Текст
                    ISSN 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
5
1980


1 S-LS Ж^- Г /Vl: „** ш *\ -v.? ф \ У -«■>->>* N Ь Л«Л - >. •^
химия и жизнь Н1дмтся с 1965 года Ежемесячный научно-популярный журнал Ане; * «н неук СССР № 5 май 1980 РЕДАКЦИЯ ЖУРНАЛА „XHMvIM И ЖИЗНЬ" Г/.ос.'.па В-333, Ленинский проспект, дом № 61 К 35-летию Победы В. И. Демидов. СВОЙ ПУТЬ ВПЕРЕД, СВОИ УЧАСТКИ БОЯ... П. Булушев. СТИХИ О ВОЙНЕ В. Рич. СПАСЕНИЕ МИРА НА ОБЛОЖКЕ — рисунок Г. Басырова «Весна праздничная». НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — образец обойного рисунка конца XVIII в. Художник Ж. Мален (Франция). По таким рисункам изготовляли ручные печатные формы для производства обоев. Об истории обоев и о том, какие бывают обои, рассказано в одной из статей этого номера 8 10 Проблемы и методы современной науки Экономика, производство Бенк отходов Проблемы и методы современной неуки Мастерские науки Живые лаборатории Спорт Вещи и вещества Земля и ее обнтетели Болезни и лекарства Фантастика Проблемы и методы современной науки А. А. Штернберг. КАК ВЫ ЖИВЕТЕ, АТОМЫ? Ф. Е. Кенеман. ОДНО ИЗ СЛАГАЕМЫХ СУММЫ ТЕХНОЛОГИЙ А. Г. Романенко. ПЯТЫЙ ПЕРЕДЕЛ И. А. Роздин, С. Ф. Белов. ПРЕДЛАГАЕМ ФОРМУЛУ М. Д. Франк-Каменецкий. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ КОДЫ Д. Осокина. ФИЗИКА + АГРОНОМИЯ Г. В. Сележинский. ЛИЛИИ Б. Л. Беленький. ХОККЕЙ НА КОВРЕ М. Д. Салоп. ОБОИ А. Герчиков. О БУЛАТЕ Н. и Л. Берберовы. НЕ БОЙТЕСЬ, ЭТО ЛЕВ (окончание) К. С. Петровский. ВИТАМИНЫ И ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА Д. Бестер. СТАРИК Л. М. Мухин. ВНЕЗЕМНОЙ РАЗУМ 18 22 27 30 34 42 47 50 53 58 70 80 85 88 ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК ИНФОРМАЦИЯ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... 1 ПЕРЕПИСКА 16 26 32 46 65 79 94 94 96
■rv ЛОБЕГТЫ Свой путь вперед, свои участки боя... Тридцать пятая весна Победы пришла в наш дом. Мы радуемся бытию и делам рук своих, радуемся солнцу и миру. И не забываем при этом — не можем, не имеем права забыть, какой ценой далась Победа. 50 000 000 человеческих жизней поглотила эта война, из них 20 000 000 — жизней наших соотечественников. Не средствами труда и созидания — орудиями смерти обернулись почти 800 миллионов тонн выплавленного руками людей высококачественного металла. Западные экономисты подсчитали: суммарные материально-экономические затраты человеческой цивилизации на одну ту войну вылились в астрономическую сумму 4 000 000 000 000 долларов. Четыре тысячи миллиардов... Пятьдесят миллионов... Страшные цифры. «Победа советского народа в этой войне подтвердила, что в мире нет сил, которые могли бы остановить поступательное развитие социалистического общества»,— так записано в Программе Коммунистической партии Советского Союза. Химики в годы войны. Химики фронта, химики тыла. Весом был их вклад в Победу. К началу Великой Отечественной вой-
ны химическая промышленность нашей страны, чрезвычайно важная для обороны отрасль, по объему производства занимала второе место в мире. Но прошло лишь несколько месяцев войны, и многое — очень многое, к сожалению,— опять, как и после гражданской войны, пришлось начинать с начала. Если за 100% принять производство последних предвоенных месяцев, то к началу 1942 года масштабы производства на заводах Главазота составили лишь 44,8%, Главхимпрома (основная химия) — 20,6%, Главанилинкраски — 7,4%, а Главпластмасс — 6,5%... Какой же подвиг надо было совершить, чтобы уже в 1943 году валовая продукция химической и резиновой промышленности страны, пусть немного, всего на 4%, но уже превысила довоенный уровень. А в 1944 г. эта отрасль дала продукции на 33% больше, чем в 1940, предвоенном году. Добывая Победу, действующая армия израсходовала 19,7 млрд. патронов к стрелковому оружию, 260 млн. артиллерийских снарядов, 222 млн. минометных, 14 млн. противотанковых и 150 млн. противопехотных мин, 695,5 тыс. т авиабомб, свыше 13 млн. т горючего... Для производства всех этих боеприпасов химики дали порох и взрывчатку, составы для дымовых, зажигательных и горючих смесей. А кроме того, фронту нужны были огнезащитные материалы,- лекарственные и дезинфицирующие средства. Нельзя было обойтись и без традиционных химических продуктов — стекол и пластмасс, лаков и красок, смазочных масел, антифрикционных и многих других материалов. Химическая война была запрещена международными конвенциями. Но ведь и перед первой мировой войной действовала Гаагская декларация 1899 года, воспрещавшая добиваться побед с помощью ядовитых газов. И не было гарантии, что/ фашисты не применят ОВ. «Заряды различной окраски для химической войны имеются в достаточном количестве,— констатировал начальник гитлеровского генштаба Ф. Гальдер,— необходимо лишь наполнить ими снаряды, о чем дано распоряжение... Для ускорения подвоза в тылу каждой группы армий будет поставлено на запасные пути по три эшелона с химическими боеприпасами»...
От подачи кодированного сигнала «индантрен», означавшего начало химической войны, нацистскую верхушку удержал прежде всего страх возмездия и бесспорная осведомленность о высокой боевой готовности нашей противохимической защиты. Приказ Верховного главнокомандующего (август 1941 г.) гласил: «Самым решительным образом пресекать недооценку химической опасности». В дни самых тяжких боев, непосредственно участвуя в них, личный состав химических взводов, рот и батальонов вел непрерывную и всестороннюю химическую разведку, разворачивал и держал в полной боевой готовности пункты дегазации, учил бойцов всех родов войск грамотно использовать средства ПХЗ. Это военные химики обеспечивали тактическую и оперативную маскировку дымовыми завесами, в том числе при форсировании Днепра, в ходе Яс- ско-Кишиневской, Берлинской и других стратегических операций. Химики-огне- метчики уничтожили около 500 танков, больше 1500 машин, свыше 7600 дотов, дзотов и других огневых точек и укреплений. Военные химики — лейтенант В. В. Мясников (ныне генерал-полковник, начальник Академии химзащиты), сержант Н. Д. Хитров, рядовые Ф. С. Ба- дин, Н. И. Попов и С. М. Рубусин удостоены звания Героя Советского Союза. ...У каждого была своя война, свой путь вперед, свои участки боя, и каждый был во всем самлм собою, и только цель у всех была одна. Эти строки из поэмы Маргариты Алигер «Твоя победа» говорят и о химиках военной поры. И о фронтовиках, и о тех, чей героический труд в тылу помог стране выковать Победу. Верю: когда-нибудь в прекрасном нашем Ленинграде будет сооружен памятник химикам блокадной поры. Ученым, инженерам, лаборантам, рабочим — ВНИИ гидролизной промышленности, Лесотехнической академии и заводов, давшим оставшимся без хлеба ленинградцам около 15 тыс. т пищевой, приготовленной из опилок целлюлозы; НИИ витаминов и Ботанического института АН СССР, разработавшим несложные методы получения витамина С из хвои (он спас тысячи людей от надвигавшейся цинги); Ленинградского химико-технологического института, где в скованных морозом лабораториях под бесчисленными артобстрелами было произведено свыше 100 вагонов боеприпасов, лекарственных препаратов, угольных мембран, инициирующих взрывчатых веществ; Университета, где в обгоревшем от бомб здании Института химии готовились чуть ли не на примусах новые ВВ и пищевые заменители; НИИ коммунального хозяйства, Текстильного и других институтов и лабораторий, создавших маскировочные и светящиеся краски, огнестойкие ткани, «непромокаемую» землю для укреплений; Охтинского и Невского химических комбинатов, завода «Красный химик». На территории «Красного химика» взорвалось более 50 бомб и несколько сот тяжелых снарядов. Здесь умерли от голода 237 мужчин и 64 женщины, 15 человек были убиты. Но завод работал... О трех работах ленинградских химиков расскажем подробнее. ПОД ШИФРОМ «АК» Печальный факт был окружен строжайшей тайной, хотя легче от этого никому не становилось. На складах города, призванного обеспечить всем необходимым огромный фронт и еще, плюс к тому, никакими мобилизационными планами не предусмотренную почти 200-тысячную армию Народного ополчения, хранилось всего лишь 284 тонны тротила. Позарез нужны были суррогаты, способные, где возможно, заменить это остро дефицитное ВВ. — В те дни,— рассказывал мне инженер Т. С. Потапенко,— взрывчатые вещества изобретал каждый, кто считал себя хоть чуть-чуть соображающим в химии. Например, взрывчатка «МШ». Не слыхали? Молотые еловые шишки с селитрой. Вот такая взрывчатка. Предложений было много, и почти все они отвергались по разным причинам. Боевое ВВ должно быть мощным, надежным, технологичным. И еще — не гигроскопичным, чтобы не отсырело в боевых условиях, стойким — чтобы не с детонировал о от сторонних причин... И еще много разных требований предъявляли и предъявляют к этим более чем специфическим веществам. И все же искали замену. Искали безуспешно, пока — это было в середине июля 1941 г.— в кабинет комиссара штаба артиллерии фронта, ныне генерал-лейтенанта в отставке Г. Д. Голубева, не пришел высокий пожилой человек в штатском, отрекомендовавшийся профессором Горного института Александром Назаровичем Кузнецовым. Он предложил новое взрывчатое вещество «си- нал». 4
К сожалению, даже в научных публикациях о ленинградской эпопее история с сигналом трактуется упрощенно: стоило, дескать, бросить клич, и далекий от военных дел ученый, поразмыслив немного, тут же дал новое ВВ. 29 июля 1941 года бюро Ленинградского горкома ВКП(б) одобрило предложение, а в августе эту продукцию (под шифром «АК») уже стали вырабатывать не только в самом Горном институте, но и на ленинградских заводах. Между тем единственное, что здесь было действительно одномоментным,— это изменение названия. Как вспоминал сам профессор А. Н. Кузнецов, его вызвал первый секретарь Ленинградского горкома партии, член Военного совета фронта А. А. Жданов и спросил — что такое синал? А синал был смесью аммиачной селитры с активной металлической добавкой — силикоалюминием. Кремник, азот, алюминий — «Si, N, Al» — эти три элемента определяли взрывчатые свойства синала. Чтобы сохранить состав в тайне, Жданов предложил изменить название на «АК». Здесь — и азот, и алюминий, и кремний, и еще и намек на автора — Александра Кузнецова. Вот так было с шифром. Что же касается разработки синала, то ею А. Н. Кузнецов занимался не один год. Перед войной А. Н. Кузнецову шел уже седьмой десяток. В Горном институте его в шутку звали «Несколько больших». За большой рост, за большую силу: он мог не только завязать узлом, но и развязать железную кочергу или быстрым движением одних только пальцев выпрямить согнутый пятак. Он и жил и работал аппетитно, с размахом... Любовь к химии он чуть ли не буквально «впитал с молоком матери» — правнучки А. М. Карамышева, члена- корреспондента Российской и Стокгольмской академий, первого преподавателя химии и пробирного искусства в Горном училище. Азам этой науки учил его отец, который заведовал крупной заводской лабораторией. Затем — университет, занятия у академика Н. С. Курнакова... И снова лаборатория — во Франции, у Анри Муассана. Электрометаллургия — технологическая основа производства синала — была не единственной привязанностью А. Н. Кузнецова. Он был среди зачинателей отечественной алюминиевой промышленности. Он дал способ коксования низкосортных углей. Он разработал методы извлечения из шлаков нескольких ценных цветных металлов. И методы получения многих лекарственных препаратов... Как именно он работал? Вот типичный пример. Еще в годы первой мировой войны А. Н. Кузнецов разработал состав поглотительной массы против 32 известных тогда отравляющих веществ и на себе испытал ее эффективность. А чтобы продемонстрировать ее по- нагляднее, вошел в противогазе собственной конструкции в помещение, наполненное парами синильной кислоты. Между прочим, пройдет 25 лет, и в июле-августе 1941 г. он повторит этот свой сверхострый опыт. «В доме у нас,— рассказывала автору этих строк дочь ученого Мария Александровна,— все было завалено резиной. Мама строчила и клеила маски, а папа почти под хжнами, во дворе института, испытывал их в большой палатке — камере окуривания»... Новая взрывчатка для А. Н. Кузнецова не была новой. Он давно размышлял о такой активной смеси, которая не отравляла бы горняков ядовитыми продуктами взрыва, он хотел приготовить ВВ на основе металлокерамики. В 1934 г. такой состав был им предложен, но производство состава не наладили, решили — дорого... Через несколько лет Кузнецов сделал «не дорого» — из глины. Наверное, кавычки в предыдущей фразе лишние, ибо особенно ценна в синале (в условиях Ленинграда) была доступность сырья для активной добавки. В дни блокады ее делали из шамотного боя, из обычной глины, из «бесхозного» силумина... И кроме того, у кузнецовского ВВ была очень простая технология. А полная достоверность, пунктуальная выверенность всех характеристик и свойств стала еще одной причиной, по которой так быстро пошел в производство синал — вещество «АК». Ежесуточно им снаряжали до 100 тысяч ручных гранат и по 1000—1500 минометных мин, а сверх того еще много мин противотанковых и противопехотных. Правда, синал был слабее тротила и заменить его, скажем, в снарядах, не мог. Но кое в чем он давал фору и этому лучшему из тогдашних ВВ. — В годы войны в наш Горный институт попало 70 снарядов, 24 фугасных и около 400 зажигательных бомб,— вспоминают бывшие руководители спецпроизводства «АК» доктора наук А. А. Борисов и Ю. Г. Старицкий,— 24 апреля 1942 года фугаска угодила в цех, за - стеной которого лежало двадцать тонн синала. Пламя — до шестого этажа, все горит, плавится... А си- налу — хоть бы что! Ох, каким добром вспомнили мы тогда нашего « большого 5
Когда в начале войны в Ленинграде было очень трудно с ВВ, профессор Горного института Александр Назарович Кузиеиов A878—1946) предложил делать вполне приемлемую взрывчатку из аммиачной селитры и — глины. За эту работу он был удостоен Государственной премии СССР курильщика» Александра Назаровича и его озорную привычку гасить на глазах у нас папиросы прямо в составе, чтобы знали: температура плавления синала — около 500 градусов и воспламенить его очень трудно... Имя лауреата Государственной премии, заслуженного деятеля науки и техники РСФСР профессора .А. Н. Кузнецова увековечено мемориальной доской на здании Горного института.. ПОД ШИФРОМ «ГАП» О присуждении ему Государственной премии Сергей Сергеевич Марков (ныне доктор химических наук) узнал неожиданно — в поезде, когда выбирался окольными путями из блокадного Ленинграда в служебную командировку в Москву. «За создание новых морозоустойчивых гальванических элементов»,— было написано в постановлении. Морозоустойчивых... Приступая несколькими годами раньше к разработке нового способа получения активной двуокиси марганца (ее сразу же окрестили ГИПХовским активным пиролюзитом, или сокращенно «ГАП»), Марков и его сотрудники не знали, что именно морозоустойчивость станет важнейшим качеством полученного ими вещества. Сами они считали главными достоинствами повышенную емкость элементов, изготовленных на ГАПе (на 25% больше, чем на электролитической двуокиси марганца), почти удвоенный срок их службы. Десятки миллионов рублей экономии дало внедрение ГАПа. Но морозоустойчивость?.. На морозоустойчивость ГАП испытала блокада. Государственный институт прикладной химии (ГИПХ), основанный в 1919 году, стал колыбелью многих отраслей советской химической промышленности. С первых же дней войны лаборатории, а также Опытный завод ГИПХа переключились на создание и выпуск оборонной продукции. — Уже на второй, может быть, на третий день,— вспоминает бывший директор института П. П. Трофимов,— к нам приехал секретарь горкома партии Павел Терентьевич Сухомехов с од- ним-единственным вопросом: что можно делать для армии сейчас, не дожидаясь каких-то планов и указаний сверху. Мы выбрали бутылки с зажигательной жидкостью. Пройдет немного времени, и ассортимент военной продукции резко расширится— в цехах и лабораториях станут выпускать поглотители для противогазов, специальные боеприпасы для партизан, патроны к спасательным авиажилетам, железнодорожные мины, всевозможные медицинские препараты, сигнальные и осветительные средства, суперфосфатную противопожарную обмазку, сумки химразведчиков. В середине декабря прекратилась подача электроэнергии, замер городской транспорт, застыла водопроводная сеть. Встали почти все заводы — ГИПХ продолжал работу. «Варили» горючие и зажигательные составы, вручную смешивали и прессовали ГАП для фонарей и радиостанций, делали свечи-гномы и драгоценные для каждого ленинградца спички... Здесь же умирали от истощения, а оставшиеся в живых ходили по квартирам помогать тем, кто не мог ходить. И отсюда же каждый день вытаскивали 22-килограммовые дымовые шашки для моряков, каждый день отправляли на фронт до 4000 штук «26-го изделия» — сигнальных и осветительных патронов к ракетницам. А в спецлаборатории при свете коптилок на морозе вручную разбирали и исследовали захваченные, а еще чаще — неразорвавшиеся боеприпасы противника. И это тоже считалось обычной работой. В декабре 1944 г. Государственный институт прикладной химии был награжден орденом Трудового Красного Знамени. Получили ордена и медали и 178 его сотрудников. Тридцати двум из них тогда еще не было и шестнадцати лет. 6
ПОД ШИФРОМ «СФИХЛ» Говорят, что еще в самом начале войны кто-то из остряков пустил гулять по фронтам такую переделку известных некрасовских строк: ...Кому живется весело. Вольготно на войне? Начальнику химической, Всем замам по технической, Всем зам по строевой... В июне 1943 г. на Ленинградском фронте ее декламировали с особым упором не «начальника химической». Очень уж много беспокойства стали вдруг причинять войсковые химики. Привередливо проверяли противогазы, герметизацию землянок и укрытий, замучили тренировками в камерах окуривания. Видели, правда, и другое: сами «хим-дымы» валились с ног от усталости... Лезли во всякую, даже самую отчаянную разведку, чуть ли не каждый час брали пробы' воздуха, воды, грунта. А если ветер был со стороны противника, так и вообще круглые сутки не уходили с переднего края. Затевалось что-то серьезное. Но что? — Серьезная химическая обстановка на Ленинградском фронте была всегда,— рассказывает начальник учебного отдела Ленинградского технологического института полковник в отставке Виктор Александрович Осокин.— Если вы читали служебные дневники генерала Галь дера, то, возможно, помните это место: «25.12.41 г. ...Генерал Бранд докладывает об использовании артиллерии в полосе группы армий «Север». Получил задачу на составление расчета использования химических средств против Ленинграда...». О такой конкретной задаче мы не знали. Однако было известно: рядом с городом, в Гатчине и Чудово, у фашистов есть склады химических боеприпасов. Вот почему не только войска, но и жителей постоянно учили противохимической защите. На заводах до двух часов в день люди трудились в противогазах. Это снижало производительность, но было, если хотите, стратегически необходимо. А вдруг... Начальниками и офицерами химических служб армий, дивизий, полков у нас были многие первоклассные химики (среди них — будущий член-корреспондент Академии наук СССР капитан В. Б. Алесковский, будущие профессора, доктора, кандидаты наук — И. П. Мухленов, И. С. Лавров, И. А. Кузин, X. В. Бальян...). Федор Яковлевич Кульба, ныне тоже профессор, служил в химроте у знаменитой Невской Дубровки и на не менее знаменитом Ораниенбаумском пятачке. И вот, представьте себе: зимой сорок первого — сорок второго года, когда люди пухли от голода не только в городе, но и в войсках, этот молодой тогда кандидат наук химинструктор Кульба по собственной охоте пешком ходил через Финский залив в Ленинград, чтобы достать самые лучшие приборы и средства индикации. А теперь о событиях сорок третьего года. Тогда меня, помощника по оперативной разведке начальника химических войск фронта, неожиданно вызвал начальник оперативного отдела фронта генерал А. В. Гвоздков. Он рассказал, что прошлой ночью разведчики захватили у Ивановских порогов два новеньких немецких противогаза, чем-то не похожих на старые. Было приказано немедленно исследовать эти противогазы и сообщить генералу, в чем (и зачем) их новизна. Я ехал в Петропавловскую -крепость, где размещалась наша Специальная фронтовая испытательная химическая лаборатория (СФИХЛ), и думал над еще одной загадкой, заданной мне генералом. Почему это вдруг немцы резко усилили применение дымов буквально по всему фронту? Не готовят ли они нас психологически: привыкнем к нейтральным дымам — внезапно пустят ядовитые, боевые... Сутки крутились» мы с начальником СФИХЛ инженер-подполковником и тоже будущим профессором Вениамином Петровичем Цыбасовым. Спасибо всем ленинградским химическим учреждениям — СФИХЛ они сделали лучшей лабораторией в городе. Очень скоро выяснили: немцы изменили состав фильтров «своих противогазов, вдвое увеличили защиту от фосгена и ввели дополнительную — от нигде еще не применявшегося прежде нервно-паралитического ОВ типа табуна. Не надо семи пядей во лбу, чтобы сделать выводы... Насмешки?.. Химики их сносили покорно: нам категорически было запрещено говорить, что какие-то там новшества в фильтрах—признак готовящегося преступления. Да и некогда было. ...Узнали ли гитлеровцы о раскрытии их замысла, а значит, и о принятых мерах — осталось неизвестным. А свое дело ленинградские военные химики сделали. Преступление не состоялось. В. И. ДЕМИДОВ 7
Павел БУЛУШЕВ Стихи о войне В начале 1978 г. по -небольшой книге стихов «Багровая память» ленинградцы узнали еще одного поэта поколения «павших к живых» — Павла Булушева. Он ушел на фронт, на Ленинградский фронт, в 1942 году, а в январе 1945 г. после тяжелых ранений был в чине младшего лейтенанта уволен из армии, «списан по чистой». Ему еще не было двадцати лет. Он выжил. В отличие от Семена Гудэенко его не «догнал залетевший с войны осколок снаряда». Стал журналнстом-ТАССовцем, автором многих статей и корреспонденции. И никто не знал о стихах, написанных в основном в его неполных три солдатских года. У книги «Багровая память» есть подзаголовок: «стихи, написанные дважды». Уже в 70-е годы Павел Михайлович Булушев вернулся к юношеским своим стихам. В издательстве «Советский писатель» скоро выйдет вторая книга стихов Паела Булушева. Эти стихотворения — из его новой книги. ГОРЬКИЙ ХЛЕБ Памяти Владимира Булушева, гвардейского строевого офицера, павшего при атаке на Красное Село в январе 1944 г.; памяти моего старшего брата, которому навсегда 24... На холмик рядышком — стопку и ломтик от хлебной пайки, Свинтнм у фляжки пробку, смахнем слезу без утайки. Далекая годовщина, давние горькие дали. Но Старая эта причина, как прежде, на сердце давит. Сегодня давнишний отблеск той календарной даты... » А дуГьше в стихах будет пропуск: б^зслов помянем* солдата. Наполним стаканы и встанем над нашим безлюдным застольем, не оскверняя память суетным суесловьем. В солдатской святой печали пусть память наша крепчает. Помянем павших молчаньем, как раньше, сжав зубы, молчали. Выпьем без разносолов на этом пиру невеселом. И пусть будет трижды горькой нам горького хлеба корка. Сегодня ие крупная дата. Сегодня не круглая дата. Просто убили брата. И я поминаю брата. Тогда он считался старшим. Теперь — и до века! — младший, под Красным Селом пав когда-то за наши многия лета. Стопка до края долита. И навсегда не допита. _ . -^ -■>*--,*■ л
ДЕНЬ РОЖДЕНИЯ Как немного мне нужно сейчас от войны. В день рожденья хотя бы будь помягче с воякой. Подари, мне война, пять минут тишины на закрутку махры перед третьей атакой. ЦАРСКОСЕЛЬСКИЙ ЛИЦЕЙ Январь 44 Отечество нам — Царское Село. Л. С. ПУШКИН Здесь музы молчат... Здесь лишь бомбы да мины, и вырубкн там, где клубились куртины. Здесь музы молчат. Здесь лишь мины да бомбы. Мы шли во дворец, а пришли в катакомбы. Здесь Мекка поэтов. Мы помним об этом. Но нынче здесь всё перегружено толом. И прежде чем стать здесь вторично поэтом, сам Пушкин бы стал тут сначала сапером. ПАРАД ПОБЕДЫ А над парадом шел дождь и не переставал. А. НЕДОГОНОВ, из поэмы «Дожди» Марш Победы... В тучах тяжелея, дождь с утра омыл в Москве парад. И Солдат к подножью Мавзолея бросил гитлеровский вымокший штандарт. Бросил, как замызганную тряпку, на стерильно чистую брусчатку. Я б оставил там штандарт на годы... Так... На случай новой непогоды. ОХОТА В разгаре боя, в злой перепалке вдруг три косули — вдоль по нейтралке. Бегут косули, бегут косули — красавец-папа, коза с козленком. И свищут пули, и рыщут пули и перед ними, и им вдогонку. Бегут косули в разгаре боя. И шерстка дыбом, как от мороза. А пулеметы по-волчьи воют. И нет спасенья. Пропали козы. Пропали козы. Им нет спасенья. Не бой здесь нынче, здесь нынче бойня: огонь жестокий — на нстребленье, косоприцельный и многослойный. Но пулеметы вдруг без приказа замолкли сразу, все восемь разом. Кружилин Колька стал всем примером: отжал гашетку Кружилин первым. И крикнул Колька: — Ведь мы ж не волкн!... Все восемь разом за Колькой смолкли. ...Вчера загонщик ко мне под пулю в разгар охоты пригнал косулю. Но из глубин десятилетий вдруг встал меж елок сержант Кружилин, И рядом вместе. все восемь вместе, что вместе боя не пережили. И крикнул Колька: — Ведь мы ж не волки! И опустил я стволы двустволки. "> -■
1 ЧТО ПОМЕШАЛО ГИТЛЕРОВЦАМ ОВЛАДЕТЬ ЯДЕРНЫМ ОРУЖИЕМ В эти дни, когда народы всего мира отмечают 35-летие победы над фашистскими варварами, память невольно возвращается к событиям середины века. Общеизвестно, чем грозила цивилизации и самой жизни десятков и сотен миллионов людей на всех континентах фашистская чума.Общеизвестен и решающий вклад нашего народа в спасение мира от этой опасности, вероятно, самой страшной за всю человеческую историю. И все же некоторые стороны этой угрозы и этого вклада остаются еще недостаточно раскрытыми. Не подлежит сомнению, что ущерб, нанесенный фашизмом народам Европы, и не только Европы, был бы еще ужасней, если бы в руках у гитлеровцев оказалось атомное оружие. Более того, трудно представить себе, каким оказался бы послевоенный мир, если бы это произошло. Поэтому вопрос о том, что помешало гитлеровцам заполучить атомную бомбу, представляется исключительно важным. Между тем этот вопрос полечил в литературе далеко не полное освещение, хотя версий выдвинуто множество. ВЕРСИИ Первая по времени версия (август 1945 г.) принадлежит некоторым из тех, кому в гитлеровском рейхе было поручено заниматься атомными исследованиями. Вот отрывок из часто цитируемой беседы между интернированными немецкими физиками-атомниками, подслушанной английским караульным офицером Ритнером: «Вейцзеккер: Я думаю, основная причина наших неудач в том, что большая часть физиков из принципиальных соображений не хотела этого. Если бы мы все желали победы Германии, мы наверняка добились бы успеха». Не менее часто цитируется в западной литературе многозначительная фраза Макса фон Лауэ: «Если кто не желает сделать открытия, он его не сделает». Роберт Юнг, автор известной советскому читателю книги «Ярче тысячи солнц» (Нью-Йорк, 1958), соглашаясь с этой версией, дополняет ее: «Четыре фактора,— пишет он,— способствовали тому, чтобы сорвать создание немецкой атомной бомбы. Первый фактор — отсутствие достаточно квалифицированных физиков, изгнанных Гитлером. Второй — плохая организация нацистами исследовательской работы в интересах ведения войны и недостаточное понимание ее значения нацистским правительством. Третий — слабая оснащенность лабораторий соответствующим оборудованием для таких сложных исследований. И наконец, четвертый — это отношение занятых в атомных исследованиях германских специалистов, не стремившихся к успеху». Английский физик Рональд Кларк в книге «Рождение бомбы» (Лондон, 1961) в общем и целом разделяет мнение Юнга, но тоже вносит свои дополнения: «Неудача германской науки в попытке изготовить ядерное оружие была следствием сложной комбинации различных факторов. Одной из вероятных причин 10
неудачи был, если так можно выразиться, сам интеллектуальный климат Германии, не стимулировавший независимости мышления... Проблема изготовления атомной бомбы после 1941 г. стала неразрешимой в Германии из-за бомбежек и других военных ударов... Все эти причины кажутся дополняющими более важную причину, лежащую в основе германской неудачи. До 1942 г., когда время уже было упущено, вся проблема никогда серьезно не рассматривалась ни Гитлером, ни германским высшим командованием. Не допускалась сама мысль, что германская армия могла нуждаться в поддержке ядерным оружием». Главный администратор американского атомного проекта генерал Лесли Гровс, написавший книгу «Теперь об этом можно рассказать» (Нью-Йорк, 1962), упирает, естественно, на административные причины: «Многочисленные возможности, открывавшиеся перед немцами, не были ими полностью изучены, так как у них отсутствовали единое руководство, единство цели и координация работ различных учреждений». Не так уж много нового в этот вопрос вносит и автор «Вирусного флигеля» (Лондон, 1967), наиболее подробного рассказа о работе над ядерным оружием в гитлеровской Германии, английский журналист Дэвид Ирвинг: «Два обстоятельства противодействовали быстрому развитию немецкого атомного проекта. Первое — то, что во все время его существования проектом руководили сами ученые; второе — то, что упор во всех работах неизменно делался на теорию, а не на практику... Неудачу Германии в деле создания атомной бомбы... часто объясняют слабостью ее промышленности в сравнении с американской. Но... дело заключалось не в слабости немецкой промышленности. Она-то обеспечила физиков необходимым количеством металлического урана. Дело в том, что немецкие ученые не сумели правильно использовать его... Виною по существу оказался невысокий научный потенциал, слабость ученых третьего рейха». Несмотря на некоторые частные отличия, все перечисленные версии обладают одним общим сходством: на первом плане оказываются субъективные причины: нежелание, непонимание, неумение... Между тем, не отрицая влияния субъективных факторов на ход истории, следует все же отдавать себе отчет в том, что решающую роль играют не они. Посмотрим теперь, каковы позиции наших, отечественных исследователей и комментаторов. Автор предисловия к русскому изданию книги «Ярче тысячи солнц» В. Дурнев пишет: «...Р. Юнг пытается создать впечатление, что гитлеровская Германия не получила в свои руки это ужасное оружие благодаря сопротивлению немецких ученых-атомников. Остается, однако, несомненным фактом, что немецкие атомники вели все необходимые разработки и расчеты. И то, что Гитлер не получил атомной бомбы, определялось вовсе не гуманизмом немецких ученых, а отсутствием у гитлеровской Германии экономической базы: не было ни достаточных запасов урана, ни добывающей и перерабатывающей урановые минералы промышленности». А вот мнение В. Емельянова — автора предисловия к русскому изданию книги Ирвинга: «...Не позиции ученых и ошибки, совершенные ими, явились причиной того, что в гитлеровской Германии не было создано ядерное оружие. Решающим было то, что гитлеровское руководство не оценило значение его и не приняло надлежащие меры к тому, чтобы организовать на должном уровне эти работы. Сама государственная система, созданная Гитлером, была помехой в решении таких задач, где требуется мобилизация всех сил страны — и материальных, и духовных». Недавно, в конце прошлого года, в Москве вышла книга доктора юридических наук А. И. Иойрыша и доктора технических наук И. Д. Морохова «Хиросима», в которой есть специальная глава, посвященная анализу причин неудачи нацистского атомного проекта. Основные выводы в ней сформулированы следующим образом: «...Военно-хозяйственное руководство Германии и ученые-атомники не смогли оценить чрезмерной трудности поставленной задачи... Они пытались создать атомное оружие без прочной научной и инженерной базы, малыми силами и в невероятно короткие сроки. Это был авантюризм .. Внутренние причины, тормозившие немецкие исследования, на первых порах могли быть и преодолены. Но уже с 1943 года начали действовать новые, внешние факторы. Атаки участников норвежского движения сопротивления вывели из строя единственный источник получения тяжелой воды; воздушные налеты дезорганизовали работу немецкой промыш- 11
ленности и нанесли ряд чувствительных ударов по заводам, выполнявшим заказы для уранового проекта». И здесь основное внимание уделяется все же субъективным факторам, хотя называются и некоторые объективные. По всей вероятности, прежде всего следовало бы ответить на такой вопрос: а существовала ли вообще в гитлеровском рейхе принципиальная возможность создания ядерного оружия? ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ В годы второй мировой войны ее наличие не вызывало никаких сомнений у тех, кто мог судить наилучшим образом о научном потенциале гитлеровской Германии,— мы имеем в виду физиков-эмигрантов, ранее работавших в немецких научных учреждениях. Их уверенность в принципиальной возможности создания атомного оружия в нацистском рейхе и послужила отправным моментом для организации этих работ в Англии и США. Содержание двух писем Эйнштейна к Рузвельту известно достаточно широко, и нет надобности #их цитировать. Но имеет смысл напомнить, что эту уверенность чуть ли не до последнего дня войны разделяли руководители атомного проекта США — люди, по собственному опыту знавшие, какие именно средства необходимы и достаточны для того, чтобы заполучить атомную бомбу. «Мысль о том, что немцы могут создать атомную бомбу раньше нас, преследовала нас, начиная с 1939 года и до той поры, пока вторгшиеся в Германию американские войска не захватили ведущих немецких ученых-атомников»,— свидетельствует генерал Гровс. И далее дополняет это свое свидетельство еще одним: «В 1940 г. германской армией в Бельгии было конфисковано и отправлено в Германию около 1200 тонн урановой руды. Пока этот материал оставался в руках противника, мы не могли с уверенностью сказать, что он не готовит применения атомного оружия». Гровс знал, о чем говорил. В рейхе находилось до полусотни ученых-атомников, получивших известность еще до войны. Назовем только самых знаменитых: Вер- нер Гейзенберг, Отто Ган, Макс фон Лауэ, Иозеф Маттаух, Ганс Гейгер, Вальтер Боте, Карл фон Вейцзеккер, Пауль Гартек, Фриц Хоутерманс, Эрих Багге. И у каждого из них были свои ученики и сотрудники. Что касается уранового сырья, то тут тоже Гровс не ошибся. Весь мировой запас урана, составлявший к началу войны примерно две с половиной тысячи тонн уранового концентрата, полученного бельгийской компанией «Юнион миньер дю о'Катанга», был разделен на две почти равные части. Одна половина находилась в Бельгии, другая в Катанге. Как уже было упомянуто, тот уран, что находился в Бельгии, попал в руки немцев. Уран же из Катанги был по совету английского физика Генри Тизарда переправлен управляющим «Юнион миньер» Эдгаром Сен- жье в Нью-Йорк и послужил впоследствии сырьевой базой уранового проекта американцев. «Страшно подумать,— писал Гровс,— что если бы не случайная встреча одного бельгийца с одним англичанином, происшедшая за несколько месяцев до начала войны, союзники могли бы не быть первыми в изготовлении атомной бомбы». В общем, гитлеровцы располагали примерно тем же количеством урана, что и американцы. У них было в пересчете на окись урана более 600 тонн. Этого количества было вполне достаточно и на исследования, и на изготовление немалого числа бомб. Кроме научных кадров и сырья, для изготовления атомного оружия необходим еще достаточно серьезный промышленный потенциал. Довоенная Германия была наиболее мощной промышленной державой Европы, а ее химическая промышленность была сильнейшей в мире. К тому же в первые годы войны в распоряжении гитлеровцев оказались ресурсы практически всей Западной Европы, за исключением Великобритании. Что же помешало третьему рейху реализовать все эти возможности и вооружить вермахт атомными бомбами? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо восстановить в памяти хронологию событий; причем с фактами, непосредственно относящимися к атомной эпопее, надо сопоставить главные события той эпохи. Те, которые в конечном счете определяли тогда весь ход истории. ХРОНОЛОГИЯ СОБЫТИЙ За нулевую точку отсчета в атомной гонке обычно принимается декабрь 1938 года, когда работавшие в Химическом институте Общества кайзера Вильгельма 12
Отто Ган и Фриц Штрассман, облучив нейтронами уран, обнаружили в продуктах распада неведомо как очутившийся там барий. Следующая точка — февраль 1939 года, когда Лизе Мейтнер и Отто Фриш объяснили странные резуь- таты опытов Гана и Штрассмана тем, что ядро урана делилось надвое, выделяя при этом немыслимое в иных процессах количество энергии — 200 000 000 электрон- вольт. Бор тут же высказал предположение, что делится не любое ядро, а ягро изотопа уран-235. Теперь все зависело от того, одиночны ли акты такого деления или же возможна цепная реакция. Чтобы цепная реакция была возможна, при каждом акте деления должно было испускаться несколько новых нейтронов. Дальнейший ход событий удобно рассматривать параллельно. ГЕРМАНИЯ США 1939 год Январь. Ган и Штрассман обнаруживают, что число нейтронов при делении урана достаточно для возникновения цепной реакции. Март. Захват Чехословакии. Апрель. Гартек сообщает военному министерству, что можно создать атомное оружие. Сентябрь. Захват Польши. Начало войны с Англией и Францией. Военное министерство намечает программу исследований с целью создания атомного оружия. Физический институт кайзера Вильгельма переходит в подчинение военному министерству. Апрель. Захват Дании и Норвегии. В Норвегии захвачен единственный в мире завод тяжелой воды. Май. Захват Бельгии, Голландии, Люксембурга, вторжение во Францию. В Бельгии захвачена половина мирового запаса урана — 1200 т концентрата. Июнь. Захват северной и центральной Франции. Июль. Вейцзеккер сообщает военному министерству о возможности превращения урана-238 в плутоний и создания Плутониевой взрывчатки. Декабрь. Начато промышленное производство металлического урана. Гейзенберг и Вейцзеккер начинают сборку в Берлине первого атомного реактора. Апрель. Захват Югославии и Греции. Июнь. Нападение на Советский Союз. Июль. Грот разрабатывает метод разделения изотопов урана центрифугированием. Август. Хоутерманс рассчитывает критическую массу урана-235. Сентябрь. Производство металлического урана достигло 1 т в месяц. Гейзенберг провел в Лейпциге успешные эксперименты в ядерном реакторе, открывшие путь к осуществлению цепной реакции. Гитлеровские войска остановлены под Ленинградом. Февраль — март. Ферми и Сциллард обнаруживают то же самое. Март. Профессор Пеграм сообщает военно- морскому министерству, что можно создать атомное оружие. Октябрь. Рузвельт, получив письмо Эйнштейна, дает указание о правительственной поддержке атомных исследований в США. Февраль. Рузвельт получает второе письмо Эйнштейна — о том, что гитлеровцы заинтересовались ураном. Июнь. Создан Исследовательский комитет во главе с Бушем для руководства атомными исследованиями. Сентябрь. В Нью-Йорк прибывает урановый концентрат из Катанги — 1250 т. Декабрь. Буш заключает первый контракт на ядерные исследования. Март. Сиборг получает .плутоний-239. Июль. Лоуренс сообщает Бушу о возможности создания плутониевой бомбы. Декабрь. Лоуренс и Юри завершили исследования по трем методам разделения изотопов урана — электромагнитному, газодиффузионному и центрифугированием. Рузвельт принимает решение о преобразовании работ по исследованию атомной энергии в программу создания атомного оружия в течение трех-четырех лет. 1940 год 1941 год 13
