цинка. Через 10—15 минут раствор приобретет фиолетовую окраску, присущую соединениям трехвалентного титана: 2TiOS04 + 2Zn+6HCI-* -^2TiCI< + 2ZnSO^ + 2НХ>. Растворы соединений Ti(lll) обладают мощными восстановительными свойствами. Ион "Л3"*; например, более сильный восстановитель, чем Sn2+. TiQ3 мгновенно обесцвечивает раствор перман- ганата калия, а нитрат-ион восстанавливает до аммиака. Добавьте к раствору TiC|3 избыток щелочи. Сначала выпадет смесь гидроксидов титана и цинка, но из-за своей амфотерности Zn(OHJ вскоре растворится и в осадке останется фиолетово-коричневый Ti(OHK, который обладает только основными свойствами. Если содержимое пробирки взболтать и пропустить через взвесь ток воздуха, то осадок вскоре побелеет из-за окисления кислородом: 4Ti(OH), + 2H20+02^ -^4HJi04. Юные химики, проводящие опыты в школьной лаборатории, где есть тигельная печь, могут получить еще одно соединение трехвалентного титана — оксид Ti?03, для чего требуется сильное (до 880°С) нагревание диоксида титана с углем: 2Ti02 + C-*Ti^03+CO. Получить же соединения двухвалентного титана еще труднее. Достаточно сказать, что многие из них, в том числе и дигалогениды, воспламеняются на воздухе: Ti(ll) сильнейший восстановитель. Джамиль МАМЕДЬЯРОВ, Баку Объяснение опытов (см. стр. 84) ОПЫТ 1 При повышенной температуре ускоряется не только подъем жидкости, но и ее испарение со смоченной бумажки. Поэтому вначале все идет «по закону», а когда поверхность, смоченная в комнате, становится достаточно большой, вступает в дело испарение. Вот и получается, что на морозе смачивание, не омрачаемое испарением, завершается быстрее- ОПЫТ 2 Когда жидкости остывают, это происходит неравномерно. На их поверхности неизбежно возникают конвекционные потоки — они-то и го- 88 Клуб Юный химик
няют куски дерева по тарелкам. После же замерзания осадка деревяшки в чистой воде увеличилась, потому что, когда температура становится ниже 4° С, плотность воды заметно уменьшается. У раствора она при этом меняется незначительно. ОПЫТ 3 И в комнате, и на морозе происходит одна и та же реакция: восстановление железом ионов меди. Но одновременно с ней идут и побочные реакции — взаимодействие железа с водой и примесями, содержащимися в купоросе. Так вот, на морозе побочные реакции идут намного медленнее, а основной процесс тормозится слабее. Вот и получается, что медь, осаждаемая на гвозде, образуется хоть и в меньших количествах, но более чистой. На морозе изменяется и размер выделяющихся кристалликов меди, что также влияет на их цвет. А в растворе появляется меньше гидратированных ионов железа, да и концентрация голубых катионов Си*+ • пН20 убывает мало. Поэтому цвет видимым образом не меняется. ОПЫТ 4 При замерзании молекулы воды располагаются упорядочение образуя кристаллическую решетку льда. Поэтому они стремятся освободиться от инородных молекул (не зря при замораживании морской воды образуется «пресный» лед), а также от мелких примесных частиц. Последние, собираясь в еще не замерзших частях жидкости, слипаются — и после размораживания укрупненные частицы быстро оседают на дно. П. М. КАНАЕВ Решения задач (Условия — на стр. 87) Задача 1. Остаток после прокаливания калиевой соли, очевидно, тоже калиевая соль. Соответствующая ей кислота, которая даже в среде разбавленной H2S04 превращается в ангидрид, должна быть очень слаба. Этот ангидрид окрашен. Можно сделать вывод, что ангидрид — N203 (голубой). Соответствующая ему кислота HN02 слаба и действительно неустойчива. Ее калиевая соль может получиться при прокаливании другой калиевой соли — селитры Kn03. Ну, и сам азотистый ангидрид нестоек и при обычных условиях разлагается, образуя смесь NO и N02- Поэтому над раствором в момент добавления серной кислоты действительно может появиться облачко бурого цвета. Вот и найдены все пропущенные слова. Остается написать урав-, нения реакций: г 2КЫОр:2КМ02+02; 2KN02 + H2S04 ->- K2S04 + N2Oa + + H2Oj N2Oa ^ NO + N02. Задача 2. Поскольку никакие реактивы не обнаружили в жидкости никаких характерных реакций, можно предполагать, что эта жидкость — вода. Посмотрим, как она могла получиться. Неполное уравнение ... +о^о2 + н2о. Можно понять, что в левой его части недостает формулы перекиси водорода. Стало быть, вода получилась так: Н202 -|- 0,->202 + Н20. Осадок с серной кислотой, нерастворимый в кислотах,— это, очевидно, сульфат бария. Отсюда ясно следует, что исходное соединение, после реакций с серной кислотой и озоном не давшее ничего, кроме воды,— это перекись бария Ва02. ЗАДАЧА 3. В правой части уравнения, к счастью, сохранились обозначения серы и марганца. Поскольку после символа Мп нет никакого индекса, а кислота слева (можно предполагать) фигурировала серная, можно заключить, что перед нами уравнение окислительно-восстановительной реакции, в результате которой получилась соль двухвалентного марганца. Наиболее вероятный окислитель слева — перманганат калия. Стало быть, первоначальную схему можно дополнить: Na2*04 + КМп04 -h H2S04-^ Na2S04 + + K2S04 + MnS04 + CO, * + H20. Окислитель есть — не хватает восстановителя. Поскольку в правой части есть формула углекислого газа, очевидно, что восстановитель также содержит углерод. Можно догадаться, что это соль щавелевой кислоты. Окончательное уравнение: 5Na2C204 + 2КМп04 + 8 H2S04 -v -*5 Na2S04 + K2S04 + 2MnS04 + + 10 C02 1+8 H20. С. СКОРОДУМОВ Клуб Юный химик 89
История, которой могло и не быть Много раз, прямо и косвенно, крупным шрифтом и обычным, в Клубе Юный химик и за его пределами журнал предупреждал: не надо опытов со взрывами. Химия — не в том, чтобы палило, гремело и сверкало. Увлечение взрывами быстро проходит, печальные последствия остаются надолго... Казалось бы, все ясно, незачем повторяться. Но приходят в редакцию все новые письма от юных (и не только от юных) химиков с просьбами о чем-нибудь гремучем, взрывчатом, огненном. Может быть, ответом на эти просьбы послужит напечатанная ниже переписка редакции с читателем, которого, несмотря на возраст, никак нельзя назвать новичком. Но все же... Уважаемвя редакция, пишу по поводу странного и в некотором роде трагического случая, происшедшего со мной в начале апреля. Но сначала немного о себе. Химией увлекся в 4-м классе, а в седьмом классе, выступая по программе восьмого, победил на районной, городской и республиканской (в Чечено-Ингушетии) олимпиадах. В следующем году опять победил на республиканской, на Всероссийской — третий диплом, на Всесоюзной моя работа отмечена первым дипломом. В нынешнем году собирался ехать во Фрунзе на Всесоюзную олимпиаду, прошел по конкурсу — и не поехал. Причиной был взрыв. Как всякий уважающий себя химик, помимо теории я занимаюсь и практикой, в небольшой домашней лаборатории. Услышал где-то рецепт приготовления ди- перекиси ацетона, решил исследовать ее химические свойства. Кристаллы отфильтровал, промыл, высушил. Подумал — нелишне бы сделать порошок. Полистал имеющуюся дома литературу, упоминание об этом веществе встретил лишь в двухтомнике Несмеяновых; там в колонке «диперекись ацетона» написано: «тгл 70°С (возг.)», и больше ничего. Правда, про перекись метилэтилкето- на сказано — взрывает, и это насторожило. Но в соответствующей главе ни слова о механической устойчивости перекисей... В общем, у меня было 2,54 г чистой кристаллической диперекиси ацетона. Взяв на пробу кристаллик, поднес к нему спичку. Он с треском разлетелся; стало быть, к открытому пламени неустойчив. Пересыпал кристаллы в фарфоровую ступку, стал крайне осторожно, на вытянутой руке, перетирать пестиком. Заметил несколько неперетертых кристаллов, стряхнул их на край ступки, коснулся пестиком, едва-едва провел (повторяю, крайне осторожно) — и взрыв, неожиданный, ужасной силы. А всего-то два с половиной грамма... Руки и ноги в крови. Не будь близорук, не носил бы очков, остался бы слепым: оба стекла — вдребезги. 90
Вызвал скорую, попал в больницу. В справке написали: «Множественные раны обеих рук, повреждение сухожилий-сгибателей, травматическая ампутация первой фаланги среднего пальца правой руки». Вот выздоровел, пишу вам; почему же все-таки произошел взрыв? Электризация при трении? Скольжение вдоль слоев кристаллической решетки, сопровождающееся значительным трением? Кстати, нелишне бы писать в книгах по органической химии об опасности механических воздействий на органические перекиси. Ведь взрывчатая сила огромна, фарфоровая ступка превратилась в пыль, газовая плита из стального листа пробита фарфоровым осколком почти насквозь. Так что мне еще очень и очень повезло. Вы как-то писали в «Переписке» о перекиси ацетона, что она «весьма взрывчата»; не заменить ли «весьма» на «чрезвычайно»? Не завидую тому собирателю этого вещества, которому цы отвечали через журнал. Надо предостеречь читателей и вот еще почему. Два года назад на олимпиадах о перекиси ацетона и слуха не было, а в прошлом году многие участники олимпиады знали упрощенный, но безотказный способ ее получения... Зная ваше отношение к консультациям по поводу взрывчатых и вообще опасных веществ, обращаюсь все же к вам с просьбой ответить. Олег В., гор. Грозный Уважаемый Олег В., поздравляю со счастливым — по сравнению с тем, что могло случиться,— окончанием экспериментов с перекисью ацетона. Тем не менее вы допустили непростительную ошибку, работая с этим веществом в домашних условиях. Удивительно, что вы ничего не знали о крайне опасных свойствах перекиси ацетона — ведь об этом написано достаточно. Например, в известном учебнике А. Е. Чичибабина перекиси альдегидов и кетонов названы «крайне взрывчатыми», а в Краткой химической энциклопедии сказано, что сильная взрывчатость ограничивает применение соединений этого класса, причем для близкой по строению перекиси ацетила замечено: «Взрывает от удара, трения и даже от прикосновения острым предметом». Словом, растирать в ступке пестиком более двух граммов такого вещества — почти то же самое, что положить в костер неразорвавшийся снаряд. Перекиси этого класса, как и многие другие взрывчатые вещества, опасно держать в сухом виде даже в склянках с притертой пробкой, так как крупинка, попавшая в зазор, при открывании может привести к детонации. В свое время мне пришлось уничтожать некоторый запас перекиси ацетона; я рассыпал вещество на земле тонким слоем и поджег с расстояния нескольких метров. Несмотря на высокую скорость горения, большая часть вещества сгореть не успела, а взорвалась из-за детонации. ...К сожалению, перекись ацетона не впервые становится причиной несчастных случаев. Поэтому я предложу редакции напечатать (конечно, с вашего согласия) письмо, не указывая метода синтеза. Консультант редакции кандидат химических наук И. ЛЕЕНСОН Уважаемый товарищ консультант, большое спасибо за обстоятельный ответ. Я неплохо знаю правила работы с такого рода веществами, но, во-первых, о перекисях кетонов мало где подробно написано и, во-вторых, я азартен, работая, теряю представление о времени и' о многом забываю. Надо исправляться; этот случай меня многому научил. Чрезмерная увлеченность, неосторожность, излишняя самоуверенность стали причиной несчастья. А ведь всего через пять дней надо было лететь на Всесоюзную олимпиаду во Фрунзе. До сих пор мне просто везло. Например, вышел я как-то из дому и увидел соседа, на два года моложе меня,— трясет перед носом пузырек с бурой смесью. Спрашиваю — что в пузырьке, а он небрежно отвечает: «Бертолетка с фосфором». Я пузырек взял и отшвырнул подальше. Не успел долететь до земли, как взорвался. А сосед только в затылке почесал... Теперь о публикации моего письма. Можно было и не спрашивать согласия. Фамилию лучше полностью не писать, оставить только первую букву. Детальная точность в описании последствий вряд ли нужна; например, количество швов C4 на одной руке и 4 на другой) можно и опустить. А вообще — на ваше усмотрение. Нельзя ли передать привет через журнал юным химикам, с которыми я в этом году не смог увидеться? Надеюсь взять реванш на олим- пиаде-82. Очень постараюсь. Олег В. От редакции. Эта переписка показалась нам настолько поучительной, что мы напечатали ее почти полностью, и не в Клубе Юный химик, а рядом с ним: может быть, полезно и тем, кто вырос уже из школьного возраста, но не потерял интереса к самостоятельному химическому творчеству. Вряд ли нужны еще какие-то комментарии, а вот что не помешает, так это напоминание: помимо ди перекиси ацетона, есть немало и других веществ, от которых лучше держаться подальше.
Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по усилению борьбы с курением» предусматривает усиление пропаганды знаний о вреде курения, повыше ние ее действенности. Публикация этого постановления, а также интервью с начальником Управления табачной промышленности A981, № 3) вызвали многочисленные читательские отклики; три из них помещены ниже. Надеемся познакомить впоследствии читателей и с точкой зрения врачей, клиницистов и экспериментаторов, профессионально занимающихся проблемой курения. Письма о курении Что значит «опасно»? Прочитал в третьем номере журнала о курении и задумался. Откуда берется привычка курить? Вот, например, участок цеха. Работают несколько человек. Курильщики через час-другой уходят на перекур. Некурящий новичок — он не железный, другие отдыхают, и ему хочется. Идет туда, где больше народа, в курилку. Нанюхался дыма, стал пассивным курильщиком, предложили — попробовал, купил свои (неудобно «стрелять»). И втянулся, на всю жизнь. А вред от курения здоровый человек почувствует не скоро, лет в 40—50... В общем, научиться курить легко. А как бросить? Для этого мало осознать вред курения, нужно еще и желание бросить, нужны помощь и напоминание. А в этом направлении так мало делается! Даже тот пункт постанов- - ления, который предписывает печатать предупреждающие надписи на пачках, выполняется недостаточно. с<Ку- рение опасно для вашего здоровья» — но что значит «опасно»? Переходить улицу тоже опасно. Курение наносит огромный вред здоровью — и не только самого курильщика, но и окружающих его людей. Вот об этом и надо предупреждать во всеуслышанье. И еще: как написано предупреждение и где оно написано. Шрифт обычно мелкий, читается с трудом, а место для надписи выбрано где-нибудь сбоку, неприметное, или же на бандероли, которой пачка оклеена; распечатывая пачку, ее отрывают и выбрасывают... Мне кажется, разъяснения и рекомендации, напечатанные на упаковке, могут быть действенным средством борьбы с курением. Пусть такие надписи, хорошо составленные и крупно напечатанные, будут обращены и к начинающему курильщику. Так сказать, антиреклама. Видимо, у заядлых курильщиков это вызовет недовольство. Ну и пусть. Чем дольше сигареты будут задерживаться на прилавках, тем меньше их будет выкурено... К. В. ЕРИН, Пенза Хотите бросить — не курите лишнего Разными бывают не только сигареты, но и курящие. Среди них (курящих) найдутся, пожалуй, и также, для которых мой способ покончить с табаком окажется приемлемым. Курил я довольно долго и усердно: глубокими затяжками, полной грудью (курение не затягиваясь и сегодня считаю напрасной порчей воздуха и табака). Собственными легкими — более пачки «Примы» каждый день. Пытался, как и многие, резко бросить курить, но безуспешно... Одна из мудростей Козьмы Пруткова гласит: с<Если бросаешь в воду камешки, смотри на круги, ими образуемые. Иначе такое бросание будет пустою забавою». Принял к сведению и стал наблюдать за процессом курения. И вот что заметил. Первая затяжка, особенно после большого перерыва, намного приятнее и действеннее, чем вторая, а тем более третья. Так и чувствуешь — этакая бодрящая волна катится по всей груди до самых уголков легких. Следующие затяжки радуют значительно меньше, а после пятой-шестой становятся и вовсе неприятными. Стало быть, уже накурился. И как только дым переставал казаться вкусным, я гасил сигарету. Со временем оказалось, что, во-первых, гораздо меньше выкуриваю табака и, во-вторых, желание покурить возникает все реже. По-видимому, организм сам уменьшает потребность. При этом — никакого психологического или физиологического напряжения. Сигареты всегда в кармане, при желании в любую минуту можно сделать несколько затяжек и покурить досыта. Но не больше! В компании 92
друзей курю сколько заблагорассудится и без всяких угрызений совести, а потом — опять только досыта. Потребность курить неуклонно уменьшалась. Через три месяца необходимость носить сигареты в кармане отпала сама собой. Начальник Управления табачной промышленности И. И. Зверев на страницах вашего журнала выразил готовность сотрудничать с медициной в деле уменьшения вреда от курения. Так нельзя ли в порядке оказания помощи курильщикам выпускать сигареты укороченные, с уменьшенным количеством табака? Польза будет для всех: и для тех, кто уже сейчас курит немного (не будет избыточного никотина, организм начнет уменьшать свою потребность), и особенно для тех, кто только собирается бросить курить. Ведь и тому, кто осознал вред табака, жалко выкидывать половину, а то и две трети недокурен- ной сигареты... Кандидат химических наук Ю. БУТКЯВИЧЮС, Вильнюс Против курения? Ради здоровья! Проблема борьбы с курением настолько серьезна, что признана государственной, о чем свидетельствует недавнее постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР. В газетах и журналах, по радио и телевидению, в докладах и лекциях об этой проблеме говорится немало. Но что делается и каковы результаты? Курение распространилось по миру три века назад, и все это время не прекращалась борьба с ним. Царские указы, отлучение от церкви, наказание кнутом — чего только не предпринимали... В наш просвещенный век курильщику грозят медицинской статистикой. Считается, что курильщик сам укорачивает отпущенные ему годы, что он существенно увеличивает свои шансы заболеть множеством болезней, а риск погибнуть от рака легкого у него возрастает в несколько раз — в зависимости от числа выкуриваемых ежедневно сигарет. И вот впервые за три столетия кампания против курения возымела, наконец, действие: число курильщиков в некоторых странах (но не в нашей, о чем речь впереди) пошло на убыль. Например, согласно отчетам Министерства здравоохранения США, курильщиков- мужчин за последние пятнадцать лет стало существенно меньше (было 52% среди взрослого населения, осталось 37%); курящих женщин тоже стало заметно меньше. К сожалению, это пока не отразилось на статистике легочных форм рака: число заболеваний продолжает расти, причем с прежней скоростью. Смертность от этой болезни за два последних десятилетия увеличилась в полтора раза у мужчин и почти втрое у женщин. Конечно, никто не утверждает, будто курение — единственная причина рака. Источником канцерогенов могут быть и автомобильные выхлопы, и промышленные отходы, и многое другое. Однако исследования, проведенные в Англии, Франции, Японии и США, несомненно свидетельствуют о том, что смертность среди заядлых курильщиков, как и следовало ожидать, выше, чем среди некурящих, и тем выше, чем больше выкурено за день сигарет, чем они длиннее и чем короче окурки, чем чаще и глубже затяжки. Но вот непредсказуемая деталь: у тех, кто курит мало, от 1 до 10 сигарет в день, смертность отчего-то чуть ниже, чем у вовсе некурящих. Такие сведения могут повлечь и рискованные предположения, поэтому сразу уточним позиции. Курение наносит серьезный вред здоровью многих людей, с курением надо бороться. Вопрос в том, как бороться. В постановлении не случайно отмечается, что «пропаганда санитарно-гигиенических знаний о вреде курения, в первую очередь среди молодежи, осуществляется еще недостаточно, а в ряде случаев формально». Какую же избрать стратегию, чтобы сделать эту борьбу более эффективной? Прежде всего, для современного человека пропаганда против курения тем действеннее, чем она содержит больше информации. Для начала не мешало бы пересмотреть некоторые формулировки, на которых она традиционно основывается. Первая, изначальная: курение — дурная привычка. Определение, казалось бы, бесспорное, однако на самом деле дезориентирующее. Оно как бы уравнивает серьезнейшее явление с мелкими огрехами поведения, с невинными навыками — вроде того, чистить зубы перед сном или с утра. Надо бы признать, что никотин и, возможно, другие составляющие табачного дыма являются физиологически значимыми факторами, что их воздействие на организм нуждается по меньшей мере в серьезном изучении. Навряд ли причины курения — только в моде или в подражании, в стремлении выглядеть старше или современнее; не подтверждается и другая психологическая теория, утверждающая, что сущность курения — в потребности человека что-то держать в зубах, вертеть в руках и т. п. А ведь именно эта идея породила безникотиновые табаки для имитации курения, которые, согласно напечатанной в «Химии и жизни» заметке A978, № 6), не имели успеха у курильщиков. Словом, если допустить, что табак удовлетворяет (пусть с издержками, пусть принося на круг гораздо больше вреда, чем пользы) какую-то потребность организма, то следует признать, что в о во зри мо м бу д у ще м часть населения так и не сможет, несмотря на все усилия, отказаться от своего пристрастия. Этих людей, так и не сумевших прекратить курение, нельзя сбрасывать со счетов. Для них все равно придется решать вопрос — что и как курить, чтобы подвергать здоровье наименьшему риску. 93
Другое сложившееся мнение: решающим является сам факт курения, а что и сколько — уже не существенно. Поэтому перед курильщиком ставят единственную и, увы, не всегда достижимую цель — полный отказ от курения. Многие пытаются бросить курить, но лишь одному из пяти это удается. А чтобы вдохновить человека на такой «подвиг» вновь и вновь прибегают к устрашению и запугиванию... Не будем спорить, что эффективнее — страх или объективное знание, а обратимся еще раз к цифрам. В статье директора ЦНИИ санитарного просвещения Минздрава СССР доктора медицинских наук Д. Н. Лоранского и кандидата меди ци иски х наук Е. Б. Поповой, напечатанной в журнале «Советское здравоохранение», 1980, № 11, и озаглавленной «Курение и его влияние на здоровье человека», сказано, что в СССР «также наблюдается рост числа курящих: если в 60-х годах в стране курило 45,0% мужчин и 26,3% женщин, то в 70-х годах соответственно 56,9 и 49,1%». Трудно даже поверить в приведенные цифры. Наконец, еще одно расхожее мнение: сигареты с фильтром и низконикотиновые та баки делают курение менее вредным. И этот тезис далеко не очевиден. Когда курильщик переходит на сигареты с фильтром, он, как правило, более полно их выкуривает или увеличивает их число, словно добирая какую-то свою дневную «норму». А суммарный вред растет — из-за добавочных доз ядовитых смол и окислов углерода. «Легкие» сорта табака с пониженным содержанием никотина, равно как и добавление различных наполнителей, возможно, лишь усу- губл яю т этот вред. Статистика отражает это в цифрах: в тех странах, где курящих становится меньше, потребление сигарет на душу населения остается практически прежним, так как курящие курят все больше... В завершение рискнем высказать предположение: если человечество допустило оплошность, пристрастившись к табачному зелью, то еще большая, можно сказать, роковая ошибка была совершена в начале нашего века, когда от жевательного и нюхательного табака, от трубок, сигар и махорочных самокруток, то есть от грубых, богатых никотином сортов табака, курильщики перешли на сигареты. Этот переход сопровождался ростом опухолевых заболеваний; следующий подъем этой мрачной кривой пришелся на пятидесятые годы, когда табачная промышленность освоила сигареты с фильтром. И тогда же пропаганда против курения приняла на вооружение устрашающие цифры, которые, к сожалению, не всех убеждают. Более того, есть категория населения, на которую устрашение не действует,— это подростки, пополняющие, к сожалению, ряды курильщиков. В заключение заметим, что наша цель заключается в том, чтобы привлечь внимание (прежде всего внимание специалистов) к чрезвычайно острой проблеме. Нужны новые, детальные исследования воздействия табака и его компонентов на человека. Необходима более действенная пропаганда против курения. То, что курить — здоровью вредить, по-прежнему не вызывает сомнений. Но, видимо, такая черно-белая формула уже не передает всех оттенков явления. Старая фольклорная истина перешла в ранг научных и, следовательно, созрела для новых доказательств. Р. НУШНЕРОВИЧ В. ТАЛЬ 94