Ноябрь. Разгром фашистской армии под Москвой. Декабрь. Отступление центральной группы войск на Восточном фронте. Гитлер приказывает мобилизовать все ресурсы на текущие военные нужды и запрещает долговременные программы. Нападение японцев на Пёрп-Харбор. Начало войны с Японией и Германией. 1942 год Февраль. Ученые-атомники пытаются привлечь внимание Геринга, Гиммлера, Бормана, Кейтеля к атомным исследованиям, но никто из заправил рейха не является на созванное совещание. Апрель. Геринг запрещает проведение исследований, не сулящих результата в течение шести недель. Июнь. Шпеер, заслушав отчеты ученых- атомников и убедившись в отдаленности результата, в очередном докладе Гитлеру ставит вопрос об атомном оружии на 16-е место. Ноябрь. Разгром фашистских армий под Сталинградом. Июнь. Рузвельт, заслушав отчет Буша о проведенных атомных исследованиях, принимает решение приступить к созданию атомной бомбы. Август. Создание «Манхэттенского проекта» во главе с генералом Гровсом — секретной организации, которой поручается наладить производство атомных бомб. Декабрь. Ферми осуществляет первую в мире цепную ядерную реакцию. Начинается строительство атомных заводов в Хэнфор- де и Окридже общей стоимостью 400 млн. долларов. 1943 год Февраль. Норвежские патриоты взорвали завод, производящий тяжелую воду. Март. Отказ военного министерства от руководства атомными исследованиями. Передача руководства ими Имперскому исследовательскому совету, ассигновавшему на них на 1943—44 финансовый год 2 млн. марок E00 тыс. долл.). Июль. Разгром фашистских войск под Курском и Белгородом. Март. Оппенгеймер начал проектирование атомной бомбы. Ноябрь. В Окридже пущена первая очередь завода по производству урана-235. 1944 год Отступление на всех фронтах. Производство металлического урана свертывается — за год произведено менее тонны. Попытки осуществить цепную реакцию не удаются. Не удается также попытка осуществить термоядерную реакцию. 1945 Полным ходом идет накопление урана-235 и плутония. Конструируются разные варианты атомных бомб. год Капитуляция. Демонтаж последнего исследовательского реактора. Захват немецких ученых-атомников и запасов немецкого уранового сырья. Создание и применение атомного оружия. Достаточно беглого взгляда на хронологию событий, чтобы установить простую вещь: до 1942 года атомные исследования в гитлеровском рейхе и в США проводились в целом одинаково. Положение резко изменилось в 1942 году, когда немецкий атомный проект забуксовал на месте, а за океаном произошел резкий рывок вперед. «Сопоставляя ход работ в Германии и Соединенных Штатах Америки,— пишет, например, Ирвинг,— после того, как их разобщила война, можно видеть, что расхождение наметилось только в 1942 году. Раньше же в обеих странах физики занимались одними и теми же проблемами, с той лишь разницей, что в Германии уделяли значительно меньше внимания разработке методов разделения изотопов. Более того, именно немецкие ученые во время лейпцигских экспериментов первыми в мире получили превышающий единицу коэффициент размножения нейтронов». 14
Мнение Кларка о том, что 1942 год оказался рубежом, здесь уже приводилось. Действительно, к 1942 году физики в обоих лагерях успели провести подготовительные теоретические и экспериментальные исследования, и, хотя цепную реакцию им еще не удалось осуществить, они были уверены, что можно приступать к созданию атомного оружия. Но это означало необходимость создания целой новой отрасли промышленности, необходимость затрат огромного количества труда, материалов, энергии. И если в США ученые, представители вооруженных сил, наконец, президент сочли такие затраты целесообразными, то в Германии ни те, ни другие, ни сам фюрер на это не пошли. Не захотели,— пытаются уверить нас многочисленные исследователи истории атомного оружия. А может быть, не смогли? ГЛАВНАЯ СИЛА В конце 1941 года Гитлер наложил запрет на финансирование каких-либо работ, не сулящих немедленной военной отдачи. В апреле 1942 года этот запрет был повторен Герингом, разъяснившим, что не должны проводиться работы, не дающие результата в течение шести недель. Гейзенберг впоследствии вспоминал: «Весной 1942 года у нас не было морального права рекомендовать правительству отрядить на атомные работы 120 тысяч человек». Что же такое случилось к 1942 году? Что же отняло у Гейзенберга «моральное право», а Геринга с Гитлером заставило издать столь странные для «тысячелетнего рейха» распоряжения? Ни Гровс, ни Юнг, ни Иойрыш с Мороховым об этом ничего не говорят. Кларк глухо упоминает «бомбежки и другие военные удары». Один Ирвинг роняет хоть и скупую, но четкую фразу: «...на сей раз Германия имела дело с совсем иным, чем прежде, противником; настала зима, а немцы остановились, так и не взяв Москвы». Da ist der Hund beg га ben! — как говорят немцы. Собака зарыта именно здесь. Крах гитлеровского блиц-крига, уничтожение советской армией огромного количества живой силы и техники, брошенной Гитлером на Восток, грандиозная битва под Москвой, окончившаяся первым в развязанной гитлеровцами мировой войне поражением вермахта и его отступлением,— вот что разрушило надежды нацистов на создание «сверхоружия». 3 декабря 1941 года гитлеровский министр вооружений Фриц Тодт доложил фюреру о том, что, по авторитетному мнению шестидесяти (!) экспертов, экономика рейха не выдержит дальнейшего напряжения. Ответом на этот доклад и был панический приказ о запрещении долговременных программ. Чтобы возместить колоссальные потери на полях России, чтобы подготовиться к летней кампании 1942 года, а после катастрофы под Сталинградом — не допустить быстрого краха всей своей военной машины, гитлеровцы вынуждены были сосредоточить наличные силы и ресурсы на непосредственных, сиюминутных задачах снабжения войск оружием и боеприпасами. Не до жиру — быть бы живу! «Вы, конечно, понимаете,— писал в ответ на приглашение ученых-атомников в феврале 1942 года начальник генштаба германской армии Кейтель,— что я слишком занят в данный момент и поэтому вынужден отказаться». Вермахт «в* данный момент», потеряв под Москвой более полумиллиона солдат, две с половиной тысячи пушек, тысячу триста танков, продолжал откатываться на Запад. Как тут было не понять фельдмаршала, как тут было рекомендовать правительству новые гигантские затраты на создание целой новой отрасли промышленности... Западные, а вслед за ними и некоторые наши авторы обсуждали различные субъективные причины, выдвигали на передний план отдельные операции союзников против отдельных немецких заводов. Признавая, что субъективные факторы действительно могут играть в истории определенную роль, отдавая должное отчаянной храбрости норвежских патриотов, мужеству американских и английских летчиков, стойкости немцев-антифашистов, нельзя, однако, забывать о главной силе, которая помешала гитлеровцам обрушить на мир атомную смерть. Поднявшись на Великую Отечественную войну с фашистскими захватчиками, героический советский народ сорвал и эти зловещие намерения нацистов. В. РИЧ 15
О ар^жено новое свои :т о интерферона — способность защищать клетку от действия мутагенов, которые вызывают хромосом: - -е аберрации или г ги. > плетки Загрязнение окружающей, среды неблагоприятно влияет на все уровни организации живого, прежде всего на клетку, хотя она и обладает определенной устойчивостью против внешних воздействий. Современная химия обрушила на клетку целый шквал вредных веществ. Некоторые из них обладают канцерогенными свойствами, то есть способны вызывать образование опухолей, причем эта способность, как было показано в последние годы, коррелирует с мутагенными . свойствами. Вот почему так важно найти для них противоядия — вещества, которые повышали бы сопротивляемость клетки внешним воздействиям. Защитные вещества* известны: к ним относятся, например, радиопротекторы, защищающие клетку от вредного действий радиации. Однако эффект протекторов зачастую специфичен: они нацелены на какого-то одного врага. Сейчас, когда ежегодно синтезируются десятки тысяч химических соединений, искать протекторы против каждого вещества— безнадежное дело. Задача биологии —разработать универсальные средства защиты клетки. Одно из возможных решений проблемы связано с новым свойством интерферона, обнаруженным в Институте общей генетики Академии наук СССР группой исследователей под руководством доктора медицинских наук профессора Г. Д. Засухиной («Вестник АН СССР», 1979, № 11). Оказалось, что если к культуре клеток куриного эмбриона после воздействия ультрафиолетовыми или гамма- лучами либо этиленимином добавить интерферон, то вызванных этими факторами мутаций (хромосомных аберраций) будет в 2—3 раза меньше по сравнению с клетками, к которым вместо интерферона добавляли обычную питательную среду. Та же закономерность обнаружена в клетках человека, на которые воздействовали химическим канцерогеном — 4-нитрохинолин-1 -оксидом. После добавления интерферона число хромосомных аберраций в клетках человека тоже снижалось в 2—3 раза в зависимости от дозы интерферона и концентрации 'канцерогена. Таким образом, интерферон, который вырабатывается самой клеткой' в ответ на внедрение вирусов, а также под действием токсинов и других веществ, способен защитить клетку не только от вируса, но и от некоторых мутагенных факторов. Обладает ли интерферон универсальным действием по отношению к загрязнителям окружающей среды разной природы, покажут дальнейшие опыты. Г. МОИСЕЕВ 16
Группа сотрудников Института элементоорганических соединений АН СССР во главе с академиком И. Л. Кнунянцем получила фторорганическое соединение с рекордной длиной связи углерод — углерод: 1,671 Л. Химическую связь нередко сравнивают с пружиной. До известного предела ее можно растягивать, но с удлинением прочность — как пружины, так и связи— убывает. Каков предел растяжения, при котором связь между атомами углерода еще может существовать? Это — один из интереснейших вопросов органической химии, и в последние годы разыгралось своеобразное состязание синтетиков, изготовляющих вещества со все более растянутыми связями. Стандартной считается длина связи Н3С—СН3 в молекуле этана: 1,54А. Для разрыва этой связи нужно затратить 88 ккал/моль. «Рекордист» среди насыщенных углеводородов, вещество с формулой (СНз)зС—СН[С(СН3KЬ, содержит связь длиной 1,611 А. Чтобы разорвать ее, требуется всего 47,3 ккал/ /моль. Но среди ненасыщенных соединений встречаются связи и подлиннее — до 1,64 А. Соединение, синтезированное группой Кнунянца («Доклады АН СССР», 1979, т. 249, вып. 5, стр. 1125), содержит центральную связь еще на 0,031 А длиннее: -С CF, -<У-\—НУ CF3 CFS Существенна ли такая прибавка? Очевидно, да. В растворе это соединение диссоциирует на свободные радикалы даже при комнатной температуре. Энергия его центральной связи составляет всего 21,5 ккал/моль. По-видимому, это уже близко к пределу: если энергию связи понизить еще на несколько килокалорий, существование молекулы станет менее выгодным, чем существование пары стабильных радикалов, в каковые и превратится вещество. Рентгеноструктурный анализ «рекордного» соединения показывает, что даже в кристаллическом состоянии оно находится на полпути к такому превращению: все углы между связями в центральной части молекулы искажены; удлинена не только центральная, но и другие связи С—С. Поэтому данная молекула может служить моделью переходного состояния, в которое «нормальное» органическое вещество переходит при температуре 300—400°С в процессе термического распада. Связи бывают одинарными, бывают двойными и даже тройными. А вот центральная связь в новом соединении не дотягивает даже до одинарной: расчет показывает, что она не более, чем «60-процентная». К. БУШ 17
Проблемы и методы современной науки Как вы живете, атомы? Доктор геолого-минералогических наук А. А. ШТЕРНБЕРГ Как ни странно, мы до сих пор почти ничего не знаем о том, как ведут себя атомы и молекулы, когда вещество плавится и испаряется, конденсируется и кристаллизуется... Принято считать, что такие физические преобразования вещества, а также различные перестройки кристаллических структур (например, превращение алмаза в графит и графита в алмаз) исчерпывающе описываются термодинамикой. Однако это неверно. Термодинамика была создана до того, как стало ясным атомно-молеку- лярное строение вещества, и эта наука способна объяснить лишь закономерности процессов поглощения и выделения энергии, связанных с фазовыми переходами. Но термодинамика ничего не говорит (да и не должна говорить) о молекулярно-кинетическом содержании явлений. Итак, нас интересуют эпизоды из жизни сообщества атомов, и поэтому поведем беседу непосредственно с ними. Эту беседу мы поведем на языке межатомных расстояний, так как именно они служат равнодействующими всех сил притяжения и отталкивания, чутко реагируют на малейшие изменения температуры и давления и вместе с тем измерены у большого числа веществ в различных состояниях с точностью до 0,01%. Конечно, мы будем говорить не о всех межатомных расстояниях (их в веществе бесконечно много), а только о кратчайших связях. Дело в том, что с увеличением расстояний между ядрами степень перекрытия электронных орбиталей уменьшается; к ролле того, электромагнитные силы межатомного взаимодействия возникают лишь между связанными зарядами. В результате энергия связей спадает очень быстро, пропорционально третьей — пятой степени расстояния. Наиболее прочные кратчайшие связи, противоборствующие тепловым колебаниям атомов, как раз и ответственны за стабильность той или иной структуры или агрегатного состояния вещества. В газах — это расстояния между атомами в молекулах (Н2, Ог, HCI и т. д.); в жидкостях — минимальные межатомные расстояния в кластерах, то есть в достаточно стабильных, слабо связанных друг с другом атомных группировках; в кристаллах — расстояния между данным атомом и его ближайшими соседями. Условия разрыва этих кратчайших связей и определяет границы устойчивости той или иной фазы. ДВА САМООБМАНА Известно, что при нагревании все вещества расширяются. Увеличение объема вещества наблюдается также при большинстве полиморфных превращений низкотемпературных кристаллических фаз в высокотемпературные, при плавлении и испарении. Здравый смысл спешит подсказать нам, что в этих случаях объем увеличивается исключительно в результате увеличения межатомных расстояний. Но это заблуждение, самообман № 1! Опубликованные результаты точных измерений говорят о том, что в подавляющем большинстве случаев полиморфные переходы сопровождаются сокращением межатомных расстояний на 0,1—5%; тоже происходит при плавлении веществ, а наиболее сильное сокращение расстояний между атомами (до 30%) наблюдается при испарении жидкостей или кристаллов, то есть при образовании молекул газа. Но как согласовать сближение атомов с увеличением объема высокотемпературных фаз? Ведь на первый взгляд кажется, что это противоречит не только здравому смыслу, но и геометрии. Однако никакого противоречия здесь нет. Рассмотрим полиморфное превращение в кристаллах, поскольку в этом случае мы можем знать точное взаимное расположение атомов как до, так и после фазового перехода. Например, у металлов при нагревании, а точнее, при достижении определенной температуры часто наблюдается переход плотнейшей кубической гра- нецентрированной структуры в более ажурную кубическую объемноцентри- рованную (рис. 1). В первой из них каж- 18
I Фазовый переход сопровождается изменением взаимного расположения атомов н связанного с ннм изменения числа соседей. Например, при превращении гранецентрированной решетки <К — 12) в объемоцентрнрованную (К = 8) объем, приходящийся на каждый из атомов, возрастает, н структура в целом становится более ажурной (хотя размер правой ячейки меньше, она построена из двух атомов, в то время как левая ячейка содержит четыре атома). Благодаря этому общее изменение объема фазы может не соответствовать изменению межатомных расстояний дый атом, имеющий эффективный диаметр d, связан с двенадцатью равноудаленными соседями (принято говорить, что координация атомов равна двенадцати, или кратко К= 12); в объемно- центрированной структуре каждый атом имеет восемь соседей (К = 8). Следовательно, изменение структуры металла при повышении температуры сопровождается сокращением координации, то есть в целом упаковка атомов становится более рыхлой. Расчет показывает, что в первой из них на один атом приходится кубический объем пространства с ребром, равным 0,891 d, а в более рыхлой объемноцентрированной структуре, собранной из тех же атомов, длина ребра единичного объема равна 0,916d, или на 2,8% больше. А так как фактически наблюдаемое сокращение d не превышает 2,5%, то, несмотря на температурное сближение атомов, объем фазы все же возрастает. Однако существуют фазовые переходы, при которых преобразование структуры геометрически не сопряжено с увеличением ажурности. Например, у некоторых металлов знакомая нам структура с К= 12 переходит в такую же плотную гексагональную структуру, в которой половина атомов может сблизиться друг с другом без увеличения других межатомных расстояний. Такой переход (типа сфалерит — вюрцит) наблюдается в катионных каркасах структур большой группы полупроводниковых кристаллов (ZnS, SiC и т. д.). В этой группе соединений температурное сближение атомов ведет к увеличению плотности высокотемпературной модификации. Иначе говоря, происходящее при повышении температуры сокращение координации — то есть уменьшение числа соседей у каждого атома — приводит, с одной стороны, к тому, что атомы сближаются и упрочняют связи друг с другом, а с другой стороны, к тому, что объем, приходящийся на один атом, возрастает. Поэтому суммарное изменение объема фазы может в принципе иметь любой знак. Сокращение координации в кристаллах ограничено, и поэтому нагревание неизбежно ведет к распаду структуры на отдельные слабо связанные друг с другом атомные группировки некристаллического строения, то есть к плавлению. Взаимное расположение атомов в расплавах, жидкостях изучено еще недостаточно детально, однако для многих веществ и классов соединений установлено, что плавление действительно сопряжено с сокращением координации и межатомных расстояний. В молекулах газа координация всегда минимальна и в среднем не превышает К=2 @2, N2, H2 и т. д.). А что происходит с веществом при фазовых переходах, происходящих при повышении давления? При этом объем вещества становится меньше, плотность возрастает, и невольно думается, что атомы сближаются. Однако это самообман № 2: давление 19
ведет к конденсации газа в жидкость и далее к ее кристаллизации. Значит, в подавляющем большинстве случаев образуются фазы, соответствующие более низкой температуре, то есть с увеличенной координацией и увеличенными расстояниями между атомами. Сказанное можно наглядно изобразить в виде схемы преобразования веществ, на которой ось давления направлена навстречу оси температур (рис. 2). Конечно, в тех случаях, когда переходы в высокотемпературные фазы сопряжены с сокращением объема, как, например, при переходах типа сфалерит — вюрцит, о которых говорилось, а также при переходе вещества в металлическое состояние, ось давления надо располагать параллельно оси температуры, а не навстречу ей, но эти исключения редки. ЭНЕРГЕТИКА АЛОГИЗМОВ Итак, температура сближает атомы, а давление их раздвигает. Значит, чтобы понять молекул ярно-кинетическое существо фазовых переходов, необходимо объяснить целесообразность этих алогизмов. Опираясь на все сказанное выше, можно ожидать, что энергия фазового перехода (Еф п) состоит из двух слагаемых, обусловленных согласованными изменениями К и d. Когда происходит сокращение координации и разрыв части связей , на это затрачивается энергия Ехк; она имеет знак плюс, поскольку поступает извне и увеличивает потенциальную энергию фазы. Второе слагаемое— это энергия Eid, выделяющаяся при сближении атомов; она имеет знак минус, поскольку уходит в окружающую среду. Таким образом, энергия фазового перехода может быть представлена суммой двух величин, имеющих разные знаки: ЕФ.п.=Едк — EAd. Посмотрим, как изменяются эти величины с изменением температуры и давления. При нагревании энергия тепловых колебаний стремится ослабить связи между атомами и увеличить расстояния между ними. Потому с повышением температуры энергия, необходимая для окончательного разрыва части связей, то есть ЕДКг уменьшается. Вместе с тем энергия температурного сближения атомов EAd остается постоянной или даже возрастает, поскольку сближение атомов происходит с более удаленных позиций. Значит, при нагревании разность Едк — EAd уменьшается, что и облегчает фазовый переход, который наступает при положительном значении Еф п, так как сопровождается поглощением тепла. Отрицательная энергия фазовых переходов при нагревании означала бы возникновение неустойчивого, перегретого, готового к взрыву состояния. Таким образом, нагревание с неизбежностью ведет к образованию новой структуры с меньшим числом укороченных и более прочных связей. В каком- то интервале температур новые более прочные связи способны противостоять нагреванию, далее они рвутся и т. д. Таким образом, температурная эволюция вещества представляет собой как бы процесс выживания фаз с более и более прочными, короткими связями. В пределе вещество распадается на отдельные, не связанные друг с другом атомы. Энергия сближения атомов Exd на этой ступени равна нулю, а энергия фазового перехода равна энергии, нужной для разрыва последней связи, Роль давления понять теперь достаточно просто. Оно стремится сблизить атомы и увеличивает энергию ЕАК, нуж- Рост температуры ведет к уменьшению расстояний между атомами и координации; рост давления сопровождается увеличением координации и межатомных расстояний -*- давление 20
ную для разрыва связей, и тем самым расширяет температурную область существования плотных высококоордини- рованных структур с большими межатомными расстояниями. Так становится ясной внутренняя логика фазовых переходов. ОДИН ПЛЮС ОДИН Повторим сказанное на более образном языке, материализуем понятие «энергия фазовых переходов». Явления многогранны и, порой, рассматривая их с разных позиций, можно обнаружить любопытные вещи. Связи между атомами в простых и сложных веществах осуществляются главным образом с помощью валентных электронов. Число валентных электронов в данном сообществе атомов постоянно. Значит, сокращая число связей между атомами, мы тем самым увеличиваем насыщенность оставшихся связей электронами. Энергия связей и их нратность при этом возрастают, и потому атомы сближаются. Но будет ли вклад каждого электрона в общую энергию системы при увеличении кратности связей уменьшаться, возрастать или же он останется неизменным? Увы, наша схема ответа на этот вопрос не дает. Однако мы знаем, что в природе реализуются все три варианта. При обычных температурах максимальное выделение энергии чаще всего соответствует образованию единичных связей, и потому устойчивыми оказываются высококоординированные кристаллические структуры, подобные тем, что встречаются в земной коре. Например, при образовании молекул, в которых углерод связан с углеродом связью С—С, выделяется энергия 63 ккал/моль, а при образовании молекул со связью С=С выделяется энергия 129 ккал/моль. То есть тройная связь оказывается много прочнее, но вклад каждого электрона составляет только 129 : 3 = 43 ккал/моль, или на 20 ккал/моль меньше, чем в связи С—С. Поэтому газ Сг может существовать только при огромных, свыше 4000°С, температурах, а при более низких температурах молекулы С2 активно соединяются и, выделяя тепло, образуют сажу (графит). Поэтому же наиболее устойчивой формой существования углерода является алмаз, в котором все атомы объединены друг с другом единичными связями. Однако иногда электроны, образуя кратные связи, усиливают друг друга. Так, у азота связь N—N дает только 27 ккал/моль, а связь N—N высвобождает 170 ккал/моль. Поэтому азот всегда представлен инертными молекулами N2. Такое же соотношение энергии кратных и единичных связей наблюдается и у кислорода Ог . Именно благодаря этому свойству азота и кислорода у земли есть атмосфера. В промежуточных случаях образование единичных и кратных связей сопряжено с выделением примерно равной энергии. У таких веществ перестройка структуры, смена координации и значительные внутримолекулярные перераспределения энергии могут совершаться под влиянием слабых внешних воздействий. Поскольку жизнь можно рассматривать как непрерывный трепет сигналов и согласных им преобразований вещества, следует думать, что синтез подобных веществ и обеспечил ее возникновение и развитие. Ново ли все то, что мы сказали? Нет. Еще в 1934 году В. Гольдшмидт, обобщая накопившиеся к тому времени данные по рентгеноструктурному анализу, установил, что размеры атомов не являются постоянной величиной, а зависят от числа соседей, координации и с сокращением ее становятся меньше. В 1947 году академик Н. В. Белов писал, что структура типа CsCI с К = 8 претерпевает с повышением температуры превращение в структуру с К = 6, то есть типа NaCI, более устойчивую в жестких . высокотемпературных условиях, то есть связал сокращение координации с ростом температуры. Но к сожалению, эти обобщения еще не получили должного признания за пределами кристаллохимии. В связи с этим имеет смысл вспомнить слова Р. Фейнмана: «Со своей планетой мы справляемся куда хуже, нежели с состоянием вещества в звездах... Задачи в этой области столь сложны, что даже очень нечеткая и половинчатая идея оправдывает затраченное на нее время». 21
•-^ экономика, производство Одно из слагаемых суммы технологий Кандидат технических наук Ф. Е. КЕНЕМАН В марте 1979 года ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли постановление о создании Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса, который станет основой дальнейшего развития производительных сил Сибири на базе самых дешевых в стране топлива и электроэнергии. Сейчас перед наукой стоит задача создать наиболее эффективные методы использования этого топлива. Канско-Ачинский буроугрльный бассейн тянется вдоль главной сибирской магистрали на несколько сот километров. При этом ширина угленосных площадей местами также достигает сотен километров. Сосредоточенные здесь геологические запасы твердого топлива оцениваются в тысячи миллиардов тонн. И что особенно важно, угольные пласты залегают очень неглубоко, во многих местах выходят на поверхность. Например, один из верхних пластов, названный Мощным (его название как нельзя лучше отвечает количеству разведанных здесь запасов угля — 140 млрд. т), целиком может разрабатываться самым дешевым и производительным открытым способом. Наша страна находится на первом месте в мире по добыче угля — 700 миллионов тонн в год. К 1990 г. Канско- Ачинский бассейн должен дать к этому достаточно весомую прибавку. А в перспективе здесь намечают добывать более миллиарда тонн бурого угля в год. Канско-Ачинский топливно-энергетический комплекс, или коротко КАТЭК — это не только мощные угольные разрезы, в которых будут работать огромные экскаваторы. Это самые крупные в мире тепловые электростанции — по 6400 Мвт каждая. Это линии электропередач сверхвысокого напряжения, по которым электроэнергия пойдет в Европейскую часть страны. Это десятки энергоемких производств: алюминиевые, электрометаллургические, химические заводы и комбинаты. Канско-Ачинские угли уникальны. Прежде всего тем, что их добыча чрезвычай- 22
но дешева. Если принять за 100% себестоимость угля в Донбассе, то для Кузбасса этот показатель составит 60%, а для Канско-Ачинского бассейна — меньше 10%. Очень важно сравнить и производительность труда: в Донбассе месячная выработка на одного рабочего— 35 тонн, в Кузбассе — 85 тонн, в Канско-Ачинском бассейне — свыше 1000 тонн. Надо ли говорить, какое это имеет значение в нынешней демографической ситуации. Однако уникальность канско-ачинских углей не только в идеальных горно-геологических условиях и вытекающей из них доступности, а значит, и дешевизне твердого топлива. Для него характерны сравнительно низкая зольность E— 10% минеральных веществ), очень высокое содержание летучих компонентов E0—60%). Здешний уголь — идеальное сырье для многих отраслей химии и углехимии, наилучшее сырье для синтеза искусственного жидкого горючего, для получения облагороженного твердого энергетического топлива и промышленного отопительного газа. Различные способы переработки канско-ачинских углей исследуются в Институте горючих ископаемых. Энергетическом институте имени Г. М. Кржижановского, Центральном котлотурбин- ном институте, ВНИПИэнергопроме. КАТЭК — сумма самых разнообразных технологий: химических, металлургических, углехимических, энергетических. Мы расскажем подробнее об одном из слагаемых этой суммы —термоконтактном коксовании канско-ачинских углей. Термическая переработка твердого топлива — процесс старый и достаточно хорошо изученный. Разложение угля при температуре 900—1000°С без доступа воздуха — известный процесс коксования— применяется в промышленности вот уже более ста лет. Основная цель этой технологии — получение кокса — топлива и восстановителя для черной металлургии. При этом помимо кокса образуются десятки ценных продуктов: отопительный газ, смолы, бензол, аммиак. В более мягких условиях (температура до 700°С) получают энергетическое топливо — полукокс, или коксик. И в этом случае попутно выделяются химические вещества, находящие самое разнообразное применение. На рубеже XIX и XX веков коксохимия по уровню технического развития не уступала нефтепереработке. Но затем, когда потребность в нефтепродуктах, главным образом в бензине, бурно возросла, нефтехимия сделала стремительный рывок вперед. А техника термопереработки углей так и застряла где-то на рубеже, разделяющем прошлое и нынешнее столетия. Достаточно сказать, что сырье в современных нефтеперерабатывающих установках нагревается в несколько тысяч раз быстрее, чем в углехимических аппаратах, например в коксовых батареях. Последние 10—15 лет все очевиднее становится необходимость в высокопроизводительной и крупномасштабной переработке угля — прежде всего для получения облагороженного топлива, в том числе жидкого. Эта проблема приобретает особую остроту в связи с освоением Канско-Ачинского бассейна, в связи с созданием Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса. Вот почему перед углехимика- ми встала задача интенсифицировать коксохимические процессы, приблизить их скорость и производительность к скорости и производительности нефтехимических процессов. Один из важных путей интенсификации углепереработки — это нагрев сырья твердым теплоносителем. Справедливости ради надо сказать, что такой способ нагрева на тысячелетия старше и углепереработки, и нефтехимии. Его автором следует, наверное, считать человека, который первым бросил разогретый на костре камень в чашу с водой. Этот поступок имел огромные последствия для технической цивилизации. У твердого тела теплоемкость на три порядка больше, чем у газа. Понятно, что теплообменная аппаратура с твердым теплоносителем самая производительная и компактная. В установках каталитического крекинга нефти, например, для нагрева сырья используется твердый катализатор, и такие установки намного меньше размерами и в то же время несравненно производительнее коксовых батарей. Эти соображения и легли в основу разработки нового метода термоконтактного коксования углей. Исследователи из Энергетического института и инженеры ТЭЦ- управления «Свердловскэнерго» (эта теплоэлектроцентраль стала базой исследований, здесь же построена и работает опытно- промышленная установка) решили отказаться от традиционного пути, от традиционных методов углепереработки, а вместо этого использовать хорошо известное нефтехимическое оборудование — то самое, что служило для термоконтактного крекинга гудронов. Неф- 23
техимикам такое техническое решение не ааогло не показаться абсурдным: твердое сырье должно было неизбежно забить коммуникации, вывести из строя аппаратуру — ведь даже при крекинге жидких нефтепродуктов реакторы нередко закоксовываются, их приходится периодически очищать. В основе «еретической» идеи лежал своеобразный, можно сказать, антропоморфный подход к аппаратам: если установку заранее не предупредить о переходе с жидкого сырья на твердое, то она этого просто может не заметить. А если говорить серьезно, то решение использовать уже существующую аппаратуру основывалось на вполне корректных расчетах. В процессе крекинга гудронов жидкое сырье мгновенно испаряется, и в аппаратах остаются две фазы: твердая (теплоноситель) и газовая. То же самое должно было происходить и с углем, из которого выделяются летучие компоненты,— в реакторе остаются те же две г^азы. И впрямь установка не должна была заметить подмены сырья. Разумеется, проще всего было проверить идею на действующей нефтехимической установке. Но об этом не приходилось и мечтать. Никто не позволил бы столь сомнительный опыт. Поэтому пришлось создавать опытную установку заново. Она была построена на уже упоминавшейся ТЭЦ-1 Уралмаша у Верх-Исетского пруда на окраине Свердловска. У нового технологического процесса был известный аналог — термоконтактный крекинг тяжелых нефтяных остатков. Реакторный блок для переработки гудронов работал на Куйбышевском нефтеперерабатывающем заводе, процесс был хорошо изучен и отлажен. Тяжелые нефтепродукты смешивались в кипящем слое с порошкообразным нефтяным коксом. Этот порошок и служил тем самым твердым теплоносителем, который мгновенно нагревал сырье. Такой реакторный блок и был взят проектировщиками за образец для создания углеперерабатывающей установки. Новый агрегат оборудовали дополнительно системой дробления и сушки угля, а реактор оснастили шнеко- выми питателями вместо форсунок для жидкого сырья. Итак, опытная установка была построена. Слово «опытная» не должно вводить в заблуждение относительно ее размеров: высота основных аппаратов 8— 10 метров, общая высота сооружения около 30 метров, производительность 150 тонн угля в сутки. Агрегат был испытан на буром угле Ирша-Бородинского месторождения Канско-Ачинского бассейна, и первые испытания подтвердили его работоспособность. Но после этого потребовался не один год для окончательной отработки почти всех узлов и аппаратов. Несмотря на то что создатели установки использовали известные принципы и конструкции, технология переработки нового топлива оставалась сложной задачей со многими неизвестными. Одно из них — особый режим кипящего слоя. Дело в том, что в отличие от многих известных технологий кипящий слой образуется здесь не традиционным способом подачи газа под слой зернистого материала, а совсем иным путем. Каждая частица угля, разлагаясь, выделяет парогазовые продукты, как бы «кипит» самостоятельно. И это приводит слой в псевдоожиженное состояние. Такой кипящий слой весьма специфичен: газ выделяется в каждой точке реактора, причем количество газа нарастает снизу вверх. Подобный режим практически не исследован, поэтому технологию приходилось отрабатывать, что называется, на ощупь. В ходе испытаний заменялись и совершенствовались узлы установки. Встав с самого начала на путь «межвидовой гибридизации» оборудования, создатели процесса следовали этому принципу и дальше. Например, коксонагреватель оказался своеобразным гибридом коксо- нагревателя установки для крекинга гудрона и печи для обжига медного колчедана. Для доводки новых узлов и поиска оптимальных технологических режимов проведено более 100 горячих испытаний — с полным разогревом системы. В конце 1976 года установка термоконтактного коксования угля проработала без остановки 50 суток. Она полностью механизирована; управляет ею один оператор. Надежность работы установки можно объяснить, наверное, простотой ее технологического принципа, простотой аппаратов. Сырье и теплоноситель перемещаются в сообщающихся сосудах (см. рисунок) — здесь нет никаких механизмов, подвижных частей. Сейчас институты Минэнерго СССР и Минхиммаша приступили к разработке головного промышленного агрегата, который будет построен в районе КАТЭКа. А на опытной установке у Верх- Исетского пруда продолжаются исследования технологии. Небольшие партии 24
выработанных здесь продуктов направляются для испытаний во многие отрасли промышленности — энергетику, черную и цветную металлургию, химическую и нефтеперерабатывающие отрасли. Хорошо известный расчет: при транспортировке дешевого канско-ачинского угля по железной дороге уже после 350 километров пути он становится вдвое дороже. К тому же это топливо содержит 30—40% влаги, а возить воду, как известно, дело невыгодное. Именно это обстоятельство диктует необходимость строить на месте добычи угля сверхмощные тепловые электростанции и передавать электроэнергию в другие районы страны по линиям сверхвысокого напряжения. Именно это обстоятельство делает особенно ценным процесс термоконтактного коксования. Основные продукты этого процесса — газ, смола, полукокс. Газ — это смесь водорода, окиси и двуокиси углерода, азота, кислорода, метана. Его калорийность 3—5 тысяч ккал/м3. Это хорошее высококалорийное топливо для промышленности КАТЭКа. Смола содержит ароматические углеводороды — бензол, толуол, фенол,— тяжелые парафины, из которых можно получать искусственное жидкое топливо, масла, дорожный битум и другие продукты. Наконец, полукокс, или коксик (сокращенно ВПК — буроугольный полукокс). В нем сохраняется весь зольный остаток угля (а в канско-ачинских углях, как уже говорилось, минеральных веществ немного — 5—10%), остается немного летучих G—12%), остальное — чистый углерод. Это облагороженный уголь, высококачественное энергетическое топливо с калорийностью около 6500 ккал/кг. В качестве котельного топлива ВПК испытан на Егоршинской ГРЭС Сверд- ловскэнерго. Оказалось, что его можно сжигать в обычных котлоагрегатах без какой-либо их переделки. При этом выяснилось очень важное обстоятельство. Буроугольный полукокс интенсивно взаимодействует с окислами азота, и концентрация этих токсичных веществ в дымовых газах снижается во много раз. Возникает естественный вопрос: не окажется ли киловатт-час электроэнер-' гии, выработанной при сжигании ВПК, дороже обычного «угольного» киловатт-часа? Ведь для получения полукокса нужно затратить энергию, труд, сло- Термоконтактное разложение бурого угля идет при нагреве без доступа воздуха в кипящем слое твердого теплоносителя — полукокса. Теплоноситель непрерывно циркулирует по U-образным коксопроводам C) между двумя аппаратами кипящего слоя — реактором (I) и коксонагревателем B). Дробленый уголь с частицами не более 10 мм (I) подсушивается отходящими газами коксонагревателя и подается в реактор, где нагревается примерно до 500"С. Разлагаясь при этой температуре, уголь образует твердые, жидкие и газообразные продукты. Парогазовая смесь (III) направляется из реактора на очистку, а затем на конденсацию и улавливание смол, из которых можно получить жидкое топливо, фенолы, бензол и другие химические продукты. Мелкозернистый полукокс (V) непрерывно выгружается из коксонагревателя. Процесс разложения угля экзотермический, он не требует подвода тепла. Небольшое количество тепловой энергии необходимо лишь для компенсации потерь с отходящими газами и твердыми продуктами. Это тепло получают, сжигая в коксонагревателях незначительную часть образующегося полукокса. Почти не требует затрат энергии и циркуляция полукокса между аппаратами. Псевдоожиженный материал перетекает по сообщающимся сосудам под действием перепада гидростатического давления, который создается подачей пара (VI). II —воздух, IV —дымовые газы. 25
вом, вложить средства. Да, это так. Но ведь помимо коксика мы получили еще добрый десяток ценных химических продуктов. Надо считать все вместе. А такой счет — уже явно в пользу ВПК. К тому же буроугольный полукокс — это не только топливо. Почти все отрасли промышленности тратят сегодня солидные суммы на очистку сточных вод и отходящих газов. Большая доля этих затрат приходится на фильтрующие материалы и адсорбенты. Например, тонна березового активированного угля, который используется на тепловых электростанциях, стоит свыше 700 рублей. Кстати, на тонну этого угля уходят десятки кубометров березовой древесины. Во имя охраны природы вырубают лес... Буроугольный полукокс оказался хорошим фильтрующим материалом и адсорбентом. В качестве адсорбента он уже испытан на нескольких уральских электростанциях, при этом достигнута глубокая (до 0,2 мг/л) очистка нефтесодержащих вод. Значит, полукокс вполне может заменить дорогие и дефицитные активированные угли — БАУ и ДАК. Если буроугольный коксик подвергнуть активации, он становится конкурентом высококачественных активированных углей (КАД, УАФ, АГ), которые применяются для очистки стоков, например, нефтеперерабатывающих заводов и обогатительных фабрик в цветной металлургии. Буроугольный полукокс можно использовать и в качестве восстановителя во многих металлургических процессах, например при агломерации руд. Такие исследования провел Восточный научно- исследовательский углехимический институт на Нижне-Тагильском металлургическом комбинате. Уникальные свойства материала, получаемого термоконтактным коксованием канско-ачинских бурых углей, этим не исчерпываются. Коксик легко поддается газификации, его можно частично или полностью превращать в горючий газ, получая равноценный заменитель природного газа, запасы которого, по многим прогнозам, не столь уж долговечны. Очевидно, в недалеком будущем термическая переработка бурого угля по техническому уровню приблизится к нефтепереработке — этому в немалой степени должно способствовать промышленное освоение термоконтактного коксования. Технология угля будет становиться все более и более комплексной, все новые и новые углеэнерге- тические и углехимические производства будут вливаться в сумму технологий Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса. Технологи, внимание! СТОЙКИЕ ШЛИФОВАЛЬНЫЕ КРУГИ Предложен новый состав для пропитки керамических шлифовальных кругов. Основа состава— стеарин (85%) с добавками технической серы ( @%) и стеарата алюминия E%). Стопа кругов, предварительно нагретых до 150° С, опускается в чуть более холодный пропиточный состав и выдерживается в нем около минуты. После этого круги вынимают из жидкости и начинают быстро вращать, чтобы удалить избыток пр опит- ки. Затем их снимают с оправы и охлаждают. Производственные испытания этих кругов на одном из подшипниковых заводов показали, что при шлифовании стальных деталей подшипников расход абразивов с новой пропиткой значите л ьно меньше обычного. «Абразивы». 1979. № 9 РАСТВОР ПОД ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ Нестационарный электролиз, то есть электролиз переменным током, довольно широко применяется в гальванотехнике — например, для удаления покрытий без повреждения основы, для нанесения окисных пленок на титан, алюминий и медь. На Московском химическом заводе им. П. Л. Войкова тот же процесс нестационарного электролиза успешно использовали дл я очистки растворов солей. Выяснилось, в частности, что при травлении никеля в азот- ной кислоте под действием переменного тока получаются растворы азотнокислого никеля, содержащие очень мало примесей железа и кобальта. Этот способ можно пр име- нять н для очистки растворов других солей. Новая технология не требует дополнительных производственных площадей и специальных реактивов. «Химическая промышленность», 1979, № 10 26
Экономика, производство Пятый передел А. Г. РОМАНЕНКО Вернемся на несколько лет в прошлое и взглянем на один из крупнейших металлургических комплексов страны — «Азовсталь» со стороны моря. Днем встающий над Таганрогским заливом огромный задымленный заводской массив— что греха таить! — особенно глаз не радовал. Но зато ночью... Темный высокий берег вспыхивал сполохами оранжевого пламени. Густо клубился золотисто-розовый пар. По крутым склонам, зажигая воду то красными, то желтыми отсветами, бежали огненные ручьи, катились вишневые бомбы. Прибрежное мелководье вскипало гейзерами, выстреливало в небо салютом бенгальских огней. Через несколько минут тьма смыкалась. А спустя полчаса фейерверк повторялся. В море сливали шлаки. Круглые сутки, изо дня в день, из месяца в месяц, из года в год. И море, не устояв, постепенно отступало. За тридцать три года шлаки захватили полосу шириной в два километра. От тысячеградусного жара и сероводорода гибли мальки, моллюски, медузы, рачки, водоросли, планктон. Дивное ночное зрелище оборачивалось невосполнимым ущербом человеку и природе. Страшен шлак и в отвалах. Гектар их отравляет минимум пять гектаров соседних земель. В воздухе над отвалом курится и разносится по округе едкая известковая пыль. Из трещин этой серой однотонной пустыни выделяются сернистый ангидрид, сероводород, двуокись углерода, пары серы. Причем не день и не два — шлаки в толще отвалов сохраняют температуру до 1000Х три-четыре года. В масштабе страны отвалы ежегодно «обогащают» атмосферу четырьмя миллионами кубометров С02, 42 миллионами кубометров S02, двумя миллионами кубометров Н2 S и десятью с лишним тысяч тонн паров серы. ТАК ЛИ НЕИЗБЕЖНЫ ОТВАЛЫ Шлаки всегда сопутствуют выплавке черных металлов. Получается их до 450 кг на тонну чугуна и до 150 кг на тонну стали. Они образуются как побочный продукт реакции взаимодействия сырья и топлива. Но шлаки — не просто отходы. Не зря в старину металлурги говорили: «Под здоровым шлаком — здоровый металл». Шлаки поглощают вредные примеси и неметаллические включения, направляют ход процесса в нужную сторону (окисления или восстановления), регулируют температуру в печах, защищают сталь от насыщения азотом и водородом, уменьшают угар и механические потери металла. Многие металлурги, оценивая шлаки с этой точки зрения, заботятся лишь об их физико-химических свойствах, да о том, как вовремя освободить от них печи. Их мало трогает дальнейшая судьба шлака. Из 72 млн. тонн шлаков, полученных в 1977 году, использовано лишь 56%, иногда — с большой пользой. «Химия и жизнь» об этом уже рас- \ сказывала в № 2 за 1978 год. Но пробт \ лема рационального использованиях шлаков для многих предприятий продолжает быть актуальной. Еще академик И. П. Бардин писал: «Совсем немного труда потребуется, чтобы превратить металлургические шлаки в ценные строительные материалы. Шлаки — это не отходы... Это сотни миллионов рублей, это тысячи новых домов, это база дальнейшего строительства». Ну и конечно, шлаки — это металл. В доменных шлаках его около 1 %, в сталеплавильных— до 15. Еще в XVI веке в Европе из шлаков отливали пушечные ядра. В XV111 веке в России на уральских Лялинских заводах из шлака лили бутыли и другую посуду. Там же на Урале литые шлаковые камни клали в фундаменты, из них возводили дома, ими мостили дороги. Еще совсем недавно такие мостовые можно было увидеть в Нижнем Тагиле; около века прослужили они без признаков износа. Сейчас отливка дорожной брусчатки уцелела лишь на Чусовском заводе железобетонных конструкций и в Нижнем Тагиле. В Чусовой выпуск брусчатки за десять лет, с 1969 года, съехал со 107 тысяч тонн до 28 тысяч. 27
Хиреет отливка брусчатки и в Нижнем Тагиле. Почему же при общем прогрессе черной металлургии утилизация шлаков отстает? В тридцатые годы переработку доменных шлаков, от которых уже тогда не стало житья на заводских дворах, передали сперва «Всепромутилизации» (была такая фирма), а затем специально организованному тресту «Сою зш лак». При каждом металлургическом предприятии появилось по автономному щлакоперерабатывающему заводику «Союзшлака». На этих карликах все было «как у больших, только дым пожиже, да труба пониже». Вместо мощных, под стать домнам, шлакопере- дельных агрегатов строились на скорую руку всякие «живопырки» — так не без иронии окрестили полукустарные устройства для грануляции шлаков. Но за десятки лет «Союзшлак» еле-еле довел использование доменных шлаков до 50%. Возникла реальная угроза, что доменщики вот-вот начнут «пускать пузыри» — того и гляди собьются с ритма домны. ПЕРВЫЕ ШАГИ В 1959 году было принято решение вернуть шлаковое дело в руки металлургов. Первым делом, прежде чем браться за решение генеральной задачи — стопроцентная переработка шлаков, нужно было отвернуть огненную реку от Азова. Но куда? Решили — в старые карьерные выработки. Следующая акция «программы-мини- мум» — увеличить продажу шлаков. Не то чтобы найти новых покупателей. Шлак, который выпускал шлакозаводик при «Азовстали», и так был нарасхват. Как и везде—или почти везде — основным способом переработки была грануляция. А гранулированный шлак прекрасно идет в цементы, кирпич, шлакобето- ны. Заковыка была даже не столько в производственных мощностях, сколько в некой убежденности, что обслуживающий «Азовсталь» шлакозавод больше 120 вагонов в сутки отгрузить не в силах. Правда, когда — как говорится, за «счет внутренних резервов» — ускорили слив ковшей, отгрузка выросла до 150 вагонов. Произошло это уже к концу первого месяца работы шлакозавода на правах цеха «Азовстали». В Жданове, кроме того, делали еще шлаковый щебень —140 тысяч кубометров в год. Его тоже мели под метлу, но мели то, что оставалось на грохоте,— отсев крупнее 30 мм. Просева — то есть все, что мельче 30 мм,— никто не брал. Его накопились горы. Бригадир слесарей К. К. Корсунский пристроил к грохоту еще одно сито — высевать мелкую фракцию щебня и песок/ Не стало отбоя от потребителей мелкой щебенки, она пошла в обычные и жароупорные бетоны, в битумные смеси. Выпуск щебня в первый же год вырос почти вдвое, но спрос в несколько раз превышал наши возможности. Нашлись охотники и до залежавшегося просева: угольщики применили его как двойной компонент (щебень и песок) для шахтной крепи. Не бог весть какое открытие, но тем не менее до сих пор это никому в голову не приходило. Старший мастер Ф. А. Альмяшев и механик Г. А. Буров разработали новую несложную технологию производства щебня. Отбирали нераспадающиеся шлаки, сливали их в траншею слоями не тоньше 40 и не толще 100 миллиметров. Когда шлак твердел, его щедро поливали водой, и он растрескивался на куски. И так слой на слой, пока не получали «наполеон» толщиной в 4— 5 метров. Шлак грузили экскаватором, исключив дробление и грохочение — прямо в вагоны. Он точно отвечал техническим условиям. Среди дел, не решенных «Союз- шлаком» и доставшихся «Азовстали», была и проблема шлаковой пемзы. Для начала решили подновить заброшенную установку. На ней шлакозавод вкупе с Южным научно-исследовательским институтом промышленного строительства в порядке налаживания опытного производства за пять лет получил несколько сот кубометров пемзы. Призвав на- помощь отделы главного механика, главного энергетика и ремонтно- строительный цех, мы ровно через две недели отрапортовали об отправке первых трехсот кубов пемзы. За шесть месяцев до конца года дали 21 тыс. м3 пемзы. Спешно строили еще две установки. На ходу искали наиболее эффективную технологию. Из сотен опытов родился простой, надежный и экономичный брызгал ьно-траншейный способ. Вкратце заключается он в следующем. Шлак через водяную завесу сливают в траншею. Он загустевает, а водяные пары тем временем образуют в нем поры. К СТА ПРОЦЕНТАМ! В новых делах промелькнули три года. Производство гранулированного шлака удвоилось, выпуск щебня и пемзы вырос в пять раз. Прибыль поднялась с 28
93 до 435 тыс. рублей. «Азовсталь» заметно оторвалась от среднего по черной металлургии уровня утилизации шлака — 53% — и дошла до 70%. Но битва за большую шлакопереработку не ослабевала. Да и не могла она затихнуть — со всех сторон покупатели неметаллургической продукции металлургического комбината, словно спохватившись, требовали: «Грузите, встанем!», «Срочно отгружайте, стоим!» А что же раньше,— может задать вопрос читатель,— стояли? Представьте себе, да! Еще одно выгодное и необходимое стране направление в шлакопереработ- ке — минеральная вата. В начале века минеральную вату получали под домнами. Жидкий шлак раздували в тончайшие нити паром. Но установки, занимая место на литейном дворе, мешали выпуску из домен чугуна и шлака. Простой и экономичный способ получения ваты из шлака был оставлен. Минеральную вату стали делать, плавя кусковой шлак в вагранках на коксе. За год дали 240 тыс. кубометров ми- нераловатных плит—120% проектной мощности экспериментальной установки «Донбассэнергостроя». Но с чистым сердцем — не для рапорта, для самих себя — сказать, что «Азовсталь» использует шлаки на «все сто», мешало одно — ковшовые остатки. В ковшах остается до 30% застывшего шлака с примесью чугуна. Этакие шлаковые ситники с чугунными изюминами. Традиционно незначительную часть ковшовых остатков перерабатывали прямо в отвалах, дробя валуны шлака — скардовину передвижными копрами. Нужна была современная установка выбивки ковшей с магнитными сепараторами, дробилками и грохотами. А когда, наконец, установка, разработанная в Гипромезе, заработала, стопроцентный рубеж использования доменного шлака был взят, < шлакопереработчики стали вдобавок к строительным материалам выдавать и чугунный скрап. Логический круг замкнулся. Из-под несметных гор шлака показался похороненный — когда-то считалось навеки — металл. ...«Азовсталь» работает без шлаковых отвалов десять лет. Давным-давно прекращен слив шлаков в море. Выручка за шлаковые материалы дошла на первых порах до 11,5 млн. рублей, а чистая прибыль — до 7,5 млн. рублей в год. Правда, сейчас эти цифры ниже — снижены отпускные цены на шлак. Но экономическая эффективность шлакопереработки не только в прибыли. На 15 копеек снижается себестоимость тонны чугуна. Эти копейки, умноженные на годовую выплавку в 5700 тыс. т, превращаются в 800 с лишним тысяч рублей. Отпала необходимость вывозить шлак в ' отвалы—сберегли еще 30 копеек на тонне. На разнице в ценах на покупной скрап и свой, который, ■ естественно, обходится по себестоимости, набегает 390 тыс. руб. Заводская экономия от использования доменных шлаков в 1977 году составила 4,56 млн. руб. Эффективность их применения в строительстве — здесь берется в расчет разница в ценах на обычные стройматериалы и шлаковые, а также разница между капиталовложениями в строительство предприятий традиционных материалов и шлаковых — оценивается по «Азовстали» почти в 48 миллионов рублей. Ни дать ни взять — золотая жила! Но далеко не все в шлакопереработке сложилось так, как хотелось бы металлургам, почувствовавшим вкус к этому делу. Взять хотя бы удобрения. Фосфористые мартеновские шлаки «Азовстали» с содержанием от 10 до 18% Р205 перемалывают на удобрения. Сейчас выпуск шлаковых удобрений достиг 350 тыс. т в год. Но на удобрения идет только 40% шлака (не менее чем с 10% Р205)» остальные 60% считаются по пятиокиси фосфора некондиционными. Между тем сельскохозяйственная ценность шлака не только в фосфатах, но и в извести, магнезии, окислах марганца, микроэлементах. На Урале и Дальнем Востоке совхозы и колхозы применяют на полях шлаки 1 «Амурстали» с 2,0—2,7% P2Os и только похваливают. Наш завод не раз пытался добиться от министерства сельского хозяйства СССР разрешения пустить на удобрения по более низкой цене и шлаки с меньшим содержанием P2Os. Но пока безрезультатно. А жаль. ...Классиче€кая металлургия насчитывала три передела: выплавку чугуна из руд, переработку его в сталь и прокатку слитков. Не так давно возник четвертый передел — термообработка, защитные покрытия, придание наиболее выгодного профиля, словом, все то, что повышает качество проката. Сейчас в металлургии все более четко вырисовывается пятый передел — переработка шлаков. Опыт заводов, использующих все шлаки,— это опыт вовлечения в хозяйственный оборот огромных материальных ресурсов. Шлаки — это богатства, которые не надо искать, надо только нагнуться и поднять их. 29
^^^^5 Банк отходов Предлагаем формулу 5 декабря прошлого года «Социалистическая индустрия» напечатала отклик Госснаба СССР на выступление в этой газете главного редактора «Химии и жизни» академика И. В. Петрянова-Со- колова («Банк отходов» предлагает услуги», 27 сентября 1979 г.). Госснаб СССР считает вопросы более полного использования отходов производства чрезвычайно актуальными и принимает меры для сбора информации о вторичных ресурсах. Всесоюзному институту вторичных ресурсов поручено в 1980 году приступить к организации всесоюзного банка отходов. В этом номере мы публикуем письмо в редакцию кандидата химических наук И. А. Роздина и кандидата химических наук С. Ф. Белова. Возможно, что классификация отходов, которую они предлагают, окажется полезной дпя этой работы. Выступая недавно в газете «Социалистическая индустрия», главный редактор «Химии и жизни» академик И. В. Петря- нов-Соколов справедливо отмечал, что «Банк отходов», действующей на страницах вашего журнала, может дать немалую экономию средств и ускорить решение серьезных производственных и экологических проблем. Он считает, что настало время создать специальную информационную систему, которая будет учитывать все отходы и выпускать бюллетени с объявлениями о них. Но для машинной обработки огромной информации о промышленных и бытовых отходах необходима их продуманная, рациональная классификация. Мы детально проанализировали объявления «Банка отходов», напечатанные в «Химии и жизни» в 1978 году. И убедились, что многие заводы дают неполную, а порою и несопоставимую информацию. В № 11, например, на с. 103 предлагаются отходы производства, содержащие редкоземельные элементы. При этом нет абсолютно никаких сведений о составе этих отходов, их консистенции, транспортабельности, хотя бы о внешнем виде. Можно, конечно, попросить предприятие — владельца отходов дать дополнительные сведения, сообщить нужные подробности — о составе, агрегатном состоянии и т. д. Но это неизбежно затянет дело, отсрочит на неопределенное время принятие решения о закупке отхода и потому, естественно, во многом обесценит информацию, хранящуюся в «Банке». По-видимому, и для печатных объявлений, и для машинной обработки информации необходим емкий, экономный способ записи всех важнейших сведений о веществах, которые попадают в активы «Банка отходов», иными словами, нужна четкая и ясная их классификация. Мы предлагаем прежде всего разделить все отходы на две основные группы: вещественные, или материальные (I), и энергетические (II). Далее будут рассматриваться только отходы I типа, представляющие для общества наибольшую опасность, а для химиков — наибольший интерес. Идем дальше. Все вещественные отходы разобьем на три подгруппы: производственные — i (от industry), сельскохозяйственные — а (от agriculture) и бытовые — v (от vitality). На следующем уровне систематизации представляется целесообразным охарактеризовать агрегатное состояние: твердые отходы — А, жидкие — В, газообразные — С. Разные сочетания агрегатных состояний можно записать следующим образом: АВ, ABC, AC, ACB, ВА, ВАС, ВС, ВСА, СА, CAB, СВ, СВА. АВ отличается от ВА тем, что в первом случае основу отходов (по объему или по массе) составляет твердая часть, а во втором — жидкая. Теперь мы можем уже записать несколько простейших формул. Например, промышленные стоки в самом общем виде: М, ВАС или М, ВСА,— городской сток: liv, CAB или liv, CBA. Очередной уровень систематизации позволяет оценить природу основных компонентов, их число и общее количество фаз. По своей природе компоненты можно подразделить на неорганические — Н, органические — О, элементооргани- 30
ческие — Эй смешанные — НО, НЭ, ОН, ОЭ, ЭН, ЭО, НОЭ... и т. д. Порядок индексов указывает на преобладание тех или иных продуктов — неорганических или, наоборот, органических. Число фаз (имеющих границы раздела) обозначим через Ц, а число компонентов — через п. Запись li, ВСА (НЭ, (f, п) означает, что отход находится в трех агрегатных состояниях, причем преобладает жидкость. В нем содержатся преимущественно неорганические продукты, но есть и элементоорганика, общее число фаз равно ср (в данном случае >3), а число веществ в смеси п. Если к этому добавить целевой характер отхода и его происхождение, получим уже довольно подробную характеристику: li, BA (ОН, ф, п), нефтешламы; li, AB (Н, ф, п), титансодержащие отходы; М, А (НО, ф, п), катализаторы, палладий; li, BA (H, ф, п), кислоты, серная кислота. Разумеется, основной и целевой компоненты могут быть записаны короче — в виде химической формулы: Pd, H2SO4 и т. д. У каждого отхода есть свои специфические свойства — радиоактивность, горючесть, токсичность и т. д. Например, неочищенные воздушные выбросы электролизных ванн алюминиевых заводов содержат фтористый водород. Формулу этих выбросов можно записать так: lif C(H, 1, 1), отход алюминиевого производства, HF, X. Понятно, что здесь всего одна фаза — газ, всего один компонент — фтористый водород. Этот продукт химически токсичен, о чем свидетельствует индекс X. Другой пример — отходы молевого сплава леса, так называемый топляк, устилающий ныне дно многих рек: li, А (О, 1, п), отход сплава леса, древесина Г, Э. Топляк горит (Г), он представляет большую опасность для окружающей среды, иными словами, экологически опасен (Э). Остается ввести в формулу некоторые количественные сведения о свойствах отхода —f- и информация будет исчерпывающей. Химическую токсичность можно оценить по предельно допустимой концентрации (ПДК). Например, по действующим санитарным нормам фтористый водород относится к первому классу токсичных химических веществ, поэтому приведенную выше формулу можно дополнить следующим образом: li, С (Н, 1,1), отход алюминиевого производства, НГ, X, 1. После этого можно указать концентрацию токсичного компонента (%, г/л, г/т), интенсивность образования отхода (м3/сутки, т/год) и другие его количественные характеристики. Используя эту классификацию, мы записали формулы отходов из «Банка» «Химии и жизни». В № 7 за 1978 г. (с. 71) было напечатано объявление о гипсосодержащем порошке: гипс 70— 78%; Са(СН3СООJ до 0,5%; H2S04 5— 12%; уксусная кислота 0,5—2%; вода 0,5—3%; органические смолы 15—18%. Несмотря на отсутствие всех необходимых для полной формулы данных, этот отход можно представить в следующем виде: li, AB (НО, >3, >6), гипсосодержащий отход, CaS04f орг. смолы, X, ?, CaS04 70—78 (%), Са(СН3СООJ до 0S H2S04 5—12, СН3СООН 0,5—2, Н20 0,5—3, орг. смолы 15—18, ?. Первый знак вопроса означает отсутствие информации о степени токсичности отхода, второй — о его количестве. Разумеется, в журнальных объявлениях можно обойтись без формул (хотя они представляются нам емкими и удобными) — лишь бы информация была достаточно полной для принятия хозяйственных и технических решений. Но для машинной обработки информации об отходах, для современных информационных систем, потребность в которых с каждым днем ощущается все сильнее, такая классификация или ей подобная абсолютно необходима, ибо она несомненно будет способствовать рациональному природопользованию и охране окружающей среды. Кандидат химических наук И. А. РОЗДИИ, кандидат химических наук С.Ф. БЕЛОВ, Москва ПОКУПАЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОТХОДЫ химических, нефтехимических и других производств, содержащие вещества с антибактериальными свойствами - фенолы, крезол ы. кислоты, щелочи, формальдегидсодержащие, хлорактивные, перекисные соединения и др. Всесоюзный научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии. 123022 Москва, Звенигородское шоссе, 5. 31
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ «ЖИГУЛИ» НА ДИЗЕЛЬНОМ ТОПЛИВЕ [Чтобы легковой автомобиль — и «Жигули» в том числе—мог ездить на дизельном топливе, в обиходе именуемом «соляркой», ему нужен небольшой и надежный дизельный двигатель. Примерно такой, какой создали, по сообщению ТАСС, болгарские инженеры. Причем именно для «Жигулей», которые, как предполагают, будут теперь расходовать на 100 км пробега всего 6 литров топлива. Ожидают, что уже в ближайшее время иа улицах Софии появятся экспериментальные такси с дизельным двигателем. Впрочем, двигатель — он под капотом, а для пассажиров это будут все те же 1волжские малолитражки... ПОПРОБУЙТЕ «ИНЕЙ» (Общеизвестно, что мороженое — не только приятно иа [вкус, но и достаточно калорийно. Кому ие приходилось [«обманывать собственный желудок» пачкой мороженого [на бегу!.. И все-таки хотелось |бы, чтобы в мороженом было ■ побольше белка. Сотрудники [Харьков с кого института общественного питания и Всесоюзного научно-исследовательского института холодильной промышленности разработали рецептуры плодово- ягодного мороженого с повышенным содержанием белка. В качестве белковой до- равки использовали казеииат [натрия (казеин — молочный [белок, основной компонент [искусственной икры). Новое [мороженое «Иней» уже выпускается в Харькове. Питательная ценность его намного [выше, чем у классического ■пломбира. Неверные сластены [Из всех жителей Европы боль- Кие всего мороженого едят, [как это ни странно, шведы. [За год они тратят на мороженое больше миллиарда крон. [На каждого жителя страны [приходится почти по 12 кг [мороженого. ПЛАЗМА И КРЕМНИЙ [О том, что даже аморфный [кремний обладает полупроводниковыми свойствами, наш журнал A978, № 9) [уже рассказывал. А в прошлом году группа специалистов [из США сообщила, что с помощью плазменной обработки проводимость кремния [можно увеличить в 100 раз. I Такой эффект достигается лишь при использовании электроположительной плазмы, полученной из водорода металлов, например магния. Обработка плазмой электроотрицательных элементов — кислорода, азота или фтора — приводит к противоположному эффекту: электропроводность кремния снижается. ПЛАСТМАССЫ ВМЕСТО КРЕМНИЯ Сотрудники Пенсильванского университета получили тонкие полимерные листы, способные превращать солнечную энергию в электрическую почти так же хорошо, как кремниевые солнечные батареи. Пластмассовые преобразователи энергии сделаны из полиацетилена с присадками, состав которых, естественно, пока не сообщается. В прошлом A977, № 3) наш журнал довольно подробно рассказывал об органических полупроводниках, но полиацетилен среди них не фигурировал. ЭЛЕКТРОННЫЙ АНАЛИЗ КРОВИ Понятие ПДК (предельно допустимой концентрации тех или иных веществ) применимо не только к производственным помещениям, но и к человеческому организму. Повышение концентрации калия и кальция в крови — патологический симптом. Поэтому своевременное определение концентрации этих иоиов в крови весьма полезно для диагностики различных заболеваний. В Англии, США и Японии сконструированы датчики на кремниевых интегральных микроузлах со специальным химическим покрытием. Эти миниатюрные датчики вводятся в вену, и там между веществом покрытия и растворенными в крови солями происходит химическое взаимодействие. Число образовавшихся связей, естественно, зависит от концентрации солей, а от химических связей в свою очередь зависит электрический потенциал на поверхности микроузла в целом. В результате для предварительной диагностики врачу не всегда нужно прибегать к аналмзу крови—достаточно зафиксировать величину потенциала на индикаторе. 32
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ПОМОГАЕТ. НО НЕ ОЧЕНЬ Вот уже несколько лет с легкой руки выдающегося химика. Нобелевского лауреата Лайнуса Полинга врачи многих стран рекомендуют употребление витамина С в больших дозах для лечения и профилактики простудных заболеваний. Последние эксперименты с аскорбиновой кислотой, проведенные в США, подтверждают справедливость слов, ставших названием этой заметки. Около 700 молодых людей разделили на две группы: одни ежедневно получали по два грамма витамина С, другие — нейтральный препарат. В течение восьми недель врачи наблюдали за обеими группами и особых различий не заметили... Правда, у получавших витамин С катаральные заболева-. ния, как правило, протекали в более легкой форме, но на таких объективных критериях, как число посещений врача и количество дней нетрудоспособности, прием аскорбиновой кислоты не отразился. К СНОВА: МАЛЬЧИК ИЛИ ДЕВОЧКА! Журнал «Science News» A979, т. 115, № 6) сообщил о результатах многолетних испытаний надежного, по мнению медиков, способа предсказания пола будущего ребенка и во з мо жных пороков его развития. Суть примененного метода — в извлечении и исследовании клеток одной из оболочек плода через прокол в животе матери, не более болезненный, чем обычный укол. Было обследовано 3000 женщин, и лишь в 8 случаях неправильно предсказали пол будущего ребенка и в 4 не обнаружили врожденный дефект плода. Специалисты, однако, предупреждают, что даже это незначительное вмешательство во внутриутробную жизнь несколько увеличивает вероятность самопроизвольного выкидыша и что пока этот метод диагностики доступен лишь «высокообеспеченным семьям»... АНТАРКТИЧЕСКИЕ ТРОПИКИ Все меняется в этом мире. Когда-то Антарктида находилась в зоне тропического климата. Скорее всего она была частью древнего сверх- континента Гондваны, расколовшегося примерно 200 млн. лет назад. Это мнение многих ученых еще больше укрепилось после того, как американский геолог Дж. Уэберс обнаружил в горах Элсуорт под вечными антарктическими льдами не только каменноугольные пласты, но и окаменевшие листья древнего дерева из группы папоротникообразных. РАСТИТЕЛЬНАЯ СГУЩЕНКА В Швейцарии запатентована технология производства сгущенного молока с сахаром из растительного сырья, конкретнее, из сои. Кроме сои и сахара для получения нового пищевого продукта понадобились ферментный препарат панкреатин, хлористый кальций и лактоза. Как утверждают, швейцарская растительная сгущенка не имеет горького привкуса, свойственного продуктам из сои. ДВЕ СТОРОНЫ ОДНОЙ МЕДАЛИ Идея нагревать комнату холодильником, как говорится, лежит на поверхности. Однако первое сообщение о ее реализации появилось недавно. В Японии спроектирован спортивный зал, в котором установка, создающая искусственный лед, одновременно будет нагревать до 30°С воду в бассейне. СИВУХА И РЕНИЙ I От старинного названия плохо I очищенного «хлебного ви- I на» — сивухи родился тер- I мин «сивушные масла», обо- I знача ющий смесь побочных I продуктов спиртового броже- I ния. Этот неприятный, но, увы, I неизбежный отход производ- I ства пищевого спирта раньше удавалось использовать, I лишь выделяя из него индиви- I дуальные вещества... Но не- I давно эти самые сивушные I масла заняли первое место на I своеобразном конкурсе отхо- I до в, устроенном армянскими I металлургами. Дело в том, I что жидкие отходы переработ- I ки молибденовых руд содер- I жат рений — редкий, но чрез- I вычайно полезный металл. I К сожалению, рений весьма I дефицитен, к тому же при I экстракции из жидких отхо- I дов степень извлечения ре- I ния раньше не превышала 50%. I Химики долго искали лучшие I экстра генты реиия. Переби- I рал и многие сложные и не I всегда доступные вещества. I И вдруг сивуха! С помощью I этого экстрагента удается I извлечь не меньше 80% ре- I ния. К тому же сивушный эк- I страгент вчетверо дешевле I применяемого обычно. Пере- I фразируя Козьму Пруткова, I теперь можно утверждать, что и сивуха на что-нибудь полезна. 2 Химия и жизнь № 5 33
Проблемы и методы современной науки Генетические коды Доктор физико-математических наук М. Д. ФРАНК'КАМЕНЕЦКИЙ ПРОБЛЕМА КОДА Какие бы захватывающие дух открытия ни были сделаны в будущие двадцать лет, выяснение механизма биосинтеза белка и расшифровка генетического кода останутся главными событиями в биологии XX века. Как только в 1953 г. появилась знаменитая двойная спираль Уотсона и Крика и стало ясно, что наследственная информация записана в виде последовательности нуклеотидов ДНК, сразу же возник вопрос: как эта запись прочитывается и используется в клетке? Ясной постановкой проблемы и привлечением к ней широкого внимания наука обязана Георгию Гамову. Этот выдающийся физик впервые сформулировал в 1954 году проблему генетического кода. Предстояло понять, как ДНК-овая последовательность, состоящая из четырех сортов нуклеотидов, переводится в белковую последовательность, состоящую из 20 сортов аминокислотных остатков. Гамов предложил вариант словаря, переводящего тексты с четырехбуквенного языка ДНК на двадцати- буквенный язык белка. Это был первый, пока чисто умозрительный, вариант генетического кода. Генетический код — ключ к пониманию того, как в клетке реализуется наследственная информация. Код определяет правила синтеза белка — наиболее фундаментального и универсального процесса, происходящего в живой клетке. Ведь именно от набора белков зависит работа клетки. Все ферменты — это белковые молекулы. Все небелковые компоненты клетки, включая молекулу ДНК, синтезируются, а в случае ДНК еще и копируются при помощи ферментов. Естественно, сам биосинтез белка идет с участием многочисленных белков-ферментов. Прежде всего, с помощью фермента, называемого РНК-по- лимеразой, с какого-то отрезка ДНК снимается копия в виде молекулы РНК. На участке, с которого снята копия, записаны* сведения о строении одного белка. Этот участок и называют геном. РНК-овая копия гена получила название матричной РНК (ее сокращенно обозначают мРНК, чтобы не путать с некоторыми другими РНК, также участвующими в биосинтезе белка). Последовательность нуклеотидов в мРНК идентична последовательности нуклеотидов в скопированном участке ДНК, то есть это точный отпечаток гена. РНК-овый текст также состоит из четырех букв. Именно по нему и синтезируется белок. Происходит это в чрезвычайно сложно устроенном агрегате, включающем десятки различных белковых молекул и называемом рибосомой. Рибосома, кроме белка, состоит также из специальных, рибосомальных РНК (рРНК). Химическая структура этих РНК в принципе такая же, как у мРНК. Однако у них нуклеотиды расположены совсем в другом порядке. Конечно, эти рРНК также копируются с ДНК, то есть в ДНК есть специальные гены рибосомальных РНК. Так что гену вовсе не обязательно должен соответствовать какой-то белок. Рибосома пропускает через себя нить мРНК, читает текст, записанный в виде последовательности нуклеотидов на этой нити, и синтезирует соответствующую белковую, то есть аминокислотную, последовательность. Таким обра-