ь Спасение слайда Даже начинающий фотолюбитель сумеет ослабить или усилить неправильно экспонированный или проявленный черно-белый негатив. Несложные дополнительные операции иногда позволяют спасти неповторимые сюжеты. Нужно ли говорить, что в цветной фотографии возможность исправить подобную ошибку неизмеримо важнее. Ведь самые незначительные неточности в выдержке, погрешности в обработке могут привести к искажению цвета, неудовлетворительной плотности. Цветные фотоматериалы значительно дороже черно-белых, получение цветного изображения требует больших затрат времени и труда. В общем, спасать цветной диапозитив или отпечаток, даже если его нельзя назвать уникальным и неповторимым, вполне целесообразно и экономически оправданно. Сразу оговоримся: возможности исправления в этом случае весьма ограничены. Усилить цветное изображение вообще невозможно — недодержанный отпечаток или передержанный слайд погибают безвозвратно. А степень допустимого ослабления плотностей цвета не очень значительна, поскольку чрезмерное ослабление приводит к недопустимому разбалансу цветов. Рецептура, которую мы здесь приводим, отнюдь не открытие. Добрых тридцать лет назад ее рекомендовало известное далеко за пределами *ГДР предприятие Агфа-Воль- фен (теперь Орво) для пленок Агфаколор. В нынешних фотоматериалах и красители несколько иные, и цветовой баланс улучшен. Поэтому пришлось попробовать пригодность старого рецепта для всех новых цветных материалов: негативной пленки ЦНД, ЦНЛ, ДС, Орвоколор; обратимой пленки ЦО, Ор- вохром, Фомахром; цветной бумаги Фотоцвет, Фомаколор, Фортеколор, Фотонколор. На собственном опыте мы убедились: если отклонения от нормальной плотности и цветопередачи не чрезмерно велики, совсем нетрудно существенно улучшить, казалось бы, полностью испорченные изображения. Неправильную цветопередачу на негативе, диапозитиве и отпечатке можно исправить с помощью химической корректировки цвета. Этот способ не очень трудоемок, но требует большой аккуратности, чистоты и тщательности в проведении каждой операции. Для уменьшения сильного искажения цвета применяют последовательную обработку в растворах, предназначенных для ослабления отдельных цветов. Например, избыток красного можно уменьшить, последовательно ослабляя желтый и пурпурный частичные изображения; для уменьшения зелени рекомендуется ослабление желтого и голубого, для уменьшения сини — пурпурного и голубого. Перед ослаблением совершенно необходима предварительная пробная обработка — для подбора точного времени и для анализа получаемого результата. Требующие исправления цветные изображения 3—5 мин размачивают в воде, а затем погружают в нужный раствор. При этом надо обязательно следить, чтобы на эмульсионной поверхности не оставалось прилипших пузырьков воздуха и чтобы вся она была погружена в жидкость. Для ослабления плотности желтого красителя применяют такой раствор: медь сернокислая кристаллическая 25 г натрий хлористый 25 г вода до 500 мл В него при взбалтывании добавляют нашатырный спирт B5%-ный раствор) — примерно 30—50 мл, до полного растворения осадка гидроокиси меди. Затем одну часть раствора разбавляют 9 частями воды. Другой состав ослабителя желтого оттенка (этот состав проще, но зато менее стабилен): 2 г медь сернокислая кристаллическая водный раствор аммиака B5%-нын. удельный вес 0,91) 3 мл _ 0(Гмл вода Приготовленный раствор разбавляют водой в отношении 1:10. Примерная продолжительность обработки 1—4 мин. Ослабление желтого оттенка сопровождается легко наблюдаемым изменением цвета. Так как обработка ведется на свету, необходимая степень ослабления определяется визуально. Для ослабления плотности голубого красителя берут 3%-ную перекись водорода и 2%- ный раствор едкого натра. Рабочий раствор получается из одной части первого раствора, одной части второго и пяти частей воды (например, 40 мл перекиси водорода, 40 мл едкого натра и 200 мл воды). Скорость ослабления можно регулировать, изменяя концентрацию перекиси водорода или время обработки, которое для приведенных кон- 95
центраций составляет 1—4 мин. Ослабленный в таком растворе диапозитив или отпечаток становится несколько светлее. Степень ослабления также регулируется визуально — изменение цвета хорошо заметно. Ослабление пурпурного изображения более сложно. Для этого требуется последовательная обработка в двух растворах: сначала в кислом, а затем, после непродолжительной промывки, в щелочном. Степень ослабления зависит от продолжительности выдержки слайда или отпечатка в кислом растворе; если за один прием изображение ослаблено недостаточно, обе стадии можно повторить. При обработке в кислом растворе происходит сильное изменение цвета, остается лишь слабое пурпурное изображение. После промывки и перенесения в щелочной раствор цвет восстанавливается, однако пурпурный оттенок — не полностью. Несколько ослабляются и другие цвета, так что изображение становится более светлым и менее контрастным. Мы приводим два рецепта кислых растворов (использовать можно любой из них). I. Соляная кислота (концентрированная, удельный вес 1,19) 10 мл вода до Продолжительность обработки 3—10 мин. 0,5 л . Бисульфит натрия вода Продолжительность 1 мин. до обработки 5 г 0,5 л Обработанное в кислом растворе изображение нужно промыть в воде 0,5—1 мин и перенести в щелочной раствор: натрий фосфорнокислый тречзаме- щенный 5 г вода 0,5 л Продолжительность обработки 2—6 мин. Затем — это уже относится ко всем случаям, к ослаблению любых цветов — необходима интенсивная промывка в проточной воде 15—20 мин и сушка. Температура всех растворов, а также воды для предварительного размачивания и промывки — около 16—18°С. Во время обработки растворы необходимо перемешивать. И отпечатки, и слайды удобнее ослаблять в кювете, чтобы хорошо видеть ход процесса. Следует помнить, что начинать нужно с самого малого времени обработки: излишнее ослабление исправить уже нельзя. Кандидат технических наук В. ШЕКЛЕИН, Т. А. МОСИНА Из писем в редакцию Забыли про кринджолу В первом номере 1981 г. в «Химии и жизни» напечатана заметка о слайдере — спортивном снаряде для катанья с гор. Не могу согласиться с тем, что этот снаряд (и соответственно вид спорта) преподносится как заграничная новинка. Может быть, за рубежом слайдеры и впрямь придумали недавно, но на Руси давным- давно было распространено катанье с гор на больших тарелках — кринджолах. Есть о ник упоминание даже в словаре В. И. Даля. Я провел детство в деревне на Белгородщине и вместе со сверстниками, да и со взрослыми тоже, принимал участие в лихих катаньях на кринджолах- самоделках. А изготовляли эти «снаряды» по-разному. Или вытесывали из дерева. Или замораживали ледяную тарелку, армированную соломой. Был и такой весьма своеобразный способ; брали свежую коровью лепешку и замораживали — вместе с веревкой (для управления и транспортировки) и сиденьем из сена. Насколько я помню, обходились без ручек. Думаю, что и сейчас кое-где деревенские ребятишки с удовольствием катаются на кринджолах — ведь на них можно получить все те радостные ощущения, о которых пишет Ю. Поздняков в своей заметке о слайдерах. Вообще популяризация «тарелочного» снаряда — дело полезное. Не мешало бы организовать промышленный выпуск кринджол, не мешало бы тщательно изучить народные виды спорта — может быть, в них удастся почерпнуть еще много полезного. Конечно, речь идет не о промышленном выпуске ледянок с соломой. Снаряд можно сделать вполне современным, даже с фторопластовым слоем для лучшего скольжения. А вот название вполне уместно сохранить наше. Не слайдер, а кринджола! Заслуженный машиностроитель УССР И. В. ЩЕРБАК. Харьков С точностью до ошибки В августовском номере «Химии и жизни» за этот год была перепечатана заметка из первого выпуска Клуба Юный химик 1965 года вместе с содержавшейся там ошибкой: «аква» — слово не греческое, а латинское. Конечно, цитаты принято воспроизводить дословно, но такая тщательность в цитировании собственных публикаций кажется мне чрезмерной... А. Б., Кие& 96
КЗ ИЗ ЧЕГО СДЕЛАНА ПЛЕНКА Недавно я купила ппенку дпя парников, но не знаю, из чего она сделана. Можно ли простым способом определить, из какой пластмассы изготовлена та или иная вещь! Т. Рябкова, Саратов Идентификация органических соединений — дело непростое, особенно задача усложняется, когда речь идет о полимерах. Полимерные материалы в большинстве случаев представляют собой композиции, содержащие, кромеосновного вещества, пластификатор, наполнитель, стабилизатор и другие добавки. Для точного установления строения полимеров определяют и степень регулярности, и наличие сшивок и привитых групп и т. д. Все это требует длительного исследования (предварительное удаление пластификаторов и наполнителей и т. д.), современной аппаратуры. Однако во многих случаях необходимо лишь установить, к какому классу принадлежит полимер. Для этого существует простой метод, который не требует реактивов и оборудования и позволяет идентифицировать многие высокомолекулярные соединения,— это проба на пламя*. Отчасти он напоминает метод распознавания незнакомого языка (см. «Химия и жизнь», 1980, №3): здесь также проводится предварительное разделение на большие, а затем и более мелкие группы; в зависимости от особенностей структуры один и тот же полимер может попасть в разные группы. Если вы определили название полимера, то по справочникам можно установить его строение и основные свойства (см., например, В. А. Рабинович, 3. Я. Хавин, Краткий химический справочник. Л., «Химия», 1978, с. 204— 231). Итак, неизвестный полимер поднесите на несколько секунд к краю небольшого бесцветного * Этот метод можно использовать, чтобы отличить волокна животного происхождения (шерсть, шелк) от растительных волокон (хлопка, льна): первые пахнут жженым волосом. 4 «Химия и жизнь» № 12 пламени газовой горелки. (ТОЛЬКО БУДЬТЕ ОЧЕНЬ ОСТОРОЖНЫ: ожоги рт горящих РАСПЛАВЛЕННЫХ ПОЛИМЕРОВ ОПАСНЫ!) Если полимер не горит и сохраняет форму, он принадлежит к I группе; горящий в пламени, но быстро гаснущий вне пламени — ко 11 группе; способный гореть вне пламени — к 111 группе. I группа. Если при внесении в пламя чувствуется запах формалина и аммиака, полимер относится к мочевино-формальде- гидным, запах «карболки» (фенола) указывает на фенол-форма льдегидные смолы, а запах селедки (так пахнут амины) — на меламино-формаль дегидные. Если молочно-белый, жирный на ощупь полимер при нагревании становится прозрачным, а при охлаждении мутнеет, то это тефлон (фторопласт). II группа. Здесь идентификация также идет в основном по запаху продуктов разложения: при горении чувствуется характерный запах горелой резины — хлоропреновый каучук; резкий раздражающий запах — поливинилхлорид и его производные; сладковатый запах, образование тяжелой черной золы — полней нилиденхлорид; пахнет подгоревшим молоком — казеин (наиболее распространенный полимер этого типа галалит, из которого иногда делают пуговицы, пряжки и т. д.); полимер горит со вспышками, запах уксуса — ацетилцеллю- лоза. III группа. К ней принадлежит большинство полимеров. Здесь, кроме запаха, важно обратить внимание на цвет пламени в самом начале горения. 1. Полимер быстро вспыхивает и горит ярким белым пламенем, возможен камфарный запах пластификатора — нитроцеллюлоза (целлулоид). 2. Спокойное голубое пламя с белой верхушкой: сильный сладковато-фруктовый запах — полиметакрилаты (оргстекло и др.); острый запах, выделение слезоточивых паров — полиакрила- ты; запах горящей растительности или сельдерея, голубое пламя, белый дым, не содержащий сажи,— полиамид (найлон, капрон и т. д.); слабый, слегка сладковатый запах — поливинилформаль; пахнет прогорклым маслом — поливинилбутираль. 3. Желто-белое светящее пламя: пахнет прогорклым маслом, горит с искрами — ацетобути- рат целлюлозы. 4. Коптящее пламя: сладковатый цветочный запах — полистирол; запах стирола и нефтяных продуктов — бутадиен-стирольный каучук; запах жженой кости — эпоксидные смолы; неспокойное пламя, запах фенола — поликарбонат; пламя с искрами, запах жирных кислот — поливинилацетат, поливинилбутират и т. д.; пахнет горелой бумагой — целлюлоза (целлофан и др.); сладковатый запах, горит с искрами, стекают капли расплавленного полимера, застывающие в виде черных пластинок — полиэтилентерефталат (лавсан). 5. Пламя с желто-зеленым ореолом: горит со вспышками, пахнет уксусом и жженой бумагой — ацетилцеллюлоза; горит легко, слабый сладковатый запах и запах жженой бумаги — этилцеллюлоэа. 6. Пламя голубое снизу, желтое сверху, полимер плавится и капает, запах горящего парафина — полиэтилен, полипропилен. ПОЧЕМУ ПУЗЫРИТСЯ ПИВО Если в стакан с пивом бросить щепотку сопи, то со дна поднимаются мелкие пузырьки газа, которые образуют пену. Интересно узнать, что происходит с пивом! К. Масленников, Красноярск Пиво содержит углекислый газ, растворимость которого уменьшается при повышении температуры. Известно, например, что если стакан с холодной водой нагреть до комнатной температуры, на стенках появятся пузырьки воздуха. Неоднородности стекла здесь служат центрами, на которых растут газовые пузырьки. Похожее явление происходит и при попадании твердой соли в пиво, тем более что растворимость углекислого газа значительно выше, чем у воздуха, и каждая крупинка становится центром роста газового пузырька. Выделение углекислого газа связано также с еще одним эффектом. Как правило, растворимость газов в жидкостях уменьшается при добавлении в эту жидкость других растворимых в ней веществ, в том числе и электролитов, к которым относится соль. Это явление так и называется — высаливание. Оно характерно не только для газов; например, если насытить воду солью, то из водного раствора можно высолить значительную часть растворенного ацетона. Подобный эффект часто используют химики для разделения смесей. 97
Научный фольклор английского физика, который сообщает, что ему удалось экспериментально наблюдать превращение нейтрона в лротон. Вот как он это сделал. - Поток медленных тепловых нейтронов нз реактора проходил через большой свинцовый сосуд, облицованный изнутри железом,— докладчик рисует на доске схему : КОпиЛАЯРНАЯ ТрусГлго ■GO/ Каждый год в один из понедельников 31 марта 1947 года, понедельник, 6 часов вечера. В Физическом институте Ленинградского университета открылось очередное заседание научного семинара по ядерной физике, который был основан за три года до того известным физиком, ныне членом-корреспондентом АН СССР Б. С. Джелеповым и работает под его руководством по сей день. На заседаниях семинара, проходящих регулярно каждый понедельник, обсуждают последние научные новости студенты университета, ленинградские физики, гости из Москвы, Дубны, других научных центров страны. Среди академиков, членов-корреспондентов, профессоров и докторов наук, которые в разное время выступали здесь с докладами, многие были непременными членами семинара еще в бытность свою студентами или лаборантами... Тема доклада, сделанного в тот вечер,— сЮбнаружение бета-распада нейтрона» — вызвала всеобщий интерес: нейтрон тогда находился в центре внимания физиков всего мира. «Как известно, еще в тридцатые годы,— начал докладчик,— было установлено» что масса нейтрона немного больше массы протона. На этом основании Чедвик высказал предположение, что нейтрон в принципе может превращаться в протон, испуская электрон н нейтрино, которые и уносят избыточную массу. Однако на опыте это явление — бета-распад нейтрона — обнаружено не было. Наблюдать раслад свободного нейтрона прн прохождении его через вещество крайне трудно. Согласно теоретическим расчетам, его период полураспада должен быть довольно велик — порядка 30 минут. А среднее время жизкн свободного нейтрона в большинстве веществ очекь мало — мнлли- или даже микросекунды, после чего нейтрон захватывается ядрами вещества. Поэтому непосредственно наблюдать распад нейтрона следует в вакууме. Я только что получил письмо от одного п — Воздух из сосуда откачали, а для вымораживания оставшихся газов была все время открыта ловушка, охлаждаемая жидким гелием. Для медленных-нейтронов и свинец, н тонкий слой железа практически прозрачны, поэтому большинство их пролетало через сосуд насквозь. Но некоторые успевали за это время распасться и превратиться в протоны. Так как в сосуде, несмотря на откачку, все равно оставались следы газа, эти протоны отнимали у атомов газа электроны и превращались в атомы водорода. Для водорода же сосуд непрозрачен, н он понемногу там накапливался. Через некоторое время сосуд понемногу заполняли снизу ртутью. Она вытесняла водород в капиллярную трубку, приделанную к верху сосуда, там возбуждался электрический разряд, н в его спектре были обнаружены линии молекулярного водорода». Докладчика засыпали вопросами. «А почему следы газа, оставшиеся в сосуде, не поглощали нейтроны?», «Как удаляли водород, всегда растворенный в свинце, железе, ртути?», «Не пытались ли определить период полураспада нейтронов?»... На все вопросы докладчик отвечал подробно и обстоятельно, ссылаясь на контрольные эксперименты. А потом кто-то спросил: — А кто этот английский физик, который сделал работу? . — Профессор Нободи,— ответил докладчик.— А теперь позвольте поблагодарить всех присутствующих за внимание и поздравить их с наступающим днем 1 апреля... 98
Да, это была шутка. Эксперимент, описанный в докладе, никогда не был поставлен (для тех, кто не знает английского, поясним: фамилия ученого, на которого ссылался докладчик, значит «никто»). Докладчик — это был сам руководитель семинара — «изобрел» все с начала до конца: действительное экспериментальное доказательство бета-распада нейтрона было получено только несколько лет спустя и иным способом. Тем не менее обсуждение этого своеобразного «мысленного эксперимента» благодаря его тщательной подготовке было для участников семинара интересным и полезным. С тех пор, с легкой руки Джелепова, на всех заседаниях семинара, приходящихся на первый понедельник апреля, делаются сообщения о таких проблемах, которые еще не решены, а иногда даже еще и не поставлены. Фантазию докладчиков сдерживает только одно условие: они должны придумать соответствующие методики экспериментов, якобы позволивших получить нужные данные, и быть готовыми защищать каждую деталь этих экспериментов. Из докладов, сделанных на 35 прошедших первоапрельских семинарах, многие сейчас представляют уже чисто исторический интерес; некоторые носили откровенно фантастический или шуточный характер. Но были и такие, которые впоследствии легли в основу статей, напечатанных — уже без всяких шуток — в серьезных научных журналах... Организаторы семинара любезно предоставили в распоряжение редакции несколько наиболее интересных для читателей «Химии и жизни» первоапрельских докладов. Вот первый из них. Реабилитация алхимии, или что такое философский камень Процессы изготовления золота средневековыми алхимиками описаны в литературе весьма неполно и приблизительно. Попытки раскрыть методику, которую они с этой целью применяли, делались неоднократно, однако до сих пор нет ни одного объяснения, которое могло бы быть экспериментально проверено. Мы предлагаем здесь принципиально новое решение этой проблемы и простой способ его экспериментальной проверки. Судя по свидетельствам современников, исходным материалом для алхимиков при изготовлении золота служила ртуть. Платина, золото и ртуть занимают соседние клетки Периодической таблицы, их ядра содержат соответственно 7В, 79 и ВО протонов. Таким образом, ядра платины и ртути требуют для превращения в золото минимальных переделок. Однако делать золото из платины явно невыгодно (по крайней мере с точки зрения тех, кто финансировал алхимиков). Выбор ртути в качестве исходного материала представляется вполне обоснованным и с современной точки зрения. Если найти способ удалить из ядра ртути один протон, то на имеющихся в природе изотопах ртути пойдут такие ядерные реакции: 196Нд дней) 1-»5* 9Нд; 20 ( 199АиC,15 200Au DB р _^. ■ 5Au AB5 - 19rPt; "*Нд — р -> ,97Аи; ,99Нд — р -^l98Au B,7 дня) -^»ееНд 200Нд - р Дня) -* "»г- 2о1Нд минут) ->- *и1>Нд; 2°*Нд - р -* . 20,Аи B6 минут) -** 20,Нд; 2°JHg — р ^ 203Аи E5 секунд) —v 2°"*Нд D3 дня)—►- ->:ТЬ Поскольку ртути-198 в природной ртути около Т0%, а ртути-196 — около 0,15%, выход золота будет состав- 4* 99
лять около 10%, а плати- ны-195 — около 0,15% от числа прореагировавших ядер. Интересно, что если удалять из ядер ртути не протоны, а нейтроны, то нестабильные промежуточные продукты реакции будут другие, а к >ые (стабильные) — 1 самые. Осталс когадаться, как именно у. удрялись алхимики «выдернуть» протон (или нейтрон) из ядра ртути, не располагая мощным арсеналом средств современной ядерной физики. Самым простым и удобным средством к достижению этой цели было бы некое вещество, содержащее антипротоны. Действительно, растворяя это вещество в ртути, мы высвободим антипротоны, которые немедленно попадут в ядра ртути и проаннигилируют с их протонами, что и приведет к желаемому результату. Какое же вещество способно удерживать антипротоны так, чтобы они не соприкасались с ядрами его атомов и могли бы храниться в нем сколь угодно долго, пока не будет разрушена (например, растворена) кристаллическая решетка вещества? Алхимики пользовались для приготовления золота неким загадочным «философским камнем». Делать его они, по-видимому, не умели — как можно понять из литературных источников, они его только искали. Найдя, они расходовали его на получение золота, и когда он кончался, дело алхимика было плохо. Можно предположить, что философский камень представлял собой некое природное образование, минерал — вероятно, очень экзотический, например внеземного происхождения. Возможно ли представить себе минерал, содержащий антипротоны? На наш взгляд, подобными свойствами могла бы обладать кристаллическая решетка непроводящего вещества, богатая ловушками для отрицательных зарядов. Такие кристаллы с ловушками для электронов хорошо известны и изучены. Потенциальные ямки-ловушки для электронов в них имеют обычно глубину порядка электрон-вольт. Время удержания электрона в ловушке сильно зависит от температуры решетки и от внешнего поля и при комнатной температуре может быть порядка секунд. Время же удержания в такой яме антипротона должно быть много больше — ведь для антипротона эта же яма имеет глубину, почти в 2000 раз большую. «Выгнать» антипротон из такой ямы можно, лишь полностью разобрав решетку — например, растворив кристалл. Так вот, допустим, что лежит (или лежал) где-то на Земле такой минерал — может быть, метеорит, пропитавшийся в глубинах космоса антипротонами. Найти его, конечно, непросто, но уж если найдешь — вполне можно изготовить некоторое (небольшое) количество золота. Для этого надо смешать вещество метеорита с ртутью (или растворить его в ртути, что еще лучше). Антипротоны, попадая в ядра атомов ртути, станут аннигилировать с обычными протонами, превращая ядра ртути частично в золото, частично в платину, частично в таллий, частично в другие, стабильные изотопы ртути. Промежуточные продукты этих реакций имеют периоды полураспада от секунд до дней. В процессе их будет выделяться значительная энергия — порядка тысяч джоулей на грамм продукта. Взрыва, по- видимому, не произойдет, однако разогреется вся эта стряпня сильно, и ртуть, скорее всего, испарится (в том числе и радиоактивная ртуть-203, из которой потом должен образоваться стабильный таллий-203). Производство, что и говорить, будет довольно вредное, и держаться от этой кухни лучше подальше. Наконец, промежуточные продукты распадутся, и у нас останется смесь золота (не менее 5В,9%) и платины-195 (около 1,3% от количества золота), а также какая-то часть непрореагировавшей ртути и таллия-203. Прокалив продукт, мы изгоним ртуть и получим вполне ювелирное золото высокой пробы. Предлагаемая гипотеза отличается от всех высказанных ранее тем, что ее нетрудно проверить. Говорят, где-то в европейских музеях есть образцы золота (медали, монеты и т. д.), изготовленного, по преданию, алхимиками. Изотопный состав платины и таллия в виде примесей, содержащихся в этом «алхимическом» золоте, должен разительно отличаться от природного изотопного состава платины и таллия. Действительно, в природной платине изотопа Pt всего 33,7%, а в природном таллии изотопа 20Ч| всего 29,5%. Если же наша гипотеза верна, то «алхимическая» платина должна целиком состоять из l95Pt, а таллий — из 203Т, Еще интереснее было бы отыскать в природе кусочек философского камня — минерала-губки, пропитанного антипротонами. При растворении этого минерала должно было бы наблюдаться сверхжесткое (порядка сотен килоэлектрон-вольт) характеристическое излучение, испускаемое антипротонами в поле ядра перед аннигиляцией их при «падении» в ядро. Такое излучение обычно наблюдается при взаимодействии пучка антипротонов с любой мишенью и достаточно изучено; энергии его линий легко рассчитать для любого вещества и предсказать заранее. Вряд ли целесообразно в наши дни будет использовать такое чудо природы для производства золота. Но изучив этот минерал, научившись приготовлять его искусственно и про пи ты вать антипротонами, мы получим очень перспективный аккумулятор ядерной энергии. Кроме того, таким путем можно решить сложную, но весьма заманчивую проблему хранения антивещества. Дело, на наш взгляд, стоящее, и некоторая затрата сил и средств на поиски философского камня, как и утверждали алхимики, представляется весьма оправданной. Кандидат физико-математических наук А. А. РИМСКИЙ-КОРСАКОВ, Радиевый институт им. В. Г. Хлопина 100
Супермаркет высшего образования В. ВОЛОДИН В долгой служебной командировке волей-неволей накапливаешь избыточную информацию — сверх той, за которой тебя посылали. Десять месяцев я работал в США по программе научного обмена; отчеты, обзоры и доклады, сделанные по возвращении, снимали слой за слоем набранную информацию, и когда она была снята практически полностью, то обнаружилось, что под верхним пластом есть еще один — сведения и впечатления, программой не предусмотренные и в отчеты поэтому не включенные. Что с ними делать — может быть, кому-то они интересны или даже нужны? Так появилась мысль рассказать о высшем образовании по-американски — не вообще, а каким я его увидел. ...Принстон и Гарвард, Стэнфорд и Йэйл, Беркли и Эм Ай Ти — эти, да и не только эти, названия высших учебных заведений, наверное, знакомы читателю, хотя бы по ссылкам на ведущиеся там научные работы. Принадлежность к выпускникам того или иного университета — это своего рода визитная карточка, и латинское выражение alma mater тут в ходу. Но я бы назвал американский университет скорее не матерью-кормилицей,- а большим магазином самообслуживания, этаким супермаркетом высшего образования. Администрация, студент и. собственно процесс образования связаны в одно целое примерно теми же отношениями, которые существуют между продавцом, покупателем и предлагаемым товаром. Если взглянуть на американское высшее образование с таких позиции, многое в нем становится понятным. Толкнем же стеклянную дверь и заглянем в супермаркет — нет ли там чего-нибудь любопытного и для нас? ЧТО КУПИТЬ, ГДЕ КУПИТЬ! «Когда и как молодежь в Советском Союзе выбирает себе профессию?» Такой вопрос задавали преподаватели и научные работники, студенты и их родители. Побуждало мх к этому желание узнать что-нибудь новое о возможном решении одной из серьезных проблем сегодняшней Америки. Сложности с профессиональной ориентацией возникают едва ли не во всех странах. Не секрет, что есть они и у нас. Некоторые выпускники естественнонаучных и технических факультетов по причинам, отнюдь не связанным с безработицей, находят свое место в сферах далеко не технических и часто не научных. Но что, казалось бы, плохого, если специалист с дипломом химика станет хорошим журналистом или психологом? Именно в этом — ничего. Плохо, когда человек становится и остается слабым химиком, не найдя своего пути в ту область, к которой он имеет призвание. Можно подсчитать, сколько специалистов изменили своему образованию, сколько затрачено на их образование, так и не окупившееся. Определить же число химиков не по призванию, а по диплому, подсчитать экономические потери, вызванные слабостью их работы, гораздо труднее, если вообще выполнимо. Но такие потери, к сожалению, есть, а значит, надо искать новые способы профессиональной ориентации применительно к высшему образованию. ...В ста милях к югу от Чикаго, в тихом городке с экзотическим названием Шампейн, находится Иллинойский университет. На одном из его административных зданий — вывеска с надписью «Консультативный центр». Директор центра профессор Дж. Джильберт объясняет, что в разных университетах такого рода службы могут называться по-разному, но назначение их примерно одно и то же: помочь учащимся решать вопросы, выходящие за рамки учебного процесса. В том числе — о выборе профессии. У молодого человека, обратившегося за советом, выявляют профессиональные способности, профессиональные интересы и, наконец, определяют перспективы трудоустройства. Самое сложное, по мнению Джиль- берта,— выявить профессиональные интересы, поскольку лишь очень немногие правильно представляют себе, какая 101
деятельность может прийтись им по душе. Узнать это напрямую невозможно (многие особенности тех или иных профессий заранее неизвестны, к некоторым видам деятельности молодежь относится предвзято). Приходится идти окольным путем. Обычно это система тестов. «Нравится ли вам выращивать цветы?» Тот, кто выполняет тест, должен поставить крестик в одной из клеточек бланка. «Что бы вы предпочли — работу шофера или работу дорожного инспектора?» Надо отвечать, даже если у вас нет симпатий ни к той, ни к другой профессии. Впрочем, никто и не пытается посадить вас за баранку автобуса или полицейского «форда». Когда проставлены ответь! на все 325 вопросов, бланк направляется в вычислительный центр. Там проставленные крестики превращаются в цифры, в исходную информацию для расчетов. В основе программы — сведения о людях, которые добились наибольших успехов в той или другой профессиональной области. На кого вы больше всего похожи? Ответ на этот вопрос будет несколько уточнен с учетом теста на профессиональные способности—и верный путь найден? Если бы так... Сами консультанты в этом не уверены. Их выводы основаны как раз на тех характеристиках, которые меняются в процессе обучения,— на эрудиции, кругозоре, культурном уровне. Можно, разумеется, проделать тесты еще и еще, по ходу учебы, и вполне вероятно, что компьютер укажет студенту: надо бы поменять специальность. Но что делать, когда действительно надо? Если Говорить о выборе изучаемых предметов, то высшее образование в США выглядит не очень строгим. Возьмем, к примеру, высшее техническое образование, включающее 49 специальностей, от аэрокосмических наук до химической технологии, если рассматривать в русском алфавитном порядке. Есть два основных уровня подготовки; учебные программы первого уровня рассчитаны, как правило, на четыре года и ведут к диплому бакалавра, второго уровня — еще примерно на столько же. Здесь существуют две в общем-то независимые ветви: одна ведет к диплому магистра, другая — к степени доктора философии (которая, напомним, не имеет к философии никакого отношения; можно быть, например, доктором философии по теплотехнике). Приблизительный эквивалент магистра — это выпускник института, а доктора философии — кандидат наук. Что же входит в учебный план бакалавра? Если он заканчивает университет, отвечающий национальным стандартам, то распределение дисциплин будет примерно таким: гуманитарные науки — 12,5%, высшая математика — 12,5%, физика и химия — 12,5%, профилирующие дисциплины — 25,0%, техническое проектирование — 12,5%, произвольно выбранные курсы — 25,0%. Итак, средний студент имеет учебную программу, индивидуализированную на четверть. Вот эта особенность профессиональной подготовки и позволяет корректировать программу прямо в процессе учебы. Не надо переходить на другой факультет и даже на другую кафедру: диапазон предметов, предусмотренный программой кафедры, как правило, достаточно широк. Возможно, индивидуализация обучения и впрямь удобна для студента, но не для преподавателя. «В течение учебного года состав первокурсников может измениться наполовину, — сказал мне профессор X. Хилтон из того же Ил- линойского университета. — Сколько студентов будут слушать мой курс, я узнаю только в тот день, когда они придут на первую лекцию. Легко ли работать в таких условиях?» Впрочем, напирать на это обстоятельство, а тем более сетовать у американских профессоров не принято. В конце концов, кто платит деньги, тот заказывает музыку, а платит студент, и немало. Не стану называть конкретных цен — инфляция быстро их меняет, — а попробую оценить стоимость обучения в относительных единицах. Скажем, так: год обучения в обычном вузе, не претендующем на мировую известность и громкую славу, — все равно что купить прошлогоднюю модель добротного «понтиака» или новый спортивный «мустанг». Год в известном частном университете — это уже покупка западноевропейской машины вроде «мерседеса» или какого-нибудь американского автомастодонта. Правда, есть в США и бесплатное высшее образование и кое-когда даже стипендиальное обеспечение. Однако это привилегия для избранных. В Массачусетсском технологическом институте, например, в 1976 году ее были удостоены около 40% будущих бакалавров и 20% будущих магистров. Кто же попадает в их число? На мой вопрос о стипендии один американский студент ответил: «Что вы, я же не негр». Дело в том, что Фордовский фонд, финансирующий, в частности, высшее образование, объявил в 1976 г. специальный набор нескольких десятков стипендиатов из числа студентов-негров — так 102
*Ш* Grey Dome («Серый купол») — одно из самых старых зданий Массачусетсского технологического института, учебного и научного центра, в котором, согласно БСЭ (т. 15, с. 45), «впервые в США осуществлено сочетание в процессе подготовки специалистов изучения естественных, гуманитарных и общественных наук с практической деятельностью обучаемых и преподавателей» сказать, для снижения диспропорции между белыми и черными специалистами. Диспропорция же налицо: в крупных промышленных городах негритянское население составляет несколько десятков процентов, а среди выпускников технических факультетов в 1975 г. было только 2% негров-бакалавров, менее 1 % магистров и лишь полпроцента докторов наук. Есть, есть стипендии. Но если ты не негр (в те годы, когда судьба к ним благосклонна), если не вундеркинд и не ветеран войны — то плати. Впрочем, не только в деньгах дело. Профессор В. Нельсон из Мичиганского университета во время откровенной беседы сказал примерно так: диплом бакалавра — это вроде билета на стадион, только без указания места, где сидеть. Точно замечено. Закончить университет — еще не значит иметь работу. Какая специальность дает лучшие шансы на трудоустройство? Вот и приходится решать задачу со многими неизвестными... Группы школьников приезжают в университеты на open house — день открытых дверей. Иногда сами, иногда с родителями. Ходят, смотрят, слушают, спрашивают. Выбор университета — дело ответственное. Это не совсем то же, что выбор программы обучения: одинаковые программы могут быть в нескольких вузах сразу (скажем, по общей химической технологии — более чем в ста университетах). Что и говорить, очень даже неплохо получить образование в частном университете с мировой известностью. Однако шесть тысяч в год, а то и больше — кусается... В государственном университете своего родного штата обойдется вдвое дешевле, но вдруг интересующая тебя программа здесь представлена слабо? Приходится искать компромисс между желаниями и возможностями. Есть для этого и такой путь: начать там, где плата не слишком высока, а закончить в университете, диплом которого хочется получить. Чтобы пройденный курс, а следовательно, и затраченные деньги не пропали зря, надо зачесть в новом месте все пройденные ранее предметы. Значит, с самого начала надо правильно составить индивидуальную программу обучения... Такой прием широко практикуется. А Министерство по делам образования особо предупреждает: «Еще до зачисления в университет студенты должны определить, достижима ли их" конечная цель в высшем образовании». 103
ЧТО ПРОДАТЬ, КАК ПРОДАТЬ! Студент ищет университет, университет ищет студента. Чтобы найти, ему (университету) нужны такие учебные программы, которые могут заинтересовать молодежь. В конце 60-х — начале 70-х годов американское высшее образование пережило кризис. За каких-то четыре года набор первокурсников на технические кафедры снизился в среднем на треть; уменьшился набор и на некоторые нетехнические специальности. Спад интереса к техническому образованию, как известно, не только американская проблема. Может быть, не столь явно, но подобная тенденция проявилась (и проявляется) и в наших технических вузах. Тем любопытнее узнать, что было предпринято в США для выхода из критической ситуации. Причину долго искать не пришлось: она заключалась в общей переориентации науки и техники. «Первый шаг американского астронавта на Луне был первым шагом к закату нашего аэрокосмического образования» — так выразился в частной беседе профессор Дж. Андерсон, заведующий кафедрой аэрокосмических наук Мэрилендского университета. И в самом деле, набор студентов на эту специальность упал на 75%. Может быть, изменились интересы молодежи? Нет, просто кончился бум, подогреваемый престижными мотивами, внимание американцев переключилось на земные проблемы, которых оказалось куда как достаточно, — энергетический кризис, преступность, окружающая среда... Технические и научные специалисты, получившие традиционную подготовку, оказались не в состоянии эффективно решать такие проблемы. И многие молодые американцы, проявлявшие в целом интерес к технике, предпочли более перспективные профессии —медицину, экономику, торговлю, организацию производства. То, что было проделано для восстановления пошатнувшегося престижа, можно, наверное, назвать гуманитаризацией высшего технического образования. Многие университеты стали предлагать комбинированные программы обучения, или программы двойной ученой степени: студент может включить в свой учебный план такие дисциплины, которые входят в программы сразу двух специальностей. Число дисциплин, а значит, и продолжительность обучения, возрастают, но все же двойная ученая степень требует существенно меньше времени, чем два диплома по отдельности. Есть много программ комбинированного обучения. Вот два примера — оба с технического факультета Иллинойско- го технологического института. Здесь готовят студентов совместно с юридическим факультетом на степень бакалавра технических наук /доктора юриспруденции; совместно с факультетом управления — на степень бакалавра технических наук/ магистра по организации производства. В первом случае обучение длится шесть лет вместо семи, которые потребовались бы, чтобы пройти два независимых учебных курса, во втором случае — пять лет вместо шести. Трудно сказать, в какой степени повлияла гуманитаризация, в какой — другие причины, но после 1973 г. число студентов на технических кафедрах стало Библиотека Иллинойского университета упрятана под землю, и вход в нее выглядит более чем скромно .**. • ¥ MMWH I» illUn
расти и в 1975 г. достигло прежнего уровня. Создать набор учебных программ — это полдела. Их надо реализовать, и тут университету хватает забот. Опять же заметим, что приводить методику преподавания в соответствие с нынешними требованиями и возможностями приходится не только американцам. Поэтому бросим хотя бы беглый взгляд на технические средства обучения. Пожалуй, более всего распространено в американском вузе телевизионное оборудование. Оно оперативнее, чем привычное для нас кинооборудование. Профессор Н. Мишки из университета штата Айова демонстрировал, как готовится видеозапись прямо перед занятием и даже во время занятия, если в ходе лабораторной работы желательно рассмотреть еще раз физический или химический процесс в замедленном темпе или в увеличенном масштабе. Другое преимущество, видеозаписи, как ни странно, — экономичность. Уже сейчас черно-белое учебное телевидение несколько дешевле черно-белого кино, а стоимость телеоборудования продолжает снижаться. Существуют уже и ^левизионные комплексы с библиотека учебных телефильмов — например, в столичном Американском университете и в Мэри- лендском университете. Студент заказывает учебный телефильм (лекцию, лабораторную работу и т. п.) на рабочее место — в небольшую кабину с телевизором и наушниками; изображение обычно цветное, звучание стереофони- В университетских библиотеках, помимо обычных читальных залов, нередко есть и такие кабины — с видеомагнитофоном, дисплеем, проектором для слайдов ческое. Такие комплексы располагаются, как правило, в библиотеках. Впрочем, в университете штата Колорадо я видел телевизионное отделение и в студенческом общежитии. Еще в Москве, до поездки, я слышал кое-что о системе «ПЛАТО», самой крупной системе автоматизированного обучения. Но одно дело услышать... Профессор Д. Битчер, возглавлявший разработку «ПЛАТО», не делал тайн из своего детища. ЭВМ с быстродействием около 6 млн. операций в секунду, около 150 периферийных станций — ив самом университете, и на большом удалении от него, более тысячи дисплеев по всей стране и еще несколько в Канаде, в Торонтском университете и один — в Швеции, в Стокгольмском университете. Учебные программы в системе «ПЛАТО» могут быть и практическими — для моделирования лабораторных и экспериментальных работ: химического анализа, манипуляций с рычагами и педалями при обучении летному делу, определения прочности на разрыв (понятно, без разрывной машины, а на экране дисплея). Условия разыгрываемого на экране опыта могут меняться, экспериментом можно управлять, и возникает ощущение, будто все на экране реально — и растворы, и рычаги, и разрываемый металлический стержень... Учебное телевидение, автоматизированные системы обучения — все это входит в сервис высшего образования. Есть в этом сервисе и кое-что еще. Несколько раз попадались мне в университетах таблички: «Клиника чтения», «Клиника речи». Поначалу я считал, что это какие- то условные названия; но оказалось, что клиники чтения существуют для того, чтобы учить студентов хорошо читать, а клиники речи — чтобы учить их пра- \
При программированном обучении с использованием ЭВМ совсем необязательно иметь реагенты и колбу, чтобы провести химическую реакцию, и разрывную машину, чтобы испытать образец на прочность. Эксперимент можно разыграть на экране дисплея (слева) и вслед за тем начертить на экране кривую, в даииом случае показывающую, как ведет себя алюминий при растяжении вильно говорить. Современные дети, по мнению самих американцев, — это телевизионное поколение. Книжек в руки не берут, в школе почти все обучение — на слух. Вот многие и мучаются, бедняги, попав в университет, где хочешь не хочешь, а надо работать с книгами. Мучаешься — приходи: на любые мучения найдется свой офис. Скажем, «Клиника умственного здоровья», «Комитет наставников», «Служба поддержки». Туда обращаются со специфическими проблемами. Приходят студенты, страдающие маниями и галлюцинациями, приходят наркоманы и гомосексуалисты. К их услугам (за особую плату) квалифицированные врачи и психологи. А рядом в книжном магазине — сексли- тература. И марихуана в некоторых университетах не запрещена. В общем, есть сервис развращения и сервис лечения от развращений. Выбирай любой, на то и супермаркет. Но за каждый плати! ЧТО, ПОЧЕМ И КАКОГО КАЧЕСТВА! Администрация, которая ведает в США делами образования, признается, что университеты не очень-то ей подвластны. Бесполезно искать какие-либо административные связи между высшими учебными заведениями и правительственными организациями. Из-за этого нередко делается поспешный вывод: в США нет системы высшего образования. Да и сами американцы не прочь поддер- 106 жать эту точку зрения — дескать, система в том и состоит, что нет никакой системы. Звучит парадоксально, а потому изящно. Но давайте посмотрим, как все же контролируется качество высшего образования. А такой контроль, правда, не совсем обычный, существует. Согласно официальной классификации, сегодня насчитывается 49 профессиональных областей — от архитектуры и бизнеса до похоронного дела и хиропрактики. И в каждой качество образования проверяется, но не правительственными организациями, а частными ассоциациями. В области технического образования — Инженерным советом по профессиональному развитию (ИСПР), в который входят 15 ассоциаций, представляющих интересы различных отраслей промышленности. Комиссии ИСПР, сформированные из членов тех или иных ассоциаций, периодически проверяют учебные программы (члены Американского института инженеров-химиков — по химической технологии и т. п.). Смотрят, соответствует ли учебная программа современным требованиям к подготовке специалистов, изучают лабораторную базу той или иной кафедры, уровень подготовки преподавателей. Стоп. О каком контроле, собственно, речь — качества подготовки выпусников или качества учебных программ? Именно о подготовке специалистов, то есть о качестве их образования. Но по американским меркам. Цитирую один из принципов деятельности ИСПР: «Хорошее образование может быть получено только на хорошей кафедре, имеющей все возможности для проведения учебной и научной работы и располагающей высококвалифицированными профессорами и преподавателями». Это считается главным. Студент, приобретающий образование за собственный счет,
не забудет получить все, что ему причитается. Точно так же, как покупатель, уплативший деньги в кассу, не оставляет товар на прилавке. Может возникнуть — и вполне оправданно — вопрос: а позволит ли частный университет совать нос в свои частные дела, то есть в торговлю образованием, какой-то частной ассоциации? Позволит. И вот почему. Действительно, высшие учебные заведения не подчиняются ассоциациям, и для кафедр подобная проверка — совершенно добровольное мероприятие. Более того, если кафедра не получила положительной оценки от комиссии ИСПР, ее сотрудники не рискуют быть подвергнутыми критике или взысканиям. А получившие такую оценку заносятся в ежегодно публикуемый список кафедр, аккредитованных при ИСПР. Только и всего. Но промышленность и научные организации постоянно хотят знать, насколько подготовка выпускников соответствует современным требованиям, где эти требования выполняются, а где — нет. Список аккредитованных кафедр дает на этот вопрос исчерпывающий ответ. При приеме на работу промышленные и научные организации руководствуются не в последнюю очередь сведениями об аккредитации учебных программ. В свою очередь, американский студент, который при выборе жизненного пути Пословица о чужом монастыре и своем уставе справедлива повсеместно, и в этот вычислительный центр нам не попасть — он, судя по объявлению, закрыт по случаю пасхальных каникул... учитывает множество факторов, предпочтет при прочих равных условиях тот университет, который имеет аккредитованную учебную программу по интересующей его специальности. Университет без таких программ рискует остаться без студентов. А без студентов нет университета, как нет магазина без покупателей. Вот мы и прошлись скорым шагом по су- пермаркету американского высшего образования. Я знакомился с ним, вольно и невольно, чуть ли не все время пребывания в США, буквально до последнего часа: шофер такси, отвозивший меня в аэропорт имени Даллеса, оказался дипломированным бакалавром. Случайность? Скорее закономерность. В такой стране, как США, никакие системы профессиональной ориентации и контроля качества образования, никакие технические средства обучения и планирования учебных программ не в состоянии решить главной, социальной проблемы в подготовке специалистов: как рационально использовать индивидуальные способности на благо общества. По-прежнему для многих американцев высшее образование остается «билетом на стадион без указания места»... Но может быть, кое-что из опробованных систем, средств и методов может — с известными поправками — оказаться полезным и в наших условиях, при гарантированном праве на труд с учетом личных способностей? Во всяком случае, есть, как мне кажется, смысл приглядеться повнимательнее: вдруг что-нибудь пригодится. 107
kft.£-**.. -***"* — ♦ ^ •*щ/ ^l Фантастика Превращение Рэй БРЭДБЕРИ г-Л.