зом, именно на рибосоме язык нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) переводится на язык аминокислотной последовательности белков. Мы не будем здесь углубляться в детали этого очень интересного процесса, о котором теперь известно достаточно много. Отметим только, что важную роль в декодировании текста играет еще третий вид РНК — транспортные, или тРНК, которые переносят аминокислоты из цитоплазмы к рибосомам, то есть подтаскивают материал для построения белка. Итак, в клетке существует очень сложный механизм биосинтеза белка, реализующий генетический код. Но каков же сам код? На рубеже 50-х и 60-х годов Фрэнсис Крик и его сотрудники выяснили основные свойства кода. Было доказано, что код триплетный, то есть одной аминокислоте соответствует последовательность из трех нуклеотидов на мРНК. Эта тройка нуклеотидов была названа кодоном. Было показано, что текст, записанный в мРНК, считываете я рибосомой последовательно, кодон за кодоном, начиная с некоторого начального, инициирующего кодон а, по следующей схеме: мРНК ... ААГА ДУГ ГАУ УДУ ЦЦА АЦЦ ГЦЦЦЦГШ ... белой а о - а, - а2 - а3 - ад ~ Ц ~ Ч~ а7 На этой схеме во, в|, ...обозначают аминокислотные остатки белка. Напомним, что их может быть 20 сортов. А сколько сортов кодонов? Легко подсчитать, что всего существует 43 — 64 различных кодона. Так что же, не всякому кодону соответствует аминокислота? Да, не всякому. Но таких бессмысленных или незначащих кодонов очень немного, и они выполняют специальную функцию — служат стоп-сигналами, обозначают конец белковой цепи. Поэтому их еще называют терминирующими ко- донами. Подавляющее же большинство из 64 кодонов соответствует какому-либо аминокислотному остатку. А это означает, что код вырожден — большинству, если не всем, аминокислотным остаткам должно отвечать несколько кодонов. КАК РАСШИФРОВАЛИ КОД К 1961 году стало ясно, что код триплетный, вырожденный и неперекрывающийся (то есть считывание происходит кодон за кодоном) и что он содержит инициирующие и терминирующие кодоны. Дело было лишь за тем, чтобы установить соответствие каждого аминокислотного остатка конкретным кодо- нам и узнать, какие кодоны обозначают начало и конец синтеза белковой цепи. Было совершенно ясно, что именно для этого требуется. Нужно «только» прочесть параллельно два текста — ДНК-овый (или РНК-овый) текст гена и аминокислотный текст соответствующего этому гену белка. Затем сличить эти два текста— и дело в шляпе. Вспомним, что именно так были когда-то расшифрованы египетские письмена. Но беда в том, что если белковые последовательности к этому времени умели расшифровывать, то ни последовательности ДНК, ни последовательности РНК читать не умели. Поэтому пришлось пойти по иному пути. Представьте себе, что вместо Розетт- ского камня, на котором один и тот же текст был написан египетскими иероглифами и по-гречески, откопали бы во время наполеоновского похода в Египет живого древнего египтянина. Тогда не потребовался бы гений Шам- польона, чтобы составить француз-
ско-древнеегипетский словарь. Достаточно было бы показывать египтянину различные предметы, а он рисовал бы соответствующие иероглифы. Именно этим принципом дешифровки кода и воспользовались М. Нирен- берг и Дж. Маттеи в 1961 году. Ведь клетки-то знают код! Значит, надо предложить клеткам распознавать разные последовательности нуклеотидов, лишь бы было точно известно, что это за последовательности. К этому времени как раз научились синтезировать кое-какие искусственные РНК (но отнюдь еще не любые!). Но, конечно, живой клетке такую РНК предлагать бесполезно — она ее просто-напросто съест, то есть расщепит до отдельных нуклеотидов, а их использует для строительства собственных РНК. Поэтому Ниренберг и Маттеи использовали не живые клетки, а клеточные экстракты, которые сохраняли способность синтезировать белок на РНК, но не содержали ферментов, расщепляющих РНК. Эти экстракты не умели, разумеется, многого другого, что умеет делать клетка, но важно лишь одно — они были способны синтезировать белок по внесенной извне РНК. Такие экстракты назвали бесклеточной системой. Ниренберг и Маттеи получили экстракт из кишечной палочки и добавили к нему гомополимер, состоящий только из урацилов. Так бесклеточной системе был задан первый вопрос: какой аминокислоте соответствует кодон УУУ? Ответ был однозначен: кодону УУУ отвечает фенилаланин. Этот ответ произвел настоящую сенсацию. Путь к расшифровке кода был открыт! Очень быстро удалось сделать подобный перевод для многих аминокислот. Однако определять последовательность нуклеотидов в искусственных кодонах было довольно трудно. В то время еще не умели синтезировать даже короткие фрагменты с заданной последовательностью. Умели лишь получать полинуклеотиды со случайной последовательностью из смеси мономеров, да и то не из любой смеси. Начали думать, как попытаться иными способами расшифровывать кодоны. Но неожиданно произошел новый прорыв, и ситуация резко изменилась. tAb\ видели, что у истоков проблемы кода стоял физик, общие свойства кода были выяснены генетическими методами, после чего за дело взялись биохимики. Окончательно проблема была решена, когда на помощь биохимикам пришли химики-синтетики. К 1965 г. Хар Гобинд Корана научился синтезировать короткие фрагменты РНК с заданной последовательностью — сначала двойки (динуклеотиды), а потом тройки (тринуклеотиды). Для Кораны эта работа была первым шагом на долгом пути, приведшем в конечном счете к синтезу гена. Теперь его методы, значительно продвинутые вперед усилиями многих химиков, очень широко используются для получения искусственных генов в генной инженерии. Наиболее впечатляющим успехом на этом пути стал синтез гена инсулина человека. Этот ген содержит около 200 нуклеотидов, расположенных в строго заданной последовательности. Но пятнадцать лет назад об этом никто не мог и мечтать. Сенсацией тех лет, быстро завершившейся полной расшифровкой кода, был синтез ди- и тринуклеотидов. Из таких двоек и троек биохимическими методами, с помощью ферментов, синтезировали длинные полинуклеотиды, в которых эти двойки или тройки повторялись много-много раз. Затем полинуклеотиды со строго определенной и известной последовательностью добавляли в бесклеточную систему и определяли их соответствие белковым цепям. К 1967 году расшифровка генетического кода была окончательно завершена. Этот код изображен на рис. 1. В центральном круге таблицы обозначены первые нуклеотиды кодонов, в следующем — вторые, а затем третьи. На внешней части круга указаны соответствующие кодонам аминокислотные остатки. Символ Тер обозначает терминирующие кодоны. А где же инициирующие кодоны? Специальных инициирующих кодонов не- существует. Эту роль в определенных условиях играют кодоны АУГ и ГУГ, обычно отвечающие аминокислотам метионину и валину. ОСНОВНАЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЬ КОДА Даже беглого взгляда на рис. 1 достаточно, чтобы заметить определенную закономерность. Вырожденность кода носит явно не случайный характер; то, какой аминокислоте будет соответствовать данный кодон, определяют главным образом два первых нуклеотида. Каков третий нуклеотид — не так уж важно. То есть, строго говоря, хотя код и триплетный, главную смысловую нагрузку несет дублет, стоящий в начале кодона. Иными словами, код квазидублетный. 36
Эта главная особенность кода была замечена еще на самой ранней стадии его расшифровки. Конечно, дублетами нельзя закодировать все двадцать аминокислот, так как различных дублетов может быть всего 42 = 16. Поэтому третий нуклеотид в кодоне должен нести некоторую смысловую нагрузку. Существует, однако, правило, которому код подчиняется почти строго. Чтобы его сформулировать, нам надо вспомнить, что четыре нуклеотида — урациловый, цитозиновый, адениновый и гуаниновый — принадлежат по строению к двум разным классам — пири- мидиновому (У и Ц) и пуриновому (А и Г) (см. рис. 2 и 3). Так вот, правило вырожденности кода состоит в следующем: если два кодона имеют два одинаковых первых нуклеотида и их третьи нуклеотиды принадлежат к одному классу (пуриновому или пиримидино- вому), то они кодируют одну и ту же аминокислоту. Взгляните еще раз на таблицу кода, и вы убедитесь, что это правило выполняется очень хорошо. Но два исключения все же есть. Если бы сформулированное правило выполнялось совсем строго, то кодон АУА должен был бы отвечать метионину, а не изолейцину, а кодон УГА — триптофану, а не быть сигналом окончания синтеза. УНИВЕРСАЛЕН ЛИ КОД1 Но позвольте, вправе спросить читатель, ведь бесклеточная система получена из конкретного организма. Где гарантия, что опыты по расшифровке кода в бесклеточной системе, взятой из другого организма, дадут тот же результат? Вопрос совершенно резонный. И естественно, он возник уже в ходе работ по расшифровке кода. Первоначально авторы исследований аккуратно оговаривали, что речь идет не о коде вообще, а о коде Е. coli (кишечной палочки). Именно из этой бактерии была впервые получена бесклеточная система и именно с ней вели работы, о которых было рассказано выше. Однако все свидетельствовало о том, что код других организмов не отличается от кода Е. coli. М. Ниренберг повторил опыты, взяв бесклеточные системы из организмов жабы и морской свинки. Никаких отличий от кода Е. coli эти исследования не выявили. Итак, сомнений как будто бы не оставалось— код универсален. Правда, были получены мутанты кишечной палочки с некоторыми отклонениями в коде: отдельные терминирующие кодоны читались в них как значащие, то есть отвечали определенным аминокислотам. Такое явление было названо супрессией. Было ясно, однако, что структура генетического кода должна быть весьма консервативной, устойчивой в ходе эволюции. В самом деле, представим себе, что код внезапно изменился. Пусть даже совсем немного — один из кодо- нов поменял свой смысл, то есть стал соответствовать другой аминокислоте. Но этот кодон наверняка встречается не в одном гене, а во многих генах. И на всех этих генах будут синтезироваться белки, в которых одна аминокислота заменена на другую. Для некоторых белков такая замена пройдет безнаказанно, они сохранят свои функции. Но очень трудно представить себе, что ни в одном случае не произойдет порча какого-то важного белка. Ведь хорошо известно, что замена одной аминокислоты в одном белке может полностью нарушить его функции и как следствие привести к гибели всего организма. Напомним, например, о сер- повидноклеточной анемии — тяжелой болезни, вызванной заменой всего одной аминокислоты в молекуле гемоглобина. Эти соображения оставляют мало сомнений в том, что код должен сохраняться неизменным в ходе эволюции. Вот как оценивал ситуацию в исследованиях кода крупнейший специалист М. И час в монографии «Биологический код», опубликованной в 1969 г. (русский перевод вышел в издательстве «Мир» в 1971 г.): «Возможность каких-либо изменений в словаре, и тем более изменений существенных, кажется маловероятной. Имеются, впрочем, некоторые косвенные указания на то, что незначительные изменения в словаре все же происходят. Помимо такого явления, как супрессия, можно указать и еще на один факт—значения некоторых кодонов не укладываются в рамки общего правила, определяющего вырожденность кода». Далее Ичас упоминает отличия, о которых мы уже говорили выше, и заключает: «Эти исключения из правила позволяют думать, что некоторые изменения словаря, обусловившие отклонение от «идеальной» структуры, в свое время действительно произошли». Иными словами, Ичас не исключает того, что может быть обнаружен наряду со стандартным кодом еще и «идеальный» код. Однако в то время мало кто обратил внимание на это предвидение. Факты свидетель- 37
г J* f It но- н— NH, 1 -с'С% 1 1 н—с с. <у .!> н с- 1 о ЧК ^о сн н/ —с Ан (L -он он цитммиоиофосф&т к Пиримидиновый класс ствовали об одном — код одинаков во всей живой природе. ДЕСЯТЬ ЛЕТ СПУСТЯ Итак, код расшифровали и — о нем забыли. Нет, разумеется, о коде читали лекции студентам, о нем писали в учебниках. Но никто им не пользовался. В чем же дело? Очень просто. Ведь Генети код — это словарь, позволяющий переводить нуклеиновые (ДНК-овые или РНК-овые) тексты на аминокислотный (белковый) язык. Этот словарь может быть нужен только тем, кто располагает нуклеиновыми текстами. А таких людей в то время не было. Но неужели, все-таки, никого не интересовало, что же записано в виде последовательностей нуклеотидов в ДНК и РНК? Еще как интересовало. Важ-
г NH2 * ^C^N н—с Х^9 но- —сн2 \^ 1\н н/ н с—с I I о он I о==р—он \^с^с\н он адемозиммжофосфат Пуриновый класс ность определения последовательности нуклеотидов в ДНК и РНК стала ясна еще в начале пятидесятых годов, сразу же после работ Уотсона, Крика и Гамо- ва. Но одно дело осознать важность задачи, а совсем другое дело— ее решить. Вспомните, в те же годы стала ясна и важность проблемы управляемого г 'N\~/"x //^C' N-H Н-С || | -НО— СН2 0^ I N NH' ПГ&йозкимшофюфат i термоядерного синтеза. А воз и ныне почти что там! В чем главная загвоздка с УТС, все знают — нужны громадные температуры и высокие плотности, чтобы преодолеть кулоновское отталкивание одноименно заряженных ядер. А в чем была загвоздка в прочтении нуклеиновых последовательностей? Уж очень они длинные, эти молекулы нуклеиновых кислот. Как-то надо было научиться разделять их на более корот-
кие куски. Причем не как попало, конечно, а в определенных местах. Чего только не предлагали использовать для этой цели. Даже луч лазера. К счастью, природа припасла для молекулярных биологов рюрприз. Оказалось, что существуют специальные ферменты, рестриктазы, которые аккуратно разрезают молекулы ДНК в строго определенных местах (то есть там, где есть определенная последовательность нуклеотидов). Открытие в начале 70-х годов рест- риктаз, а также применение гель-электрофореза для разделения полученных фрагментов ДНК дало возможность чрезвычайно эффективно читать последовательности ДНК. Если до 1977 года было определено лишь небольшое число сравнительно коротких последовательностей, то начиная с 1977 г. расшифрованные последовательности посыпались как из рога изобилия. И вот тут-то код, лежавший без дела целых десять лет, заработал вовсю. Наконец представилась возможность напрямую сравнить между собой естественные нуклеиновые и белковые тексты и окончательно проверить, действительно ли код таков, каким его привыкли считать. Никаких поправок делать не пришлось — код оказался расшифрованным абсолютно верно. Новой, очень критической проверке подвергся и тезис об универсальности кода. В самом деле, ведь сама идея генной инженерии, то есть возможности переносить гены из одного организма в другой, предполагает универсальность кода. Оказалось, что гены, перенесенные в кишечную палочку из самых разных организмов, прекрасно в ней работают, то есть синтезируют те же белки, что и в исходном, родном организме. Генные инженеры без кода, как без рук. Вспомним, как были сделаны наиболее впечатляющие работы — синтез в кишечной палочке гормонов высших организмов, включая человеческий инсулин (об этих работах «Химия и жизнь» рассказывала в № 7 за 1978 г. и в № 1 за 1979 г.). По известной аминокислотной последовательности гормона с помощью кода «сочиняли» последовательность нуклеотидов в гене этого гормона. Заметим, что из-за вырожденности кода можно «сочинить» несколько вариантов гена, отвечающих одной и той же аминокислотной последовательности. Затем ген синтезировали химическим путем и встраивали его в кишечную палочку. Хотя эра расшифровки нуклеиновых последовательностей началась совсем недавно, она уже принесла поразительные открытия. Были опровергнуты, казалось бы, самые твердо установленные представления о гене как о непрерывном участке ДНК, отвечающем одному белку. К всеобщему изумлению оказалось, что на одном участке ДНК может быть записана информация сразу о двух и даже о трех белках (см. «Химию и жизнь», 1977, № 4). И уж совсем трудно передать словами чувства, испытанные генетиками, когда оказалось, что у высших организмов гены расчленены, то есть как бы нарезаны на куски, а между кусками расположены последовательности, которые вообще непонятно зачем нужны («Химия и жизнь», 1978, № 11). Итак, под натиском первых же фактов, ознаменовавших эру расшифровки нуклеиновых последовательностей, само понятие гена потеряло универсальность, а код выстоял. Его универсальность казалась окончательно установленной. Но не тут-то было. В 1979 г. выяснилось, что у митохондрий код другой. КОД МИТОХОНДРИИ Что это такое, митохондрии? Это не бактерии и не вирусы, не одноклеточные, это просто тельца, плавающие в цитоплазме животных клеток. Просто, да не совсем. Вообще-то митохондрии выполняют очень важную для клетки функцию — в них идет процесс окислительного фосфорилирования, то есть происходит переработка энергии, образующейся при «сгорании» пищи в энергию АТФ. Иными словами, митохондрии — это энергетическая станция клетки. Подобно тому как электричество—универсальный источник энергии у нас в быту, так и АТФ — универсальный источник энергии для клеточных ферментов. Забирая энергию у АТФ, фермент отщепляет у него одну фосфатную группу, делая из него АДФ. В митохондриях происходит «подзарядка» — к АДФ вновь присоединяется фосфатная группа. О том, как идет процесс окислительного фосфорилирования, недавно рассказал на страницах «Химии и жизни» A979, № 10 и 11) В. П. Скулачев. Но для нашего рассказа все это не имеет никакого значения. Для нас важно другое: митохондрии имеют свою собственную ДНК. Как, ДНК в цитоплазме? Ведь всем известно, что у животных ДНК находится в хромосомах, а хромосомы расположены в ядре. Да, это верно. Подавляющая часть ДНК находится в ядре. Но митохондрии имеют свою собственную, 40
митохондриальную ДНК. Более того, митохондрии имеют свою собственную РНК-полимер азу, которая снимает мРНК-овую копию с митохондриальной ДНК. Но и это не все. В митохондриях есть свои рибосомы, свои тРНК, короче, свой собственный аппарат белкового синтеза. Это уж совсем странно — ведь в той же цитоплазме навалом нормальных клеточных рибосом. Но на этих рибосомах синтезируется белок только с копий ядерной ДНК. Митохондрии ими пользоваться почему-то не желают. У митохондрии все — малого размера. Мини-рибосомы, мини-РНК-полиме- раза, мини-ДНК. И вроде бы это понятно — ведь митохондрия, разумеется, гораздо меньше клетки. Но умение самостоятельно строить белок вовсе не означает, что митохондрия — это автономная часть клетки, не зависящая от ядерной ДНК. ДНК митохондрии столь мала по размеру, что на ней никак не может уместиться вся информация о молекулах белков, рРНК и тРНК, необходимая для автономного существования митохондрии. Большая часть этой информации находится в ядре клетки, то есть записана в виде последовательности нуклеотидов в ядерной ДНК. И вот ко всем странностям митохондрий добавилась еще одна, самая удивительная,— у митохондрий свой собственный генетический код. Обнаружилось все это, по-видимому, случайно. Б. Беррел и его сотрудники из Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже (Англия) занимались расшифровкой последовательности митохондриальной ДНК человека. Кстати, это тот самый Беррел, который обнаружил впервые, что гены могут налезать друг на друга. Биологи сравнили последовательность гена, кодирующего одну из субъединиц цитохромоксидазы, с белковой последовательностью, правда, не человеческой, а бычьей цитохромоксидазы. Последнее обстоятельство не помешало совершенно точно определить код митохондрий человека. Он изображен на рис. 4. Видно, что он очень похож на код, уже известный ранее. Исключение только в двух случаях: кодон УГА отвечает триптофану, а АУА — метионину. Постойте, но ведь именно так должен выглядеть «идеальный» код! Тот самый код, который предсказывал Ичас еще в 1969 г. ЧТО ЖЕ ДАЛЬШЕ! Как же оценивать открытие Беррела? Безусловно, возможны разные точки зрения. Можно сказать, что собственно ничего особенного и не произошло. Ведь называл же Ичас предсказываемые им изменения «незначительными». Правда, за прошедшие десять лет отношение к коду значительно изменилось. Десять лет — очень большой срок для молекулярной биологии, которой нет еще и тридцати лет. И за эти годы привыкли считать код абсолютно универсальным, данным как бы от бога. Кто осудит теперь тех, кто метнется в другую крайность и h+ачнет поиск новых кодов? Ведь шутка ли сказать, оказалось, что в одной клетке, причем в нашей собственной, человеческой клетке, существуют два разных кода! Год назад у научного работника, заявившего, что он решил проверить, универсален ли код, допустим, для лососевых рыб, не заподозрили бы никаких других намерений, кроме желания вдоволь полакомиться деликатесами. А теперь? Теперь расшифровка кода у любого вида, особенно если он достаточно далек от тех, для которых код уже твердо установлен, не представляется уже совершенно бессмысленным делом. Нет, открытие нового кода не следует недооценивать. Ведь получено первое доказательство того, что код эволюционировал, что он не сразу возник таким, каким мы его видим теперь. Неоднократно высказывалась точка зрения, что митохондрия — это остатки одноклеточного организма, очень давно образовавшего симбиоз с клеткой. То, что у митохондрии даже код другой, служит еще одним очень веским доводом в пользу такого предположения. Более того, «идеальность» кода митохондрий, то есть его большая приближенность к квази дублетной структуре, может свидетельствовать о том, что это более древний код. Тогда возникает гипотеза, что когда-то у всех клеток был такой же код, как у нынешних митохондрий, а затем в коде произошли небольшие изменения. И может быть, далеко не все живое на Земле произошло от клеток с уже изменившимся кодом? Может быть, часть видов — это прямые потомки древних клеток, имевших митохондри- альный, «идеальный» код? А может быть, есть виды, которые эволюционировали от клеток, получившихся после каких-то других, пусть небольших, изменений «идеального» кода? Словом, неуниверсальность кода может оказаться исключением, которое подтверждает общее правило, а может предвещать и более важные открытия. 41
Мастерские науки Физика + агрономия Еще живо поколение людей, которые видели, как в России пахали сохой и жали серпом. Пустым фантазером, а может и не совсем нормальным, сочли бы тогда любого, кто стал бы утверждать, что они же будут свидетелями выхода на поля таких мощных и универсальных устройств, как, скажем, современные комбайны... В наши дни речь уже идет о почти полной индустриализации сельского хозяйства. Это качественно новый уровень, для достижения которого мало просто увеличить число и производительность машин. Их необходимо увязать в единую технологическую линию, в которой ручной труд был бы сведен только к управлению. Связующими звеньями этой цепи станут контролирующие, анализирующие, командующие приборы. Многие из них нужны и сейчас: чтобы собирать с гектара по 50 и более центнеров зерна, необходимы уже точные измерения, на глазок подобные урожаи не вырастить. Так вот, Агрофизический институт в Ленинграде, или, как его чаще именуют, АФИ,— один из немногих исследовательских институтов страны, который давно уже конструирует всевозможную аппаратуру для сельского хозяйства. ИССЛЕДОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ, УПРАВЛЕНИЕ Агрофизический институт был создан в 1932 году. Называется он так, потому что в институте занимаются агрофизикой, агрономической физикой. Видимо, среди читателей не все знакомы с этим научным направлением, поэтому для начала выясним: что такое агрофизика. Вторая часть предыдущей фразы — точная копия названия книги профессора А. Ф. Чудновского, давнего сотрудника АФИ. Из той же книги взята и следующая цитата. «Агрофизика — это наука о процессах жизнедеятельности, происходящих в сельскохозяйственном растении на всех этапах его развития, рассматриваемых во взаимодействии с физическими условиями внешней среды с целью активного воздействия методами физики на растение и на окружающую среду». Неправда ли, нельзя сказать, чтобы это определение отличала особая строгость и стройность? Но автор не виноват. Агрофизика молода и лишь недавно, да и, видимо, не окончательно установила границы сферы своего приложения. К тому же возникла агрофизика на стыке нескольких, вполне установившихся наук, которые нередко с ревностью и неудовольствием относятся к «нарушению конвенции». Но, несмотря на кажущуюся неуклюжесть, цитата, по- моему, коротко и достаточно полно характеризует то, чем занимаются сейчас агрофизики. Объекты изучения: сельскохозяйственное растение и окружающая его среда, то есть почва и приземный воздух; цель — воздействие на эти объекты, с тем чтобы от одного из них —растения — получить максимальную пользу; методы изучения и воздействия — физические, и физико-химические. Надо сказать, что с самого начала существования института будущие задачи и планы еще не виделись столь многогранными. Идея была простая — помочь земледелию. К тому времени физика располагала точными методами исследования, разнообразными приборами, крупными учеными; она активно влияла на промышленность, образование, на культуру вообще. А рядом лежала огромная область человеческой деятельности — сельское хозяйство — с методами и приемами, почти не изменившимися с XIX века. Значит, физика должна, как любили говорить, взять сельское хозяйство на буксир. Что же она могла сделать? Прежде всего снабдить приборами для исследований, а затем и для практического контроля и управления судьбами посевов. Эта идея целиком овладела тогдашним директором и основателем Физико-технического института Абрамом Федоровичем Иоффе, выдающимся советским физиком. Причем он был убежден, что приборы для сельского хозяйства должны делать не простые физики, а те, которые сами станут изучать растения и условия их жизни, будут хорошо знать, в чем нуждается растениевод. Выполнить эту задачу может 42
лишь большой коллектив, институт, и А. Ф. Иоффе взялся за его создание. Начинание горячо поддержал Николай Иванович Вавилов, уже знаменитый к тому времени биолог, он стал постоянным советником Иоффе по биологическим вопросам. Активное участие в создании института принял и наш крупный физиолог растений Н. А. Максимов. Институт нарекли Физико-агрономическим в точном соответствии с первоначальными планами: .физика помогает агрономии. К работе в институте были привлечены П. П. Кобеко, Д. Л. Талмуд, Г. М. Франк и многие другие ныне известные советские ученые. Физики на время углубились в биологические науки, а биологи и агрономы учились понимать физиков, перенимали их методы исследования. Нельзя сказать, что сегодня все сотрудники АФИ стали универсалами, но они есть, и именно благодаря таким специалистам в институте создано немало интересного. Собственно, они и определяют лицо АФИ. Постепенно первоначальные планы ус - ложнились. Например, стало ясно, что перед тем, как строить приборы и измерять ими, надо понять, что именно необходимо измерять. Ведь объекты изучения — сложные многокомпонентные системы, в которых идут всевозможные процессы, очень непросто связанные друг с другом. Возникла необходимость в теориях этих процессов. И теории были созданы. Например, теории энерго- и массообмена в системе почва — растение — приземный воздух, теория движения влаги в почве и так далее. На основе теорий решались и решаются чисто практические задачи. В АФИ созданы целые семейства анализаторов свойств почвы: измерители температуры, увлажненности, содержания газов. Есть приборы, контролирующие состояние растений, есть установки, которые следят за изменением условий в приземном слое воздуха и даже могут предсказывать заморозки. Многие ли из этих устройств нашли дорогу в производство, спрашивала я у сотрудников института. Оказывается, намного меньше, чем хотелось бы. По разным причинам. Например, потому что не удалось найти завод-изготовитель. Думаю, дело и в некоторой преждевременности этой аппаратуры. Не в том смысле, что ее не надо было делать. Делать надо было. Научные и инженерные разработки нередко обгоняют нужды производства. Просто сельское хозяйство еще недавно не было готово воспринять такую технику. Могло без нее обходиться. А дальше, видимо, уже не сможет. И в традиционном полеводстве, и в тепличном деле, которое развивается сейчас особен но активно в тех частях страны, где обычное земледелие вести трудно из-за суровых климатических условий, в Сибири, на Крайнем Севере. ФАСОЛЬ НА САМООБСЛУЖИВАНИИ Под яркими зеркальными лампами стоят в горшках растения фасоли. На листьях и стеблях небольшие зажимы, похожие на бельвЕ(ые щипцы. С их помощью укреплены крошечные датчики, сигналы от которых поступают на самописец. Особенность этих датчиков заключается в том, что они не нарушают целостности тканей, а лишь касаются поверхности стебля и листьев. Установка может измерять температуру разных участков растения, скорость движения жидкости по стеблю, интенсивность транспира- ции, то есть очень слабые процессы. Зачем это нужно, читатель узнает дальше, а пока поясню, как удается такое измерение. Датчики — чрезвычайно чувствительные устройства. Главным элементом каждого из них служит полупроводниковый микротерморезистор: очень маленький шарик полупроводникового вещества с впаянными в него электродами. Что бы ни происходило с растением, это сказывается на его температуре; изменение ее вызывает изменение электрического сопротивления шарика, что и регистрирует самописец. Снаружи полупроводниковый шарик покрыт тонким слоем стекла для изоляции и защиты. ПрибороЕз с датчиками такого рода в АФИ создано много. Автор большинства из них — В. Г. Карманов, заведующий лабораторией биокибернетики. Приборы предназначены прежде всего для изучения реакции растений на перемены в окружающей среде. Скажем, когда растение нуждается во влаге, скорость движения жидкости по его стеблю замедляется. А после полива ток жидкости сначала убыстряется, а потом возвращается к норме. Меняется в этих условиях и транспирация... Ну и что? — спросит придирчивый читатель. Главная цель этой работы заключается в том, чтобы с помощью таких устройств сконструировать систему, в которой растение могло само за собой 43
ухаживать, командовать поливом, подачей питания и кислорода, поддерживать определенную температуру и состав воздуха. И первые успехи уже есть. Например, фасоль научилась себя поливать. Хотя, конечно, слово «научилась» не совсем точно передает суть дела... Когда возникает необходимость во влаге, датчик сигнализирует об уменьшении скорости течения растительных соков; сигнал включает устройство, подающее воду или питательный раствор. Такие установки для самообслуживания растений предназначены в первую очередь для теплиц, где растения находятся в более или менее однородных условиях и по сигналу одного в общем можно судить о нуждах других. Кстати, из стен АФИ вышли и другие разработки для тепличного дела, некоторые применяются до сих пор, например светокультура, то есть метод выращивания растений при искусственном освещении. Институт конструирует вегетационные климатические камеры, шкафы для селекционных целей, микрофи- токамеры, светоустановки. Тут же родилась идея о круглогодичном интенсивном выращивании растений при искусственном освещении в специальных сооружениях, которые можно применять в районах Крайнего Севера, в том числе и под землей, например в брошенных шахтах. НОВЫЙ ВАРИАНТ СТАРОЙ ГИДРОПОНИКИ Вполне возможно, считает руководитель лаборатории замкнутых систем культивирования растений Е. И. Ермаков, что в будущем агрономы со своими огородами уйдут под землю, чтобы освободить больше пространстве! природе. Промышленные овощеводческие цеха спустятся этажом ниже. Утопия? Как сказать. Во всяком случае, для перехода к такому растениеводству кое-что уже сделано. Те же фитотроны и теплицы можно считать прообразами будущих подземных цехов, только надо их полностью автоматизировать и сделать безотходными устройствами. ...На этот раз под яркими лампами растут томаты. Е. И. Ермаков открывает металлическую стенку растильни. Внутри вертикальная черная пластина. На ней особенно ярко выделяются белые, какие-то уж очень чистые корни. Они распластались по пластине и кажутся приклеенными к ней. На самом деле никто их не приклеивал, корни сами присосались к порам, которые пронизывают пластину. Дело в. том, что по порам постоянно циркулирует питательный раствор. Это новый вариант старой гидропоники. Вернее, комбинация ее с аэропоникой. Читатель, наверное, помнит, сколько восторгов было высказано в адрес гидропоники. И именно в АФИ предложили в качестве заменителя почвы применять гравийный щебень и керамзит. Были построены гидропонные совхозы и колхозы. Работают они и сейчас. Но с годами урожаи на гравии и керамзите неуклонно падают. Попытались исправить дело более обильной подкормкой, но ничего не помогало. Питательные растворы — агрессивные жидкости, они разрушают заменители почвы. В грунте накапливаются мелкие коллоидные частицы, которые оседают на корнях и нарушают водный и минеральный обмен растений. Кроме того, «почва» становится кислой, и в ней бурно развиваются болезнетворные микроорганизмы, в том числе грибы. Все это подавляет рост и развитие растений. Проблемам гидропоники Е. И. Ермаков поснятил кандидатскую диссертацию. В ней изложены причины неполадок в гидропонных хозяйствах и предложены способы регенерации заменителей почвы. В дальнейшем было сделано более радикальное предложение: заменители заменить; вместо керамзита и гравия применять полимерные пористые пластины в три-четыре миллиметра толщиной, сделанные из поровинила (вспененный поливмнилхло- рид) или других пористых пластиков. Они стойки к воздействию солевых растворов, легко очищаются. Раствор по полимерному грунту движется постоянно, растения получают столько пищи, сколько им нужно. Одновременно корням доступен и кислород, ведь раствор их не затопляет, как при обычной гидропонике. В растильне, по сути дела, созданы идеальные условия для корней, даже лучше, чем в самой плодородной почве. Когда спелые плоды сняты с растений, корни освобождаются от полимерной «почвы» (кстати, гораздо легче, чем от других грунтов), и все, что осталось от растения, отправляется в ферментер, где растительные остатки разлагают микроорганизмы определенных штаммов. Они подобраны так, чтобы получившийся продукт, жидкость, можно было добавлять в питательный раствор для нового населения растилен. Вот вам и безотходная технология. В Тольятти будет построен большой 44
тепличный комплекс, в котором эта технология будет применена. Еще, правда, не под землей. Но опыт, накопленный там, без сомнения, пригодится когда- нибудь и подземному земледелию... Теплицы занимают все более значительное место в нашем сельском хозяй-* стве. Но, как говорится, погоды они еще в этой отрасли не делают. Главную продукцию мы получаем с открытых всем ветрам полей. КОМПЛЕКС ПРИБОРОВ — БОЛЕЕ ХОДКИЙ ТОВАР Посреди поля возвышается небольшое строение. Это центр управления. От него в четыре стороны отходят тонкие рельсы узкоколейки. По ним время от времени проезжают платформы с приборами— анализаторами. Результаты анализов тут же передаются в центр. На основе этих данных командующая аппаратура решает, нуждаются ли растения в поливе или нет. Если нуждаются, то центр дает соответствующий приказ исполнительным механизмам. Такое устройство институт создал для Белорусского НИИ мелиорации и водного хозяйства (руководитель работы доктор физико-математических наук И. С. Лискер). В приземном слое воздуха создается свой микроклимат: температура, влажность, концентрация С02 и кислорода. Микроклимат интересен исследователю, во-первых, потому что по нему можно судить о состоянии растений, а во-вторых, как объект косвенного воздействия на растения. Анализаторы на платформах как раз и будут изучать этот микроклимат. Информацию на поле будут собирать датчики разных типов, в том числе и лазерные датчики. В них работают два лазерных луча: один пронизывает воздушное пространство над полем, а другой служит контрольным. Приемное устройство сравнивает их показания. По разнице в спектрах поглощения паров воды судят об интенсивности испарения с поля. На подходе такой же датчик для измерения концентрации С02. Переход к конструированию не отдельных приборов, а целых комплексов анализирующей и управляющей аппаратуры — новая тенденция в работе АФИ. Жизнь заставила-- Комплекс приборов — более ходкий товар, чем отдельные устройства, которые заказчик должен еще как-то вписывать в свое хозяйство. Новую тенденцию иллюстрирует и то, чем занимается лаборатория моделирования продуктивности агроэко- систем (руководитель Р. А. Полуэктов). Здесь создают основы для, я бы сказала, агроэкономического сервиса. Надеюсь, читатель догадался: аббревиатура «эко» в названии лаборатории относится не к слову «экономика». СПРАШИВАЙТЕ — ОТВЕЧАЕМ Нужно решить задачу. Известно, что в районе такие-то почвы, климат, запасы воды. Известно также, на какие ресурсы он может рассчитывать. Спрашивается: какие культуры ему выгоднее выращивать, какие сорта и на каких площадях? Или другая задача: каковы те оптимальные условия, которые надо создать на полях совхоза или колхоза для традиционных здесь культур, чтобы они дали максимум, на что способны. Или: ожидается засушливый год; что, где и когда нужно сеять, чтобы потери свести к минимуму? И так далее... Быстро ответить на эти вопросы с помощью обычного анализа трудно. Пришлось бы ставить тысячи экспериментов. Нужны люди, деньги. Еще хуже другое — когда ответ будет готов, он уже может оказаться ненужным: поздно! Упростить дело может математическая модель. Математическое моделирование всевозможных процессов — модное дело. Сейчас трудно найти исследовательский институт, который им бы не занимался или хотя бы не мечтал о моделировании. Проникли математики и в сельскохозяйственные институты. В отличие от других математики Агрофизического института пытаются построить модель не просто растения и не отдельно, скажем, почвы, а всей тройной системы почва — растение — приземный воздух. Отсюда в названии лаборатории и слово «агроэкосистема». Что же представляет собой модель, которую делают в АФИ? Вот коротко то, что мне рассказали старшие научные сотрудники лаборатории Юрий Александрович Пых, Борис Григорьевич Заславский и Софья Моисеевна Финтушал. Модель — это, собственно, программа для ЭВМ. Она составлена из более мелких программ, или моделей, или блоков. Каждый блок — это система уравнений, описывающих отдельные процессы или состояния отдельных участков тройной системы. Есть, например, набор абиотических блоков (блок изменения влажности, температуры, радиации); есть блоки, моделирующие почвенные процессы, в том числе и работу микроорганизмов.