Ну и запах тут, подумал Рокуэл. От Макгайра несет пивом, от Хартли — усталой, давно немытой плотью, но хуже всего острый, будто от насекомого, запах, исходящий от Смита, чье обнаженное тело, обтянутое зеленой кожей, засть -о на столе. И ко всему еще тянет бензином и смазкой от непонятного механизма, поблескивающего в углу тесной комнатушки. Этот Смит — уже труп. Рокуэл с досадой поднялся, спрятал стетоскоп. — Мне надо вернуться в госпиталь. Война, работы по горло. Сам понимаешь, Хартли. Смит мертв уже восемь часов. Если хочешь еще что-то выяснить, вызови прозектора, пускай вскроют... Он не договорил — Хартли поднял руку. Костлявой трясущейся рукой показал на тело Смита — на тело, сплошь покрытое жесткой зеленой скорлупой. — Возьми стетоскоп, Рокуэл, и послушай еще раз. Еще только раз. Пожалуйста. Рокуэл хотел было отказаться, но раздумал, снова сел и достал стетоскоп. Собратьям-врачам надо уступать. Прижимаешь стетоскоп к зеленому окоченелому телу, притворяешься, будто слушаешь... Тесная полутемная комнатушка вокруг него взорвалась. Взорвалась единственным зеленым холодным содроганием. Словно по барабанным перепонкам ударили кулаки. Его ударило. И пальцы сами собой отдернулись от распростертого тела. Он услышал дрожь жизни. В глубине этого темного тела один только раз ударило сердце. Будто отдалось далекое эхо в морской пучине. Смит мертв, не дышит, закостенел. Но внутри этой мумии сердце живет. Живет, встрепенулось, будто еще не рожденный младенец. Пальцы Рокуэла, искусные пальцы хирурга старательно ощупывают мумию. Он наклонил голову. В неярком свете волосы кажутся совсем темными, кое-где поблескивает седина. Славное лицо, открытое, спокойное. Ему около тридцати пяти. Он слушает опять и опять, на гладко выбритых щеках проступает холодный пот. Невозможно поверить такой работе сердца. Один удар за тридцать пять секунд. А дыхание Смита — как этому поверить? — один вздох за четыре минуты. Движение грудной клетки неуловимо. Ну а температура? Шестьдесят*. Хартли засмеялся. Не очень-то приятный смех. Больше похожий на заблудшее эхо. Сказал устало: — Он жив. Да, жив. Несколько раз он меня едва не одурачил. Я вводил ему адреналин, пытался ускорить пульс, но это не помогало. Уже три месяца он в таком состоянии. Больше я не в силах это скрывать. Потому я тебе и позвонил, Рокуэл. Он... это что-то противоестественное. Да, это просто невозможно,— и как раз поэтому Рокуэла охватило непонятное волнение. Он попытался поднять веки Смита. Безуспешно. Их затянуло кожей. И губы срослись. И ноздри. Воздуху нет доступа... — И все-таки он дышит... Рокуэл и сам не узнал своего голоса. Выронил стетоскоп, поднял, и тут заметил, как дрожат руки. Хартли встал над столом — высокий, тощий, измученный. — Смит совсем не хотел, чтобы я тебя вызвал. А я не послушался. Смит предупредил, чтобы я тебя не вызывал. Всего час назад. Темные глаза Рокуэла вспыхнули, округлились от изумления. — Как он мог предупредить? Он же недвижим. Исхудалое лицо Хартли — заострившиеся черты, упрямый подбородок, сощуренные в щелку глаза — болезненно передернулось. — Смит... думает. Я знаю его мысли. Он боится, как бы ты его не разоблачил. Он меня ненавидит. За что? Я хочу его убить, вот за что. Смотри.— Он неуклюже полез в карман своего мятого, покрытого пятнами пиджака, вытащил блеснувший вороненой сталью револьвер. — На, Мэрфи. Возьми. Возьми, пока я не продырявил этот гнусный полутруп! Мэрфи попятился, на круглом красном лице — испуг. — Терпеть не могу оружие. Возьми ты, Рокуэл. Рокуэл приказал резко, голосом беспощадным, как скальпель: — Убери револьвер, Хартли. Ты три месяца проторчал возле этого больного, * По Фаренгейту, т. е. около 16°С.— Ред. 109
вот и дошел до психического срыва. Выспись, это помогает.— Он провел языком по пересохшим губам.— Что за болезнь подхватил Смит? Хартли пошатнулся. Пошевелил непослушными губами. Засыпает стоя, понял Рб- куэл. Не сразу Хартли удалось выговорить: — Он не болен. Не знаю, что это такое. Только я на него зол, как мальчишка злится, когда в семье родился еще ребенок. Он не такой... неправильный. Помоги мне. Ты мне поможешь, а? — Да, конечно,— Рокуэл улыбнулся.— У меня в пустыне санаторий, самое подходящее место, там его можно основательно исследовать. Ведь Смит... это же самый невероятный случай за всю историю медицины. С человеческим организмом такого просто не бывает! Он не договорил. Хартли прицелился из револьвера ему в живот. — Стоп. Стоп. Ты... ты не просто упрячешь Смита подальше, это не годится! Я думал, ты мне поможешь. Он зловредный. Его надо убить. Он опасен! Я знаю, он опасен! Рокуэл прищурился. У Хартли явно неладно с психикой. Сам не знает что говорит. Рокуэл расправил плечи, теперь он холоден и спокоен. — Попробуй выстрелить в Смита, и я отдам тебя под суд за убийство. Ты надорвался умственно и физически. Убери револьвер. Они в упор смотрели друг на друга. Рокуэл неторопливо подошел, взял у Хартли оружие, дружески похлопал по плечу и передал револьвер Мэрфи — тот посмотрел так, будто ждал, что револьвер сейчас его укусит. — Позвони в госпиталь, Мэрфи. Я там не буду неделю. Может быть, дольше. Предупреди, что я занят исследованиями в санатории. Толстая красная физиономия Мэрфи сердито скривилась. — А что мне делать с пистолетом? Хартли стиснул зубы, процедил: — Возьми его себе. Погоди, еще сам захочешь пустить его в ход. Рокуэлу хотелось кричать, возвестить всему свету, что у него в руках — невероятная, невиданная в истории человеческая жизнь. Яркое солнце освещало палату санатория; Смит, безмолвный, лежал на столе, красивое лицо его застыло бесстрастной зеленой маской. Рокуэл неслышными шагами вошел в палату. Прижал стетоскоп к зеленой груди. Получалось то ли царапанье, то ли негромкий скрежет, будто металл касается панциря огромного жука. Поодаль стоял Макгайр, недоверчиво оглядывал недвижное тело, благоухал недавно выпитым в изобилии пивом. Рокуэл сосредоточенно вслушивался. — Наверно, в машине скорой помощи его сильно растрясло. Не следовало рисковать... Рокуэл вскрикнул. Макгайр, волоча ноги, подошел к нему. — Что случилось? — Случилось? — Рокуэл в отчаянии огляделся. Сжал кулак.— Смит умирает! — С чего ты взял? Хартли говорил, Смит просто прикидывается мертвым. Он и сейчас тебя дурачит... — Нет! — Рокуэл выбивался из сил над бессловесным телом, пытался впрыснуть лекарство. Любое. И ругался на чем свет стоит. После всей этой мороки потерять Смита невозможно*. Нет, только не теперь. А там, внутри, под зеленым панцирем, тело Смита содрогалось, билось, корчилось, охваченное непостижимым бешенством, и казалось, в глубине глухо рычит пробудившийся^ вулкан. Рокуэл пытался сохранить самообладание. Смит — случай особый. Обычные приемы скорой помощи не действуют. Как же тут быть? Как? Он смотрит остановившимся взглядом. Окостенелое тело блестит в ярких солнечных лучах. Жаркое солнце. Сверкает, горит на стетоскопе. Солнце. Рокуэл смотрит, а за окном наплывают облака, солнце скрылось. В комнате стало темнее. И тело Смита затихает. Вулкан внутри успокоился. — Макгайр! Опусти шторы! Скорей, пока не выглянуло солнце! Макгайр повиновался. Сердце Смита замедляет ход, удары его опять ленивы и редки. — Солнечный свет Смиту вреден. Чему-то он мешает. Не знаю, отчего и почему, 110
но это ему опасно...— Рокуэл вздыхает с облегчением.— Господи, только бы не потерять его. Только бы не потерять. Он какой-то не такой, он создает свои правила, что-то он делает такое, чего еще не делал никто. Знаешь что, Мэрфи? — Ну? — Смит вовсе не в агонии. И не умирает. И вовсе ему не лучше умереть, что бы там не говорил Хартли. Вчера вечером, когда я его укладывал на носилки, чтобы везти в санаторий, я вдруг понял — Смиту я по душе. — Бр-р! Сперва Хартли. Теперь ты. Смит тебе сам это сказал, что ли? — Нет, не говорил. Но под этой своей скорлупой он не без сознания. Он все сознает. Да, вот в чем суть. Он все сознает. — Просто-напросто он в столбняке. Он умрет. Больше месяца он живет без пищи. Это Хартли сказал. Хартли сперва хоть что-то вводил ему внутривенно, а потом кожа так затвердела, что уже не пропускала иглу. Дверь одноместной палаты медленно, со скрипом отворилась. Рокуэл вздрогнул. На пороге, выпрямившись во весь свой немалый рост, стоял Хартли; после нескольких часов сна колючее лицо его стало спокойнее, но серые глаза смотрели все так же зло и враждебно. — Выйдите отсюда, и я в два счета покончу со Смитом,— негромко сказал он.— Ну? — Ни с места,— сердито приказал Рокуэл, подходя к нему.— Каждый раз, как явишься, вынужден буду тебя обыскивать. Прямо говорю, я тебе не доверяю.— Оружия у Хартли не оказалось.— Почему ты меня не предупредил насчет солнечного света? — Как? — тихо, не сразу прозвучало в ответ.— А... да. Я забыл. На первых порах я пробовал передвигать Смита. Он оказался на солнце и стал умирать всерьез. Понятно, больше я не трогал его с места. Похоже, он смутно понимал, что ему предстоит. Может, даже сам это задумал, не знаю. Пока он не закостенел окончательно и еще мог говорить и есть, аппетит у него был волчий, и он предупредил, чтобы я три месяца его не трогал с места. Сказал, что хочет оставаться в тени. Что солнце все испортит. Я думал, он меня разыгрывает. Но он не шутил. Ел жадно, как зверь, как голодный дикий зверь, потом впал в оцепенение — и вот, полюбуйтесь...— Хартли невнятно выругался.— Я-то надеялся, ты оставишь его подольше на солнце и нечаянно угробишь. Макгайр всколыхнулся всей своей тушей — двести пятьдесят фунтов. — Слушайте... А вдруг мы заразимся этой смитовой болезнью? Хартли смотрел на неподвижное тело, зрачки его сузились. Л — Смит не болен. Неужели не понимаешь, тут же прямые признаки вырождения. Это как рак. Им не заражаешься, это в роду и передается по наследству. Сперва у меня не было к Смиту ни страха, ни ненависти, это пришло только неделю назад, тогда я убедился, что он дышит и существует и процветает, хотя и ноздри, и рот замкнуты наглухо. Так не бывает. Так не должно быть. — А вдруг и ты, и я, и Рокуэл тоже станем зеленые, и эта чума охватит всю страну, тогда как? — дрожащим голосом выговорил Макгайр. — Тогда, если я ошибаюсь,— может быть, и ошибаюсь,— я умру,— сказал Рокуэл.— Только меня это ни капельки не волнует. Он повернулся к Смиту и продолжал делать свое дело. Колокол звонит. Колокол. Два, два колокола. Десять колоколов, сто. Десять тысяч, миллион оглушительных, гремящих, лязгающих металлом колоколов. Все разом ворвались в тишину, воют, ревут, отдаются мучительным эхом, раздирают уши! Звенят, поют голоса, громкие и тихие, высокие и низкие, глухие и пронзительные. Бьют по скорлупе громадные хлопушки, в воздухе несмолкаемый грохот и треск! Под трезвон колоколов Смит не сразу понимает, где же он. Он знает, ему ничего не увидеть, веки замкнуты, знает — ничего ему не сказать, губы срослись. И уши тоже запечатаны, а колокола все равно оглушают. Видеть он не может. Но нет, все-таки может,— и кажется, перед ним тесная багровая пещера, словно глаза обращены внутрь мозга. Он пробует шевельнуть языком, пытается крикнуть и вдруг понимает — язык пропал, там, где всегда был язык, пустота, щемящая пустота будто жаждет вновь его обрести, но сейчас — не может. Нет языка. Странно. Почему? Смит пытается остановить колокола. И они останавливаются, блаженная тишина окутывает его прохладным покрывалом. Что-то происходит. Происходит. 111
Смит пробует шевельнуть пальцем, но палец не повинуется. И ступня тоже, нога, пальцы ног, голова — ничто не слушается. Ничем не шевельнуть. Ноги, руки, все тело — недвижимы, застыли, скованы, будто в бетонном гробу. И еще через минуту страшное открытие: он больше не дышит. По крайней мере легкими. — Потому что у меня больше нет легких! — вопит он. Вопит где-то внутри, и этот мысленный вопль захлестнуло, опутало, скомкало и дремотно повлекло куда-то в глубину темной багровой волной. Багровая дремотная волна обволокла беззвучный вопль, скрутила и унесла прочь, и Смиту стало спокойнее. Я не боюсь, подумал он. Я понимаю непонятное. Понимаю, что вовсе не боюсь, а почему — не знаю. Ни языка, ни ноздрей, ни легких. Но потом они появятся. Да, появятся. Что-то... что-то происходит. В поры замкнутого в скорлупе тела проникает воздух, будто каждую его частицу покалывают струйки живительного дождя. Дышишь мириадами крохотных жабр, вдыхаешь кислород и азот, водород и углекислоту, и все идет впрок. Удивительно. А сердце как — бьется еще или нет? Да, бьется. Медленно, медленно, медленно. Смутный багровый ропот возникает вокруг, поток, река, медлительная, еще медленней, еще. Так славно. Дни сливаются в недели, и быстрей складываются в цельную картину разрозненные куски головоломки. Помогает Макгайр. В прошлом хирург, он уже многие годы у Рокуэла секретарем. Не бог весть какая подмога, но славный товарищ. Рокуэл заметил, что хоть Макгайр ворчливо подшучивает над Смитом, но неспокоен; даже очень. Силится сохранить спокойствие. А потом однажды притих, призадумался — и сказал неторопливо: — Вот что, я только сейчас сообразил: Смит живой! Должен бы помереть. А он живой. Вот так штука! Рокуэл расхохотался. — А какого'Черта, по-твоему, я тут орудую? На той неделе доставлю сюда рентгеновский аппарат, посмотрю, что творится внутри Смитовой скорлупы. Он ткнул иглой шприца в эту жесткую скорлупу. Игла сломалась. Рокуэл сменил иглу, потом еще одйу — и, наконец, проткнув скорлупу, добыл кровь и принялся изучать образцы под микроскопом. Спустя несколько часов он преспокойно сунул результаты проб Макгайру, под самый его красный нос, заговорил быстро: — Просто не верится. Его кровь смертельна для микробов. Я капнул взвесь стрептококков, и за восемь секунд они все погибли! Можно привить Смиту какую угодно инфекцию — он любую бациллу уничтожит, он ими лакомится! За считанные часы сделаны были еще и другие открытия. Рокуэл лишился сна, ночью ворочался в постели с боку на бок, продумывал, передумывал, опять и опять взвешивал потрясающие догадки. К примеру: С тех пор, как Смит заболел, и до последнего времени Хартли каждый день вводил ему внутривенно какое-то количество кубиков питательной сыворотки. Ни грамма этой пищи не использовано. Вся она сохраняется про запас — и не в жировых отложениях, а в совершенно неестественном виде: это какой-то очень насыщенный раствор, неведомая жидкость, содержащаяся у Смита в крови. Одной ее унции довольно, чтобы питать человека целых три дня. Эта икс-жидкость движется в кровеносных сосудах, а едва организм ощутит в ней потребность, он тотчас ее усваивает. Гораздо удобнее, чем запасы жира. Несравнимо удобнее! Рокуэл ликовал — вот это открытие! В теле Смита накопилось этого икс-раствора столько, что хватит на многие месяцы. Он не нуждается в пище извне. Услыхав это, Макгайр печально оглядел свое солидное брюшко. — вот бы и мне так... Но это еще не все. Смит почти не нуждается в воздухе. А нужное ему ничтожное количество впитывает, видимо, прямо сквозь кожу. И усваивает до последней молекулы. Никаких отходов. — И ко всему,— докончил Рокуэл,— в последнем счете Смиту, пожалуй, вовсе не надо будет, чтоб у него билось сердце, он и так обойдется! — Тогда он умрет. — Для нас с тобой — да. Для самого себя — может быть. А может, и нет. Ты только вдумайся, Макгайр. Что такое сейчас Смит? Замкнутая кровеносная система, которая сама собою очищается, месяцами не требует питания извне, почти не знает перебоев и совсем ничего не теряет, ибо с пользой усваивает каждую молекулу; система саморазвивающаяся и пробно защищенная, убийственная для любых микробов. И при всем при этрлл Хартли еще говорит о вырождении! 112
Хартли выслушал рассказ обо всех этих открытиях с досадой. И все равно твердил, что Смит перестает быть человеком. Он выродок — и опасен. Макгайр еще подлил масла в огонь: — Почем знать, может, возбудителя этой болезни и в микроскоп не увидишь, а он, расправляясь со своей жертвой, заодно уничтожает все другие микробы. Ведь прививают же иногда малярию, чтобы излечить сифилис; отчего бы новой, неизвестной бацилле неизвестным образом не пожрать все остальные? — Довод веский,— сказал Рокуэл.— Но мы-то не заболели? — Может быть, эта бактерия уже в нас, только ей нужен какой-то инкубационный период. — Типичное рассуждение старомодного эскулапа. Что бы с человеком ни случилось, раз он не вмещается в привычные рамки, значит, болен,— возразил Рокуэл.— Кстати, это твоя мысль, Хартли, а не моя. Врачи не успокоятся, пока не поставят в каждом случае диагноз и не наклеят ярлычок. Так вот, по-моему, Смит здоров, до того здоров, что ты его боишься. — Ты спятил,— сказал Макгайр. — Возможно. Только Смиту, я думаю, вовсе не требуется вмешательство медицины. Он сам себя спасает. По-вашему, это вырождение. А по-моему, рост. — Да ты посмотри на его кожу,— почти простонал Макгайр. — Овца в волчьей шкуре. Снаружи — жесткий, ломкий покров. Внутри — упорядоченная перестройка, преобразование. Почему? Я начинаю догадываться. Эти внутренние перемены в Смите так бурны, что им нужна защита, броня. А ты мне вот что скажи, Хартли, только честно: боялся ты в детстве пауков? — Да. — То-то и оно. У тебя фобия. Врожденный страх и отвращение, и все это обратилось на Смита. Поэтому тебе и противна эта перемена в нем. * В последующие недели Рокуэл подробно разузнал о прошлом Смита. Побывал в лаборатории электроники, где тот работал, пока не заболел. Дотошно исследовал комнату, где Смит под присмотром Хартли провел первые недели своей «болезни». Тщательно изучил стоящий в углу аппарат. Что-то связанное с радиацией. Уезжая из санатория, Рокуэл надежно запер Смита в палате и к двери приставил стражем Макгайра на случай, если у Хартли появятся какие-нибудь завиральные мысли. Смиту двадцать три года, и жизнь у него была самая простая. Пять лет проработал в лаборатории электроники. Никогда серьезно не болел. Шли дни. Рокуэл пристрастился к долгим одиноким прогулкам вдоль соседнего пересохшего ручья. Так он выкраивал время подумать, обосновать невероятную теорию, что складывалась у него все отчетливей. А однажды остановился у куста жасмина, цветущего ночами подле санатория, поднялся на цыпочки и, улыбаясь, снял с высокой ветки что-то темное, поблескивающее. Осмотрел и сунул в карман. И прошел в санаторий. Он позвал с веранды Макгайра. Тот пришел. За ним, бормоча вперемешку жалобы и угрозы, плелся Хартли. Все трое сели в приемной. И Рокуэл заговорил. — Смит не болен. В его организме не выжить ни одной бацилле. И никакие дьяволы, бесы и злые духи в него не вселились. Упоминаю об этом в доказательство, что перебрал все мыслимые и немыслимые возможности. И любой диагноз любых обычных болезней отбрасываю. Предлагаю гораздо более важную и наиболее приемлемую возможность — замедленную наследственную мутацию. — Мутацию? — не своим голосом переспросил Макгайр. Рокуэл поднял и показал нечто темное, поблескивающее на свету. — Вот что я нашел в саду, на кусте. Отлично подтверждает мою теорию. Я изучил состояние Смита, осмотрел его лабораторию, исследовал несколько вот этих штучек,— он повертел в пальцах темный маленький предмет.— И я уверен. Это метаморфоза. Перерождение, видоизменение, мутация — не до, а после появления на свет. Вот. Держи. Это и есть Смит. И он кинул темную вещичку Хартли. Хартли поймал ее на лету. — Это же куколка,— сказал Хартли.— Бывшая гусеница. Рокуэл кивнул: — Вот именно. — Так что же, ты воображаешь, будто Смит тоже... куколка? — Убежден,— сказал Рокуэл. 113
Вечером, в темноте, Рокуэл склонился над телом Смита. Макгайр и Хартли сидели в другом конце палаты, молчали, прислушивались. Рокуэл осторожно ощупывал тело. — Предположим, жить — значит не только родиться, протянуть семьдесят лет и умереть. Предположим, что в своем бытии человек должен шагнуть на новую, высшую степень,— Смит первый из всех нас совершает этот шаг. Мы смотрим на гусеницу и, как нам кажется, видим некую постоянную величину. Однако она превращается в бабочку. Почему? Никакие теории не дают исчерпывающего объяснения. Она развивается — вот что важно. Самое существенное: нечто будто бы неизменное превращается в нечто другое, промежуточное, совершенно неузнаваемое — в куколку, а из нее выходит бабочкой. С виду куколка мертва; Это маскировка, способ сбить со следа. Поймите, Смит сбил нас со следа. С виду он мертв. А внутри все соки клокочут, перестраиваются, бурно стремятся к одной цели. Личинка оборачивается москитом, гусеница бабочкой... а чем станет Смит? — Смит — куколка? — Макгайр невесело засмеялся. — Да. — С людьми так не бывает. — Перестань, Макгайр. Ты, видно, не понимаешь, эволюция совершает великий шаг. Осмотри тело и дай какое-то другое объяснение. Проверь кожу, глаза, дыхание, кровообращение. Неделями он запасал пищу, чтобы погрузиться в спячку в этой своей скорлупе. Почему он так жадно и много ел, зачем копил в организме неизвестный икс-раствор, если не для этого перевоплощения? А всему причиной — излучение. Жесткое излучение в Смитовой лаборатории. Намеренно он облучался или случайно, не знаю. Но затронута какая-то ключевая часть генной структуры, часть, предназначенная для эволюции человеческого организма, которой, может быть, предстояло включиться только через тысячи лет. — Так что же, по-твоему, когда-нибудь все люди...? -^ Личинка стрекозы не остается навсегда в болоте, кладка жука в почве, а гусеница на капустном листе. Они видоизменяются и вылетают на простор. Смит — это ответ на извечный вопрос: что будет дальше с людьми, к чему мы идем? Перед нами неодолимой стеной встает вселенная, в этой вселенной мы обречены существовать, и человек, такой, каков он сейчас, не готов вступить в эту вселенную. Малейшее усилие утомляет его, чрезмерный труд убивает его сердце, недуги разрушают тело. Возможно, Смит сумеет ответить философам на вопрос, в чем смысл жизни. Возможно, он придаст ей новый смысл. Ведь все мы, в сущности, просто жалкие насекомые и суетимся на ничтожно маленькой планете. Не для того существует человек, чтобы вечно прозябать на ней, оставаться хилым, жалким и слабым, но будущее для него пока еще тайна, слишком мало он знает. Но измените человека! Сделайте его совершенным. Сделайте... сверхчеловека, что ли". Избавьте его от умственного убожества, дайте ему полностью овладеть своим телом, нервами, психикой; дайте ясный, проницательный ум, неутомимое кровообращение, тело, способное месяцами обходиться без пищи извне, освоиться где угодно, в любом климате, и побороть любую болезнь. Освободите человека от оков плоти, от бедствий плоти, и вот он уже не злосчастное ничтожество, которое страшится мечтать, ибо знает, что хрупкое тело помешает ему осуществить мечты,— теперь он готов к борьбе, к единственной подлинно стоящей войне, заново рожденный человек готов противостоять всей, черт ее подери, вселенной! Рокуэл задохнулся, охрип, сердце его неистово колотилось; он склонился над Смитом, бережно, благоговейно приложил ладони к холодному недвижному панцирю и закрыл глаза. Сила, властная тяга, твердая вера в Смита переполняли его. Он прав. Прав. Он это знает. Он открыл глаза, посмотрел на Хартли и Макгайра: всего лишь тени в полутьме палаты, при завешенном окне. Короткое молчание, потом Хартли погасил свою сигарету. — Не верю я в эту теорию. А Макгайр сказал: — Почему ты знаешь, может быть, все нутро Смита обратилось в кашу? Делал ты рентгеновский снимок? — Нет, это рискованно — вдруг помешает его превращению, как мешал солнечный свет. — Так значит, он становится сверхчеловеком? И как же это будет выглядеть? — Поживем — увидим. — По-твоему, он слышит, что мы про него сейчас говорим? 114
— Слышит, нет ли, ясно одно: мы узнали секрет, который нам знать не следовало. Смит вовсе не желал посвящать в это меня и Макгайра. Ему пришлось как-то к нам приспособиться. Но сверхчеловек не может хотеть, чтобы все о нем узнали. Люди слишком ревнивы и завистливы, полны ненависти. Смит знает, если тайна выйдет наружу, это для него опасно. Может быть, отсюда и твоя ненависть к нему, Хартли. Все замолчали, прислушиваются. Тишина. Только шумит кровь в висках Рокуэла. И вот он, Смит — уже не Смит, но некое вместилище с пометкой «Смит», а что в нем — неизвестно. — Если ты не ошибаешься, нам безусловно надо его уничтожить,— заговорил Хартли.— Подумай, какую он получит власть над миром. И если мозг у него изменился в ту сторону, как я думаю... тогда, как только он выйдет из скорлупы, он постарается нас убить, потому что мы одни про него знаем. Он нас возненавидит за то, что мы проведали его секрет. — Я не боюсь,— беспечно сказал Рокуэл. Хартли промолчал. Шумное, хриплое дыхание его наполняло комнату Рокуэл обошел вокруг стола, махнул рукой: — Пойдемте-ка все спать, пора, как по-вашему? Машину Хартли скрыла завеса мелкого моросящего дождя. Рокуэл запер входную дверь, распорядился, чтобы Макгайр в эту ночь спал на раскладушке внизу, перед палатой Смита, а сам поднялся к себе и лег. Раздеваясь, он снова мысленно перебирал невероятные события последних недель. Сверхчеловек. А почему бы и нет? Волевой, сильный... Он улегся в постель. Когда же? Когда Смит «вылупится» из своей скорлупы? Когда? Дождь тихонько шуршал по крыше санатория. Макгайр дремал на раскладушке под ропот дождя и грохот грома, слышалось его шумное, тяжелое дыхание. Где-то скрипнула дверь, но он дышал все так же ровно. По прихожей пронесся порыв ветра. Макгайр всхрапнул, повернулся на другой бок. Тихо затворилась дверь, сквозняк прекратился. Смягченные толстым ковром тихие шаги. Медленные шаги, опасливые, крадущиеся, настороженные. Шаги. Макгайр мигнул, открыл глаза. В полутьме кто-то над ним наклонился. Выше, на площадке лестницы, горит одинокая лампочка, желтоватая полоска света протянулась рядом с койкой Макгайра. В нос бьет резкий запах раздавленного насекомого. Шевельнулась чья-то рука. Чей-то голос силится заговорить. У Макгайра вырвался дикий вопль. Рука, что протянулась в полосу света, зеленая. Зеленая. — Смит! Тяжело топая, Макгайр с криком бежит по коридору. — Он ходит! Не может ходить, а ходит! Всей тяжестью он налетает на дверь, и дверь распахивается. Дождь и ветер со^ свистом набрасываются на него, он выбегает в бурю, бессвязно, бессмысленно бормочет. А тот, в прихожей, недвижим. Наверху распахнулась дверь, по лестнице сбегает Рокуэл. Зеленая рука отдернулась из полосы света, спряталась за спиной. — Кто здесь? — остановясь на полпути, спрашивает Рокуэл. Тот выходит на свет. Рокуэл смотрит в упор, брови сдвинулись. — Хартли! Что ты тут делаешь, почему вернулся? — Кое-что случилось,— говорит Хартли.— А ты поди-ка приведи Макгайра. Он выбежал под дождь и лопочет как полоумный. Рокуэл не стал говорить, что думает. Быстро, испытующе оглядел Хартли и побежал дальше — по коридору, за дверь, под дождь. — Макгайр! Макгайр, дурья голова, вернись! Бежит под дождем, струи так и хлещут. На Макгайра наткнулся чуть не в сотне шагов от дома, тот бормочет: — Смит... Смит там ходит... — Чепуха. Просто это вернулся Хартли. — Рука зеленая, я видел. Она двигалась. 115
— Тебе приснилось. — Нет. Нет! — В дряблом, мокром от дождя лице Макгайра ни кровинки.— Я видел, рука зеленая, верно тебе говорю. А зачем Хартли вернулся? Ведь он... При звуке этого имени Рокуэла как ударило, он разом понял. Пронзило страхом, мысли закружило вихрем — опасность! — резнул отчаянный зов: на помощь! — Хартли! Рокуэл оттолкнул Макгайра, рванулся, закричал и со всех ног помчался к санаторию. В дом, по коридору... Дверь в палату Смита взломана. Посреди комнаты с револьвером в руке — Хартли. Услыхал бегущего Рокуэла, обернулся. И вмиг оба действуют. Хартли стреляет, Рокуэл щелкает выключателем. Тьма. И вспышка пламени, точно на моментальной фотографии высвечено сбоку застывшее тело Смита. Рокуэл метнулся в сторону вспышки. И уже в прыжке, потрясенный, понимает, почему вернулся Хартли. В секунду, пока не погас свет, он увидел руку Хартли. Пальцы, покрытые зеленой чешуей. Потом схватка .врукопашную. Хартли падает, и тут снова вспыхнул свет, на пороге мокрый насквозь Макгайр, выговаривает трясущимися губами: — Смит... он убит? Смит не пострадал. Пуля прошла выше. — Болван, какой болван! — кричит Рокуэл, стоя над обмякшим на полу Хартли.— Великое, небывалое событие, а он хочет все погубить! Хартли пришел в себя, говорит медленно: — Надо было мне догадаться. Смит тебя предупредил. — Ерунда, он...— Рокуэл запнулся, изумленный. Да, верно. То внезапное предчувствие, смятение в мыслях. Да. Он с яростью смотрит на Хартли.— Ступай наверх. Просидишь до утра под замком. Макгайр, иди и ты. Не спускай с него глаз. Макгайр говорит хрипло: — Погляди на его руку. Ты только погляди. У Хартли рука зеленая. Там в прихожей был не Смит — Хартли! Хартли уставился на свои пальцы. — Мило выглядит, а? — говорит "он с горечью.— Когда Смит заболел, я тоже долго был под этим излучением. Теперь я стану таким... такой же тварью... как Смит. Это со мной уже несколько дней. Я скрывал. Старался молчать. Сегодня почувствовал — больше не могу, вот и пришел его убить, отплатить, он же меня погубил... Сухой резкий звук, что-то сухо треснуло. Все трое замерли. Три крохотных чешуйки взлетели над Смитовой скорлупой, покружили в воздухе и мягко опустились на пол. Рокуэл вмиг очутился у стола, вгляделся. — Оболочка начинает лопаться. Трещина тонкая, едва заметная — треугольником, от ключиц до пупка. Скоро он выйдет наружу! Дряблые щеки Макгайра затряслись: — И что тогда? — Будет у нас сверхчеловек,— резко, зло отозвался Хартли.— Спрашивается: на что похож сверхчеловек? Ответ: никому не известно. С треском отлетело еще несколько чешуек. Макгайра передернуло. — Ты попробуешь с ним заговорить? — Разумеется. — С каких это пор... бабочки.,, разговаривают? — Поди к черту, Макгайр! Рокуэл засадил их обоих для верности наверху под замок, а сам заперся в комнате Смита и лег на раскладушку, готовый бодрствовать всю долгую дождливую ночь — следить, вслушиваться, думать. Следить, как отлетают чешуйки ломкой оболочки, потому что из куколки безмолвно стремится выйти наружу Неведомое. Ждать осталось каких-нибудь несколько часов. Дождь стучится в дом, струи сбегают по стеклу. Каков-то он теперь будет с виду, Смит? Возможно, изменится строение уха, потому что станет тоньше слух; возможно, появятся дополнительные глаза; изменится форма черепа, черты лица, весь костяк, размещение внутренних органов, кожные ткани, возможно несчетное количество перемен. Рокуэла одолевает усталость, но уснуть страшно. Веки тяжелеют, тяжелеют. А вдруг он ошибся? Вдруг его домыслы нелепы? Вдруг Смит внутри этой скор- 116
лупы — вроде медузы? Вдруг он — безумный, помешанный... или совсем переродился и станет опасен для всего человечества? Нет. Нет. Рокуэл помотал затуманенной головой. Смит — совершенство. Совершенство. В нем нет места ни единой злой мысли. Совершенство. В санатории глубокая тишина. Только и слышно, как потрескивают чешуйки хрупкой оболочки, падая на пол... Рокуэл уснул. Погрузился во тьму, и комната исчезла, нахлынули сны. Снилось, что Смит поднялся, идет, движения угловатые, деревянные, а Хартли, истошно крича, опять и опять заносит сверкающий топор, с маху рубит зеленый панцирь и превращает живое существо в отвратительное месиво. Снился Макгайр — бегает под кровавым дождем, бессмысленно лопочет. Снилось... Жаркое солнце. Жаркое солнце заливает палату. Уже утро. Рокуэл протирает глаза, смутно встревоженный тем, что кто-то поднял шторы. Кто-то подтнял... Рокуэл вскочил как ужаленный. Солнце! Шторы не могли, не должны были подняться. Сколько недель они не поднимались! Он закричал. Дверь настежь. В санатории тишина. Не смея повернуть голову, Рокуэл косится на стол. Туда, где должен бы лежать Смит. Но его там нет. На столе только и есть, что солнечный свет. Да еще какие-то остатки опустелой куколки. Остатки. Хрупкие скорлупки — расщепленный надвое профиль, округлый осколок с бедра, полоска, в которой угадывается плечо, обломок грудной клетки — разбитые останки Смита! А Смит исчез. Подавленный, еле держась на ногах, Рокуэл подошел к столу. Точно маленький, стал копаться в тонких шуршащих обрывках кожи. Потом круто повернулся и, шатаясь как пьяный, вышел из палаты, тяжело затопал вверх по лестнице, закричал: — Хартли! Что ты с ним сделал? Хартли! Ты что же, убил его, избавился от трупа, только куски скорлупы оставил и думаешь сбить меня со следа? Дверь комнаты, где провели ночь Макгайр и Хартли, оказалась запертой. Трясущимися руками Рокуэл повернул ключ в замке. И увидел их обоих в комнате. — Вы тут,— сказал растерянно.— Значит, вы туда не спускались. Или, может, отперли дверь, пошли вниз, вломились в палату, убили Смита и... нет, нет. — А что случилось? — Смит исчез! Макгайр, скажи, выходил Хартли отсюда? — За всю ночь ни разу не выходил. — Тогда... есть только одно объяснение... Смит выбрался ночью из своей скорлупы и сбежал! Я его не увижу, мне так и не удастся на него посмотреть, черт подери совсем! Какой же я болван, что заснул! — Ну, теперь все ясно! — заявил Хартли.— Смит опасен, иначе он бы остался и дал нам на себя посмотреть. Одному богу известно, во что он превратился. — Значит, надо искать. Он не мог уйти далеко. Надо все обыскать! Быстрее, Хартли! Макгайр! Макгайр тяжело опустился на стул. — Я не двинусь с места. Он и сам отыщется. С меня хватит. Рокуэл не стал слушать дальше. Он уже спускался по лестнице, Хартли за ним по пятам. Через несколько минут за ними, пыхтя и отдуваясь, двинулся Макгайр. Рокуэл бежал по коридору, приостанавливаясь у широких окон, выходящих на пустыню и на горы, озаренные утренним солнцем. Выглядывал в каждое окно и спрашивал себя — да есть ли хоть капля надежды найти Смита? Первый сверхчеловек. Быть может, первый из очень и очень многих. Рокуэла прошиб пот. Смит не должен был исчезнуть, не показавшись сперва хотя бы ему, Рокуэлу. Не мог он вот так исчезнуть. Или все же мог? Медленно отворилась дверь кухни. Порог переступила нога, за ней другая. У стены поднялась рука. Губы выпустили струйку сигаретного дыма. — Я кому-то понадобился? Ошеломленный Рокуэл обернулся. Увидел, как изменился в лице Хартли, услышал, как задохнулся от изумления Макгайр. И у всех троих вырвалось разом, будто под суфлера: — Смит! Смит выдохнул струйку дыма. Лицо ярко-розовое, словно его нажгло солнцем, голубые глаза блестят. Ноги босы, на голое тело накинут старый халат Рокуэла. 117