Когда готово несколько блоков, определяются связи между ними, выясняется, как блоки влияют друг на друга. А связей на самом деле много, и они довольно сложные, не поддающиеся интуитивному анализу. Поэтому такие системы называют контринтуитивными. Небольшой пример. Если почва бедна питательными веществами, растение, чтобы добыть пищу, вынуждено развивать корневую систему, а фотосинтетический аппарат — листья — развиваются слабее. Все, казалось бы, ясно, логично. Но если листья слабые и их мало, это в свою очередь тормозит рост и развитие корней. Наконец, все данные переводятся на единый язык, понятный машине... Биологи хорошо знают растение, математики с помощью уравнений могут описать отдельные процессы его жизнедеятельности, то есть решить частные задачи. Но чтобы модель работала, труд биологов и математиков надо объединить, создать некое единое целое. Это нелегкая задача (вероятно, еще труднее рассказать, как это делается; я и не возьмусь). Выполняют ее специалисты особой математической квалификации — математики-системщики. Агрофизическому институту повезло, что в нем собраны и те, и другие, и третьи. Готовую программу введут в ЭВМ и станут проигрывать ее для самых разных ситуаций и их комбинаций. Сначала, чтобы изучить возможности модели, а затем и для агроэкосервиса. В АФИ готовится модель для трав Нечерноземья. ОТ ИНСТИТУТА ДО НПО Создание Агрофизического института гоже было качественным скачком. И дело не только в том, что появилось учреждение, которое стало конструировать приборы для сельского хозяйства. Важно было и то, что за дело взялись специалисты с университетскими дипломами физиков, физикохимиков, математиков, люди с хорошим инженерным образованием. Результатом этого стали серьезные теоретические работы, которыми институт по праву гордится, и множество интересных приборов. Но с проблемами внедрения выпускники университета маются точно так же, как и окончившие прикладные институты... В нашей стране уже апробированы такие организации, как научно-производственные объединения. Они были придуманы для того, чтобы уменьшить число барьеров на пути научных разработок от лабораторий до производства. Главные звенья НПО — это институт, конструкторское бюро и опытный завод. У ленинградских агрофизиков есть уже два из трех: институт и КБ. Им не хватает опытного завода. И тогда приборы, созданные в лабораториях, можно будет тиражировать. А значит, и наладить быстрые и массовые испытания, и притом не в идеализированных условиях институтских делянок, а на полях настоящих колхозов и совхозов. Институту нужна новая, современная электронно-вычислительная машина. Та, на которой проигрывают описанную выше модель, принадлежит не ему, да к тому же устарела и одряхлела. Правильно ли, что важная работа, рассчитанная на будущее, делается на устаревшем оборудовании? Преобразование сельского хозяйства невозможно без усиления и модернизации обслуживающих его институтов... Д. ОСОКИНА, специальный корреспондент «Химии и жизни» Из писем в редакцию Казнить или миловать? Перелистывая старые подшивки «Химии и жизни», я прочел в шестом номере за 1977 г. статью С. Стариковича «Сказ о комаре и комарихе», в которой было сказано: «Кто на собственной шкуре не убедился, что лучше дать комарихе закончить трапезу, нежели прихлопнуть ее на месте? От остатков вонзившегося в кожу хоботка вздуется пузырь». Прошлым летом в Карелии я проделал следующий эксперимент. Все питающиеся мной комарихи (судя по всему, пискуны) были разделены на три группы. Одна группа A5 штук) спокойно насытилась и улетела целой и невредимой. Другой группе B0 штук) я помешал поесть, постучав пальцем по коже около облюбованного насекомыми обеденного места, и комары улетели голодными, но целыми. Третьи были подвергнуты смертной казни на месте преступления E0 штук). Результаты эксперимента таковы: после 15 обедов первой группы — 15 вздувшихся и чешущихся пузырей; после 20 обедов второе группы — 3 пузыря (видимо, этим трем комарихам >малось отведать моей крс i); на месте уничтоженн х ко- марих —ни одного пузыря! Стало бмть, когда некто начинает со ь вашу кровь, то первое побуждение прихлопнуть его на месте, судя по результатам моего эксперимента, единственно правильная реакция. С БРОНШТЕЙН, Ташкент 46
^«^■е ла^ор^т^. ^^ Лилии Их цветы поражают и богатством окраски, и изысканностью формы, напоминающей то высокий бокал, то колокол, то широкую чашу, то чалму... В огромной коллекции лилий, которую вырастил в своем саду в калифорнийском городе Севастополе знаменитый селекционер Л. Бербанк, росли и двухметровые великаны, и лилипуты ростом в 20 см; растения цвели красными, белоснежными, желтыми, пестрыми цветами, а листья у них были любых мастей — от светлых, гладких и редких до темно- зеленых, волосистых и собранных в розетки. Одни лилии отличались необыкновенным ароматом, другие — выносливостью, *у третьих невзыскательность сочеталась с быстрым размножением... Сейчас сортов-гибридов лилий насчитывается больше двух тысяч. Это очень много, если учесть, что в отличие от роз с их колоссальной изменчивостью и множеством форм-разновидностей, которые, легко скрещиваясь ДРУГ с другом, дают крайне разномастное потомство, лилии, за немногими исключениями, очень постоянны, консервативны, стабильны. Поэтому каждый новый их сорт — плод долгого, упорного труда. Например, И. В. Мичурин работу над своей фиалковой лилией начал еще в 1898 г., но только 15 лет спустя опубликовал статью о новом сорте и разослал семена в качестве бесплатного приложения подписчикам журнала русских садоводов. Позже голландцы предлагали Мичурину 20 тысяч рублей за одну лишь луковицу уникального сорта, но с тем, чтобы он больше никому его не давал. Мичурин отказался... В первом письменном памятнике японской поэзии «Манъёсю» (VIII в.) есть стихотворение Отомо Якамоти: Цветам цветущим Суждено увянуть — Таков закон земли с древнейших пор. Ах, долговечны только корни лилий На склонах дальних распростертых гор. С точки зрения ботаники это не совсем точно: корни лилий, как правило, ежегодно отмирают,. заменяясь новыми. Долговечны у лилий не корни, а луковицы. Они чрезвычайно разнообразны: округлые, яйцевидные, сплюснутые, просто бесформенные, от 2 до 20 см в диаметре и весом от нескольких граммов до 1—2 кг каждая. У одних лилий закладывается только одна новая луковица, заменяющая со временем материнскую. У других каждый год появляется пара дочерних луковиц. У третьих в нижней части стебля образуется целая ватага луковичек-деток. Наконец, у четвертых такие детки вырастают даже в пазухах листьев, а потом падают на землю, прорастают и укореняются. Своими причудами отличаются лилии западного полушария. Например, у леопардовой лилии, образующей целые заросли у родников и рек Калифорнии, материнские и дочерние луковицы объединяются в единое целое. Года через 3—4 такое «корневище» с массой чешуек можно разрезать на мелкие кусочки, а потом вырастить из каждого чудесное растение с оранжево- крапчатыми цветами, похожими на фонарики. Точно такое же строение подземных органов у многих других лилий с тихоокеанского побережья Америки. А у канадской, гордой и мичиганской лилий из луковиц вместе с надземными вырастают подземные побеги, а на них уже — дочерние луковицы. Нечто подобное происходит и у лилии Максимовича, обитающей на Дальнем Востоке. Стебель у нее начинает расти из материнской луковицы . не вертикально вверх, как у всех, а вбок, выходя на поверхность земли иной раз за полметра. На этой подземной части стебля и вырастают впоследствии дочерние луковицы. Такое необычное поведение растения причиняет немало хлопот японским огородникам. Мы не оговорились — именно огородникам, а не цветоводам: из-за больших и вкусных луковиц лилию Максимовича разводят в Японии как овощ. А первыми лилии начали разводить на огородах Японии ее коренные жители айны: у них лилия сердцевидная была основной овощной культурой. Луковицы ли- 47
лий и доныне употребляют в пищу народы Юго-Восточной Азии, Японии, Китая, Сибири. У сибирской детворы промысел их имеет даже особое название. Осенью ребята отправляются «урганачить» — отыскивать луковицы лилий, запасенные в подземных кладовых грызунов. Едят луковицы поджаренными в масле, запеченными в золе, сваренными в воде или в молоке, а то и просто сырыми; даже в овечий сыр кладут— для улучшения аромата и вкуса. Можно их и смолоть в муку или истолочь в крупу, предварительно высушив, и печь пироги или варить каши и кисели. Лилии упоминал в своем сочинении «О лекарственных средствах» еще древнегреческий врач Диоскорид. Но и сегодня в народной медицине Востока луковицами и листьями лилий разных видов лечат самые разнообразные болезни. А лилия белая в странах Южной Европы числится среди эфироносных культур В Советском Союзе селекционеры Всесоюзного института эфирномасличных культур получили новые ее формы: полиплоидные, устойчивые к болезням, с повышенным содержанием эфирного масла. В Крыму с одного гектара получали до 50 ц ее цветков, а из них — до 4 кг масла, которое шло на изготовление духов высшего качества. Кроме терпеновых спиртов (гераниола, лина- лоола, нерола, цитронеллола) оно содержит еще р-крезол, фенил этиловый спирт, эфиры коричной кислоты. И все-таки утилитарное значение лилий невелико в сравнении с той ролью, которую они всегда играли в истории, литературе, искусстве... Лилии — испокон веков почитаемые растения. Их изображения найдены на критских фресках, созданных 3500 лет назад. Тут эти цветы служили эмблемой местной богини — покровительницы рыболовов, моряков, охотников. В Древнем Египте стилизованные рисунки лилий то и дело встречаются среди иероглифических надписей. От тех далеких времен сохранилось даже само растение — его можно увидеть в Лувре, где находится саркофаг с мумией молодой египтянки. На груди девушки, умершей несколько тысяч лет назад,— высохшая лилия... Нередко упоминают лилии древнегреческие авторы, начиная с Гомера, который, например, сравнивал с этим цветком нежность кожи Аякса и белизну плеч Елены Прекрасной. Лилии — нередкие гостьи на греческих вазах, барельефах, урнах. А в Древнем Риме эти цветы выращивали у храмов, они фигурировали в церемониях, посвященных Юноне, а также в свадебных обрядах: в знак непорочности невесты жрец возлагал ей на голову венок из белых лилий. Однако больше всего любили лилии в странах Ближнего Востока, где они считались цветком непорочности. Царь Соломон часто вспоминал лилию и в своих притчах, и в знаменитой «Песни песней»; даже капители колонн в выстроенном им храме имели форму лилий. Им обязано своим рождением имя Сусанна: по-древнееврейски лилия называлась «шушан». Этот же корень мы встречаем и в названии древнепер- си декой столицы Сузы, означавшем «город лилий». Любовь к цветку переняли у древнего мира христиане, у которых лилия стала символом чистоты и невинности. Согласно легендам, архангел Гавриил, явившись к деве Марии, дабы предсказать рождение Христа, держал в руке лилии. Вот почему белоснежные цветы, став священными, красуются и на иконах, и на полотнах с библейскими сюжетами, которые создавали художники Возрождения. Именно белую лилию — Lilium candidum — держит в руке, как писал в «Годе садовода» Карел Чапек, патрон лилиеводов святой Иосиф («хотя теперь,— замечает писатель,— мог бы уже достать себе Lilium Brownii leu- canthum, которая гораздо белей»...). И по сей день сохранился в Испании и Италии обычай украшать лилиями изображение святой Девы. Впрочем, были лилии и атрибутом совсем иных обрядов. Они участвовали в мрачных средневековых церемониях — аутодафе. Белоснежные цветы, соседствующие с горящими факелами, по мнению инквизиторов, весьма наглядно показывали, что если тела богоотступников погибнут в пламени, то души их станут чистыми и безгрешными. Так стал изящный цветок символом изощренной жестокости. А на другом конце земного шара, в средневековом Китае, с его именем был связан изуверский обычай изменять форму женских ног путем сложных и длительных пеленаний. Получавшиеся копытообразные ступни, считавшиеся верхом красоты, назывались «золотыми лилиями»; нежному колыханию цветка уподоблялась и неуверенная, шатающаяся походка изуродованных модниц. В России лилии впервые начали выращивать в XVIII в. Летом 1706 г., незадолго до того, как отправиться на Украину, навстречу войскам Карла XII, Петр I 48
посылает из Нарвы в Петербург для Летнего сада «коренья белых лилий», требуя, чтобы садовник «бережно их управил». Скорее всего это были потомки давно уже привезенной в Европу из Палестины лилии белоснежной. Одна из ее разновидностей попала в европейские страны под пышным титулом «Султан Замбач», хотя в садах Константинополя, откуда растение было доставлено, оно значилось под скромным именем «сусан замбач», то есть просто «лилия душистая»... Но ни в одной стране не приобрела лилия такого исторического значения, как во Франции, которую в старину называли королевством лилий. Даже свое европейское имя, как считают, цветок получил от древнегалльских слов «ли-ли» — «белый-белый». Много веков лилия украшала знамена Франции. А началось все с трех золотых лягушек, которые красовались на личном штандарте языческого короля Хлодвига, объединившего франков. После принятия ими христианства в 496 г. языческие лягушки, естественно, не могли оставаться на королевском знамени и уступили свое место трем золотым лилиям, которые у христиан, как мы уже знаем, не только не встречали возражений, но *и почитались священными. В 1147 г. золотые лилии водворяет на свой стяг король Людовик VII, отправляясь в крестовый поход и, вероятно, вспомнив о победах Хлодвига. И с тех пор до самой Великой Французской революции лилии неизменно царят на знаменах Бурбонов, на гербах, печатях, монетах. А когда Бурбоны после разгрома наполеоновской империи вновь вступили на престол, Людовик XV111 первым делом учредил орден Белой Лилии. И цветок вновь вернулся на державные регалии, где удержался до 1830 г.— до окончательного падения Бурбонов. (Любопытно, что эта эмблема, казалось бы, прочно связанная с королевской властью, и до сих пор сохранилась без изменения на знамени канадской провинции Квебек.) Впрочем, справедливости ради следует отметить, что французские геральдические лилии скорее напоминают ирисы. Здесь, по всей вероятности, не обошлось без влияния Италии. Белый ирис, корневища которого, пахнущие фиалками, издавна использовались в парфюмерии, медицине и как пряность, был у итальянцев настолько популярным, что его, путая со священной белой лилией, порой изображали даже на иконах. А Франция всегда поддерживала тесные связи с Италией и многое позаимствовала из культуры этой страны — в том числе, вероятно, и вот такую ботанико-геральдическую ошибку... В Париже, недалеко от Лувра, стоит статуя молодой девушки, гордо восседающей на коне в рыцарских доспехах XV в. В руках у нее—копье и знамя с тремя лилиями. Это прославленная Жанна д'Арк: за воинские доблести при защите отечества ей, а также всему ее крестьянскому роду был присвоен почетный титул «du Lys» (I ys — по- французски лилия). А в XX веке современной Жанной д'Арк французы назвали Даниэль Каза- нову — организатора Союза девушек Франции, основательницу и почетного президента Союза французских женщин. Героиня антифашистского Сопротивления погибла в гитлеровском лагере смерти в мае 1943 г. Как раз в это время по всей Франции издавна отмечается традиционный праздник в честь Жанны д'Арк. И вот уже многие годы в эти дни утопают в грудах белых лилий памятники и Жанне, и Даниэль... Г. В. СЕЛЕЖИНСНИЙ 49
Хоккей на ковре Кандидат технических наук Б. Л. БЕЛЕНЬКИЙ Несколько лет назад у нас стали ставить оценки футбольным полям — по школьной, пятибалльной системе. В газетных отчетах о каждом матче сообщают теперь не только фамилии игроков и судей, не только число присутствовавших на игре болельщиков и температуру воздуха, но и качество поля, на котором проходила встреча. По замыслу руководителей нашего футбола, отметки должны стимулировать качество травяного газона, поощрять «отличников», стыдить «двоечников», чьи поля больше подходят для бега по пересеченной местности, чем для игры с мячом. Выбиться же в успевающие далеко не просто, особенно если вспомнить, что, согласно известному рецепту Чапека, на приготовление хорошего футбольного газона требуется триста лет. Не меньше. Впрочем, и через триста лет газон станет идеальным лишь при одном условии — пореже играть на нем в футбол. Две игры в неделю — вот норма, придерживаясь которой, можно сохранить хорошее поле, разумеется, если в промежутках между играми самоотверженно ухаживать за ним, использовать все достижения агротехники и агрохимии. В 1954 году химики фирмы «М он сан- то» приготовили первый газон с синтетической травой. Однако первый футбольный матч на искусственном поле состоялся все же восемнадцатью годами раньше. Это было в Москве во время физкультурного парада 1936 года. В считанные минуты на Красной площади был раскатан огромный войлочный ковер, и площадь превратилась в отличное футбольное поле. На нем футболисты провели короткую игру. (Любопытно, что уже в эпоху синтетики специалисты по спортивным сооружениям, подбирая замену натуральной траве, среди лучших заменителей не раз называли все тот же войлок.) Вернемся, однако, к траве фирмы «Монсанто». Сделана она из найлоно- вой «лапши» на так называемой тафтин- говой машине, на которой ткут ковры. Машина двойным узлом привязывает нейлоновые полоски к основе — сетке из прочных синтетических волокон. Получаются широкие (до четырех метров) длинные дорожки-рулоны. К асфальтовому или бетонному основанию поля приклеивают эластичную подкладку из вспененного полиуретана, а затем укладывают (тоже на клею) рулоны синтетической травы. Новое покрытие для искусственных газонов назвали астротурфом, или космической травой. Английское turf означает дерн, а космическая приставка «астро» идет скорее всего от названия 50
крытого стадиона «Астродром», который находится в космическом центре в Хьюстоне. Здесь астротурф был впервые уложен и опробован в игре. Но его преимущества по-настоящему выявились на открытых полях университетских стадионов. Газоны не требовали никакого ухода, не знали износа при самой безжалостной эксплуатации. К середине шестидесятых годов в США было уже больше тридцати полей с искусственной травой, сейчас их сотни. На астротурфе играют главным образом в бейсбол, гольф, травяной хоккей и американский футбол. А вот большой футбол — тот, который знаем и любим мы, да и не только мы, но и весь мир,— не очень спешит перебраться на космическую траву. Слишком уж она отличается от настоящей, и это отличие сказывается на игре. Во-первых, синтетическое покрытие намного жестче естественного. Футболисты жалуются, что от непривычных ощущений техника обработки мяча разлаживается. Во-вторых, астротурф полегает, а это приводит к тому, что футболистам приходится бегать то «по шерсти», то «против шерсти». Наконец, космическая трава, уложенная на теплоизолирующее основание, в летние дни не несет прохладу, как настоящая, а наоборот, сама сильно нагревается. Это главные недостатки астротурфа, но есть еще и второстепенные: при падении от синтетики нередко бывают ожоги, найлон накапливает статическое электричество, после дождя он очень скользкий. Справедливости ради надо сказать, что в последние годы в глазах футболистов авторитет синтетической травы несколько вырос. Этому способствовало создание футбольного клуба «Космос», в котором по окончании спортивной карьеры играли и играют многие звезды мирового футбола, в том числе Пеле и Беккенбауер. «Космос» чаще всего проводит игры на своем поле, покрытом астротурфом. Великие футбольного мира сего демонстрируют на космической траве великолепную технику, тем самым отметая аргументы противников синтетических газонов. Между прочим, до недавнего времени против искусственных газонов выступали далекие от футбольных проблем легкоатлеты. Дело в том, что метатели диска, молота, копья соревнуются на футбольных полях, причем увесистые снаряды буквально вспахивают их. Понятно, что метатели не были особенно желанными гостями ни стадионах, а уж на дорогие синтетические газоны их, конечно, не выпускали. Но вот осенью прошлого года состоялся второй розыгрыш Кубка мира по легкой атлетике, состязания проходили в Монреале,, на стадионе с искусственной травой. В местах падения снарядов прямо на газон уложили толстые пенополиурета- новые маты — наши телезрители могли обратить на это внимание. После соревнований маты убрали, и синтетические травинки даже не примялись. До начала семидесятых годов синтетическую траву «выращивала» лишь фирма «Монсанто». Другие химические фирмы только пытались обойти монсан- товские патенты, внося незначительные изменения в рецептуры и технологию. Однако недавно западногерманская фирма «Адольфф АГ» разработала новую искусственную траву — полиграс. Это тоже синтетический ковер, но изготовлен он несколько иначе, чем астротурф. Специальная машина, которая применяется в трикотажном производстве, привязывает травинки не к одной, а к двум параллельным синтетическим сеткам, а потом между сетками проходит нож и разрезает как бы сложенный вдвое ковер на два рулона, причем былинки на них клонятся в разные стороны. Рулоны сшивают прямо на поле — так, чтобы полосы с противоположным наклоном травы чередовались. В результате на полиграсовых газонах обе команды находятся в равных условиях — им не приходится вести мяч «по шерсти» или «против шерсти». Рулоны приклеивают к перфорированной, а знач-ит, водопроницаемой подкладке и укладывают (не приклеивают, а просто натягивают и закрепляют по краям) на специально подготовленную грунтовую подушку, которая фильтрует воду. Наконец, еще одно, важнейшее отличие от астротурфа. Травинки поли- граса сделаны не из найлона. Предпочтение отдано полиэфирным и полипропиленовым нитям, которые мягче нейлоновых, более устойчивы к ультрафиолету и, что особенно важно для закрытых спортивных сооружений, не представляют пожарной опасности. Рулоны полиграса укладываются довольно быстро, поэтому изношенные или поврежденные участки газона легко заменить. А для частей поля, которые испытывают особые нагрузки, например для вратарских площадок, можно готовить рулоны повышенной прочности. Поля, покрытые полиграсом, можно подогревать: прямо под синтетическим 51
т$ш4Ш^шш$*ы полиэтиленовая плита керамзитобеток *к керамзитобетонная плита песок Синтетический газон, который готовится для олимпийского турнира по хоккею на траве,— довольно сложное инженерное сооружение. Поверх грунта отсыпана стомиллиметровая песчаная подушка, сверху уложены керамзитобетонные водопроницаемые плиты B30 мм). над ними — выравнивающий слой керамзитобетона D0 мм)» тоже водопроницаемого. Дальше идут пятимиллиметровые рулоны из перфорированного полиэтилена, а поверх всего — полиграсовый травяной ковер (толщина подкладки 7 мм, высота синтетической травы 12 мм). Рулоны полиграса пришиваются друг к другу прямо на поле, для этого есть специальная «швейная» машина. А по краям газона они приклеены к полиэтиленовым плитам с помощью клейкой герметизирующей ленты ковром прокладывают греющие элект- рокабели или трубы с подогретым антифризом. В самый жестокий мороз синтетическое поле свободно от снега и льда, а талая вода беспрепятственно уходит через водопроницаемое основание. В Норвегии за Полярным кругом всю зиму зеленеет футбольное поле из полиграса — с виду настоящий английский газон... Кстати, настоящие газоны, испытывая жесточайшую конкуренцию со стороны искусственных полей, тоже меняются. Траву стали проращивать сквозь пластмассовые сетки, которые надежно защищают корни от повреждений. В грунт укладывают трубы для подогрева и увлажнения почвы, специальные амортизирующие прокладки из полиэтилена. К корням подают по трубам под давлением кислород или, наоборот, откачивают воздух вакуумными насосами. Дерн выращивают в специальных питомниках и привозят на стадионы скатанными в рулоны. А поврежденные куски возвращают в питомники для отдыха. Естественные газоны пытаются отстоять свои позиции. Впрочем, естественными такие поля нельзя уже назвать. Скорее это искусственные поля с натуральной травой... Несмотря на несомненные преимущества сегодняшней (пока далеко не идеальной) синтетической травы, футбол еще не сделал окончательного выбора — крупнейшие соревнования проводятся на обычных полях. А вот хоккей на траве, похоже, уже сделал выбор и решительно перебирается на синтетические площадки. Мяч для травяного хоккея маленький, во много раз меньше футбольного — малейшая неровность поля, бугорок, пучок неподстриженной травы могут изменить его направление. Таких препятствий на искусственном, безукоризненно правильном газоне нет. В 1976 году в Монреале хоккейный олимпийский турнир впервые был проведен на искусственной траве — на аст- рс^турфе. К Московской олимпиаде для хоккеистов готовятся поля, покрытые полиграсом, причем его специальной хоккейной разновидностью. Мужской и женский турниры по травяному хоккею будут проведены на малой арене стадиона «Динамо» и на стадионе Юных пионеров. После Олимпиады одна из арен — на стадионе Юных пионеров — вновь станет обычной: полиграс скатают в рулоны, чтобы уложить его в других местах. Поле (с отличным дренажем — водопроницаемое основание останется) подготовят к севу и засеют травой, на этот раз настоящей. Вот еще одно несомненное достоинство полиграса — он легко уступает место привычной нам, живой траве. Фото из журнала «Спорт в СССР» 52
Вещи и вещества Обои М. Д. САЛОП Теперь повсюду стали изготовлять бумагу, чтобы клеить на стены вместо обивки. И верна — когда отдельные листы аккуратно и прочно соединяют, получается весьма недурно и чисто на вид, и служит довольно долго, если хранить от сырости и обращаться бережно. И больше того: посредством ролла получают длинные полосы толстой бумаги, так что длины одной полосы вполне достает на всю высоту помещения. Торгуют этой бумагой совсем недорого, а по виду она напоминает шерстяную ткань... Из сообщения лондонского еженедельника «Записки во благи земледелия и торговли» от 30 июня 1699 г. Прежде всего, наверное, нужно объяснить, что такое ролл. Это аппарат для размола бумажной массы, изобретенный в Голландии в конце XVII в. и используемый в промышленности до сих пор. Но не с него, конечно, началась история бумаги вообще и бумажных обоев в частности. По преданию, Цай Лунь удостоился титула «бумажного князя», осадив слой шелковых волокон на старой рыболовной сети. Так в самом начале 11 века н. э. A05 г.) была получена первая в мире бумага. Властители «Поднебесной» хранили секрет изготовления бумаги почти полтысячелетия. Лишь в VI веке о нем узнали японцы, а после сражения при Самарканде G51 г.) способ изготовления бумажных листов китайские пленники выдали арабам. Арабы стали делать бумагу из пенькового и льняного тряпья на шелковых или волосяных ситах, натянутых на деревянную рамку. Этот способ арабские купцы вывезли через Персию в Северную Африку, оттуда — в южноевропейские страны, а в X— XI столети ях бумагоделан ие распространилось по всей Европе, включая Россию. Столь четкая хронологическая определенность прослеживается лишь в истории писчей бумаги. Но едва речь заходит о таком, казалось бы, простом бумажном изделии,' как обои, определенность исчезает: даты становятся ненадежными и расплывчатыми, как материал, из которого обои делают. И повинна в этом прежде всего сама бумага: обои всегда в самую первую очередь горели, сырели, выцветали, рвались, выбрасывались на помойку. Не потому ли истоки обойного производства до сих пор скрыты от взоров исследователей? Возможно, что китайцы украшали стены своих жилищ бумагой уже во II веке, практически сразу же после изобретения Цай Луня. В Японии с древних времен толстой бумагой разгораживали помещения и завешивали окна. В XV111 веке японская поэтесса Тиё написала печальные стихи: Вспоминаю умершего ребенка. Больше некому стало Делать дырки в бумаге окон. Но как холодно в доме! Китайские рисованные обои высоко ценились во все времена, независимо от капризов моды и разнообразия вкусов. Эжен Делакруа в своем «Дневнике» A847 г.) сетовал на то, что, увы, он не располагает ни красками, ни мастерством, чтобы воспроизвести цвета китайских рисованных стенных бумаг. Образцы старинных расписных обоев и сегодня украшают стенды лучших музеев мира. В Европе в течение многих веков копировали китайские обои, но нередко привносили в роспись «стенных бумаг» свои манеры и сюжеты. Известно, например, что в 1481 г. Людовик XI приказал заплатить одному художнику 24 ливра за роспись 50 бумажных свитков благочестивыми изображениями. В дальнейшем французские обои ручного изготовления не имели себе равных в Европе, но в XVII в. во Франции занялись в основном гобеленами, и лавры первенства в массовом промышленном изготовлении обоев достались ее извечной сопернице — Англии. В 1911 г. в здании Колледжа тела господня в Кембридже шли реставрационные работы. При расчистке стены из-под слоя штукатурки внезапно стали вываливаться куски заскорузлой бумаги с полустертыми черно-белыми узорами в виде стилизованных плодов граната. Так были найдены старейшие A509 г.) из известных миру печатных 53
обоев, изготовленных в Европе. На изнаночной их стороне сохранилась печать, благодаря которой узнали, что эти обои, с благословения короля Генриха VIII, изготовил мастер по имени Хьюго Гоуз. В XVII—XVIII вв. в странах Западной Европы большой популярностью пользовались так называемые фальшивые шелка. Делали их так: на грунтованную поверхность бумаги насыпали обрезки шелковых нитей; грунт высыхал, шелк приклеивался. Создавалась полная иллюзия ткани. Очень может быть, что это один из первых примеров утилизации отходов в промышленности. Кстати, в Англии до сих пор пользуются большим спросом обои с рисунком, воспроизводящим фактуру различных тканей. До XIX в. обои изготовляли отдельными листами и раскрашивали вручную по трафаретам или печатали рисунок при помощи так называемых манер — особых ручных печатных форм, какими в Китае пользовались еще в X в. Идея непрерывной бумагоделательной машины принадлежит французу Луи Роберу A799 г.). Впервые появи- Картинные обои. Это роспись целой стены или всей комнаты. Нередко такую работу поручали известным художникам. Слева — «Инки» Ж. Дюфура (Франция, 1828 г.), справа — обойное панно «Французский парк», выполненное в мастерской Ж. Жубера (Париж) в начале XIX в. 54 Так называемая «турецкая бумага» (Персия, 1600 г.) успешно соперничала с первыми европейскими печатными обоями. лась возможность получать бумажные обои не отдельными листами, а в рулонах. Однако внедрение метода Ро- бера в практику потребовало многих лет и многих усовершенствований. В Англии в то время изготовление листов бумаги большой длины было запрещено. Производители бумаги платили акциз (налог) с каждого листа, и казна не желала лишаться этой статьи дохода. А Франция тем временем вела войны — ей было не до обоев, тем более что еще с 1777 г. ввоз французских обоев в Англию был запрещен. Заметим, впрочем, что на родине машины Л. Робера появились все же раньше, чем за Ла-Маншем. Резкое повышение спроса на обои во второй четверти XIX в. заставило действовать и английских фабрикантов. Ровно через 40 лет после изобретения Робера, в 1839 г., У. Престону, мастеру-печатнику фирмы братьев Поттер, пришло в голову, что машина для печати на коленкоре, которую он обслуживал, вполне может печатать и обои. Одновременно Престон применил одну важную французскую идею: цилиндрические резные валки для печатания рисунка. Именно тогда обоепечатная машина приобрела вид, близкий к современному. Интересно, что в первом из патентов, полученных фирмой братьев Поттер, имя изобретателя У. Престона— как рядового работника фирмы — не фигурировало...