— Может, вы мне скажете, куда это я попал? И что со мной было в последние три месяца — или уже четыре? Тут что, больница? Разочарование обрушилось на Рокуэла тяжким ударом. Он трудно, глотнул. — Привет. Я... То есть... Вы что же... вы ничего не помните? Смит выставил растопыренные пальцы: — Помню, что позеленел, если вы это имеете в виду. А потом — ничего. И он взъерошил розовой рукой каштановые волосы — быстрое, сильное движение того, кто вернулся к жизни и радуется, что вновь живет и дышит. Рокуэл откачнулся, бессильно прислонился к стене. Потрясенный, спрятал лицо в ладонях, тряхнул головой. Потом, не веря своим глазам, спросил: — Когда вы вышли из куколки? — Когда я вышел... откуда? Рокуэл повел его по коридору в соседнюю комнату, показал на стол. — Не пойму, о чем вы,— просто, искренне сказал Смит.— Я очнулся в этой комнате полчаса назад, стою и смотрю — я совсем голый. — И это все? — обрадованно спросил Макгайр. У него явно полегчало на душе. Рокуэл объяснил, откуда взялись остатки скорлупы на столе. Смит нахмурился. — Что за нелепость. А вы, собственно, кто такие? Рокуэл представил их друг другу. Смит^ мрачно поглядел на Хартли. — Сперва, когда я заболел, явились вы, верно? На завод электронного оборудования. Но это же все глупо. Что за болезнь у меня была? Каждая мышца в лице Хартли напряглась до отказа. — Никакая не болезнь. Вы-то разве ничего не знаете? — Я очутился с незнакомыми людьми в незнакомом санатории. Очнулся голый в комнате, где какой-то человек спал на раскладушке. Очень хотел есть. Пошел бродить по санаторию. Дошел до кухни, отыскал еду, поел, услышал какие-то взволнованные голоса, а теперь мне заявляют, будто я вылупился из куколки. Как прикажете все это понимать? Кстати, спасибо за халат, за еду и сигареты, я их взял взаймы. Сперва я просто не хотел вас будить, мистер Рокуэл. Я ведь не знал, кто вы такой, но видно было, <что вы смертельно устали. — Ну, это пустяки.— Рокуэл отказывался верить горькой очевидности. Все рушится. С каждым словом Смита недавние надежды рассыпаются, точно разбитая скорлупа куколки.— А как вы себя чувствуете? — Отлично. Полон сил. Просто замечательно, если учесть, как долго я пробыл без сознания. — Да, прямо замечательно,— сказал Хартли. — Представляете, каково мне стало, когда я увидел календарь. Стольких месяцев — бац — как не бывало! Я все гадал, что же со мной делалось столько времени. — Мы тоже гадали. Макгайр засмеялся: — Да не приставай к нему, Хартли., Просто потому, что ты его ненавидел... Смит недоуменно поднял брови: — Ненавидел? Меня? За что? — Вот. Вот за что! — Хартли растопырил пальцы.— Ваше проклятое облучение. Ночь за ночью я сидел около вас в вашей лаборатории. Что мне теперь с этим делать? — Тише, Хартли,— вмешался Рокуэл.— Сядь. Успокойся. — Ничего я не сяду и не успокоюсь! Неужели он вас обоих одурачил? Это же подделка под человека! Этот розовый молодчик затеял такой страшный обман, какого еще свет не видал! Если у вас осталось хоть на грош соображения, убейте этого Смита, пока он не улизнул. Рокуэл попросил извинить вспышку Хартли. Смит покачал головой: — Нет, пускай говорит дальше. Что все это значит? — Ты и сам знаешь! — в ярости заорал Хартли.— Ты лежал тут месяц за месяцем, подслушивал, строил планы. Меня не проведешь. Рокуэла ты одурачил, теперь он разочарован. Он ждал, что ты станешь сверхчеловеком. Может, ты и есть сверхчеловек. Так ли, эдак ли, но ты уже никакой не Смит. Ничего подобного. Это просто еще одна твоя уловка. Запутываешь нас, чтоб мы не узнали о тебе правды, чтоб никто ничего не узнал. Ты запросто можешь нас убить, а стоишь тут и уверяешь, будто ты человек как человек. Так тебе удобнее. Несколько минут назад ты мог удрать, но тогда у нас остались бы подозрения. Вот ты и дождался нас, и уверяешь, будто ты просто человек. 118
— Он и есть просто человек,— жалобно вставил Макгайр. — Неправда. Он думает не по-людски. Чересчур умен. — Так испытай его, проверь, какие у него ассоциации,— предложил Макгайр. — Он и для этого чересчур умен. — Тогда все очень просто. Возьмем у него кровь на анализ, прослушаем сердце, впрыснем сыворотки. На лице Смита отразилось сомнение. — Я чувствую себя подопытным кроликом... Ну ладно, раз уж вам так хочется. Все это глупо. Хартли возмутился. Посмотрел на Рокуэла, сказал: — Давай шприцы. Рокуэл достал шприцы. Может быть, Смит все-таки сверхчеловек, думал он. Его кровь — сверхкровь. Смертельна для микробов. А сердцебиение? А дыхание? Может быть, Смит — сверхчеловек, но сам этого не знает. Да. Да, может быть... Он взял у Смита кровь, положил стекло под микроскоп. И сник, ссутулился. Самая обыкновенная кровь. Вводишь в нее микробы — и они погибают в обычный срок. Она уже не сверхсмертельна для бактерий. И неведомый икс-раствор исчез. Рокуэл горестно вздохнул. Температура у Смита нормальная. Пульс тоже. Нервные рефлексы, чувствительность — ни в чем никаких отклонений. — Что ж, все в порядке,— негромко сказал Рокуэл. Хартли повалился в кресло, глаза широко раскрыты, костлявыми руками стиснул виски. — Простите,— выдохнул он.— Что-то у меня... ум за разум... верно, воображение разыгралось. Так тянулись эти месяцы. Ночь за ночью. Стал как одержимый, страх одолел. Вот и свалял дурака. Простите. Простите.— И уставился на свои зеленые пальцы.— А что же будет со мной? — У меня все прошло,— сказал Смит.— Думаю, и у вас пройдет. Я вам сочувствую. Но это было не так уж скверно... В сущности, я ничего не помню. Хартли явно отпустило. — Но... да, наверно, вы правы. Мало радости, что придется вот так закостенеть, но тут уж ничего не поделаешь. Потом все пройдет. Рокуэлу было тошно. Слишком жестоко он обманулся. Так не щадить себя, так ждать и жаждать нового, неведомого, сгорать от любопытства — и все зря. Стало быть, вот он каков, человек, что вылупился из куколки? Тот же, что был прежде. И все надежды, все домыслы напрасны. Он жадно глотнул воздух, попытался остановить тайный неистовый бег мыслей. Смятение. Сидит перед ним розовощекий, звонкоголосый человек, спокойно покуривает... просто-напросто человек, который страдал какой-то кожной болезнью, кожа временно отвердела, Ьа еще от облучения разладилась было внутренняя секреция,— но сейчас он опять человек как человек, и не более того. А буйное воображение Рокуэла, неистовая фантазия разыгрались — и все проявления странной болезни сложились в некий желанный вымысел, в несуществующее совершенство. И вот Рокуэл глубоко потрясен, взбудоражен и разочарован. Да, то, что Смит жил без пищи, его необыкновенно защищенная кровь, крайне низкая температура тела и другие преимущества — все это лишь проявления странной болезни. Была болезнь, и только. Была — и прошла, миновала, кончилась и ничего после себя не оставила, кроме хрупких осколков скорлупы на залитом солнечными лучами столе. Теперь можно будет понаблюдать за Хартли, если и его болезнь станет развиваться, и потом доложить о новом недуге врачебному миру. Но Рокуэла не волновала болезнь. Его волновало совершенство. А совершенство лопнуло, растрескалось, рассыпалось и сгинуло. Сгинула его мечта. Сгинул выдуманный сверхчеловек. И теперь ему плевать, пускай хоть весь свет обрастет жесткой скорлупой, позеленеет, рассыплется, сойдет с ума. Смит обошел их всех, каждому пожал руку. — Мне нужно вернуться в Лос-Анджелес. Меня ждет на заводе важная работа. Пора приступить к своим обязанностям. Жаль, что не могу остаться у вас подольше. Сами понимаете. — Вам надо бы остаться и отдохнуть хотя бы несколько дней,— сказал Рокуэл, горько ему было видеть, как исчезает последняя тень его мечты. — Нет, спасибо. Впрочем, этак через неделю я к вам загляну, доктор, обследуете меня еще раз, хотите? Готов даже с годик заглядывать примерно раз в месяц, чтоб вы могли меня проверять, ладно? 119
— Да. Да, Смит. Пожалуйста, приезжайте. Я хотел бы еще потолковать с вами об этой вашей болезни. Вам повезло, что остались живы. — Я вас подвезу до Лос-Анджелеса,— весело предложил Макгайр. — Не беспокойтесь. Я дойду до Туджунги, а там возьму такси. Хочется пройтись. Давненько я не гулял, погляжу, что это за ощущение. Рокуэл ссудил ему пару старых башмаков и поношенный костюм. — Спасибо, доктор. Постараюсь как можно скорей вернуть вам все, что задолжал. — Ни гроша вы мне не должны. Было очень интересно. — Что ж, до свиданья, доктор. Мистер Макгайр. Хартли. — До свиданья, Смит. — До свиданья. Смит пошел по дорожке к старому руслу, дно ручья уже совсем пересохло и растрескалось под лучами предвечернего солнца. Смит шагал непринужденно, весело, посвистывал. Вот мне сейчас не до свиста, устало подумал Рокуэл. Один раз Смит обернулся, помахал им рукой, потом поднялся на холм и стал спускаться с другой его стороны к далекому городу. Рокуэл провожал его глазами, так смотрит малый ребенок, когда его любимое творение — замок из песка — подмывают и уносят волны моря. — Не верится,— твердил он снова и снова.— Просто не верится. Все кончается так быстро, так неожиданно. Я как-то отупел, и внутри пусто. — А по-моему, все прекрасно! — Макгайр радостно ухмылялся. Хартли стоял на солнце. Мягко опущены его зеленые руки, и впервые за все эти месяцы, вдруг понял Рокуэл, совсем спокойно бледное лицо. — У меня все пройдет,— тихо сказал Хартли.— Все пройдет, я поправлюсь. Ох, слава богу. Слава богу. Я не сделаюсь чудовищем. Я останусь самим собой.— Он обернулся к Рокуэлу.— Только запомни, запомни, не дай, чтоб меня по ошибке похоронили, ведь меня примут за мертвеца. Смотри, не забудь. Смит пошел тропинкой, пересекающей сухое русло, и поднялся на холм. Близился вечер, солнце уже опускалось за дальние синеющие холмы. Проглянули первые звезды. В нагретом недвижном воздухе пахло водой, пылью, цветущими вдали апельсиновыми деревьями. Встрепенулся ветерок. Смит глубоко дышал. И шел все даль'ше. А когда отошел настолько, что его уже не могли видеть из санатория, остановился и замер на месте. Посмотрел на небо. Бросил недокуренную сигарету, тщательно затоптал. Потом выпрямился во весь рост — стройный, ладный,— отбросил со лба каштановые пряди, закрыл глаза, глотнул, свободно свесил руки вдоль тела. Без малейшего усилия,— только чуть вздохнул теплый воздух вокруг,— Смит поднялся над землей. Быстро, беззвучно взмыл он ввысь и вскоре затерялся среди звезд, устремляясь в космические дали... Перевела с английского Нора ГАЛЬ iRO^. шЛ ОТ'™4Lri" ОТКУДА ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ! Полтора года назад, 5 марта 1979 года, солнечную систему пересек интенсивный поток гамма-лучей, источник которого находился на окраине Большого Магелланова Облака. Эту мощную вспышку одновременно зарегистрировали девять различных космических аппаратов. Измерения, проведенные тогда, вроде бы подтверждали гипотезу советского ученого VI П 3СЮ И. С. Шкловского и американцев М. Харуита и Э. Солпетера о том, что вспышки космического гамма-излучения возникают при столкновении комет со сверхновыми звездами. А недавно, как сообщил журнал «New Scientist» A981, т. 89, № 1238), американские астрономы закончили сложные расчеты на ЭВМ и получили результаты, прямо подтвердившие эту гипотезу. Правда, в расчетах вместо комет фигу- НОВОГГР СтОВСК"У рировали иные небесные тела— межзвездные астероиды. Из расчетов следует: при столкновении сверхновой звезды (или ее остатков) с межзвездным астероидом должны образовываться мощные потоки гамма- квантов, причем излучение может и должно иметь пульсирующий характер. Именно это было главной неожиданностью в наблюдениях полуторагодичной давности. Теперь неожиданность объяснена 120
К •" . заметк < День рождения аптеки Не так давно во время реставрационных работ в Дани ловом монастыре в Москве из-под основания северо-восточной башни была вырыта надгробная плита с надписью по-английски: «Здесь покоится Николас Браун, лекарь и аптекарь его величества, 1518 год». Это одно из первых упоминаний об аптеках на Руси. Однако официальной датой возникновения аптечного дела в нашей стране считается 1581 год: имению тогда, в правление Ивана IV, была открыта первая царская аптека под началом другого англичанина, некоего Джеймса Френчэма. Френчэм (сведения о нем приводит в юбилейной статье журнал «Фармация», 1981, № 1) прибыл в Москву с рекомендательным письмом королевы вместе с группой иноземных медиков и цирюльников, «людей честных и знающих», как писала Елизавета, и провел здесь два года. В 1602 г. он приехал снова с запасом лекарственного сырья, и больше о нем ничего не известно. Зато сохранилось любопытное известие о первой русской аптеке. Она помещалась в кремлевских палатах близ Чудова монастыря. Придворной аптекой управляла основанная в 1581 г. Аптекарская палата, которая немного позже была преобразована в Аптекарский приказ. Был установлен строгий порядок отпуска лекарств. Выписанный лекарем рецепт вместе со «сказкой», где указывались назначение и свойства всех составных частей снадобья, поступал сначала в приказ. Лекарство готовилось в присутствии дьяка и лекаря. Затем его пробовали все трое — царский дьяк, придворный лекарь и сам фармацевт. За четыреста лет утекло много воды; вместо 120 наименований лекарственных веществ, составлявших ассортимент первой государственной аптеки, в современных учреждениях отпускаются тысячи препаратов. Тем не менее в списке целебных трав, применявшихся в конце XVI века, можно найти средства, не утратившие своего престижа до сих пор" мак, сен на, шалфей, столетник, горечавка, календула, тимьян, цитварная полынь и многое другое. Г. ЛАРИН Грузовик на постном масле Сейчас много говорят о бразильском эксперименте, суть которого сводится к следующему: постепенно автомобильный парк этой страны переводится с бензина на этиловый спирт, получаемый из сахарного тростника. Сейчас на 3600 бразильских бензоколонках автомобили заправляют и бензином, и спиртом, так что их правильнее называть бензо- спиртоколонками; 250 тысяч из миллиона выпущенных в прошлом году автомобилей были изготовлены под алкогольное горючее; в текущем году таких машин должно быть собрано уже 40%, а общее число автомобилей на этаноле достигнет 750 тысяч. Существует правительственная программа: к 1985 г. перевести на спирт два миллиона машин. Такими решительными мерами Бразилия намерена раз и навсегда избавиться от нефтяной зависимости. Позвольте, но как страна может обойтись без нефти? Ведь по ее дорогам ездят миллионы грузовиков с дизельными двигателями, а есть еще тракторы, бульдозеры, скреперы, да и легковые автомобили сейчас все чаще и чаще оснащают дизельными двигателями. И всем этим машинам нужно дизельное топливо, которое никак не может быть заменено этанолом. Так вот, недавно появилась спасительная идея: заменить дизтопливо растительным маслом. В двигателях с предкамерным горением топлива такая замена уже удается. Сложнее с моторами, где используется система прямого впрыска. Дело в том, что растительное масло тяжелее и гуще дизельного топлива, масло хуже горит и несгоревшая его часть стекает в картер, где смешивается со смазкой и превращается в гель. Впрочем, американские исследователи полагают, что эта беда поправима: растительное масло можно модифицировать специальными присадками, которые рассчитывают получать также из растительного сырья. Однако есть проблемы серьезнее. Уже сейчас сахарный тростник для автома- билей выращивают в Бразилии на площади 2,5 млн. га, к 1985 г. посевные площади должны возрасти до 4,2 млн. га. Если замена диз- топлива на растительное масло пойдет хорошо, потребуются еще миллионы гектаров под масличные культуры. Так что автомобили — бензиновые и дизельные — будут в самом что ни на есть прямом смысле поедать продукты питания. Хватит ли оставшегося людям? М. ЮЛИН 121
Не смейтесь над толстяками Участь чересчур упитанных ребят печальна: одноклассники их дразнят, гонять со всеми мяч им трудно, да и когда толстяки вырастают, излишняя полнота им все время мешает. Мало того, свыше 25% чересчур упитанных ребят страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями. Заболевания дыхания, зрения, опорно-двигательного аппарата среди них также встречаются чаще — у 3,7% обследованных против 0,8% среди юношей нормального веса. Но виноваты ли юные толстяки в том, что они толстяки? Исследование, выполненное в Ужгородском университете («Вопросы питания» 1981, № 2), показывает: 32% юношей, склонных к ожирению, унаследовали эту склонность от родителей. 14% ребят с избыточным весом уже при рождении на свет весили свыше 4 кг, иными словами, были чрезмерно раскормленными. Даже то обстоятельство, что 45% обследованных не соблюдают режим питания — едят помногу до пяти раз в сутки, налегая при этом на углеводную пищу,— тоже стоит отнести к числу прегрешений не самих ребят, а неразумно заботливых мам и бабушек. Те же мамы и бабушки, видимо, повинны в том, что среди юношей Ужгорода и области доля страдальцев, склонных к ожирению, неуклонно повышается. Если в 1970 году она составляла 3,6%, то спустя всего 8 лет — 4,7%. Конечно, это можно рассматривать и как свидетельство роста благосостояния, но лучшее ли это из возможных свидетельств? Пожалуй, главный итог ужгородского исследования: чрезмерная полнота — всегда симптом неблагополучия. Над толстяками не надо смеяться, их надо обследовать. И почти наверняка обнаружится, что у человека что-то не в порядке. Либо в организме, либо дома, в семье. В. ЗЯБЛОВ
Пишут, что. ...из овечьего молока получается на 20—25% больше сыра, чем из молока коров и коз ("Farmers Weekly", 1981, т. 95, № 1, с. 113)... ...современная атмосфера Земли сформировалась около 2 млрд. лет назад ("Nature", 1981, т. 292, № 5819, с. 136)... ...плотность прилегания одежды служит важным фактором в регулировании веса тела ("Medical News", 1981, т. 13, № 12, с. 8)... ...динозавры передвигались со скоростью 13—15 км/час ("Nature", т. 292, № 5820, с. 273)... ...для уничтожения сорняков и насекомых можно использовать грибки ("Science Digest", 1981, т. 89, № 5, с. 23)... ...сердце этруска некой землеройки делает около 1000 ударов в минуту ("Science Times", 10 марта 1981 г., с. 3)... ...у крысы, которой была пересажена печень другой крысы, не отторгались и другие пересаженные органы (Агентство «Ассошиэйтед Пресс», Лондон, 31 августа 1981 г.)... ...аллергию могут вызывать средства для борьбы с аллергией («Medical News», .1981, 13, № 12, с. 9)... Отчего горчит рябина Правда, к зиме, прихваченная морозом, она горчит не так сильно, как ранней осенью, но все-таки — не сахар. При том, что сахара в ягодах красной рябины достаточно, и других, весьма полезных и ароматных веществ — тоже. Но вкус, утверждают специалисты (и мы вслед за ними), препятствует широкому использованию этой ягоды, обильно произрастающей в наших лесах. А следовательно, не мешало бы' знать, отчего она, эта горечь. Собственно, особой тайны тут нет: горечь рябине придает моногликозид сорбиновой кислоты. Но какова его природа, как выглядит формула и где порог горечи — все это до недавнего времени оставалось неизвестным. А действие без знания вряд ли будет осмысленным... Исследователи двух технологических институтов — Одесского и Могилевского — взялись всерьез за моногликозид, отобрав для анализа самые горькие образцы ягод («Известия вузов. Пищевая технология», 1981, №3). Получив экстракт, они разделили его на фракции: белый порошок, твердое коричневое вещество и густое, наподобие мази. И вот в первой-то фракции, в порошке, броматно-бромидная реакция и обнаружила сорбиновую кислоту. Там же найдена и галактоза, которая, видимо, служит основой искомого моногликозида. Изучив продукты гидролиза, специалисты вычислили молекулярную массу носителя горечи (примерно 516) и предположили формулу (С^Нз^Ою). Наверное, вещество с такой формулой и впрямь горько. Вопрос в том — насколько. Чтобы выяснить и это, моногликозид с уже известной формулой разводили дистиллированной водой в разных пропорциях и пробовали растворы на вкус. Исходный раствор, содержащий 0,8% моногликозида, охарактеризован как имеющий «сильную горечь». У 0,5%-ного раствора горечь «заметная», у 0,2%-ного — «очень слабая», У 0,1 %-ного она не ощущается вовсе. Значит, до этого уровня или хотя бы до 0,2% и надо снизить содержание в рябине горького глико- зида. А в натуральных ягодах его обычно чуть ли не впятеро больше. Лишнее не всегда удаляется просто, однако задача из числа разрешимых. Ею уже занимаются, и было бы любопытно узнать, чем закончится борьба с горечью рябины. Во всяком случае, противник изучен, а это полпути к сладостной цели... О. ЛЕОНИДОВ
Статьи, опубликованные в 1981 году К 75-ЛЕТИЮ Л. И. БРЕЖНЕВА «Строительство нового общества без науки просто немыслимо».— № 12, 2—3 НАВСТРЕЧУ XXVI СЪЕЗДУ КПСС БАТРАКОВ В. Хорошая работа.— № 1, 2—6. КРИВИЧ М. Новые нормы.— № 2, 4—9. Наше общее дело.— № 2, 2—3. РЫКАЛИН Н. Н., ЦВЕТКОВ Ю. В. Плазма преобразует металлургию.— № 1, 7—9. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ. МАСТЕРСКИЕ НАУКИ. ОБЗОРЫ АБЕЛЕВ Г. И. Амфопиты на пленке.— № 11, 6—7. АСКАДСКИЙ А. А. Атом ппюс атом плюс тысячи атомов.— № 2, IB—22. АФОНИН Н. И., ДОРОНИНА Н. Н. Искусственный эритроцит.— № 1, 31—33. БАТРАКОВ В. На пути к синтезу антигена.— № 5, 4—5. БОГАТСКИЙ А. В. Макроцикпы на пути в практику.— № 9, 24—25v ВЕНДРОВСКИЙ К. В. Пределы чувствительности.— № 10, 18—23. ВОЛКОВ Е. И., ПОЛЕЖАЕВ А. А., Чернавскии Д. С. И все же — мембрана!— № 12, 38—47. ВОРОНОВ Г. С. Синтез Вселенной.—№ 8, 21—27. ВОРОНЦОВ Е. С. Радуга на металле.— № 2, 33—35. ГЛАГОЛЕВ А., ГЛАГОЛЕВА Т. Бегущие по агару.— № 3, 35—41. ДЕБАБОВ В. Г. Инженерный дебют генной инженерии.— № 2, 12—17. ЕВГЕНЬЕВ М. Б. Тепловой шок и работа генов.— № 6, 14—19. ЗЯБлОВ В. Первая ступень биотехнологии.— № 9, 2—6. ИВАНОВ В. И. Как возникли диапекты генетического языка.— № 10, 32—39. КОПЫЛОВ В. В. Тысячи тонн масел.— № 2, 30—32. КРИВИЧ М., ОЛЬГИН О. 25 лекарств академического института.— № 8, 10—1В; № 9, 7—13. ЛИСИЧКИН Г. 8., ЮФФА А. Я. Каталитические конструкции.—№ II, 14—19. ЛИТИНСКАЯ Л. Л. Клетка дает автограф.— № 9, 36—39. ЛИТИНСКАЯ Л. Л. Кто открыл нам времени счет?— № 4, 24—28. МАЛЕНКОВ А. Г. Многоликие кейлоны.— № 7, 18—22. МАРГУЛИС М. А. Превращения под действием звука.— № 12, 57—61. МИХАЙЛОВ О- В. Экзотические валентности.— № 5, 8—13. МУРЕЛЬ' А. Изоэлектрическое фокусирование.— № 11, 3—6. МУХИН Л. М. Новости с Юпитера и Сатурна.— № 7, 46—50. НАЗАРОВ А. С. Фтор в ппену у углерода: фторсодержа- щие соединения графита.— № 10, !2—15. ПОНОМАРЕВ Л. И. Числа радуги.—№ Ю, 44—50. Семь • цветов радуги.— № 10, 49—50. РЕШЕТОВА М. Д. Три парадокса железного сэндвича.— № 6, 32—36. СВЕРДЛОВ Е. Д. Первичная структура «первичной структу-' ры», или как читают ДНК.— № I. 48—54; № 2, 66—71. СЕРГЕЕВ Ю. Н. Уравнение моря.— № 3. 22—26. ЗАИКА В. Е. Когда нам нужна математика.— № 3, 26—27. ТЕЛЕГУС В. С. Самые непостоянные вещества — металли- ды.— № 9, 21—23. ФЕДОСЕЕВ П. Н. Философия и естествознание.— № 8, 2—6. 124 ФОМЕНКО А. Т. О наглядном изображении математических понятий. — № И, 84—89. ФРАНК-КАМЕНЕЦКИЙ М. Д. Под знаком ДНК.— № 9, 26— 34. ТРОФИМОВ М. Реальный математический мир. — № 9, 34—35. ХОЛмСКАЯ А. Необыкновенное свойство обыкновенных металлов.— № 6, 37—41. ЧИСТЯКОВ И. Г., 8ИСТИНБ Л. К. Жидкие кристаллы: исследования продолжаются.— № 12, 32—37. ШЕФТАЛЬ Н. Н„ КЛЫКОВ В. И. О пользе царапин, или что такое диатаксия.— № II, 26—30. ШРЕЙДЕР А. В. Водородная хрупкость.—№ 4, 18—21. ШУЛЬПИН Г. Б. Сохранение орбитальной симметрии.— № 7, 38—43. ШУХМАН В. А. Звезда in vitro.— № 5, 80—88. РАЗМЫШЛЕНИЯ. СТРАНИЦЫ РАЗНЫХ МНЕНИЙ ДУНИН А. Попытка контакта.— № 7, 28—34. БЕРКИН- БЛИТ М. Б., НЕЙФАХ А. А. Мипости просим!— № 7, 34—35. КАРА-МУРЗА С. Г. Как увидеть науку.— № II, 8—12. КАСИНОВ В. Б. Компромисс невозможен.— № 3, 31—33. ЛУКЬЯНОВ В. В. ГАИ задает вопросы.— № 3, 69—70. Для борьбы с авариями. Читатели обсуждают вопросы, поставленные ГАИ.—№ 8, 75—77; № 9, 90—91. МАРГОЛИН А. А. Принцип простоты.— № 9, 79—81. ПОЛЯКОВ В. А. Берегите врачей!—№ 5, 26—29. РУМЯНЦЕВ С. Н. Нужна экспертиза на новизну.— № 5, 59—60. СКОРОБОГАТОВ Г. А. Сколько у природы законов?— № 12, 50—56. ФЕЙГЕНБЕРГ И. М. Витязь на распутье.— № 4, 41—43. ИНТЕРВЬЮ. РЕПОРТАЖ. ИЗ ДАЛЬНИХ ПОЕЗДОК ВОЛОДИН В. Супермаркет высшего образования.— № 12, 101—107. ВОРОНОВ Г., ИВАНОВ В.. СУХАНОВ А., ЧЕРНИКОВА В. Путешествие по земле Камчатке.— № 1, 23—29. ГОРОДЫСКИЙ А. В. О проблемах насущных и хлебе научном... (беседу провел М. МАРФИН).— № 10, 10—11. ЗВЕРЕВ И. И. Не конфликтовать, а сотрудничать (беседу провел О. ЛИБКИН).— № 3. 66—6В. ИОРДАНСКИЙ А. Будь здоров, город!— № 12, 22—26. СТАНЦО В. Взаимодействие.— № 5, 2—3. СТАНЦО В. Волокно: анфас и профиль.— № II, 31—35. СТАНЦО В. Ртвели.— № 2. 47—53. СУЛТАНОВ Ф. Ф. Под солнцем горячим... (беседу провели М. КРИВИЧ и О. ОЛЬГИН)— № 6, 9—13. ТЕРЛЕЦКИЙ Е. Д. Год назад, во Вьетнаме.— № 6, 61—66. ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ АЛЕКСЕЕВ Д. Еще одна аминокислота.— № 8, 19. БОРОДИН Г. Бычок по кличке Замороженный.— № I, 10—11. БОРОДИН Г. Бычок или телочка.— № 12, 20—21. БОРСКИЙ К. Чичибабин был прав.— № 12, 31. БРАГИН Е. О. Иглоукалывание и «внутренние наркотики».— № 5, 24—25. БУШ 8. Химия трещины.— № 9, 14. - БУШ К. Доказатепьство от противного.— № 5, 6—7. ВОРОНОВ Г. Пятое состояние вещества?— № 2, 10—II. ИНОХОДЦЕВ В. Вещество, добытое трением.— № 5, 7. ИНОХОДЦЕВ В. Еще один путь к фосфорорганике.— № 9, 15. ИНОХОДЦЕВ 8. Магический угол.— № 4, 10—11. ИНОХОДЦЕВ В. Пропилен — из метана.— № 11, 13. КИСЛЯЕВ Н. Еще один рецептор нервной клетки.— № 3, 34. КУЗНЕЦОВ В. И. Элементы старые — изотопы новые.— № 10, 30. ЛЕОНТЬЕВ П. Ген иммуноглобулина в бактериальной клетке.— № 6, 8. ЛУЧНИК А. Знаки препинания в ДНК.— № 7, 9. ЛУЧНИК А. Короче жизнь — короче ДНК.— № 4, 9. ЛУЧНИК А. Онкогенный вирус производит подлог.— № 10, 31. МИШИН В. Волокна под двойной нагрузкой.— № 3, 49. СКОРОБОГАТОВ Г. ОТО без законов сохранения?— № 8, I 9—20. СТАНИЦЫН В. Трек длиной 365 мкм.— № 3, 12—13. ФРАНК-КАМЕНЕЦКИЙ М. Будет много интерферона.— № 3, 48. ЭКОНОМИКА, ПРОИЗВОДСТВО. РЕСУРСЫ СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО АВРЕХ Г. Л. Чертежи выгоды.— № 7, 2—8. БАЛУЕВА Г. А., ВИГДЕРГАУЗ М. С. Скважины на Южном Купопе.—№ 2, 23—27. БАРИНБЕРГ А. Д., БАРИНБЕРГ В. А. Как пегкое сделать тяжелым, а тяжелое легким, или МГД-сепарация.— № 3, 14—18.
БРАЖНИКОВ А. м., КАУХЧЕШВИЛИ Э. И. Холод и энергия.— № 9, t6—20. ВИШНЯКОВА Г. Воскрешение пашни.— № 12, 17—19. ВОЛЬФСОН С.А. Наполненные полимеры: производство, потребление, наука.— N9 8, 44—47. ГЛЕБОВ И. А. Первая машина испытана.— № 12, 4—7. ГОРЛОВ В. Д., ЛОЗАНОВСКАЯ И. К, ОРЛОВ Д. С. Взял — плати.— № 12, 13—16. ЖУКОВ Ф. А. Сапропель — чудо Нечерноземья.— № 6, 26—29. ИЖИН А. Полстакана на гектар.— № 9, 40—42. КЛЮКВИНА Ю. «Синяки» на картошке.— № 10, 60—61. КОПЫЛОВ В. И. Земляника в трех измерениях.— № 8, 55—57. КРИВИЧ М. Золотая жила.—№ 10, 2—7. КРУЖИЛИН Г. Н. Топливо, добытое в плазме.— № 11, 20—23. ЛИБКИН О. Слагаемые успеха.— № 4, 2—8. ЛЕРНЕР М. О. Вода в бензобаке.—№ 5, 16—21. АНДРЕЕВА Г. Как приготовить эмульсию.— № 5, 21—22. МАГИДСОН И. А. Яд на привязи.— № 4, 55—57. МАКОГОН Ю. Ф. Твердое летучее ископаемое.— № 6, 20—23. Что вы знаете и чего не знаете о гидратах газов.— № 6, 23—25. МОРДКОВИЧ Я. Б.. ИЖЕВСКИЙ С. С. Наука гадания— № 7, 65—69. НАУМОВА Э. Элеутерококк за границей и дома.— № 3, 44—47. _ |^>С;ОКИРА_Д71 Кукурузный поток.— № 2, 36—40. Что вы энаете и чего не знаете о кукурузе- — № 2, 40—42. РЖЕПИШЕВСКИЙ И. К. Краска сверхдпитепьного действия. — № 9, 56—59. ГРОГОВИН 3. А~Т} Ткань для спецовки. — № В, 40—43. РУСТАМОВ М. И., МУРАДОВ Н. 3. Угопь будущих веков. — № 12, 8—12. САЛУЦКИЙ А. «Проба вперед».— № 6, 2—7. ФРОЛОВ К. В.. ГУСЕНКОВ А. П., КРИВИЧ М. Разговор о комбайне «Нива» и других важных машинах.— № 3, 2—6. ХОЛМ С КАЯ А. Дороги, которые мы выбираем.— № I. 18—22. ШЕШНЕВ В. Самооборона растений.— № В. 50—54. ВЕЩИ И ВЕЩЕСТВА. ЭЛЕМЕНТ № ... БАРАНОВА Д. Б., ГАРКУНОВ В. П. Какая подошва луч ше?—№ I. 68—69. ГЕРЧИКОВ А. Лазоревый и бирюзовый.— № 7, 51—56. Что вы знаете и чего не знаете о лазурите и бирюзе.— № 7, 56. ЗДОРИК Т. Б. Медный изумруд.—№ 11, 39—40. АХМЕ- ТОВ С. Ф. Гопубой карбункуп.— № 11. 41. ИОНЧЕНКОВА И. Стекло, ситаллы и шлак.— № И, 36—38. КАЗАКОВ Б. И., ЧУДАКОВ Ф. Я., БАХИРЕВА М. А., НАЙДАНОВА И. В. Сера, жизненно важная и — вредная.— № 10, 52—57. ПЕЧЕРСКАЯ Ю. Г. Сера:_самое главное, самое интересное, самое неожиданное.— № 10, с. 57—59. КРАСИКОВ Н. Н. Аморфен ли воск?—№ 10, 16—17. КУЗНЕЦОВ В. И. Водород: именитые изотопы.— № I, 36—41. Водород: самое главное, самое интересное, самое неожиданное.— № 1, 42—43. ЛОБАНОВ В. А., НЕЙДИНГ М. М., КОРОТКИЙ Р. М. По воинам и под волнами.— № 9, 51—55. МАРФИН М. Горючие сланцы.—№ 3, 7—11. МИХАЙЛОВ О. В. Рентгеновские пленки.— № Л, 34—37. ПИРУмЯН Ю. Л. Превращения жевательной резинки.— № 3, 72—73., ПЧЕЛИН В. А. Завивка «Перманент» как иллюстрация физико-химической механики природных полимеров. — № 3. 58—63. ГАВРИЛОВА И. Н. Берегите во- посы! — № 3, 63—64. РЮТОВ Д. Д., ЦУКЕРМАН В. А. Водяная изоляция.— № 9, 48—50. САЛОП М. Д. Стеклопровод: тоньше некуда.— № 5, 51—52. СТАНИЦЫН В. Ртуть нужна. Кому и зачем.— № 5, 42—47. Ртуть: самое главное, самое интересное, самое неожиданное.— № 5, 47—49. СТАНЦО В. В. Бор с приставкой «эль».— № 7, 10—14. Бор: самое главное, самое интересное, самое неожиданное.— № 7, 14—15. СТАНЦО В. В. Гелий: земной и звездный.— № 3, 50—54. Гепий: самое главное, самое интересное, самое неожиданное,— № 3, 54—55. ТЕПЛЯКОВ М. М. Менделеевская тема в филателии.— № 10, 88. ТЯХТ В. В. Не по зубцам.— № 10, 89—92. УТЕНЬКИН А. А. Кость — многоэтажный композит.— № 4. 38—40. ФЛЕРОВ Г. Н., КУЗНЕЦОВ В. И. Трансурановые элементы и тяжелые ионы.— № 8, 30—36. Трансурановые элементы: самое главное, самое интересное, самое неожиданное.— № 8. 36—38. Число и цвет— № 12, 82—83. ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИРОДА ГАЛИН А. По следам прошлогоднего снега.— № 4, 44—45. МАЗО А. А. Парадокс очистки.— № 5, 33—35. МИХАЙЛОВСКИЙ Г. Е. Как поставить градусник экосистеме?—№ 10. 24—27. ОЛЬГИН О. Что кушают автомобили?—№ 10, 27—28. ПАРМУЗИН Ю. П. В холодном коридоре планеты.— № 11, 51—56. ПАРМУЗИН Ю. П. Карст в вечной мерзлоте.— № 4, 46—50. РЕЙМЕРС Н. Ф., РОЗДИН И. А. Ступени к безотходному хозяйству.— № I, 12—15. ЧУКИН В. С. Про лодочный мотор.— № 6, 67—68. БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА АЛЕКСЕЕВ Д. Диагноз по радиокислороду.— № 4, 31—33. ВЛАСОВ В. Испытание иридологии.— № 7, 90—91. «В целях охраны здоровья...»— № 3, 65—66. ЕРОШЕНКО Т. М. Что такое ожирение.—№ 8, 7В—83. ЛЕВИН С. Л. Этюд о барабанном нерве.— № 10, 68—70. НАТОЧИН Ю. В. Диуретики и физиология почек.— № 7, 86—89. ОКУШКО В. Р. История с зубами.— № 9, 85—89. ПОДЫМОВ В. К. Необходимость равновесия.— № 6, 42—47. ПОЛЯКОВ В. А. Засада в костях.— № 12, 27—29. ПОЛЯКОВ В. А. Костяная нога.—№ II, 66—67. САХАРОВ В. Н., МЫШКИН А. Е. Обыкновенная желтуха.— № 3. 90—92. ФАДЕЕВА М. Г. Для повышения работоспособности.— № 6, 84—87. ЧТО МЫ ЕДИМ. ЧТО МЫ ПЬЕМ БОЛЬШАКОВА Э. И., БЕЛКО Г. Ф. Мадера по-белорусски— № !2, 68—69. ГЕЛЬГОР В. Очередной пуд соли.— № 7, BI—83. Довесок к пуду.— № 7, 83—84. ...И еще несколько щепоток.— № 7, В5. ПЕТРОВСКИЙ К. С. Вкусовые вещества.— № 2, 43—46. ПЕТРОВСКИЙ К. С. Минеральные вещества и внутренняя среда.— № 5, 30—32. ПЕТРОВСКИЙ К. С. Как улучшить внутреннюю среду.— № 11, 44—47. ТАНИН Ю. К вопросу о выборе каши.— № I, 64. Приглашение к столу.— № I, 64—65. ЗЕМЛЯ И ЕЕ ОБИТАТЕЛИ. ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ БЕРЕНБЕЙМ Д. Я. Рыбья школа.— № 10, 62—63. ВАСИЛЬЕВ О. Виноград с берегов Амура.— № 10, 40—41. ВАСИЛЬЕВ О. Ирга.— № 7, 57. ВАСИЛЬЕВ О. Опенок.— № 9. 44—45. ГОМЕЛЮК В. Е. Морозоустойчивые рыбы.— № 1, 29—30. ГОРЛАЧ В. Спучай в Сивучьей бухте.— № 6, 66. ГРЖИМЕК Б. Морские коровы.—№ И. 58—61. ЕЛОВЕНКО В. Н. Почему не мерзнет ротан?—№ 1, 30. ИГНАТЕНКО М. М. Сибирский кедр.— № 12, 80—81. КОЧЕТОВА Н. И. Беспозвоночные существа в «Красной книге».— № 12, 70—74. ЛЁЙРИХ А. Как зи мует муравей?— № 11, 57. ЛЕСНОВ П. А. Алыча.—№ 5. 54—55. МИХАЙЛОВ В. Лисичка.— № 7, 58—59. МИХАЙЛОВ О., ФИШКИНА Т. Кактусы.—№ I, 60—63. МИХАЛЕВИЧ О. А. Пернатые водовозы.— № 10. 65—67. НИКОЛЬСКАЯ Ж. В. Вереск.— № 3, 42—43. СЕЛЕЖИНСКИЙ Г. В. Жасмины.— № 6, 58—60. СЕЛЕЖИНСКИЙ Г. В. Хризантемы.— № 8. 60—63. СИМКИН Б. Вяз.— № 4, 52—54. СИмКИН Б. Сандал.— № II, 48—50. СИРЕНКО Л. А., СЕМАКОВ В. В. Как избавиться от грызунов.— № 5, 36—39. Список насекомых, пресноводных моллюсков, ракообразных и дождевых червей, занесенных в «Красную книгу.— № 12, 75—76. ТЕТУШКИН Е. Вещие сны кошки.— № 4, 58—59. ХАРЧЕНКО В. Жабы.— № 6, 48—53. ЯКОВЛЕВ О. Таежные злыдни.— № 7, 60—64. ГИПОТЕЗЫ. А ПОЧЕМУ БЫ И НЕТ! УРОБОРУС ВОРОНОВ Г С. Мир не прост...— № 1, 44—47. ГАБУДА С, ЯКОВЛЕВ И. Коллагены и невесомость.— № 3, 28—30. ГЛОТОВ 8. Е. Не живое из воды, а вода из живого.— № 12, 77—79. ЗУБЧЕНКО И. А. Питание сквозь кожу?— № 10, 63—64. КОГАН Я. Л. Антропогенная тепловая мозаика.— № 7, 70—72. КОЛОКОЛОВА Л. О.. СТЕКЛОВ А. Ф. Жизнь внутри небесных тел.— № 3, 80—82. МОИСЕЕВ Н. Н. Случайна или неизбежна эволюция?— № 7, 23—27. ТАРАСОВ Е. К. Случайна ли эволюция?— № 2. 56—65. Тибетская диагностика по пульсу.— № 4, 51. 125