Почтенный замок был построен. Как замки строиться должны: Отменно прочен и спокоен. Во вкусе умной старины. Везде высокие покои, В гостиной штофные обои. Царей портреты на стенах, И печа в пестрых изразцах... А. С ПУШКИН. «Евгений Онегин» В онегинские времена уходил в прошлое помпезный, тяжеловесный и дорогостоящий интерьер XV III в., когда стены богатых домов обивали (отсюда слово «обои») парчой, атласом и упомянутым у Пушкина штофом — без- ворсной одноцветной или узорчатой тканью из благородных сортов шерсти. Именно в первой трети XIX в. дошло, наконец, и до России изобретение Луи Робера. Первым зданием, в интерьере которого преобладали бумажные обои, стал Елагин дворец в Петербурге. Он был построен в 1820— 1822 гг. знаменитым зодчим К. Росси. Лишь одну из спален этого дворца по старинке отделали драпировками, остальные помещения оклеили обоями Царскосельской фабрики. «Изделия оной богатством, вкусом, чистотой отделки и величайшим сходством с дорогими материями не имеют себе равных. Богатые и прекрасные узоры, цвета живые, чистая и нежная печать, верная тень отличают их перед всеми, так что они могут сравниться с лучшими иностранными». Это строки из «Описания Первой публичной выставки российских мануфактурных изделий, бывшей в С.-Петербурге в 1829 г.». у) Французские обои ручной печати. 1800 г. Были в России к тому времени и другие обойные фабрики, в большинстве своем иностранные. Наибольшим успехом тогда пользовались обои «богатого вида» — с усложненным рисунком, золотой и серебряной росписью, «насыпные» или «бархатные» — о них говорили, что они «обманывали глаз, так что примешь их за сукно или бархат». В те времена обои клеили не прямо на стены или бумажный подслой, как сейчас, а лишь на холст, натянутый на деревянный подрамник, который и приклепляли к стекге. Таким образом, по обе стороны обоев был воздух. Дорогие обои медленнее сырели, меньше деформировались и выцветали. К тому же. при генеральной уборке их можно было снять, почистить и, если нужно, заменить холст. Вот отчего в том же Елагином дворце обои удавалось сохранять без смены по 20 лет и более. И все же по-настоящему время для обоев в России еще не настало. В большинстве городских домов стены окрашивали масляной краской или обтягивали легкой хлопчатобумажной тканью. Обои были еще дороги, мало доступны, да и не все признавали их преимущества. В середине XIX в. наряду с другими отраслями развивалось и производство 55
обоев, однако и тогда оно не стало особо преуспевающим. И. С. Тургенев в повести «Первая любовь» описал работу на обойной фабрике: «Десяток худых и взъерошенных мальчишек в засаленных халатах и с испитыми лицами то и дело вскакивали на деревянные рычаги, нажимавшие четырехугольные обрубки пресса, и таким образом тяжестью своих тщедушных тел вытиски- вали пестрые узоры обоев»... К концу XIX в. в России было около 40 обойных фабрик, на них работали примерно 1400 человек. Все вместе они выпускали в несколько раз меньше обоев, чем средняя обойная фабрика наших дней. Эта обои... Они меня убивают! Они или я... Слова Оскара Уайльди ни смертном одре В отличие от старых дореволюционных обоев, советские обои должны, кроме высокохудожественного качества и удачного композионного разрешения,- отражать новый быт в обоях, дающих возможность спокойного отдыха в крестьянских, городских или клубных помещениях. Из «Программы конкурс и, объявленного трестом «Мосполи<-раф» МСИХ на исполнение художественных оригинилов обоев и фризов (бордюров) к ним». М.. 1929 г. В прошлом обои печатали исключительно по клеевому грунту, причем особенно ценились очень пестрые обои. Число печатных валов у машин доходило до 25—30 — именно в этом фабриканты изощрялись друг перед другом и перед публикой. Мы же, в нашем чересчур динамичном мире, обычно предпочитаем более спокойные рисунки и тона, не раздражающие глаз. Ныне обои все чаще печатают по мокрому фону, не просушивая грунт перед нанесением рисунка. Это придает узору мягкую акварельную расплывчатость. Подобные обои популярны не только у нас. В такой, скажем, нервной стране, как США, производство обоев мокрым способом составляет больше половины всего обойного производства. В нашей стране все обои печатают традиционным способом высокой печати жидкими клеевыми красками. Для высокой печати обоев используют деревянные красящие валы, на которые набивают выступающие печатные элементы из металла. В процессе работы они окунаются в краску и оставляют отпечатки на рулонах обойной бумаги. Печатают обои и другими способами, у каждого из которых есть свои особенности и преимущества. Способ флексографии, например,— это печать с помощью упруго-эластичных, чаще всего резиновых, форм быстросохнущими красками. Этим способом можно печатать на самых разных материалах — бумаге, синтетических пленках, алюминиевой фольге. Флексографическая печать дает контрастные отпечатки, скорость процесса высока — до 180 м/мин. Преимущества офсетной печати — дешевое и быстрое изготовление печатных форм, большая мобильность процесса. При этом способе достигается наибольшая производительность — до 1500 м/мин, но он требует особой обработки бумаги и в обойном деле применяется пока ограниченно. (Офсет — это способ печати, при котором краска с печатной формы передается под давлением на промежуточную поверхность, а уже с нее — на бумагу. Непосредственного контакта бумаги с печатной формой нет. А с точки зрения физической химии офсетный процесс основан на избирательном смачивании краской лишь печатных элементов формы. «Пробелы» же смачиваются лишь водным раствором.) Обои не только украшают жилище, они многофункциональны. И все-таки главное наше требование к обоям — достаточная долговечность. Обои не должны легко выцветать. Чтобы получить светостойкие обои, применяют азопиг- менты, фталоциановые, полициклические и другие органические красители взамен традиционных неорганических. Обои должны быть и достаточно устойчивы к действию влаги. Это требование не ново. Первый патент на моющиеся обои, покрытые слоем буры и шеллака, был выдан в Англии еще в 1858 г. В наши дни влагостойкость обоям придают, добавляя в грунтовой слой латекс на основе сополимеров бутадиена, стирола и акриловых мономеров. В последние десятилетия успешно применяют разнообразные покрытия для обоев, начиная от полиэтилена и кончая алюминиевой фольгой. А в ГДР, например, чтобы увеличить прочность обойной бумаги, в нее иногда вводят стекловолокно. На Московской экспериментальной обойной фабрике выпускают моющиеся обои с поливинилхлоридной пленкой. Внешне они напоминают клеенку и обычно идут на отделку кухонь и туалетных. Упоминаю об этом на тот случай, если читателю еще не приходилось видеть эти обои вблизи. Лично 56
я только на фабрике впервые как следует их рассмотрел. Изготовляют сейчас и «шелковые» обои, но только теперь роль шелковых нитей взяла на себя добавляемая в краску толченая слюда. Слюдяные обои блестят не хуже шелковых, но намного дешевле последних. Бывает, что обоям придают свойства, которых от них на первый взгляд трудно и ожидать. Лет 30 назад была высказана идея «греющих» обоев, способных хоть отчасти заменить собою отопление. В 1956 г. англичане показали на одной из выставок первый образец таких двухслойных обоев. Между слоями были проложены тончайшие провода, концы которых подключались к электросети. Спустя несколько лет американский химик Р. Смит-Джохенсен предложил химический состав, способный под действием электрического тока незначительной силы разогреваться до нескольких десятков, а при желании — и ло 600°С. Этот состав наносят на поверхность обоев, а по кромкам прикрепляют тонкие медные пластинки, через которые и подводят ток от электросети. Эти обои известны под названием «hot paper». За свою почти двухтысячелетнюю историю обои прошли через периоды воинствующего непризнания и столь же безудержной моды. Были времена, когда сноб.ы честили их «безвкусицей» и «новомодной вульгарщиной», а вскоре сами принимались лихорадочно оклеивать обоями не только стены, но и потолки и даже мебель. Наше сегодняшнее отношение к обоям — спокойное и надежное, как они сами. И если кому-то из нас не удается оклеить свое жилище такими обоями, какими хотелось бы, то все равно вряд ли кто-нибудь скажет (или подумает) что-либо подобное приведенным выше словам Оскара Уайльда. И потому не будем заканчивать эти заметки столь грустным высказыванием. Лучше вспомним, что в романе Ч. Диккенса «Наш общий друг» фигурирует молодая девушка, «на которую было приятнее смотреть, чем на самые лучшие обои». Как выбрать обои НЕСКОЛЬКО ПРАКТИЧЕСКИХ СОВЕТОВ К ЛЕТНЕМУ РЕМОНТУ Какие выбрать обои? Это зависит от размеров и геометрии комнат, от их освещенности и назначения и, конечно, от ассортимента, который часто оставляет желать лучшего... Чем ваша комната меньше по площади и высоте, тем светлее должны быть обои и тем мельче их рисунок. И наоборот: большие и высокие комнаты следует оклеивать обоями насыщенных цветов и с крупным рисунком. Чем крупнее рисунок, тем мягче, как правило, должна быть его расцветка — краски, которыми он выполнен, должны быть близкими по тону, а не контрастными. Для комнат небольшой высоты B,5—3 м) предпочтительны обои с вертикальными полосами: они зрительно увеличивают высоту потолков. Обои с рисунком в виде ромбов «расширяют» комнату. Если же потолки вашей квартиры вдруг показались вам слишком высокими, предпочтительны обои с горизонтальными полосами. Для темноватых комнат нужны светлые обои теплых тонов: светло-лимонные, светло-золотистые, светло- бежевые... В комнатах с окнами на южную сторону (особенно в южных районах страны) лучше оклеивать стены обоями насыщенных цветов: золотисто-оранжевыми, темно-голубыми, терракотовыми. Такие обои поглотят избыток света. Если ваша комната высокая и узкая, то лучше не оклеивать ее сплошь одинаковыми обоями. Разделив комнату по высоте на три части, нижние две трети оклейте обоями более насыщенного цвета, а треть, примыкающую к потолку,— светлыми. Для комнат на даче подойдут обои светлых тонов с орнаментом среднего размера — он надежно скроет возможные неровности стен. Если в комнате есть выступы и балки (как правило, в старых домах), постарайтесь оклеить ее обоями с пестрым рисунком. Выступы будут не так бросаться в глаза. Если балки проходят по потолку, можно оклеить и потолок. Но это допустимо лишь в невысоких (не выше 3 м) помещениях. В высоких комнатах оклеенный потолок выглядит хуже. Следует подумать, как будет сочетаться отделка соседних помещений вашей квартиры. В смежных комнатах подбирать обои нужно так, чтобы изменение расцветок от одной комнаты к другой было плавным. Например: большая комната — золотистые; малая — светло-лимонные; передняя — светло-коричневые... При иных вариантах планировки можно руководствоваться диаметрально противоположным принципом, выбирая более контрастные сочетания. И конечно, обои должны гармонировать с мебелью — ее цветом и стилем. При этом нужно помнить, что обои все-таки, поменять легче, чем мебель... 57
rfh 'V 1 V Гь * v* <щ\ =* ГГ Ж^^У^Ас^^^жВДкл
О булате А. ГЕРЧИКОВ Под словом «булат» каждый россиянин • привык понимать металл более твердый и острый, нежели обыкновенная сталь... П. П. АНОСОВ. «Горный журнал», W4I г., т. 1 Слава о булатной стали ходит по свету более двух тысячелетий. Лучшие булатные клинки настолько хорошо закалены, что перерубают железные гвозди и в то же время сгибаются в дугу — идеальное сочетание твердости и упругости. Считается, что секрет булата утрачен еще в XIV веке, после грабительских походов Тамерлана. Однако в Индии, на родине булата, его производство окончательно исчезло лишь после нашествия европейцев, в XVIII веке. Впрочем, этому способствовал не только упадок национальных ремесел, но также появление промышленных способов литья, совершенствование огнестрельного оружия и прочие следствия технического прогресса. Но все эти .новшества нисколько не умалили былого величия булата, и в Европе то и дело пытались восстановить утраченный секрет. Попытки эти продолжаются до сих пор. СОРОК СТУПЕНЕЙ Прямое назначение булата — изготовление клинков, и первейшее его достоинство — возможность заточить лезвие до небывалой остроты и сохранить эту остроту надолго. Обычно когда испытывали булатный клинок, то перерубали подброшенный в воздух волос — и не жесткий вроде конского, а тонкорунную шерстинку. У клинков из обычной стали чрезмерно заостренное лезвие выкрашивается уже при заточке. Тончайшее острие булатного клинка сохраняется и после того, как он побывал «в деле». Для этого требуются одновременно твердость, вязкость и упругость. И обычный стальной клинок можно закалить до твердости булата, но он будет хрупким как стекло и разлетится в куски при первом же ударе. Приходится делать клинки помягче, более вязкие. А булат и при максимальной твердости сохраняет вязкость отпущенной стали. Драгоценные булатные клинки везли по караванным дорогам свернутыми в кольцо, надевая стальное кольцо вместо пояса. Пропутешествовав таким образом, клинок сохранял исходную прямолинейность. Однако в далекие страны — в Японию, Китай, Египет — караваны доставляли не готовые клинки, а вутц — плитки индийской булатной стали. Только под рукой опытного мастера эти плитки становились настоящим булатом. У булатной стали есть характерное отличие: она узорчатая. Ее своеобразный волнистый узор проявляется при полировке или при легком травлении. Именно по узору и определяли сорта булатных клинков. Узор бывает полосатым — из прямых продольных полос; струйчатым — из прямых и изогнутых линий; волнистым, сетчатым — с отдельными прядями волнистых линий, направленных поперек клинка; наконец, коленчатым — тоже с прядями, но в виде поперечных поясков, непрерывно повторяющихся по всей длине клинка. Ширина пряди и ее прогиб колеблются весьма существенно: крупный узор достигает 10—12 мм, самый мелкий не превышает 1—2 мм. Не только по размеру и форме различали узоры, но и по цвету. Узор всегда светлее фона, или, как говорят, грунта. Грунт может быть серым, темно- бурым, черным, с красноватым или золотистым отливом либо без него, а узор — белым или светло-серым, блестящим или матовым. Таким образом, существует множество комбинаций и соответственно множество сортов булата. Хотя строгой классификации нет и названия сортов (обычно персидские) условны, специалисты различают три группы в соответствии с узором. К низшим сортам принадлежат сирийские (шам), египетские и турецкие (нейрис, баяз) булаты; у них мелкий полосатый или струйчатый узор, серый или бурый грунт. Средний сорт — персидский и индийский булаты (гынды) со средним и крупным волнистым узором, бурым и черным грунтом. Высшие сорта — персидский и индийский булаты (хоросан, табан) с крупным сетчатым и коленчатым узором,- грунт у них тем- 59
ный, с отливом. Лучший из лучших — кара-табан, то есть в переводе с персидского — черный блестящий, под названием кирк нардубан — «сорок ступеней». Клинок у него темно-бурый, почти черный, с золотистым отливом, а узор — белый коленчатый. И вдоль клинка длиною несколько меньше метра действительно размещено около 40 фрагментов-колен с поперечными прядями. А еще о качестве судили по звону клинка: от легкого удара хороший булатный клинок издает чистый и долгий звук. Чем выше и чище звон, тем лучше — и, естественно, дороже — клинок. В давнее время покупатели и торговцы, а теперь специалисты и коллекционеры определяют качество клинка все тем же способом, напоминающим некий ритуал: сначала подолгу изучают узор, затем, щелкнув по клинку, слушают звук и лишь в последнюю очередь, если клинок заточен, пробуют рубку волоса или тонкой ткани. Впрочем, последнее испытание требует навыка, и далеко не каждый наш современник может проверить клинок таким образом... ДАМАССКАЯ СТАЛЬ — ПОДДЕЛЬНЫЙ БУЛАТ Старые мастера считали, что чисто внешние признаки — узор, цвет и звон — вполне определяют качество булата. Ни химического анализа, ни измерений прочности, ни анализа структуры металла тогда, разумеется, не было, и никто не мог бы объяснить, почему тем или иным свойствам соответствует определенная форма узора. А если так, то можно было выдать за булатный и какой-нибудь другой клинок, лишь бы он имитировал внешние признаки. Чем выше ценился настоящий булат, тем больше появлялось подделок. Центрами поддельного булата, так называемой дамасской стали, долгое время были Сирия и Египет; оттуда клинки вывозили в страны Средиземноморья и еще дальше, в центральную и северную Европу. В наше время дамасскую сталь называют сварочным булатом. Если настоящий булат — это литая сталь, и клинок изготовляли из цельного куска, полученного плавкой, то сварочный булат делали из полос или прутков, сложенных вместе: стопку полос нагревали, а затем проковывали, и полосы сваривались между собой. Когда полосы были из стали разного состава, то при травлении на клинке проявлялся узор. После Багдадский философ Ал-Кинди писал, что русы хорошо знали восточный булат (фаранд), но не применяли его: на морозе он Становился хрупким. Русский сварочный булат — харалуг делали из полос мягкой и твердой Стали (а); известны были и дамаскированные узорчатые клинки с наварным лезвием из твердой стали (б и в) многократной перековки линии причудливо изгибались и получался узор, сходный с булатным. Однако наметанным глазом сварочный булат узнать нетрудно — рисунок в соседних фрагментах повторяется, как на обоях, а линии узора короче и постоянны по толщине. Впрочем, надо воздать должное и дамасской стали: она очень хороша, и ее выделка тоже требовала искусства. Трудно сварить полосы разнородной стали в один цельный кусок: надо очень точно выдерживать температуру ковки, использовать особые флюсы, ковать с определенной силой. Трудно получить и волнистый узор, не забывая при этом о главной цели — чтобы клинок был твердым, гибким и острым. Производство дамасской стали стало самостоятельным промыслом со своими секретами и традициями, а способ, позволяющий получить узор ковкой и кузнечной сваркой, сейчас зовут демаскирован ием. По мере того как производство настоящего булата приходило в упадок, его место занимала дамасская сталь. Во всяком случае, в Западной Европе до XV века не знали о существовании другого булата, кроме сварочного. В то время возникали новые центры выделки металлов, и одним из них стал Толедо: испанские оружейники заимствова- 60
и» к. J Когда полосу ковали с помощью кузнечной пережимки, то структура металла прорабатывалась наилучшим образом; при этом получался коленчатый узор ли секреты дамасской стали у арабов, живших на Пиренейском полуострове. Делали в Толедо и клинки из литой стали, на которой при травлении проявлялся слабый узор. Так как клинки были очень хороши, то настоящий булат, который стали изредка привозить из Индии, не был должным образом оценен в Европе. А потом его производство вовсе угасло... Мастера подделок развернулись вовсю. В XVI—XVIII веках литую сталь делали во многих странах, и любой клинок из приличной стали можно было выдать за булатный, стоило лишь навести узоры. Особенно преуспевали мастеровые из немецкого городка Клингенталя: они наводили узор на клинки кистью и резцом и протравливали рисунок на полированной стали. А иногда узор просто гравировали. Но подделки подделками, а бурно развивавшаяся промышленность требовала все больше стали все лучшего качества. Вот тогда и вспомнили о настоящем булате. «ДОРОГОВИЗНА СОДЕЛЫВАЕТ СЕЙ СПОСОБ НЕДОСТАТОЧНЫМ...» Первые исследования булата носили, пожалуй, рекламный характер: англичане, чья сталь считалась (кстати, заслуженно) лучшей, решили доказать, что она ни в чем не уступает булату. Но для этого нужно было узнать, что есть булат. В начале прошлого века образцы настоящего индийского вутца передали в Лондонское Королевское общество, где ими занялся молодой, но уже известный ученому миру Майкл Фара- дей. Содержание углерода в булатной стали оказалось очень высоким — 1,3—1,7%, а в отдельных образцах и до 2%, что соответствует уже не стали, а чугуну. Нашли в булате также примесь алюминия. Затем выплавили образцы алюминированной стали, и на ней действительно оказались узоры! Задачу посчитали решенной. Однако вскоре выяснилось, что сталь с алюминием, так же как и сталь с добавками серебра, золота и платины, напоминает булатную сталь только узором на поверхности. Что же до прочности, твердости и гибкости — увы... Мало того, французские металлурги, повторившие эти опыты, пришли к выводу, что сталь со столь высоким содержанием углерода вообще нельзя ковать. Состав стал известен, зато появилась загадка технологии. Лишь Павлу Петровичу Аносову удалось частично решить ее. Об этом говорилось немало, в том числе и в «Химии и жизни» (например, в № 11 за 1966 г.), но, пожалуй, в излишне оптимистических тонах, так что у читателя могло сложиться впечатление, будто еще в прошлом веке все проблемы булата были решены. Горный инженер, начальник Злато- устовских заводов генерал-майор П. П. Аносов заложил основы русской металлургической и металловедческой науки. Булатом он начал заниматься в 1В2В г. по поручению Горного ведомства, и работа эта продолжалась девять лет. После огромного числа опытов были получены, наконец, образцы булатных клинков. Вначале Аносов повторил опыты Фарадея и подтвердил его результаты: примеси алюминия, платины и некоторых других металлов дают узорчатую сталь, но не булат. Установив, что свойства стали зависят от содержания и способа введения углерода, Аносов перепробовал десятки добавок, содержащих углерод, включая редкие сорта дерева и слоновую кость. И наконец был получен настоящий булат-хоросан с сетчатым узором на темно-коричневом, с красноватым отливом, грунте. А получился он при сплавлении мягкого железа с графитом в закрытом тигле после длительной выдержки. Слиток охлаждали вместе с печью, отжигали и ковали при низкой (В50—650°С) температуре, закаливали в горячем сале и отпускали в горне по цвету — от синего на обухе C00°С) до желтого на лезвии B30°С). 61
Образцы булатного узора. Сверху вниз: полосатый турецкий булат «баяз истамбул» (белый стамбульский); сетчатый булат; персидский сетчатый булат «амели табан» (лучший блестящий); коленчатый персидский булат «кирк нардубаи» (сорок ступеней). Кажется, просто? Однако плавка за плавкой не приносила желаемого результата, и только в некоторых опытах, будто случайно, булат получался... П. П. Аносову удалось узнать многое. Например, он обнаружил, что булат не получится, если: сталь разлить в изложницы; ковать слишком быстро или слишком медленно; температура плавления слишком высока; объем слитка слишком велик... И еще много разных «если». Но как и почему булат все же получается, Аносов мог только предположить (хотя почти все его догадки оказались верными). «Дороговизна со- делывает сей способ недостаточным для введения в большом виде,— писал Аносов.— Но он знакомит и со способом древних, и с причиной драгоценности совершенных азиатских булатов, ибо древние скорее могли попасть на способ простой, нежели сложный». Итак, булат есть порождение древней металлургии, имевшей дело с очень чистыми и богатыми окисными рудами, которые восстанавливались при температурах до 1400°С (ниже точки плавления железа — при ручном дутье, мехами, более высокую температуру получить трудно). Плавку вели в малых печах и тиглях и ковали не очень горячий металл довольно медленно. Металлургия пошла другим путем, увеличивая выпуск стали и интенсифицируя труд. Проще и дешевле сделать тысячу зубил из обычного металла, чем одно из булата. Вслед за П. П. Аносовым булатом занимались Д. К. Чернов, Н. И. Беляев, А. Л. Бабошин и другие. Из их работ следовал вывод, что промышленными способами получить булат невозможно. Наконец, уже после революции в Днепропетровском горном институте профессор А. П. Виноградов подробно исследовал историю и технологию булатной стали. Он установил, что узорчатую сталь типа булата можно приготовить плавкой с неполным расплавлением шихты, при пониженной температуре, что цвет грунта и узора зависят от состава шихты, а узор приобретает свою окончательную форму при многократной ковке. В отделе оружия Государственного Исторического музея хранится авторское свидетельство за' № 116334 от 18 февраля 1955 г.: «Способ изготовле-
ния слитков булатной стали», а рядом на стенде — кортик и полированные плитки с причудливым узором, изготовленные изобретателями И. Н. Голиковым, П. В. Васильевым и др. Означает ли это, что о булате известно все? Увы. Даже сейчас, когда металлами занимается не одна, а по меньшей мере пять наук, можно определить лишь приблизительно, что же такое булат. ЧТО ТАКОЕ БУЛАТ! Вопрос можно поставить иначе: почему внешние признаки булата определяют его свойства? Нам уже известно, что булат — это углеродистая сталь, очень твердая и вместе с тем вязкая, с высоким содержанием углерода — настолько высоким, что булат ближе к чугуну, чем к стали. А чугун плавится при более низкой температуре, чем железо. Но ковать обычный чугун нельзя, он хрупкий и рассыпается под молотом... Разгадка в том, что булат неоднороден по составу: слои с высоким содержанием углерода чередуются со слоями, бедными углеродом и потому более пластичными. При ковке пластичные слои деформируются, а образующиеся в хрупких зонах разрывы и микротрещины тут же завариваются под давлением окружающего металла. Такой слоистой стали присущи и высокая твердость (так как углерода в среднем много), и вязкость. Булатный же узор — это чередующиеся слои или волокна стали с различным химическим составом. Слоистая структура возникает уже при плавке. П. П. Аносов изготовил булат, составив шихту из мягкого железа и графита. Железо насыщалось углеродом с поверхности и, превращаясь в чугун, плавилось, тогда как ненасыщенное железо внутри оставалось твердым. Но потом оно постепенно растворялось в чугуне, и плавку необходимо было закончить, прежде чем состав жидкого металла выровняется. Аносов брал мелкие куски железа — обломки подков, гвозди, проволоку. В упомянутом выше изобретении рекомендуется добавлять в расплавленный чугун железные или стальные опилки, то есть еще более дисперсные частицы. Каждая частица железа состоит из зерен, а зерна сложены словно мозаика из блоков. В пределах блока кристаллическая решетка почти идеальна, но сами блоки разориентированы на небольшие углы. Можно предположить, что в недогретом расплаве частицы распадаются именно до устойчивых бло- Деталь индийского булатного клинка из собрания Государственного Эрмитажа. Узор образован прядями линий, меняющими изгиб и ширину ков, а они сращиваются при кристаллизации в ассоциации, подобные полимерным цепочкам. Если скорость охлаждения невелика, то возможно образование длинных цепочек — в виде волокон или пространственных сеток. Когда расплав застывает, неоднородная по химическому составу узорчатая структура сохраняется. Чтобы сохранить ее и при ковке, слиток нагревают лишь до минимально необходимой температуры и куют не слишком быстро — иначе металл разогреется и узор может исчезнуть. Впрочем, и слишком медленная ковка нехороша: металл успевает остыть, и его приходится многократно нагревать, что, конечно же, ухудшает качество узора. Острота и стойкость стального острия зависит от того, насколько мелки зерна основной твердой фазы стали — цементита. У мелкого зерна — большая поверхность и, следовательно, энергия связи с основой выше. Сталь для резцов, например, подвергают специальной ковке, чтобы измельчить зерно, и обязательно проверяют величину зерен цементита. У булатной стали чрезвычайно мелкое зерно. Оно мелкое уже в слитке, поскольку в шихте почти нет примесей. А при многократной ковке зерно еще более размельчается. Низкая температура ковки и закалки не дает развиться рекристаллизации, поэтому зерно сохраняется и в изделии. Во время ковки волокна в стали изгибаются и перемешиваются, образуя причудливый узор; чем больше перепутаны слои, тем выше вязкость — свойство, приобретаемое уже при закалке. Форма булатного узора свидетельствует как раз о степени проковки, то есть о том, насколько перемешаны волокна и измельчены зерна. Иными словами, узор — прямой показатель качества. 63
Сварочный булат с коленчатым узором. Он выкован из стальных проволок разного химического состава, сплетенных в жгуты Лучшая проковка — у коленчатого булата. В полосу стали раз за разом вдавливают так называемую кузнечную пережимку, которая оставляет поперечные вмятины. Расстояние между вмятинами в 2—2,5 см соответствует узору «сорок ступеней». Напротив, простой полосатый узор на низкосортном булате говорит о простейшей перековке слитка в полосу, без каких-то особых операций, улучшающих структуру. Ну а чистый и долгий звон булатного клинка? Он говорит о сплошности структуры, о том, что нет трещин и разрывов. При грубой структуре слитка, когда разница в составе соседних слоев слишком велика, металл расслаивается. Тогда звон получается низким и дребезжащим, а звук быстро гасится при переходе через границы слоев. Итак, форма узора свидетельствует о том, насколько хорошо клинок прокован, цвет — о химическом составе и способе плавки, а звон — о монолитности стали. К сожалению, пока не удается подвергнуть булат тщательному металловедческому анализу: изучить микроструктуру различных зон, измерить внутренние напряжения, определить фазовый состав. И дело вовсе не в том, что нет подходящих приборов или нет желающих провести исследование. Просто до сих пор не удалось еще найти владельца булатного клинка, который согласился бы пожертвовать своим сокровищем ради науки. А такой клинок действительно сокровище: далеко не в каждом приличном музее можно найти настоящее булатное оружие. В Москве, например, такого музея вроде бы нет... Закончим статью извлечениями из старинных трактатов. В трактате Ал-Кинди, багдадского Деталь клинча из дамасской стали. Узор состоит из четких линий постоянной толщины, которые образуют повторяющиеся фрагменты. философа IX века, предлагается такой способ: в каждый тигель класть 5 рате- лей (ратель — около 450 г) лошадиных подков и гвоздей из нормохана (мягкая сталь, железо) и по десять дирхемов (дирхем — примерно 3 г) жженой меди, золотистого марказита (железный ^ колчедан) и мягкой магнезии. Тигель замазать, поставить в печь с углем и раздувать, пока содержимое не расплавится. Приготовить приправу из розового дерева, корок граната и жемчужных раковин поровну и насыпать в тигель — 40 дирхем. Раздуть огонь «самым безжалостным образом» в течение часа, затем оставить печь, пока она не остынет, и слиток извлечь из тигля. А вот цитата из Бируни (XI век): «Другой сорт получается, когда в тигле ша- буркан (твердая углеродистая сталь) и дус (чугун) плавятся неодинаково и между ними не происходит совершенного смешения. Отдельные частицы их располагаются вперемежку, но каждая ясно видна по особому оттенку. Называется фаранд. В мечах, которые их соединяют, высоко ценится». Кстати, фаранд по-персидски — шелковая ткань. Похоже, что исследователи шли по верному пути. Первый способ, можно сказать, по Аносову — плавка железа с углеродом и известковыми флюсами; второй, где сталь сплавляют с чугуном,— словно в авторском свидетельстве на способ изготовления булатных слитков... Похоже, что как раз об этом случае древние мудрецы говорили: «То, что есть, уже было». 64 W
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК ЧТО НОВОГО В МИРЕ Следы невиданных веществ... До недавнего времени химики проявляли к звездам умеренный интерес: изучать изучали, но как-то без особого рвения. И в самом деле, обозримый космос не слишком распалял воображение земного специалиста: очень уж знакомыми оказывались вещества, обнаруженные радиоастрономами в составе звезд и газопылевых облаков. Все те же водород, гелий, вода, аммиак, формальдегид, метиловый и этиловый спирты, окись углерода... Список найденных молекул перевалил за полсотни, но где же космическая экзотика? Будет и экзотика. Точнее — уже есть. Как сообщил журнал «Scientific American» A979, № 6), кос- мохимики зарегистрировали микроволновые спектры неких странных молекул, в которых атомы углерода соединены в необычные, по земным представлениям, цепи. Некоторые вещества, судя по всему, должны быть настолько неустойчивыми и реакционноспособными, что неясно даже, как их синтезировать в лаборатории. Поэтому, чтобы представить их строение и свойства, пришлось тщательно анализировать спектры. Вот, к примеру, семейство радикалов, в которых несколько углеродных атомов образуют цепочку, соединенную с единственным атомом водорода или азота. В оболочке звезды IRC + + 10216 — холодного красного гиганта с температурой поверхности ниже 330°С — найдены радикалы циано- этинил (C3N) и бутадиинил (С4Н). Их теоретически предсказанные структурные формулы выглядят так:-'С=С— —C=N и -С=С—С=С—Н. Однако свободные радикалы — это все же не молекулы. Что ж, есть и молекулы: цианополиины. Их целая серия. На Земле цианополиины не обнаружены, хотя все они родственники вполне земной синильной кислоте. Два из них — цианобутадиин НС 5 N и циа- Следы невиданных веществ... На заключительное этапе Путеводитель по клубу. 1974—1980 ногексатриин HC7N — удалось в конце концов синтезировать в лаборатории, и это позволило подробно изучить свойства цианололии- нов. Более того, теоретики предсказали спектр следующего члена ряда — циано- октатетраина HCPN. По этому опознавательному знаку HCpN вскоре и нашли в так называемом Облаке Хейле- са 2, всего в нескольких сотнях световых лет от нашей Солнечной системы. Цианооктатетраикг — самая тяжелая из известных сейчас космических молекул. Как полагают, она представляет собой цепочку из девяти углеродных атомов — этакую жесткую «палочку», к одному концу которой привешен атом водорода, а к другому — азота: Н—С=С—С=С—С= =С—С=С—C=N. Синтезировать это вещество пока не удалось. Поиски космических молекул выявили любопытную закономерность: всякий раз, когда цепочка циано- полиина удлиняется на два атома углерода, новая молекула встречается вчетверо реже предыдущей. А значит, ее намного труднее Клуб Юный химик 3 Химия и жизнь № 5 65
обнаружить. Нынешними и с уже открытыми мо- обнаружены инструментами вряд ли можно зарегистрировать в космическом просторе спектры молекул HCj (N и лекулами. Непонятно, например, как в межзвездных облаках получаются такие длинные цепи. Или еще: HC,3N. Но пока хватит дел в космосе до сих пор не замкнутые углеродные циклы, а на Земле их просто изобилие. Видимо, на то она и Земля, а не IRC + 10216... П. ИВАНОВ ЗАДАЧИ На заключительном этапе Опыт вступительных экзаменов показывает, что больше всего трудностей доставляет абитуриентам не теория, а ее применение к решению задач и упражнений. Поэтому сейчас, на заключительном этапе подготовки к экзаменам, надо бы уделить задачам особое внимание. Надеемся, что эта подборка поможет вам закрепить навыки. 1. Раствор гидроксида натрия A30 г) полностью нейтрализовали, постепенно влив раствор серной кислоты A00 г). После охлаждения ниже 32° С весь раствор закристаллизовался. При прокаливании 1,61 г кристаллического вещества получили 0,71 г твердого остатка. Определите процентные концентрации исходных растворов. 2. Смесь этана, пропилена и ацетилена имеет плотность по водороду 17,5. При нормальных условиях 224 мл смеси обесцвечивают 20 мл 5%-ного раствора брома в четыреххлористом углероде (плотность раствора 1f6 г/мл). Определите состав смеси в объемных процентах. 3. Смешали 10 мл газообразного углеводорода с избытком F0 мл) кислорода и взорвали смесь в эвдиометре. Когда водяной пар сконденсировался, газообразный остаток занял объем 45 мл, а после обработки щелочью объем уменьшился до 5 мл. Объемы измеряли при одинаковых условиях. Установите структурную формулу углеводорода, если известно, что при пропускании его через аммиачный раствор окиси серебра выпадает осадок. 4. С повышением температуры равновесие в газовой фазе достаточно быстро смещается в сторону прямой реакции, а с повышением давления — в сторону обратной реакции. Изменяется ли плотность газовой смеси по водороду при таких смещениях равновесия? Сравните температурные коэффициенты скоростей прямой и обратной реакций. Приведите пример такой системы. Решения задач — на стр. 68 Путеводитель по клубу. 1974—1980 Уже шесть лет прошло с того времени, когда Клуб Юный химик напечатал краткий путеводитель, в который вошли опыты и задачи, помещенные в клубе A974, № 3 и 4). За эти годы одни наши читатели выросли, другие подросли, а третьи как раз доросли до то- 66 го, чтобы именоваться юными химиками... Перед вами — новый путеводитель, как бы продолжение старого, но в несколько расширенном виде. В него включены не только опыты и задачи, но практически все материалы, которые могут вам пригодиться,— для подготовки к экзаменам (в этом номере), для экспериментирования (большей частью в следующем номере), просто для расширения кругозора (и *десь. и там). К" " ■■ к'и-
ЗАДАЧИ 1974 Задача, родившаяся из эксперимента (о проверке числа Авогадро). Л» 5, с 119, 123. И снова — конкурсные задачи (для посту мающих в МХТИ). № 6, с. 85 86. Накануне экзаменов (конкурсные задачи МИТХТ).- № 7, с. 85 87. В растворе смесь солей. Л*.- У, с. 98, ПЮ 101- Выведем химическую формулу.. № К), с. 103. 106 107. Задачи по разным поводам. Л1» 12. с. 81, 85. 1975 Задачи на кристаллогидраты № 1, с. 92, 96 97. Одно вещество в избытке. № 2, с. 94, 98 99. Кому он нужен, *тот химический эквивалент...- № 4, с. 104 106. Готовьтесь к международной! .№ 5. е. 98 100. Задумано интересно, решено неточно. № 5, с. 105. Растворение и растворимость. .№• 6, с. 89, 90-91. Секрет формул (о молекулярных формулах органических нещес-тн). JV» 9. с. 72, 76 77. Задача начинается с ответа (о производстве серной кислоты). № 10. с. 107. 109 ПО. Торопись медленно! (о скорости реакций). № 11, с. 95. 98 99. Опять о кинетических уравнен мяч № 12. с. 98, 103. ■ 1976 Чуть сложнее, чем требуется... (задачи повышенной трудности). Л« 2, с. 107 109. Разговор с победителем. Задачи с международной олимпиады. .V? .1. с. 106 109 Внимание: кислые соли. Л» 4, с. 102, 104 105. Данных меньше, результат тот же. ,V_» 5. с. 92. 94 95. Что скрывается за буквами? (задачи на определение элементов). № 9, с. 54, 58 59. Состав весовой. объемный, а томный. № 10. с. 94, 98 99. Введите метку! (о радиоактивных изотопах) № II, с 101, 104 105. Была кислородная, стала углеродная... (о единицах атомных масс) № 12. с. 98, 100 101. 1977 «Очень многие истины» (задачи с приме неннем математики). № 1. с. 91 92. 94 95. Ионы в равновесии. № 3. с. 70. 72 73. Без посторонней помощи (о качественном * анализе).—№ 4. с. 73. 75-77. Тренировка с полной нагрузкой (задачи всесоюзной олимпиады). № 5, е. 73. 76- 77. С помощью математики. № 9. с 90 91, 94 95. Как же это сделать?, (синтез из заданных веществ). N» 12. с. 103. 106 107. ' 1978 Экзамены не за горами... № 5. с. 76. 79. В реакции участвуют I а *ы. Л. 6, с. 74. 76 77 1979 Химические теоремы (о формулах углеводородов). ЛГу 1. с. 73. 75 Сложные и очень сложные (олнмппадные задачи). М» 2. е. 72 73. Международная химическая. Лен и игра л. ,V> 1*1. с. 72—73. 76- 77. 1980 По закону Авогадро... № 1, с. 62 63. 66 67. О времени ко времени (о степени диссоциации и гидролиза) .\» 2. с 63. 65. РАССЛЕДОВАНИЯ 1975 Что за странные кристаллы! (о солях ванадия). № I, с. 91 92. 96. Не нарушается ли закон? (о законе сохра нения массы). Afe 3. с. 73 74. 79. Почему ушли студенты? (о реакции соли аммония со щелочью). Л1Ь 7, с. 97. 101 1976 Ошибки, допущенные в прошлом веке. № I. с. 106 107, 109 ПО. Когда под рукой нет справочника. Ли 1. с. ПО, 111. Азотная кислота и коровы (о реакциях азотной кислоты). JM» 5, с. 88 90. Разберемся с тирозином. № II, с. 98 101. 1977 Все дело в электронах (об окраске ионов). № 5. с. 72 73. Электроны или ноны? ль 12. с. 101 ЮЗ. 1978 Как я открыл жидкий иод. Л» 1, с. 106 108. 111. Если диссоциация обратимая... \« 1. с. ПО 111. Закон верен, однако... (об идеальных и ре альпых газах). Л*? 3. с. 72 73. Исключения из правил (о химических парадоксах). № 12. с. 84 86. Как быть с законом? (о законе действующих масс). № 12, с. 87. 89. 1979 Что же там происходит? (о цветных реакциях). „Че 3. с. 57 58. Реагируют ли кислоты с кислотами? № 12. с. 94 95. 1980 Система СИ и химические понятия. Л*? 1, с. 63 -64. И снова медный купорос. № 3. с. 74 75. ХИМИЧЕСКИЕ ПРОФЕССИИ 1976 «Холодная» профессия. № 4, с. 99 101. Вниманию юных химиков! (о заочной школе при ЛТИ). № 9. с. 58. 1977 Чистота залог успеха (о полупроводниковых материалах). №> 4. с. 72 73. 1979 На Земле и вне Земли (о космической технологии).— № 5, с. 65- 66. ЧТО НОВОГО В МИРЕ. ЭКА НЕВИДАЛЬ... 1974 На зеркальной поверхности. №> 4, с. 110. Жидкие лампы. Л» 4. с. 111. Дом на Петербургской стороне (о первом здании Академии наук). Л«_> 5, с. ПО 117. Глаз как алмаз (о кристаллическом глазе). № 6, с. 87. Как растворить нер.а створ им ос. Лу 7, е. 87 Третий глаз перелетной птицы? Ai? 8. с. 81 Отчего согнулась губка? (о подводных течениях). № 10. с. 101. Течет река под городом. N» П. с. 100 101. Фрукты очищают воздух". Л» 12. е. 84. l nyb Юны» химк 67
1975 Следы невиданных частиц (об имитации треков). № I. с. 90 91. Растения под током. № 2, с. 98. Марсианские наводнения. № 4, с. 103. Полосы и кольца (о Съемке через фотоувеличитель). № 5, с 101. И на Юпитере есть вода! № 8, с. 80. Ах, картошка, загляденье! (о картофеле на подоконнике) № 10, с. 111. 1976 С высоты положения (о контроле чистоты воздуха). № I, с. 108 109. Заоблачная жизнь. № 2, с. 107 108. Капустный индикатор.- № 5, с. 92 '93. Секрет смертельной ловушки (об асфальтовых озерах). № 8. с. 72-74. Фото галактики не выходя из квархиры. № 10. с. 97 98. 1977 Поваленная соль. № I, с. 93-94. Фотоснимок на магнитной ленте. - № 2, с. 101. Щука толщиной в микроны (о срезах тканн для исследований).— № 2, с 102 103. Кристаллы на скорую руку. № 5, с. 74 75. 1978 Карета "шарлатана.— № 2, с. 92. Водородные маневры (о получении водорода). № 6, с. 72 73. Позолота. № 9. с. 101 103. 1979 Пилюли вежливости (о полипептидах мозга). Лу 6, с. 56 57. Волга впадает в Каспийское море... (о новом способе получения энергии). № 8, с. 64. ПЕРВОЕ ПИСЬМО. СВОИМИ ГЛАЗАМИ. ДЕТСКИЕ ВОПРОСЫ 1975 Пламя получается ровным. № 3, с. 76. Бесхитростная «змея» (о «фараоновой змее»). № 9, с. 73. Луна большая и маленькая (об оптических иллюзиях).— >fe 9, с. 74 75. Отчего гудит пламя? № 10, с. 104- 106. Обычные волшебные картинки (о книжках раскрасках). - № 10, с. 107 108. Почему красный свет? (о чувствительности фотобумаги). № II. с. 93 94. 1976 О хитрости бесхитростной «змеи» № 3, с. 87 -88. Сильная или слабая? - № 4, с. 101. Иод из морской капусты. № 5, с. 93 -94. Как порозовела «Снежная принцесса» (о диметилсульфоксиде). № б, с 70- 72. Сырье для «вулкана» (о бихромате аммо ния). № 7, с. 85. 1977 Что можно сделать с медным купоросом? № 8. с. 92- 93. 1978 Цветы из кристаллов № 3. с. 68—69. Микрофотография без микроскопа. ,№ 3. с. 69 72. Темное место (о реакциях иода). ЛЯ> 4, с. 75 Превращения вольфрамовой нити. J\f<> 6. с. 73 74. Спираль в чашке.- № 8, с. 110. Отпечатки на стекле. 10, с. 106 107. Если электроды медные... № 10, с. ПО. Отчего растворилась медь? - № 10. с. III. 1979 Желтое - красное (о термочувствительных красках). № 4, с. 71 73. Оловянная чума. № 7, с. 69- 70. Жидкие пружины..- № 10, с. 71 73. Кто кого перетянет? (о магнитных свойствах железа). ' № 12, с. 92 94. 1980 Капля на паровой подушке. № I. с. 65. Каучук из листьев фикуса. '№ 2, с. 63—64 Окончание следует Решения задач (см. стр. 66) 1. Так как щелочь полностью нейтрализована серной кислотой, то после реакции в системе находятся лишь средняя соль и вода. После охлаждения вся вода связывается в кристаллогидрат, масса которого 130+100 = 230 г. При прокаливании кристаллогидрата улетучивается только гидратная вода (Na2S04 — термически устойчивое соединение). 1f61 г 0,71 кристаллогидрата содержат молей Na2S04, а 230 г — х молей Na2S04. Отсюда 230 • 0,71 х = - -—- — = 0,715 молей Na2S04. По уравнению реакции определим количества реагирующих веществ (в молях): H2S04 + 2NaOH = Na2S04 + 2Н2С 0,715 2- 0,715 0,715 В исходных растворах было 0,715 • 9В = = 70 г H2S04 и 2-0,715-40=57,2 г NaOH. Концентрация веществ: 70% H2S04 и 5^з^ = 44-/0 NaOH. 2. Общее количество молей этана,пропилена и ацетилена равно 0,224:22,4 = = 0,01, а вступившего в реакцию бро- 20-1,6 -0,05 160 = -0,01. Обозначил число молей этана в 224 мл смеси через х, пропилена — через у; на долю ацетилена остается @,01—х—у) молей. Среднюю молекулярную массу смеси найдем из плотности по водороду: 17,5 • 2 = 35. В общем случае ее можно выразить через молекулярные массы (М) компонентов и их объемные части (га) формулой: Мср = «, - A^+cij, - М2 + ... + ал • Мл. Объемные части компонентов равны мольным долям, поэтому J 0x_ j42y 0,01 + ^01 гбсо^-х-у) ^ o,oi JJ u' 68 Клуб Юный химик
Чтобы составить второе алгебраическое уравнение, вспомним о реакции газов с раствором брома. Этан в этой реакции не участвует; пропилен и бром взаимодействуют в равных мольных количествах (по у молей): СзНе + Вг2=СзНбВг2. Ацетилен и бром взаимодействуют в мольном отношении один к двум: С2Н2 + 2Вг2 = С2Н2Вг4, то есть на @,01—х—у) моля ацетилена приходится 2@,01—х—у) молей брома. Таким образом, у + 2@,01— х—у) = 0,01 (II). Решение системы уравнений (I) и (II): х=2,5 ■ 10~3, у = 5 ■ 10~3. Содержание газов (в объемных процентах): 2.5 -Ю-3 _L_ 100% =25% C2Hb; 0>01 ' Ю0% =50% C3Hb; 25% С2Н2. 3. Горение углеводородов — практически необратимый процесс. Значит, углеводород, взятый в недостатке, прореагировал полностью, а кислород — частично. Вот уравнение процесса в общем виде: С„Ну + (* + -f) 02 = хС02 + ^-Н20. После конденсации водяного пара газообразный остаток содержит диоксид углерода и непрореагировавший кислород (общий объем 45 мл). Диоксид углерода поглощается щелочью и остается 5 мл кислорода. Таким образом, прореагировало 10 мл СхНу и 60—5 = = 55 мл 02, при этом образовалось 40 мл С02. Объемное отношение газов в реакции, выраженное через наименьшие целые числа, равно 2:11:8. Поскольку объемы газов относятся как коэффициенты в уравнении реакции, можем сразу расставить три коэффициента: 2С...Н... + 1102=8С02 + ...Н20. Уравнивая углерод, кислород и затем водород, получим: 2С4Н6 + 1102==8С02 + 620. Молекулярную формулу можно вывести по известным объемным отношениям и по-другому. Выпишем объемы газов из экспериментальных данных и из уравнения в общем виде: скну о2 со2 2 11 8 2 2(х + у/4) 2х и приравняем идентичные коэффициенты: 2х=8, х = 4; 2D + у/4) = 11, у=6. Из всех изомеров с молекулярной формулой С4Н6 нас интересует лишь один — тот, который дает осадок, проходя через аммиачный раствор окиси серебра. Такой способностью обладают только углеводороды с общей формулой R—С=С—Н, содержащие подвижный атом водорода. Легко убедиться, что этому условию отвечает всего один изомер Н—С=С—СН2—СН3; с окисью серебра он взаимодействует подобно ацетилену: Ад20 + 2Н—С=С—С2Н5-^ ->и2Ад—С=С—С2Н5J+ Н20. 4. Согласно принципу Ле Шателье, с повышением температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, а с повышением давления — в сторону реакции, в ходе которой число молекул газообразных веществ уменьшается. Средняя молекулярная масса равновесной газовой смеси равна отношению общей массы газа (в углеродных еди-, ницах) к общему количеству молекул: Mcp = nri/N. С повышением давления Мср увеличивается, поскольку при постоянной массе число молекул газов уменьшается. А когда растет температура, то Мср становится меньше, так как при постоянной массе число молекул в равновесной газовой смеси увеличивается. Плотность смеси по водороду изменяется пропорционально средней молекулярной массе. Температурный коэффициент скорости реакцииУ показывает, во сколько раз увеличивается скорость при повышении температуры на 10 градусов. Пусть при температуре t| установилось химическое равновесие, то есть скорости прямой ( vj) и обратной ( v2) реакций равны. После быстрого повышения температуры от t] до t2 (предполагается, что за короткое время равновесие практически не смещается) скорости изменятся: v{=V| -V , 10 ; v2 = v2- Y2 1° . Равновесие смещается в направлении той реакции, скорость которой больше в первый момент после достижения температуры t2. В нашем случае равновесие смещается в направлении прямой реакции (концентрации исходных веществ уменьшаются, а концентрации продуктов увеличиваются). Так как vj> v2, то Y] >Y2- Значит, скорость эндотермической реакции в большей степени зависит от температуры, чем скорость обратной ей экзотермической реакции. В заключение — простой пример равновесия в газовой фазе, отвечающего условию задачи: N204^;2N02—Q. В. В. СТЕЦИК Клуб Юный химии 69
^ ♦'i %» -t >* / .» <A~-7i V 4s< 3S K* n., fc* ws / h 4 J 1
Зе. .ля и ->б"'тл- ли Не бойтесь, это лев Нина и Лев БЕРБЕРОВЫ Съемки «Невероятных приключений итальянцев в России» шли в невероятных темпах. Сперва на нас обрушилась группа молодых циркачей во главе с дядей Вилей. Дядя Виля оказался одним из ведущих цирковых режиссеров и консультантом картины по трюкам. Задачу он поставил простую: приучить Кинга бегать за цирковыми ребятами, подобранными по росту и внешности так, что в трюковых эпизодах они могли дублировать итальянских актеров. — Объясните мне ваши методы работы с Кингом,— на прощание попросил дядя Виля. — Привычка бегать за ассистентами, за удаляющимися предметами, по «охотничьим тропам», любовь к Маме и Папе, желание исполнять их просьбы и подчиняться запретам. — А мясо? Лев, конечно, будет бегать за мясом? Тут все мы, включая ассистентов, дружно рассмеялись. Вид Кинга, бегающего за мясом,— ничего забавнее нельзя было вообразить. — Тогда не вижу побудительных причин для точной работы Кинга: все эти «тропы» и поцелуи хороши у вас дома, а здесь нужна четкая работа — зверь должен знать, за что он работает. — Разве сами-то вы только для зарплаты трудитесь? Шутки шутками, а человек, всю жизнь проработавший в цирке, уехал от нас в явном смятении. В его представлении никак не укладывалось, что лев будет работать, много работать, без бича и мяса. Он доложил киноначальству о нас: чудаки или аферисты. Работа над первым съемочным эпизодом началась с неприятного разгово- Окончание. Страницы из книги. Начало в № 3 и 4 ра. Режиссер, Папа и дядя Виля стояли на кровле крыши Петропавловской крепости. Здесь должны были снимать погоню Кинга за «шайкой» итальянцев. Кровля, как всякая железная кровля, представляла из себя поверхность, усеянную острыми ребрами стыков. Но стыки были расположены гораздо чаще, чем на обыкновенной кровле, и, главное, крыша была на высоте 10 метров от каменных плит двора. — И речи не может быть о съемках на такой высоте,— заявил Папа,— мы же условились о декорации! Не дай бог, Кинг свалится вниз. — Что он, псих, чтобы прыгать с такой высоты! — отпарировал дядя Виля. Режиссер начал заметно нервничать и объяснять, как важен для картины пробег именно по этой крыше на фоне великолепной панорамы Ленинграда. — Ас вашим львом ничего не случится, вы же слышали, что сказал дядя Виля. Машинально ответив колкостью, Папа вдруг вспомнил, что он архитектор. — Дорогие друзья, всякая кровля, и эта тоже, заканчивается свесом кровельного железа над карнизом. Этот свес ни на чем не держится,, поэтому рухнет под тяжестью любопытного льва, который, конечно, подойдет к самому краю кровли. Какой смысл заказчику гробить льва в начале съемок? Может быть, дядя Виля имеет в запасе другого льва? • Дядя Виля, располагая, по меньшей мере сотней львов, другого такого льва в запасе не имел. Поневоле он внес предложение: натянуть низко вдоль крыши толстый трос, закрепить на ошейнике льва малый трос, кольцо которого будет скользить по главному тросу, и тогда Кинг сможет бегать вдоль крыши, не подвергаясь опасности. Трос от ошейника будет тонкий, не видимый в такой суматохе. Папа согласился. Но, зная тягловое усилие льва, потребовал, чтобы работы с тросами были выполнены специалистами-такелажниками и чтобы замыкающим бегал хорошо знакомый Кингу долговязый Вася, весьма похожий фигурой на итальянца Нинетто Дав оли. И вот первый съемочный день наступил. Кинга привязали к тросу, по команде уложили; рядом стояли итальянцы и тряслись от страха. Между ними и Кингом возвышался наш Вася, до неузнаваемости переделанный в Нинетто Даволи. Курчавый парик, надетый на Васю, настолько заинтересовал Кинга, что он тут же решил им завладеть, но, получив отпор, успокоился. 71
Итак, репетиция — пробный пробег. Начали! Итальянцы с фантастической скоростью дунули от Кинга, Вася-Да- воли едва за ними поспевал. Кинг бросился за Васей (один парик чего стоил), но кольцо, скользившее по низко привязанному главному тросу, стало заедать, стукаться о ребра крыши. Несмотря на все усилия, Кинг застрял на половине пути. Таща заедающий трос, Кинг ударялся передними лапами об острые ребра кровли и теперь, лежа, тряс лапами, как это делают люди,, когда ушибут руку. Понаблюдайте за спящим львом в зоопарке: грязь, полно мух, к которым он привык. Но вот муха села на подушечки передних лап, и лев во сне стряхивает муху. Такова их чувствительность, несмотря на толстую подошву. Главный трос приподняли над крышей, хотя он попал в кадр, но Кинг уже вяло бегал за Васей, а на третьей попытке вообще отказался бежать. Только собаки могут выручить,— пришла в голову мысль. Кинг всегда догонял собак, догнав собаку, он нежно прижимал ее к земле, нюхал и отпускал, не повредив. Мы уже успели побывать в ленинградском клубе служебного собаководства и познакомились с двумя милыми девушками, работавшими там. Через час привезли этих девушек с их овчарками. Кинг заметно заинтересовался собаками. Договорились, что девушки вместе с собаками будут бежать параллельно тросу вне кадра. Оператор решил снимать без репетиции. — Пошли!!! Итальянцы с Васей ринулись по курсу, а Кинг в сторону — к собакам, но трос задержал. Собаки от ужаса бросились по крутому скату вниз, на край крыши. Растерявшись, хозяйки не выпустили поводков из рук и еще бы минуту — обе с разбегу вместе с собаками полетели бы вниз. На этот раз Кинг больно стукнулся правой лапой. Тогда было решено, что хозяйки с собаками будут стоять в конце пробега. Собаки по команде залают, а итальянцы, спасаясь от льва, побегут на двух лающих овчарок. Но на этот раз Кинг лег, тряся лапой, и отказался бежать. Папа сказал, что Кинг сегодня не побежит. Девушки любили животных и поэтому возмутились последующим диалогом. — Завтра у нас другой съемочный эпизод, Кинг побежит сегодня! — в бешенстве закричал режиссер и заключил: прицепим льва за длинный трос к трактору внизу, трактор льва потащит... Иначе я на вас такой фельетон напишу, что на всю страну опозорю! — Подумаешь, со львом цацкаются. Что такое лев? Семьсот рублей. Я льва собственными руками застрелил в картине «Полосатый рейс», когда он не усыплялся,— возвестил красивый се- 72
довласыи помощник директора картины. — Ваш лев вообще не способен бегать,— закричал директор,— вы все аферисты! Как бегал Кинг, каждый может убедиться, посмотрев фильм. Но лев не только бегал. Когда наступил день съемок Кинга в клетке, был лишь один способ разозлить его: он не любил людей, одетых во все черное и даже порыкивал на них (между прочим, и другие наши львы черного тоже не любили). Решили вооружить одетого во все черное человека длинной палкой с метлой, чтобы он попугал и разозлил Кинга. На клетку нацелили четыре киноаппарата, зажглись яркие юпитеры, мы скрылись. Кинг беспокойно забегал по клетке. Вышел черный человек и начал дразнить Кинга метлой. Не тут-то было. Кинг принял это за приглашение к игре, отнял метлу и начал с ней весело носиться по клетке. Может быть, черный цвет при таком сильном освещении не сработал? Кончилось тем, что Папе пришлось лезть в клетку и дергать льва за хвост. Кинг, как всегда при этом, порыкивал, что позволило все-таки наскрести несколько «рыкающих крупных планов». О Кинге написано много хорошего. Вот, например, слова Юрия Яковлева из статьи «Лев, не внушающий страха». «Кинг побывал у меня в гостях в Красной Пахре. Мы ходили с ним в гости к пионерам, и он, вызывая восторг ребят, расхаживал рядом с ними. Потом Кинг сам принимал гостей, лежа под дубом возле моего дома. Ко льву приходили дети, приходили ученые, врачи, государственные деятели, писатели. Именно ко льву! Кинг расхаживал под ветвями берез и кленов не как экзотический зверь, а как земляк. Он сидел на крыльце, как добрый сосед, заглянувший на огонек. Потом, утомившись, улегся в траву под молодым дубом. Дул ветерок. Из уважения к гостю мои собаки не лаяли... От того, что лев был рядом, был так доверчив и доступен, на душе у всех возникал праздник. И ни у кого не возникал вопрос: «Зачем нужен лев, почему он живет в городе, в одной комнате с двумя ребятами?» На следующий день после пребывания на даче Яковлева мы отправились на премьеру фильма «Кому он нужен, этот Васька?» в театр Образцова. Зал был переполнен, фильм прошел с большим успехом, были сказаны теплые слова и в адрес Кинга. К вечеру пустой московской школой, где нас поселили, вдруг овладел восторг. Отключившись, наконец, от съемок, Мама, Папа, ассистенты Юра и Вася, Ева, Рома, Кинг и маленький лохматый Чап как сумасшедшие носились по длинным школьным коридорам, 73
кричали, лаяли, мяукали, играли. Как будто разрядилась тугая пружина. Это была неуправляемая разрядка. «Черные» для нас белые ленинградские ночи, тревога, ответственность, злость — все вдруг рассеялось. Смеялись, радовались и имели на это право. Утром первыми поднялись Ева и Рома, затеяли возню с велосипедом, подаренным им накануне. Проснулся и Кинг, обнюхал велосипед. Ромка, не умевший ездить, ухватился за плечо Кинга, Кинг побежал по длинному коридору, обогнул колонну вестибюля и прикатил Ромку обратно. Потом и Ева проехалась по коридору таким образом. Кинг довольно гукал, дети от восторга визжали. Вскоре мы сели позавтракать. Кинг уснул возле спортзала, вместе с Кингом остался Вася. Не прошло и десяти минут, как в саду раздался хлопок, как от шампанского, затем еще несколько хлопков. Не поняв в чем дело, Папа на всякий случай побежал к Кингу. Ни Кинга, ни Васи не было. Окно раздевалки спортзала было настежь открыто. Крикнув Маме, Папа прыгнул в окно и побежал на хлопки. Кинг лежал на боку, недалеко от ограды с широко открытыми удивленными глазами. Не осознав в чем дело, Папа бросился к Кингу, обнял его, но Кинг уже не дышал. В этот момент подбежала Мама, за ней дети. Из небольшой толпы возле ограды послышался женский голос: «Ваш лев разорвал человека». На следующее утро все ехали в открытом грузовике, возле нас сидела Нонна Сергеевна Яковлева, Кинг был укрыт каким-то траурным покрывалом, встречный ветер шевелил гриву мертвого льва. Мы направлялись на дачу к Яковлевым, где лев недавно гостил и где они решили его похоронить. Собралось много народу, запомнилась заминка, когда начали снимать Кинга с машины и огромный циркач Юра, работавший с нами в фильме, плача, отстранил всех, взял Кинга себе на плечи и nortec его к дубу, молодому дубу, который выбрал сам Кинг. Такого горя никто из нас никогда не испытывал. В жизни, как в жизни, бывало много бед и несчастий, но все были предчувствованы, что ли, а это обрушилось сразу. Оптимисты по натуре, мы поняли, что с Кингом в могилу ухо- „дит невосполнимая часть души, что этот зверь, попавший к нам смертельно больным детенышем, сложенный нами буквально по клеточке, множество раз тяжело хворавший и спасенный нами от смерти, ответил нам любовью, преданностью, духовным общением и близостью, став родным сыном, родством с которым мы будем гордиться всю жизнь. В школу приехали Д. Кавтарадзе и М. Черкасова. Они по просьбе С. В. Образцова и «Комсомольской правды» выяснили обстоятельства гибели Кинга. Были прослушаны магнитофонные записи рассказов людей, видевших всю эту картину. Что же оказалось? 25 июля 1973 года парень, закончивший ту школу, где мы жили, вместе с девушкой пролезли в один из проемов ограды в сад, чтобы полакомиться яблоками. Когда девушка вышла за ограду, парень, взяв на руки свою собачку, в точности похожую на Чапа (ее даже звали Чип), подошел к окну поглядеть на льва. Кинг выпрыгнул в незапертое окно, устремился за собачкой. Собачка выскочила за ограду, а Кинг начал валять парня, как это делал со всеми нашими помощниками. В этот момент девушка подняла неистовый крик: «Лев рвет человека!» Мимо проходил работник милиции. Был он хорошим стрелком. Он не знал,«попал ли во льва с первого выстрела,— даже на таком близком расстоянии стрел ять было опас но, так как пул я могла угодить в парня. После первого выстрела Кинг оставил парня, даже не рыкнув, парень встал и вышел через пролом в ограде. А стрелок, забравшись на крышу трансформаторной будки, начал посылать вслед. уходящему домой Кингу одну за другой пули из пистолета Макарова. Одна из пуль пробила сердце. Стрелок сообщил, что принял Кинга за льва, сбежавшего из зоопарка. Предполагая, что раненый лев может наделать беды, он и стремился его убить. Парень же больше перетрусил, чем получил увечий: царапины оказались незначительными. Что касается Васи, то, едва мы сели завтракать, видя, что Кинг вовсю храпит, он сбежал из того же окна, показав путь Кингу и не заперев окно. Торопился он к девушке, в которую недавно влюбился. У всех был свой резон... Если искать виновников, то единственными виновниками были мы. Никто не мог бы нас заставить участвовать в московских съемках до того, как заделают проломы в ограде. Договор, а следовательно, и закон были на нашей стороне. Нужно было с самого начала всем переехать в спортзал, огражденный надежными решетками, и не спускать с Кинга своих собственных глаз. 74
Но все это мы осознали со временем, а пока что нужно было спасать детей. По ночам Ева и Рома истерически кричали во сне: «Кика! Кика! Пошли домой! Кика, не уходи!» После случившегося мы настолько ничего не соображали, что детей увела сердобольная соседка-москвичка, и они у нее жили первые дни. И Чап перестал лаять, его как будто бы не было. Потом, уже в Баку, 15 сентября Чап упал на бок, пульс давал резкие сбои, был сделан укол кордиамина, через несколько часов Чапа не стало. Он умер от обширного инфаркта на двадцатый день после смерти Кинга. Нам всем было тогда не до переживаний Чапа, но в маленькой собачьей жизни Кинг стал всем. Смерть Чапа переиначила толстовскую легенду о льве и собачке. Умерла собачка. Психика ребенка устроена так, что дети могут выносить длительные лишения, страхи, и даже ужасы, если это развивается постепе.чно. Но внезапный психический удар иногда приводит к необратимым последствиям. Все это учли такие знатоки детских душ, как С. В. Образцов и Ю. В. Яковлев. Они решили подарить нашим детям львенка. Сергей Владимирович обзвонил зоопарки. Оказалось, что в Казанском есть подходящий львенок. Травмированные взрослые люди становятся тихими и послушными. Или, скорее всего, сама «идея Кинга» оказалась выше нас. Но так или иначе, Папа вместе с Юрой вылетели в Казань за львенком. Мама с детьми должна была уехать в Баку поездом. В Казанском зооботаническом парке огромная львица Норка родила четырех львят. Решив, что Норка всех четырех не выкормит, заведующая отделением хищников Алла Анатольевна Сосни- на в первый же день взяла к себе домой двух львят и поселила их в ящике, стоявшем у телевизора. Она вместе с дочкой выкармливала львят до полутора месяцев. А потом, когда львята обрели самостоятельность, их поселили в клетке вместе с волчатами. Временами львята бегали по парку, а чаще околачивались в конторе, возле приемной матери. Увидев львят, Папа впервые оттаял и понял, что решение было все-таки правильным. В Баку на аэродроме Папу и львенка встретил старинный друг Кинга — То- лик и на своих «Жигулях» повез домой. Вдвоем с Толиком кое-как дотащили львенка в ящике наверх в квартиру, и затем Толик умчался на работу. Выпуская из ящика львенка, Папа ожидал увидеть трясущееся, измученное воздушным путешествием - и тесным заточением жалкое существо. Но из ящика выскочил небольшой разъяренный лев и, не задумываясь, бросился на Папу. Не желая омрачать первую встречу ссорой, Папа благоразумно прыгнул на стол. Между тем Мама с детьми все еще ехала поездом. На подъездах к городу дети заплакали — не хотели возвращаться в дом, где уже не было Кинга. С большими предосторожностями Папа открыл дверь своему семейству. Как думал, так и случилось: дети бросились к львенку. Мама, не раздумывая, взяла львенка на руки, и тот затих (вероятно, вспомнил А. А. Соснину). Так появился у нас Кинг 11, родившийся 21 марта 1973 года. Потоками, каждый день, шли письма от знакомых и незнакомых друзей Кинга. Письма, особенно детские, были трогательные и, конечно, настроения не улучшали. Письма! Их было более трех тысяч. Все они были разные, от самых разных людей, но одно из них вобрало в себя множество, если не большинство, поэтому приведем изрядную его часть, хотя и не во всем согласны с автором, о чем мы ему и написали. «Я был потрясен, прочитав в газете о гибели Кинга. Хотя я и не был с ним знаком, он был мне дорог, потому что олицетворял прекрасную и дорогую мне мечту: мечту о дружбе человека с животными. Теплее было жить на свете, зная, что есть такая человеко- львиная семья. Но я не согласен с тем, что гибель Кинга — случайность. К сожалению, я убежден, что сожительство с человеком всегда заканчивается для животного трагически, в особенности для дикого животного. Потому что до сих пор большинство человечества признает лишь одну форму взаимоотношений с животными: запугивание и пулю. К Кингу эти люди отнеслись так: «Погодите, он еще выкажет свою дикую природу!» Поэтому когда им показалось, что Кинг, наконец, напал на человека, они, возможно даже подсознательно, злорадствовали: «Мы же говорили!» Естественно, что толпа побежала не за Вами, а за милиционером. И милиционер, я уверен, с радостью стрелял, потому что в глубине души воспринимал мирную жизнь льва среди людей как непорядок, и, естественно, ему в голову не могло прийти, что нужно сначала разобраться, действительно ли в опасности этот несчастный студент, а потом 75
уж стрелять. И сам студент, который наверняка слышал о Кинге, знал, что он совершенно доброжелателен к людям, столкнувшись с ним, подумал одно: «Меня он хочет съесть!» — такое уже воспитание... Конечно, довольно много есть людей, которые любят животных. Но вот что характерно: человек, который захочет застрелить бездомную собаку, будет вести .себя уверенно, не скрываясь, он чувствует себя правым; а человек, который захочет ее покормить, постарается это сделать где-нибудь в сторонке от посторонних глаз, чтобы не подвергнуться осуждениям и насмешкам. Заметьте, те, кто защищает животн ы х, всегда оправдываются: собаководы толкуют о пользе народному хозяйству (поэтому «четвероногих друзей», которые больше не могут работать, в питомниках пристреливают — пользы те не приносят!), педагоги — о благотворном влиянии на воспитание детей (в их устах получается что-то вроде живых полезных игрушек). Даже в прекрасных статьях Образцова есть эта нотка оправдания. И никто не решится сказать, что животные имеют право жить просто потому, что они живые, такие же живые, как мы, что у них в конце концов тоже есть личность». С автором этого письма у нас возникла переписка, впоследствии он стал нашим надежным помощником. Это был молодой писатель Михаил Чулаки. Как-то нам принесли номер журнала «Огонек». В нем была статья — некролог, написанная Сергеем Владимировичем Образцовым: «Смерть короля». Заканчивалась она так. «Ведь за те десять минут, которые прошли до появления милиционера, лев мог насмерть загрызть человека. Даже сторожевой кавказской овчарке или догу этого времени было бы достаточно. Лев не убил человека. Человек убил льва. Не о правых и виноватых в том, что пострадал человек и погиб лев, я пишу... Жаль мне больше всего маленьких ребят, которые любили льва буквально как своего брата. И еще мне жаль, что так нелепо к бессмысленно оборвался опыт с точки зрения науки буквально мирового значения. Представляю, как будут горевать о прерванной дружбе человека и зверя те, кто знает ей цену». На основании наблюдений у нас сложилось мнение, что иногда одомашнивание диких животных даже в первом поколении ведет к изменению их стандартного 76 экстерьера. Ну, например, жившая у нас волчица Тумка, будучи чистокровной волчицей, в конечном счете стала настолько похожа на немецкую овчарку (и по длине морды и ушей), что никто ее за волчицу не принимал. Кинг I имел не свойственную львам курчавую гриву. Кинг И отличается не встречающимися в природе размерами. Пумы сероглазы и даже кареглазы, а наша Лялька, по-видимому, останется голубоглазой, какой нам досталась котенком. Наша приятельница биолог выкормила воробья. Он прожил у нее в семье около пяти лет. Жил он в квартире и на даче на полной свободе при открытых окнах. Всем деревьям Чирка предпочитал мать приятельницы, по которой всегда расхаживал и что-то ей чирикал. Мы видели этого Чирку. Он был настолько волнисто курчав, что даже орнитологи, пожимая плечами, спрашивали у хозяйки: «Что это за птица?» По научным данным, изменение видового поведения у животного, а значит, психики в связи с приручением создают какие-то стрессы, влияющие на его облик. Очень интересно было бы проследить, передаются ли такие " изменения экстерьера по наследству? По науке вроде бы не положено. Интереснейшие фундаментальные исследования проводятся академиком Д. К. Беляевым, показавшим, что систематический отбор лисиц по поведению, сходному с поведением домашних собак, в селекционируемой популяции рождает изменчивость по многим признакам (в том числе и экстерьера), которые, казалось бы, не связаны с изменением видового поведения. Но здесь речь идет о селекции во множестве поколений, когда особи подбираются по признакам поведения. Мы прочли о львах все, что было доступно. Каждый исследователь пишет о них по-разному. Любой из дрессировщиков тоже имеет на них свой (хотя, в общем, однообразный) взгляд. И у нашего Ромки, который с первых дней своей сознательной жизни по- братски жил со львами, тоже есть что сказать. Ведь его не отделяли и не отделяют от львов ни книжные переплеты, ни стекла лендроверов,. ни решетки, ни бичи и трезубцы. И все исследователи по-своему правы. Да ведь и львы все разные! Хотя бы как личности, по воспитанию, условиям и образу жизни. Кроме того, ни об одном животном или о человеке нельзя говорить как о законченной картине: с возрастом все меняется.