УДОВИЦКИЙ А. С. Защита картофепя.—№ 1, 56—59. ФАРТУКОВ М. М. Бабье лето.— № 9, 91—92. ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ. ФАНТАСТИКА. НАУЧНЫЙ ФОЛЬКЛОР АНДРОНИКАШВИЛИ Э. Л. Четвертое поколение. — № 5. 89—92. БРЭДБЕРИ Р. Превращение. — № 12, 108—120. ВАРЛАМОВ В. Наваждение, или к вопросу о суевериях.— № 6, 88—91. ВЕЛЛЕР М. Кнопка.—№ 11, 81—83. ГЕССЕ Г. Финал доктора Кнельге.— № 8. 84—В7. ГОНЧАРОВ И. Когда же начнет сжиматься Вселенная?— № 4, 92. 38ЕРЕВ В. Ученик об учителе.— № 4, 70. Стихи В. В. ЧЕРДЫНЦЕВА.—№ 4, 70—71. КРИВИЧ М., ОЛЬГИН О. В который раз про любовь.— № 4. 8В—91. МУЗИЛЬ Р. Математический человек.— № 11, 90—92. РИМСКИЙ-КОРСАКОВ А. А. Реабилитация алхимии, или что такое философский камень. — № 12, 99—100. РИЧ В. Мост Менделеева.— № 9, 62—69; № 10, 80—87. СЕЙБЕРХЭГЕН Ф. О мире и о любви.— № I. 89—93. ФУРМАНОВ Ю А. Жук, Мохер и другие.— № 2, В6—92; № 3, 83—90. ПОРТРЕТЫ. СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ. АРХИВ АНДРЕЕВ Д. Doctor universalis.— № 4, 83. ИНОХОДЦЕВ В. Аптекарская па па та.— № I, 82—83. КНУНЯНЦ И. Л. Лаборатория у Коровьего брода.— № 6, 7В—В2. Летопись нашей науки,— № 8, 7—8. Это было напечатано в «Вестнике».— № В, В—9. Малый алхимический свод Альберта Великого. — № 4, ВЗ—87; № 5, 76—79. НОВОмБЕРГСКИЙ Н. Я. Врачебное строение в допетровской Руси.—№ 1, 83—88. ПИОТРОВСКИЙ К. Как химики шутили...—№ 8, 8В— 92. СИНИЦЫН В. В. Энергетик и эколог Петр I.— № 10, 28—29. ФАЙБУСОВИЧ Г. М. Календарь, 19В1.—№ 1, 78—81. В ЗАРУБЕЖНЫХ ЛАБОРАТОРИЯХ БАТРАКОВ В От сверхтекучей жидкости — к свертекуче- му газу.—№ 8, 28—29. ЛУЧНИК А. Н. Снова спор вокруг Ламарка.— № 11, 61—64. МИШИНА Л. Голос матери.— № 4, 29—30. МИШИНА Л. Голубиные беседы.— № 6, 54—55. СПОРТ ВАШКЕВИЧ Ю. М. Еще один горнолыжный ботинок.— № 2, 72—74. ТАММ Е. И. Высота 8848 метров.—№ 8, 68—73. НОВИКОВ М. А. Портрет восходителя.— № В, 73—74. ГУЛЯЕВ В. Н., ЗАХАРЕНКО Т. С. Обед у вершины.— № 8, 74. ЮЛИН М. Допинг для лодок.— № 4, 62—63. КНИГИ БОРСКИЙ К. Соразмерно человеку.— № 9, 83. ЗЯБЛОВ В. Жизнь и смерть химических идей.— № 4, 72— 73. ИВОЛГИН Г. Наука чтения.— № 9, 82—83. ИВОЛГИН Г. Связь времен.— № 4, 72. КОТЬ В. Бухгалтерия науки.— № 9, 82. КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ. НАБЛЮДЕНИЯ. СООБЩЕНИЯ АЛЕКСЕЕВ Д. Грибное мясо.— № 5, 93. АЛЕКСЕЕВ Д. Что крысе здорово...— № 8, 93. АМЕЛИН А. Г., КАБАНОВ А Н. Аэрозоль над катализатором.— № 7, 44—45. АНДРЕЕВА Г. Яркий свет галогенной фары. — № 12. 62—63. АНДРЕЕВ Д. Берегите гелий. — № В, 95. АНДРЕЕВ Д. Картошка с помидорами. — № II, 93. БАЛУЕВА Г. Что делать с яблочной кожурой. — №-12, 66—67. БАТАРЦЕВ М. Двудомные непоседы.— № 7, 93. БАТАРЦЕВ М. Откуда берется пыль?— № 6, 93. БОРСКИЙ К. Первая догадка —самая верная.— № 10, 93. БОРСКИЙ К. Чтоб сапог не замочить.— № 8, 93. БРУДНО А. Л. Судьба теплорода. — № 6, 92. Будем доброжелательны! — № 12, 4-я с. обл. БУШ К. Сколько отдыхать? —№ 1, 95. ВЕДЕНИН С. Жизнь сугроба.— № 2, 95. 126 Все стало вокруг голубым и зеленым...— № I, 4-я с. обл. Глазея на вывески...— № 8, 4-я с. обл. ГРИНБЕРГ А. Что добавить к маниоку?— № 3, 93. Диктант — депо серьезное.— № 10, 4-я с. обл. Дпя чего алкоголь золотой рыбке?— № 4, 3-я с. обл. ДМИТРИЕВ А. И машине свойственно ошибаться.— № 4, 43. ДМИТРИЕВ А. Антипремии за паранауку.— № 5, 93. Дыхание жеребца Долгожданного.— № Я, 4-я с. обл. ЕРОШЕНКО Т. Образец дпя подражания.— № 9, 93. ЕРОШОВ М. Е. Эта странная вода.— № 5, 50. Еще раз о пользе бани.— № 9, 4-я с. обл. Завязывайте с ферментом — N2 4, 4-я с. обл. Зачем дельфину чепюсть? — № 7, 3-я с. обл. Зачем коту морская вода? — № 12, 3-я с. обл. Зачем лошади слюна? — № 9, 3-я с. обл. Зачем мидии стебелек?— № 10, 3-я с. обл. Зачем муравьям глаза?— № 5, 3-я с. обл Зачем мышам химфак?— № 2, 3-я с. обл. Зоркий глаз моряка.— № 7, 4-я с. обл. ЗЯБЛОВ В. Когда ягненок виноват.— № 3, 94. ЗЯБЛОВ В. Не смейтесь над толстяками. — № 12, 122. ЗЯБЛОВ В. Пределы наших дней. — № I, 94. ЗЯБЛОВ В., ФРЕЙДИН Л. Нобелевские премии 1980 года. — № 5, 56—58. ИЛЬИН И. И фтор не помогает...— № 3, 95. ИНОХОДЦЕВ В. Сколько бурить скважин?— № 7, 93. ИНОХОДЦЕВ В. Сотый процент.— № 5, 95. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ С. Где располагаются корни — № 9, 95. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ С. Почему портится кочан.— № 2, 93. Кто верховодит в семье мухоловок?— № 3, 3-я с. обл. ЛАРИН Г. День рождения аптеки. — № 12, 121. ЛАРИН Г. Укололся — и спать. — № 3, 93. ЛАРИН Г. Федот, да не тот. — № 9, 94. ЛАРИН М. Голова или поясница? — № II, 95. ЛЕОНИДОВ О. Две капли перца.— № 4, 94. ЛЕОНИДОВ О. Некоторые суждения о грибоводстве.— № 10, 94. ЛЕОНИДОВ О. Один на один с экзаменатором.— № 5, 94. ЛЕОНИДОВ О. Отчего горчит рябина.— № 12, 123. ЛЕОНИДОВ О. Сыр под рентгеном.— № 8, 94. ЛЕОНИДОВ О. Что делать с рябиной.— № 6, 95. МИХАЛЕВИЧ О. Мыши, слоны и слух.— № 4, 93. МОИСЕЕВ Г. Пилюля: плюсы и минусы.— № 10, 95. МОИСЕЕВ Г. Плата за дым.— № 4, 93. МОИСЕЕВ Г. 150 лет язвенной болезни.— № 11, 93. ОЛЬГИН О. Левые сосны предпочтительны.— № 2, 94. Отчего полнеют пилоты.— № 6, 4-я с. обл. О чем расскажет клякса.— № 2, 4-я с. обл. ПЕРОВ А. Опасен ли «черный жемчуг»?—№ 6, 94. ПЕРСТЕНЕВА Т. Шокопад в утешение.— № 2, 93. Почему у песца «калорический аппетит»?— № II, 3-я с. обл. Практический совет на случай шторма.— № 4, 4-я с. обл. СИЛКИН Б. Алхимики продолжают патентовать.— № 4, 95. СУВОРОВ И. Не мускарином страшен мухомор.— № 7, 94. ТАМБОВЦЕВ Ю. Собеседники на дистанции.— № 10, 93. ХРАМОВ В. Жизнь не стала старше.— № 7, 95. ХРАМОВ В. Невидимые границы.— № 11. 94. Чаще улыбайтесь.— № 3, 4-я с. обл. Чем жаба отличается от лягушки?—№ 6, 3-я с. обл. Что для рыбы запах?—№ В, 3-я с. обл. Что медведи делают зимой?—№ I, 3-я с. обл. ШЕВЧЕНКО С. Заступаясь за автомобиль...— № 9, 93. ЩЕРБАКОВА В. Круговорот копыт в природе.— № 6, 93. ЮЛИН М. Грузовик на постном масле. — № 12, 121. ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ. КОНСУЛЬТАЦИИ. СПРАВОЧНИК. ФОТОЛАБОРАТОРИЯ Бензиновая горелка.— № 2, 75. БУЧИН В., МАКСИМОВ Л. Заслон от комаров.— № 6, 69. Вареная сгущенка.— № 10, 73. Варенье на фруктозе. — № 5, 69. ВОСКРЕСЕНСКИЙ А. А. Надежно заткнуть. — №11, 74—75. В чем сопить грибы.— № 9, 78. Где купить фотореактивы.— № 4, 82. Зачем смешивают касторовое масло.— № 11, 47. Еще раз об экспериментальных животных.— № II. 65. Из чего сделана пленка.— № 12, 97. Как восстановить серебро. — № II, 47. Как зачернить фон на фотографии.— № 5, 69. Какосвётить аквариум.— № 1, 66. Как посеребрить мормышку.— № 5, 69. Как почистить вельвет.— № 4 82. Компоты предпочтительнее...— № 8, 54. КОСТЫРЯ Н. Ф. Фотография на полстены.— № 9, 76—77. ЛАНГЕ Б. Ю., Ланге С. Б. Лабораторный питатель.— № 3, 19. ЛИСИЧКИН Г. В.. КОРОБЕЙНИКОВА Л. А. Годитесь ли вы в химики?—№ 4, 12—17; № 5, 70—75.
МАГИДСОН И. А., СТРЕЛЕЦ И. "П. Средства для борьбы с насекомыми.— № 10. 71—73. Масло для картофеля.— № 1, 66. Масляные пятна.— № 5, 61. МИЛАШЕ ВИЧ В. В. Дорога к многоязычию.— № 4, 74—ВО. Можно ли восстановить аккумулятор.— № 2, 75.. Можно ли красить батареи блестящей краской.— № 9, 78. «Нефтяное желе»,— № 3, 68. Осторожно с фотореактивами) — № 7, 85. Полировка стекла.— № 9, 78. Почему пузырится пиво.—- № 12, 97. ПРОСКУРИН Ю. В. Защита от сырости.— № 7. 78—79. Рефлексные краски.— № 5, 69. Сколько иода в продуктах.— № 3, 68. Сколько раз надо прокручивать мясо.— № 9, 78. У времени в плену.— № 5, 61. Уксусная кислота.— N9 1, 66. УРИССОН Г. Путеводитель для докладчиков.— № II, 76—80. Что значит — диспрозий.— № 4, В2. ШЕКЛЕИН А. Еще раз о пятнах от воды.— № 5, 58. ШЕКЛЕИН А. В., МОСИНА Т. А. Спасение слайда.— № 12, 95—96. КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК АФАНАСЬЕВ П., ШИМАНОГОВ Б. Откуда взялась сера?— № 3. 78—79. БАЗЫЛЬ И., ЖЕЛТЫШЕВ Д., ПАРФЕНТЬЕВ А. Порох без угля.— № 4, 66—67. БЕРКИНБЛИТ М. Б. Заочная биологическая школа.— № 3, 74—75. Викторина.— № 8, 64, 67. B. П. Два карандаша.— № 3, 76. ГОЛЬДЕНБЕРГ М. И. Как в заводской лаборатории.— № 1, 75, 77. ГУСЕЙНОВ Ф. И. Вода в кристаллах.— № 3. 75, 79. ДАВЫДОВ В. Н., ХРУСТАЛЕВ А. Ф. Могущество математики.— № 11, 70, 73. ДМИТРИЕВ А. Испандия — след метеорита? — № 9, 74. ДОДОНОВ Ю. Б. Ваш вариант? — № 5, 65—66. ДОДОНОВ Ю. Б. MXO-XII.— № 2. 76—77, В1. ЗОЛОТОВ Ю. А. Где работают анапитики.— № 1, 72—74. ИЛЬИН И. Наш клуб знают во всем мире.— № 9, 70—71. ИЛЬИН И. Предлагаю провести опыт.— № 2, 77—ВО. ИЛЬЧЕНКО А., РУМЯНЦЕВ А. А мы добыли золото...— № I, 75—76. ИНОХОДЦЕВ В. Куда девались динозавры?— № 6, 76—77. КАНАЕВ П. М. Опыты на морозе.— № 12, 84—85, В8—89. КИПАРИСОВ С. С. Самая тонкая технология.—№ 6, 72—74. К. К. Ваш домашний спектроскоп.— № 10, 75—7В. КЛОЧКОВ А. Своя сгущенка слаще.— № 7, 73—74. КОНДРАТЬЕВ Д. А может, атомарный водород?—№ 9, 72—74. КРАЮШКИН С. Завод в миниатюре— № 3, 77. КУДЕЛИН Б. К. Хроматограмма на выеденном яйце.— № 11, 70—71. ЛИТВИНОВ М. М. Коробочки для навесок.— № 10, 79. МАМЕДЬЯРОВ Дж. Реактив из белил.— № 12, 87—88. МУДРЕЦОВ А. И. Поддерживает ли углекислый газ горение?— № 10, 74—75. Об операции «Экосистема».— № 5, 64. Операция «Таинственный остров».— № 4. 64—65; № 12, 85—В7. Опыты без взрывов.— № 8, 64—66. ПАРАВЯН Н. Марганцовка, в которой нет марганца.— № 4, 68—69. ПАРФЕНТЬЕВ А. 3000 градусов! Кто больше?—№ 6. 74—76. ПЕТРОВ В. Холодильник и свинцовая башня.— № 1, 76. ПОЛИЩУК В. Селитра плюс сера плюс смекалка.— № 11, 68—69. ПРОНИН Ю. П. Вам нужны стеклянные трубки?—№ 11, 71—72. СКОРОДУМОВ С. Задание зашифровано.— № 12, 87, 89. СКОРОДУМОВ С. Из адского камня — лисий хвост.— № 4, 66, 69. СКОРОДУМОВ С. Чем дышат инопланетяне?—№ 10, 74, 79. СТЕЦИК В. В. Будущим инженерам.— № 9. 71, 75. СТЕЦИК В. В. Что будет с равновесием?— № 7, 75, 77. C. Ю. Открытие не состоялось.— № 7. 75—77. Что нового в мире.— № 8, 66—67. ЮЛИН М, Главная фигура.— № 5, 62—64. ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ A. Б. С точностью до ошибки.— № 12, 96. БЕГУНОВ Ю. Л. Об удалении сетки.— № I, 55. БУТКЯВИЧЮС Ю. Хотите бросить — не курите лишнего.— № 12. 93. B. Д. Что случилось с консультантом.— № II, 65. ВОЙТОВИЧ В. А. О степени электролитической диссоциации.— № 1, 55. ОЛЕГ В. История, которой могпо и не быть.— № 12, 90—91. ВОНСКИЙ Е. В. Какая энциклопедия нужнее?— № В, 92. ГАВРИЛОВ М. Н.'Кто поможет морякам?—№ 7, 69. ГОРЕНКОВ А. Ф. Еще раз о бензине и металлической таре.—№ 1, 55. ДЕЛЯГИН Н. Н. О гамма-лучах и наведенной радиации.— № 9. 69. ЕРИН К. В. Что значит «опасно»?— № 12, 92—93. ЕРУХИМОВИЧ А. Д. В краске — каучук.— № 6,^2—ВЗ. ЗАРВА Н. В. Все зависит от времени рождения.— № 1, 33. КЛАССЕН В. И. Вода, да не та.— № 2. 82—83. КУШНЕРОВИЧ Р., ТАЛЬ В. Против куренкя? Роди здоровья! — № 12, 93—94. ЛИБМАН Л. Каменная фармакопея.— N? 9, 84. ЛИХОШЕРСТНЫХ Г. У. Фантазия и расчет.— № 2. ВЗ. МОРДКОВИЧ В. 3. С литием такой номер не проходит.— № 3, 33. Н. Н. Стоит ли огород городить?—№ 5, 22—23. ГОНЧАРОВ В. В. Пока огород городить не стоит...— № 5, ?3—24. ПОЗДНЯКОВ Ю. Слайдер, или круг для катанья с гор.— № 1. 67. ПОЗДНЯКОВ Ю. Цветной бегунок.— № 2, ВЗ. ПРОСКУРИН Ю. В. Как защитить древесину.—№ 6, ВЗ. СЕЛЕЖИНСКИЙ Г. В. Еще раз о сирени на зиму.— № 6. 83. СИДОРЕНКО Ю. Н. Плюс или минус?— N? 6, 82. ЦИСКАРИШВИЛИ П. На помощь Сизнеру.— № 12, 30. ЧИЖ О В А. К. И еще о химиках на войне.— № 2, В2. ШУМАКОВ С. Колебательные реакции.— № 9, 69. ШУСТОВ А. Н. Зачем же все-таки зевают?— № 7, 92. ЩЕРБАК И. В. Забыли про кринджолу.— № 12, 96. 127
К ДАВЫДОВУ, Орел: Пруссидами называют комплексные цианибы железа, содержащие не 6, как обычно, а только > цианид-ионов (например, нитроприссид натрия \!a2/Fe(CNMNO • 2Л20/. I К. КАРМАЛЬСКОМУ, Свердловск: Чтобы некая жибкость изменяла цвет поб возбействием магнитного поля, напряжен ность этого поля должна быть порядка 100 миллионов эрстеб — а это пока за пределом технических возможностей. В. И. БОБРОВУ, гор. Куйбышев: Для подкраски воды, скажем, в водяных манометрах вполне годятся взятые в очень малом количестве любые водорастворимые красители, хотя бы эозин или метиленовый голубой, а также капля-д ругая чернил «Радуга». Ю. И КРИСТОВИЧУ, Рига: В заметке про лигнамон (М 9 за этот год), к сожалению, путаница — конечно же, из древесины хвойных пород хорошего паркета не сделать, нужны твердые породы, наподобие бука или дуба. A. А. АРХИПОВУ, Вичуга Ивановской обл.: Химическому названию антоплеврина, привебенному на стр. 114 № 3 «Науки и жизни» за этот год, трудно подыскать формулу; наверное. имелся в виду карбоксидигидроксипропантриметиламмоний хлорид. Н. П. СЕМЕНОВОЙ, Богородск Горьковской обл.: Умываться и в самом деле лучше мягкой водой, но брать для умягчения «Трону», смесь кальцинированной и пищевой соды, предназначенную для чистки посуды,— ни в коем случае! B. В. ДОРОГИ НУ, гор. Горький: Фасад деревянного рубленого дома вполне можно покрасить и масляной краской, но разве естественный цвет дерева, потемневшего от времени, не лучше? К. П. ГРУЗДЕВУ, Москва: Кислые фиксажи с уксусной кислотой описаны едва ли не во всех справочниках по фотографии; во всяком случае, их употребляют гораздо чаще, чем фиксажи с серной кислотой. Л. И. ВОРОНОВОЙ, Таллин: Чернокорень лекарственный (песий язык) и скорцонер (черный корень, козелец) — совершенно разные растения, и если первое ядовито, то второе съедобно и даже вкусно. Д. Н. ЖИРОВУ, Донецк: Бронзу некоторых марок разрешено после соответствующей проверки использовать для деталей, вступающих в кратковременный контакт с пищевыми продуктами, но о бронзовых водопроводных трубах гигиеническая наука умалчивает — слишком уж накладно... Л. П. МОХОВОЙ, Харьков: Кофе двухлетней давности отравления не вызовет, но почти наверное можно сказать, что вкус и аромат будут далекими от совершенства. ЮНОМУ ХИМИКУ из Тбилиси: Если к тринадцати годам вы и вправду сделали все то, о чем написали (включая алмазный порошок), то страшно и подумать, сколько вы наработаете в том же темпе за следующие тринадцать лет... Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П.Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, В. Е. Жвирблис (зав. отделом хим. наук), М. Н. Колосов, Л. А. Костандов, .В. С. Любаров (главный художник), Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, В. М. Соболев, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: М. А. Гуревич, Ю. И. Зварич, A. Д. Иорданский, О. М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), B. Р. Полищук, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), Г. М. Файбусович, В. К. Черникова Номер оформили художники Г. Ш. Басы ров, М. М. Златковский, A. А. Казак, B. Г. Сорокин Корректорь Л. С. Зенович. Л. А. Котов а Сдано в набор 13.10. 198! г. Подписано в печать 17.И 1981 г. Т 24072. Бумага 70X I08'/I6 Печать офсетная. Усл. печ л И ,2 Уел кр. отт 12789 ты Уч.-изд. л. 14.4 Бум. л. 4,0. Тираж 435000 Цена 45 коп. Заказ 2484 АДРЕС РЕДАКЦИИ 117333 Москва В-333. Ленинский проспект, б! Телефоны для справок 135-90-20. 135-52-29 Чеховский полиграфический комбинат Союзполйграфпрома Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли г. Чехов Московской обл. © Издательство «Наука:., -Химия и жизнь». 1981 I !
Зачем коту морская вода? Во многих уголках планеты праздник Нового года считается неким прологом, чем-то вроде путешествия в будущее, и в этом путешествии так или иначе принимают участие и звери. В восточных календарях даже сам Новый год именуют то годом тигра, то годом лошади или обезьяны. Впрочем, оставим эту тему новогодним радиопередачам, а сами займемся не символическими, а настоящими животными, которые принимали участие не в символических, а в настоящих путешествиях. Давайте поговорим немного о животных, переплывших на плотах океаны. И не обо всех, а преимущественно об усатых-полосатых. К сожалению, о первых подобных плаваниях ничего не известно — слишком давно это было. Приручили кошку еще древние египтяне, а плоты использовались, надо полагать, с неандертальских времен. В новые времена — и это уже засвидетельствовано документально — мореплаватели брали кошек с собой на плоты довольно часто. То ли для уюта, то ли в качестве живого талисмана. Знаменитостью стали коты, приплывшие в Европу из Канады на плоту «Эдгар II». Их даже похитили из ветеринарного карантина, оставив взамен солидный чек. Не расставался с пушистыми мурлыками и не раз, рискуя собственной жизнью, спасал их от гибели Уильям Уиллис, который дважды — в шестидесятилетнем и в семидесятилетнем возрасте — переплыл на плоту Тихий океан. И вот тут мы подходим к самому интересному. Уиллис заметил такое удивительное явление: в обоих плаваниях его коты ежедневно подходили к борту и лакали морскую воду — хотя у них всегда было вдоволь чистейшей пресной воды. Может быть, эти исконно сухопутные существа, пребывая в стрессовой обстановке, надеялись с помощью морских солей нормализовать обмен веществ? Может быть, они принимали морскую воду, скажем, вместо валидола? Ведь есть же наблюдения, что повышенное содержание солей в пище способствует укреплению нервной системы животных... Интересно, как повели бы себя коты Уиллиса, если бы ои предложил им морскую воду и после возвращения на берег? И будут ли пить морскую воду другие домашние животные во время плаваний на плотах по просторам морей и океанов? Может быть, в новом году среди многих новых вещей мы узнаем что-нибудь и об этом... /.ж
'Будем доброжелательны! О важности добрых человеческих отношений в коллективе, особенно в творческом, особенно в научном, уже много сказано. Когда люди работают дружно, говоря ученым языком, в хорошем социально-психологическом климате, любое дело, в том числе и исследовательское, спорится. Вот еще одно сообщение на эту актуальную тему. В одном из научно-исследовательских институтов, во всех его 42 научных подразделениях — лабораториях и секторах,— социологи распространили социометрические анкеты, после обработки которых можно было с высокой точностью подсчитать так называемый индекс доброжелательности (Т. 3. Козлова, В. Н. Шаленко, «Планирование и управление в научных коллективах», М., 1981, с. 93—108). В доброй половине лабораторий этот показатель превышал 90%, а в одиннадцати из них — 95%. Иными словами, почти все сотрудники охотно вступали в деловые и просто дружеские контакты почти со всеми коллегами. Лишь в двух лабораториях индекс доброжелательности был невысок — 82 % и 76 %. В одной из ни х наибо ль шее число отрицательных оценок получил завлаб, который, должно быть, и не сумел сплотить коллектив. В другой каждый сотрудник получил в анкетах товарищей «черные шары». И как раз в этих лабораториях было больше всего конфликтов, и творческих, и не очень — скажем, из-за распределения премий или времени отпусков. И работали эти лаборатории явно хуже других. Проводившие исследование социологи полагают, что индекс доброжелательности в научном коллективе должен быть не ниже 85%. Этого, по их мнению, достаточно для хорошего морального климата в лаборатории и высокой эффективности исследований. Значит, 85% — своеобразный порог? А лучше бы выше порога — подтягивать индекс доброжелательности к 100%. Это и житейский совет, и, если хотите, новогоднее пожелание. Издательство с Наука» «Химия и жизнь» М 12 1981 г., 128 с. Индекс 71050 Цена 45 коп.