Главной прелестью жизни мы считаем то, что не в состоянии предсказать, какими будут завтра Кинг, Ляля, Ева, Рома (да и мы сами), что они нам преподнесут (а мы им). Ну, например, из- за мерзкой зимней погоды Ляльку несколько дней не выводили на прогулку. Она фыркала, обращаясь к нам, затем зафыркала возле высоко подвешенных поводка с ошейником, а когда дома собрались друзья и надежда на прогулку вроде бы вовсе испарилась, она вдруг принесла в зубах поводок и ошейник, положила на пол посреди комнаты и, уже обращаясь ко всем присутствующим, возмущенно фыркнула. Разумное ли это действие? Во всяком случае, она явно решила подчеркнуть привычную связь: поводок — прогулка. Ни одна наша собака до этого сама не додумалась. Сразу же возникла задачка: нужно ли немедленно вести Ляльку на прогулку, чтобы закрепить ее находку, или же не делать этого, чтобы пуминый шантаж не повторялся? Наших львов приводили в восторг поводок и ошейник только тогда, когда мы действительно собирались на прогулку. А так можно сколько угодно носить эти предметы по квартире — лев и не глянет. Как мы уже писали, подготовку к прогулке или к выезду Кинг I иногда выявлял по нашим телефонным переговорам и другим признакам. Кинг II определяет подготовку к прогулке по характеру одеваемой нами одежды и обуви, а иногда и задолго до этого, например, подсмотрев, как Мама готовится к завтраку. А мельком услышанного «Завтра с Кингом едем!» достаточно, чтобы рано утром нас разбудил готовый к выходу из дома лев. Поэтому мы научились строго засекречивать все приготовления к прогулкам. Или... Прожив полтора года с пумой, ходящей около телевизора, мы было решили, что телевизионная магия на пум не распространяется. Но вот однажды начали передавать соревнования по конному спорту. Завидев лошадей, Лялька забегала у телевизора, пыталась цапнуть кинескоп, залегла рядом, затем сменила позицию, прыгнув на комод, и еще минута, она оттуда влетела бы в телевизор. Только дружный окрик «нельзя!» (с пумой мы разговариваем обычным языком) предотвратил нападение. Лялька, судя по ее движениям, позам и глазам, все происходящее в кинескопе воспринимала куда реальнее, чем мы. Вероятно, другие телевизионные программы, виденные до этого, ее просто не устраивали. А передача «В мире животных» выходит в эфир в то время, когда Лялька спит. Или другое. Например, загадка «автопилота», сидящего внутри Кинга и работающего, даже когда он спит в пути. При малейших изменениях привычного шестидесятикилометрового маршрута (достаточно отъехать в сторону на 500 метров) он просыпается и начинает волноваться. И сейчас мы проводим серию ночных выездов со спящим в машине Кингом. Это так интересно! Наука о рассудочной деятельности животных столь молода, что еще не получила своего названия, она пока остается молодым ростком на уже разросшемся древе этологии — науки о поведении животных. В молодости, когда Папа посещал школу служебного собаководства, начальник школы, выражая в то время официальную точку зрения, говорил, что у собаки мозги начинены только рефлексами, и больше ничем. А когда собачники начинали роптать, начальник школы в доказательство стучал по столу кулаком. Хорошо, что у собаководов был выработан стойкий условный рефлекс на послушание. Ныне биологи обстоятельно объясняют происхождение и эволюцию видов, исходя из внешних признаков. Они досконально знают, кому и какие положено иметь когти, зубы и легкие. Несравненно менее изучены нервно- психические системы животных, достигшие за миллионы лет эволюции высочайших, но все еще неведомых людям совершенства и разнообразия. По-видимому, это и было решающим фактором в выживании различных видов при относительной стабильности внешних форм. Попробуйте отличить «по устройству» (отбросив разницу в габаритах) домашнюю кошку от льва; а череп льва не все специалисты отличат от черепа тигра. Может быть, поэтому зоологи иногда склонны говорить о кошках вообще, хотя, как мы убедились, «кошек вообще» просто не существует, настолько виды кошачьих разные: и по интеллекту, и по поведению. На относительно раннем этапе эволюции природа отказалась от объемного и количественного вооружения живых существ и переключилась на вооружения качественные. На смену огромным, но почти безмозглЬ1м доисторическим чудовищам пришел интеллект и его главное порождение — человек. Не вся ли беда в том, что этологи открещиваются от всяческих антропоморфизмов, очеловечивания интеллекта 77
животных, но оценивают этот интеллект людскими мерками, задавая подопытным животным тесты, логичные по человеческой логике, однако вовсе нелогичные с точки зрения животных? Вот высказывание Генри Бестона, на наш взгляд, заслуживающее стать введением в современную этологию. «Человек потерял контакт с природой планеты, построил свою жизнь на хитроумии и изобретательности и потому рассматривает животных сквозь лупу человеческих знаний, а она увеличивает перышко или шерстинку, но образ в целом лишь искажает. Мы относимся к животным свысока, полагая, что судьба их достойна сожаления,— ведь по сравнению с нами они весьма несовершенны. Но мы заблуждаемся, жестоко заблуждаемся. Ибо нельзя к животным подходить с человеческой меркой. Их мир старше нашего и совершеннее, и сами они—существа более законченные и совершенные, чем мы с вами. Они сохранили многие из чувств, которые человек растерял, и живут, прислушиваясь к голосам, которые недоступны нашему слуху. Животные — не меньшие братья наши и не бедные родственники; они — иные народы, вместе с нами угодившие в сеть жизни, в сеть времени; такие же, как и мы, пленники земного великолепия и земных страданий». Если уподобить интеллект человека высочайшей горной вершине, то эту вершину окружает множество меньших вершин и вершинок, до которых за миллионы лет эволюционировал интеллект всех наших, как мы вслед за Есениным называем их, «братьев меньших». И наверное, исследователю, подобно альпинисту желающему по-настоящему открыть эти окружающие вершины, не следует, сидя на горе, оценивающе глядеть вниз. Открывать нужно спускаясь, чтобы опять подниматься На другую, пусть меньшую, но вершину. Взрослея, наши львы ставили перед нами множество вопросов, на которые нужно было обязательно отвечать, хотя бы во имя безопасности. Идя своим маленьким путем, мы иногда находили решение, обращаясь к собственной психологии и психологии наших детей. Но подлинный успех приходил, когда мы пытались подниматься до интеллекта наших львов. Именно в своем львином интеллекте львы нас удивляли и удивляют больше всего. Мы уже давно привыкли к величию, силе и красоте львов. Но по-прежнему дивимся тому, как умные зоркие львиные глаза внимательно смотрят на нас, таких нелогичных, слабых, но сильных своей слабостью людей. У нас в квартире вы не сыщете никаких орудий укрощения льва или самообороны. Нет, пожалуй, есть такие орудия: родство со львом, знание льва и слово, обращенное ко льву. Теперь у нас есть основания поклоняться могуществу человеческого воспитания и верить в умение жить рядом с любым зверем. Часто, слишком часто нам задают вопрос: а что, если все это не сработает, ведь лев и пума есть лев и пума! Конечно, они не болонки. Наверное, многие читали замечательную книгу К. Лоренца «Кольцо царя Соломона», но все равно напомним его ответ на аналогичный вопрос. «Почему собака обладает сдержива- телями, не позволяющими ей укусить в шею своего поверженного врага? Почему у ворона есть сдерживатели, не дающие ему клюнуть в глаз другого ворона? Почему у горлицы нет таких сдерживателей? Дать исчерпывающий ответ на эти вопросы почти невозможно. Для этого нам пришлось бы дать историческое объяснение тем процессам, благодаря которым эти сдерживатели развивались в результате эволюции. Во всяком случае несомненно, что они возникли одновременно с появлением страшного оружия нападения у хищных животных. Как бы то ни было, совершенно очевидно, что подобные психические механизмы необходимы всем вооруженным животным. Если бы ворон клевал в глаз самку и молодых так же, как он клюет всякий движущийся и блестящий предмет, то сейчас уже не было бы этих птиц на земном шаре. Точно так же, если бы собака или волк кусали в шею своих партнеров по стае и, схватив, трясли бы в воздухе, эти виды животных определенно подверглись бы самоистреблению в течение короткого времени». К этому остается лишь добавить, что если бы и львы грызли и увечили своих близких, то львиный род тоже давно исчез бы с лица Земли. А ведь человек может стать близким не только для льва, но и для любого живого существа, привыкшего жить не в одиночку... Когда отрывки из книги «Не бойтесь, это лев» уже печатались, в редакцию пришла печальная весть: от сердечного приступа скончался Л. Л. Берберов. 78
В ПРЕЗИДИУМЕ АН СССР Награждения Золотая медаль им. Д. К. Чернова 1979 года присуждена академику Георгию Вячеславовичу КУРДЮМОВУ за цикл работ по мартен ситным превращениям и структуре мартенсита. Премия им. Н. И. Вавилова 1979 года присуждена доктору сельскохозяйственных наук Александру Ивановичу КУПЦОВУ за монографию «Введение в географию культурных растений». Премия им. А. М. Бутлерова 1979 года присуждена доктору химических наук Геннадию Ивановичу НИКИШИНУ за работу «Свободные радикалы. Генерирование, реакции, использование в органическом синтезе». Премия им. Н. С. Курнакова 1979 года присуждена доктору химических наук Вере Ивановне МИХЕЕВОЙ за монографию «Метод физико-химического анализа в неорганическом синтезе». Премия им. А. О. Ковапевско- го 1979 года присуждена доктору биологических наук Галине Михайловне И ГНАТЬ Е- ВОЙ за монографию «Ранний эмбриогенез рыб и амфибий (сравнительный анализ временных закономерностей развития) ». Премия АН СССР и Чехословацкой академии наук 1979 года присуждена доктору технических наук Илье Шлемови- чу ПИНСКЕРУ, кандидату технических наук Леониду Ивановичу ТИТОМИРУ, кандидату наук Петеру КНЕППО (ЧССР) и инженеру Владимиру РОСИ- КУ (ЧССР) за работу на тему «Разработка измерительно- вычислительного комплекса для экспериментального исследования и теоретического анализа электрического поля сердца». Премия АН СССР и Чехоспо- вацкой академии наук 1979 года присуждена доктору химических наук Александру Антоновичу КРАЕВСКОМУ, доктору химических наук Борису Павловичу ГОТТИХУ, кандидату химических наук Алексею Васильевичу АЖАЕВУ, кандидату химических наук Людмиле Александровне АЛЕКСАНДРОВОЙ и профессору Иржи СМРТУ (ЧССР) за работу на тему «Модельные субстраты и ингибиторы рибосом: синтез и применение для изучения пептидилтрансферазного центра». Медаль АН СССР для студентов высших учебных заведений 1979 года присуждена студентке Казанского государственного университета им. В. И. Ульянова (Ленина) Марине Вольтовне САМОЙЛОВОЙ за работу «Электрофизиологические и фармакологические исследования идентифицированных нейронов и висцерального ганглия брю- хоногого моллюска» НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ ИЮНЬ II совещание «Радиационные дефекты в металлах». Алма- Ата. Институт ядерной физики АН Казахской ССР D80082 Алма-Ата, 82), Объединенный научный совет АН СССР по комплексной проблеме «Физика твердого тела». Конференция по борьбе с шумом и вибрацией. Челябинск. Объединенный научный совет АН СССР по комплексной проблеме «Физическая и техническая акустика» A17036 Москва, ул. Шверника, 4), ВНИИ охраны труда и техники безопасности черной металлургии. Совещание по процессам ге- леобразования в растворах полимеров. Саратов. Саратовский университет D10601 Саратов, Астраханская, 83), Институт физической химии АН СССР, Научный совет АН СССР по высокомолекулярным соединениям. Симпозиум «Биохимия алкоголизма». Гродно. Отдел регуляции обмена веществ АН БССР B30015 Гродно, бульвар Ленинского комсомола, 50), ЦНИИ судебной психиатрии Совещание «микробиологический и энзиматический синтез аминокислот». Пущине Научный совет АН СССР «Научные основы микробиологического синтеза белков и других продуктов» A17334 Москва, ул. Вавилова, 34), Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР. Симпозиум «Адаптивные функции головного мозга». Баку. Научный совет АН СССР по комплексным проблемам физиологии человека и животных, Институт физиологии АН Азербайджанской ССР C70100. Баку. ул. Шарифза- де, 2), Институт мозга АМН СССР. VIII конференция по электрофизиологии центральной нервной системы. Ереван. Научный совет АН СССР по комплексным проблемам физиологии человека и животных, Армянское физиологическое общество, Институт физиологии АН Армянской ССР C75028 Ереван, ул. Ор- бели, 22). Совещание «Поведение рыб в связи с техникой рыбоводства и организация марикультур». Литовская ССР, Смилькине, СЭКБ промышленного рыболовства B35800 Клайпеда, а. я. 108), Институт эволюционной морфологии и. экологии животных АН СССР. Симпозиум «Принципы и методы изучения почвенных и фитопараэитических нематод как компонента биоценоза». Петрозаводск. Институт биологии Карельского филиала АН СССР A85610 Петрозаводск, Пушкинская, 11). Конференция по развитию производительных сил Сибири. Новосибирск. Сибирское отделение АН СССР F30090 Новосибирск, проспект Науки, 17). VI симпозиум по системам программного обеспечения решения задач оптимального планирования. Эстонская ССР, Нарва-Йыэсуу. Центральный экономико-математический институт АН СССР A17333 Москва, ул. Вавилова, 44), Институт кибернетики АН Эстонской ССР, Научный совет АН СССР по комплексной проблеме «Оптимальное планирование и управление народным хозяйством». АВГУСТ Совещание «Проблемы морской биогеографии». Владивосток. Институт биологии моря ДВНЦ АН СССР F90022 Владивосток, проспект 100 лет Владивостоку, 159). НОВЫЕ НАУЧНЫЕ УЧРЕЖДЕНИЯ Комиссия АН СССР по прогнозу землетрясений при Секции наук о земле Президиума АН СССР. Председатель — академик А. В. СИДОРЕНКО. Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов АН СССР (г. Саратов). Директор—доктор биологических наук В. В. ИГНАТОВ. НОВЫЕ ИЗДАНИЯ АН СССР начинает с 1981 года издавать ежемесячный иллюстрированный журнал «Советская наука» на русском, английском, испанском, немецком и французском языках и ежегодник «Советская наука и техника» на русском и английском языках. 79
Болезни и лекарства Витамины и внутренняя среда Профессор К. С. ПЕТРОВСКИЙ Сейчас, когда ручной физический труд уступает свое место труду механизированному и автоматизированному, когда энергетические затраты организма снижаются, а нервно-психические нагрузки, напротив, возрастают, требования к рациональному питанию, естественно, меняются: вместо калорийности пищевого рациона на первый план вышла его биологическая активность. И тут особую роль играют витамины. Это вроде бы общеизвестно, однако кое о чем не мешает напомнить, а что-то может оказаться читателю и в новинку. Витамины, высокоактивные в биологическом отношении вещества, предупреждают развитие заболеваний, называемых авитаминозами. Вплоть до недавнего времени их и рассматривали с этой точки зрения, что, разумеется, справедливо, но далеко не достаточно. Выявилась и другая способность витаминов: они улучшают внутреннюю среду организма и способствуют лучшей деятельности его основных систем. Одновременно появились сведения о том,
чебные свойства — при гриппе, катарах верхних дыхательных путей и других заболеваниях. Таким образом, если не все, то хотя бы некоторые витамины из средств узкого назначени я превратились в средства общего действия, направленные на оздоровление и оптимизацию внутренней среды. Однако, прежде чем говорить об этом подробнее, надо сказать все же несколько слов и об авитаминозах. Еще каких-то 70 лет назад цинга, бери-бери, пеллагра, рахит, гемералопия, анеллия и другие клинически менее очевидные и не столь четко выраженные проявления витаминной недостаточности имели самое широкое распространение. Всем известны случаи гибели морских экспедиций от цинги — С-ави- таминоза; в некоторых странах, в том числе и в царской России, это заболевание уносило ежегодно множество жизней. Bi-авитаминоз, бери-бери, косил людей в тех странах Азии, где рис был основой питания. Ну а как Сейчас — существует ли реальная угроза распространения массовых авитаминозов? Цинга, бери-бери и другие подобные заболевания встречаются все реже; во всяком случае, они перестали быть массовыми. Специалисты полагают, что массовое распространение авитаминозов в каком-либо регионе земного шара весьма сомнительно. Только в социально угнетенной стране, порабощенной насилием, или в стране, длительно терпящей военное бедствие, поставленной в крайне тяжелые экономические условия, возможно развитие массовых авитаминозов, причем параллельно с белковой недостаточностью. Мировое производство витаминных препаратов достигло таких масштабов, что любая потребность в витаминах может быть полностью удовлетворена. Органы Всемирной организации здравоохранения через широкую сеть экспертов изучают и следят за динамикой и распространением авитаминозов в развивающихся странах, и если в том или ином регионе возникает вспышка, то быстро принимаются меры к ее ликвидации. Однако это еще не означает, будто проблем с витаминами не существует вовсе. Никакой аптечный препарат пока не равноценен природному продукту, где каждый витамин сопровождается целым эскортом спутников. Чтобы бороться с цингой, пеллагрой и бери- бери, этот эскорт необязателен; чтобы поддерживать разумное равновесие во внутренней среде организма, он необходим. Опасность возникновения витаминной недостаточности среди отдельных групп населения, к сожалению, все еще существует. Она особенно повышается весной, когда организм выходит из зимнего периода жизни несколько ослабленным, а в пище как раз в это время меньше всего витаминов и других биологически активных компонентов. Скрытые формы витаминной недостаточности чаще всего отмечаются у людей зрелого возраста с избыточной массой тела, а также у пожилых и старых людей. Проблема витаминов в современных условиях далеко не так однозначна, как в те времена, когда приходилось бороться с цингой. Их нехватка становится еще одним звеном в сложной цепи неблагоприятных факторов, которые действуют на человека. Проявления витаминной недостаточности приняли скрытую форму, создавая благоприятный фон для формирования и развития таких патологических состояний, как атеросклероз и сердечно-сосудистые заболевания, неврозы и нервно-эмоциональные расстройства. Очень существенно, что в наши дни витаминная недостаточность проявляется не изолированно (то есть в виде самостоятельного, специфического,- выраженного авитаминоза), но чаще всего в сочетании с каким-либо патологическим нарушением, развитие которого при этом усугубляется. Так, дефицит витаминов безусловно осложняет течение ишемической болезни сердца и гипертонической болезни; он также удлиняет период выздоровления после перенесенного инфаркта миокарда. Не исключено, что любое лечение, особенно пожилых и явно полных людей, следует начинать с выведения их из состояния витаминной недостаточности. Для этого можно использовать высокоэффективные витаминные комплексы и комбинированные гериатрические средства (декамевит, квадевит, ундевит и др.)- Однако здесь мы будем говорить не столько о лечении, сколько о питании практически здоровых людей, то есть, собственно, о профилактике. И здесь аптечными препаратами не обойтись. Не умаляя значения других витаминов, особо остановимся на профилактике двух авитаминозов, причиняющих наибольший ущерб здоровью миллионов людей. Это авитаминозы С и В\. Несколько слов в пояснение. Витамин С, аскорбиновая кислота,— это витамин над витаминами. Он единственный, связанный напрямую с обменом белка. Мало аскорбиновой кислоты — 81
нужно много белка. Напротив, при хорошей обеспеченности аскорбиновой кислотой лложно обойтись минимальным количеством белка. Что касается витамина Bj, то он служит регулятором жирового и углеводного обмена. А сейчас резко возросло потребление углеводов, особенно сладких. Чем меньше в пище витамина Bi, тем больше тучных людей... Для предупреждения С-авитаминоза не требуется больших доз аскорбиновой кислоты, достаточно 20 мг в сутки. Это количество аскорбиновой кислоты вводилось для профилактики в солдатский рацион уже в начале Великой Отечественной войны, в 1941 году. Все прошлые войны пострадавших от цинги было больше, чем раненых... Доза, найденная в трудных условиях и в краткие сроки, оказалась верной. Уже после войны комиссия экспертов ФАО/ВОЗ рекомендовала для предохранения от цинги 10—30 мг аскорбиновой кислоты. Однако нормы, принятые сейчас во многих странах, превышает эту дозу в 3—5 раз, поскольку витамин С служит и для других, более сложных целей. Чтобы создать в организме оптимальную внутреннюю среду, способную противостоять многочисленным неблагоприятным воздействиям, его необходимо устойчиво обеспечивать витамином С; это, кстати, способствует и высокой работоспособности. Заметим попутно, что в профилактическое питание рабочих на вредных химических производствах обязательно входит витамин С как защитное средство от токсикозов — он блокирует образование опасных продуктов обмена. У нас в стране разработаны и используются пять профессиональных диет, и в каждую входит аскорбиновая кислота — не менее 100 мг% (а порой и существенно больше). Что же можно рекомендовать сейчас как главную и действенную меру профилактики С-витаминной недостаточности? Нет, не просто аскорбиновую кислоту, даже в большой дозе, а комплекс, состоящий из витамина С, витамина Р и каротина. Лишая организм этой тройки, мы выводим обмен на невыгодное направление — в сторону большей массы тела и повышенной нервозности (я считаю раздражительность одним из следствий нехватки этого комплекса). В то же время он благотворно влияет на сосудистую систему и служит несомненным профилактическим средством, предупреждающим преждевременный атеросклеротический процесс. Эта тройка наиболее полно представлена в овощах, ягодах, зелени и пряных травах, во многих дикорастущих растениях. По-видимому, витамин С, витамин Р и каротин действуют синергически, то есть их биологическое воздействие взаимоусиливается. Кроме того, витамин Р во многом подобен витамину С; потребность в нем примерно вдвое меньше. Заботясь о С-витаминной полноценности питания, необходимо учитывать и содержание витамина Р. Несколько примеров. В черной смородине A00 г) содержится 200 мг витамина С и 1000 мг витамина Р, в шиповнике — 1 200 мг витамина С и 680 мг витамина Р, в клубнике — соответственно 60 мг и 150 мг, в яблоках — 13 мг и 10—70 мг, в апельсинах — 60 мг и 500 мг. Из этих примеров следует вывод: чтобы бороться с витаминной недостаточностью, необходимо в любом случае повысить удельный вес свежих овощей и фруктов в питании. Вывод, может быть, и тривиальный, даже набивший оскомину, однако существенный, и дело в том, чтобы следовать ему неукоснительно. Пожалуйста, постарайтесь: ни одного приема пищи без овощей! Пусть в виде салатов или винегретов, пусть в натуральном виде, без всякой кулинарной обработки. Не сезон — что ж, совсем помалу, из того, что есть,— немного зеленых огурцов или зеленого лука, укропа, петрушки и т. п. С грядки ли, парниковые, тепличные, с собственного подоконника — но свежие. Даже бутерброды желательно «озеленять», добавив щепотку зеленого лука или веточку петрушки. Имейте в виду: именно овощи и фрукты — единственные и монопольные поставщики витаминов С, Р и каротина. Кроме того, они поставляют неорганические кислоты, в том числе яблочную и лимонную, и минеральные соли щелочной ориентации, которые поддерживают в организме кислотно-щелочное равновесие. Все эти вещества образуют высокоактивный биологический комплекс, многосторонне действующий на организм. Овощи и фрукты — непревзойденное средство для нормализации жизнедеятельности полезной кишечной микрофлоры. Особенно ее синтетической функции — некоторые витамины синтезируются* микроорганизмами кишечника, но без овощей и фруктов этот процесс затормаживается. Овощи и фрукты нормализуют также обмен веществ (особенно жировой и углеводный) и предупреждают развитие ожирения. В общем, можно считать так: если в 82
рационе нет овощей и фруктов, то нет и нормального пищеварения. Зато есть реальная опасность развития скрытой витаминной недостаточности, поскольку в отсутствие овощей и фруктов снабжение организма витаминами С, Р и каротином прекращается. К сожалению, пока нельзя сказать, что в нашей стране население обеспечено повсеместно свежими овощами в течение всего года. Однако строятся новые и новые парниково-тепличные хозяйства, улучшаются условия хранения овощей и фруктов; надо надеяться, что уже в скором времени проблема будет в целом разрешена. Следующая — по порядку, но не по важности — задача связана с витамином Bi. Как и в предыдущем случае, будем говорить не столько о бери-бери, сколько о предупреждении тех реальных проявлений недостаточности витамина В,, которые получили исключительно широкое распространение; их часто называют «болезнями цивилизации». Технический прогресс, возрастающий объем информации, резкое снижение мышечной нагруженности — все это и многое другое способствует развитию таких болезней, как неврозы, тучность и ожирение, ранний атеросклероз, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца. Причины в том или ином случае могут быть разными, но очень часто формированию этих болезней существенно способствует недостаточность витаминов группы В, а особенно Вь Этот витамин, как говорилось, связан с углеводным обменом. Именно сейчас, когда все шире распространяется гипокинезия (то есть малая физическая нагруженность), когда избыточная масса тела стала проблемой для многих, профилактика Вi-недостаточности стала особенно актуальной. И как раз с витаминами группы В дело обстоит особенно сложно. С одной стороны, в связи с резко возросшим потреблением легкоусвояемых углеводов — сахара, кондитерских изделий, мороженого и т. п.— увеличилась потребность в витамине В,. А с другой стороны, источники поступления витамина Bi становятся более скудными: его содержание в пищевых продуктах в общем и целом снижается. Технический прогресс в пищевой промышленности, совершенствование технологических процессов, все более высокая очистка продуктов привели к тому, что в конечном продукте остается все меньше (а иногда и вовсе не остается) витамина В,. Как правило, этот витамин находится именно в тех частях продукта, которые по нынешней технологии удаляются. Мы едим все больше хлеба и булок из муки высших сортов, тортов, пирожных, печенья, наше питание становится более рафинированным, и все реже мы имеем дело с природными продуктами, не подвергавшимися никакой технологической обработке. Но это не все. Витамины группы В как раз из числа тех, что могут синтезироваться кишечной микрофлорой. Иными словами, организм способен в некоторой степени снабдить себя сам. Но для этого надо иметь хорошую, работоспособную микрофлору. А это в современных условиях жизни оказывается трудным делом. Сидячий образ жизни, избыточная масса тела, нерациональное питание, сопровождаемое снижением двигательной функции кишечника,— все это создает условия для развития скорее гнилостной и прочей неполезной микрофлоры. Синтетическая функция полезных микроорганизмов заметно снижается, эндогенный (внутренний) синтез витаминов группы В резко замедляется. Таким образом, поступление этих витаминов уменьшается по двум причинам, и бороться с недостаточностью надо соответственно двумя способами: во-первых, улучшая пищевой рацион и, во-вторых, создавая лучшие условия для внутренней продукции. Повысить поступление витаминов группы В с пищей можно, в частности, потребляя больше хлеба грубых сортов (или хлеба, выпеченного из витаминизированной муки). Для сопоставления приведем такую таблицу: Хлеб Содержание витаминов, мг% в, в, РР Пшеничный из муки 1-го сорта 0,16 0,08 1,54 То же из витаминизированной муки 0,41 0,34 2,89 Пшеничный из муки высшего сорта 0,11 0,06 0,92 То же из витаминизированной муки 0,37 0,33 2,31 Из таблицы видно, что в хлебе из бедной витаминами, но затем витаминизированной муки высшего сорта содержание витамина В\ достаточно велико. Сейчас на мельничных комбинатах муку, как правило, обогащают витаминами Bi, Вг и PP. Но все же, ес- 83
ли к тому есть возможность, не пренебрегайте более грубым хлебом. И с этой же точки зрения не пренебрегайте крупами — овсяной, гречневой, хлопьями «Геркулес», пшеном, а также горохом. Витамина Bi в них в 3—4 раза больше, чем в других крупах (а особенно мало его в рисе). И конечно, надо заботиться о внутреннем синтезе витаминов. Способ прост, ничего нового в нем нет: побольше двигательной активности и физической нагрузки; тогда работа кишечника непременно улучшится. И в любом случае внутренний синтез витаминов группы В усиливается, когда едят больше овощей и фруктов. В заключение, сверх обещанного,— еще об одной группе витаминов, которая приобретает все большее значение. Речь идет о токоферолах, или группе витаминов Е. Физиологическое действие витамина Е неоднозначно. Он нормализует обмен мышечных белков, способствуя удалению шлаков из мышечной ткани. Но особо важна его роль в предохранении внутриклеточного жира от чрезмерного окисления, так называемой пероксидации. Вообще окисление внутриклеточного жира поддерживается сложной системой регуляторов. Однако под влиянием неблагоприятных факторов (в том числе гиподинамии, нервных нагрузок и бес- сон ицы) эта регуляция нарушается и внутриклеточный жир начинает окисляться неограниченно. Клетка функционирует неправильно и в конце концов гибнет. При пероксидации образуются токсические вещества, которые тормозят действие ферментов и витаминов. Все это крайне плохо сказывается на многих системах организма. Например, многие специалисты связывают развитие атеросклероза с чрезмерным окислением внутриклеточного жира. Защитить клетки от пероксидации могут вещества-антиоксиданты, среди которых едва ли не главное место занимает витамин Е. Под его влиянием нормализуются окислительные процессы, а это благоприятно сказывается на состоянии организма, особенно у пожилых людей. Известный румынский исследователь академик К. И. Пархон еще в 1959 году отмечал, что витамин Е играет особую роль в профилактике преждевременного старения. О витамине Е сказано здесь далеко не все, но даже то, что сказано, свидетельствует о его важности для нормальной жизнедеятельности организма. Суточная потребность в витамине Е — 30 мг, и удовлетворяется она в основном при обычном смешанном питании. Но и с токоферолами есть проблемы. Больше всего витамина Е в растительных маслах. 25—30 г подсолнечного масла поставляют половину потребного взрослому человеку витамина Е. В таком случае, казалось бы, надо посоветовать вдвое большую дозу масла — и все будет в порядке. Но в том- то и дело, что больше рекомендовать нельзя: в растительных маслах много полиненасыщенных жирных кислот, избыток которых нежелателен для организма, особенно для растущего. Исключение составляет оливковое масло, в котором этих кислот очень мало, но в большинстве районов нашей страны маслины, к сожалению, не растут. Так где же взять недостающую половину? Токоферолов много в зародышах семян злаков. Кое-кто, зная об этом, употребляет в пищу проросшие семена; однако это, конечно же, не универсальный способ. Можно бы еще раз посоветовать есть как можно больше хлеба грубых сортов, но не всюду это выполнимо. Так что проблема остается. Вселяет надежду то обстоятельство, что есть уже промышленные способы отделения зародышей от зерна на мельницах; молотые зародыши можно потом добавить в муку, и это практически не скажется на вкусе хлеба. Вот, собственно, и все на этот раз. Если вам показалось, что где-то когда-то нечто подобное вы уже читали, то не обессудьте: когда речь идет о здоровье, лучше повторить несколько раз. чем не сказать ни разу. 84
Фантастика Старик Альфред БЕСТЕР — В былые дни,— сказал Старый,— были Соединенные Штаты, и Россия, и Англия, и Испания, и Россия, и Англия, и Соединенные Штаты. Страны. Суверенные государства. Нации. Народы. — И сейчас есть народы, Старый. — Кто ты? — внезапно спросил Старый. — Я Том. — Том? — Нет. Том. — Я и сказал Том. — Вы неправильно произнесли, Старый. Вы назвали имя другого Тома. — Вы все Томы,— сказал Старый угрюмо.— Каждый Том... все на одно лицо. Он сидел, трясясь на солнце и ненавидя этого молодого человека. Они были на веранде госпиталя. Улица перед ними пестрела празднично одетыми людьми, мужчинами и женщинами, чего-то ждущими. Где-то на улицах красивого белого города гудела толпа, возбужденные возгласы медленно приближались сюда. — Посмотрите на них.— Старый угрожающе потряс своей палкой.— Все до одного Томы. Все Дейзи. — Нет, Старый,— улыбнулся Том.— У нас есть и другие имена. — Со мной сидела сотня Томов,— прорычал Старый.
— Мы часто используем одно имя, Старый, но по-разному произносим его. Я не Том, Том или Том. Я Том. — Что это за шум? — спросил Старый. — Это Галактический Посол,— снова объяснил Том.— Посол с Сириуса, такая звезда в Орионе. Он въезжает в город. Первый раз такая персона посещает Землю. — В былые дни,— сказал Старый,— были настоящие послы. Из Парижа, и Рима, и Берлина, и Лондона, и Парижа, и... да. Они прибывали пышно и торжественно. Они объявляли войну. Они заключали мир. Мундиры и сабли и... и церемонии. Интересное время! Смелое время! — У нас тоже смелое и интересное время, Старый. — Нет! — загремел старик, яростно взмахнув палкой.— Нет страстей, нет любви, нет страха, нет смерти. В ваших жилах больше нет горячей крови. Вы сама логика. Вы сами — смерть! Все вы, Томы. Да. — Нет, Старый. Мы любим. Мы чувствуем. Мы многого боимся. Мы уничтожили в себе только зло. — Вы уничтожили все! Вы уничтожили человека! — закричал Старый. Он указал дрожащим пальцем на Тома.— Ты! Сколько крови в твоих, как их? Кровеносных сосудах? — Ее нет совсем, Старый. В моих венах раствор Таммера. Кровь не выдерживает радиации, а я исследую радиоактивные вещества. — Нет крови. И костей тоже нет. — Кое-что осталось, Старый. — Ни крови, ни костей, ни внутренностей, ни... ни сердца. Что вы делаете с женщиной? Сколько в тебе механики? — Две трети, Старый, не больше,— рассмеялся Том.— У меня есть дети. — А у других? — От тридцати до семидесяти процентов. У них тоже есть дети. То, что люди вашего времени делали со своими зубами, мы делаем со всем телом. Ничего плохого в этом нет. — Вы не люди! Вы монстры! — крикнул Старый.— Машины! Роботы! Вы уничтожили человека! Том улыбнулся.— В машине так много от человека, а в человеке от машины, что трудно провести границу. Да и зачем ее проводить. Мы счастливы, мы радостно трудимся, что тут плохого? — В былые дни,— сказал Старый,— у всех было настоящее тело. Кровь, и нервы, и внутренности — все как положено. Как у меня. И мы работали, и... и потели, и любили, и сражались, и убивали, и жили. А вы не живете, вы функционируете: туда-сюда... Комбайны, вот вы кто. Нигде я не видел ни ссор, ни поцелуев. Где эта ваша счастливая жизнь? Я что-то не вижу. — Это свидетельство архаичности вашей психики,— сказал серьезно Том.— Почему вы не позволяете реконструировать вас? Мы бы могли обновить ваши рефлексы, заменить... — Нет! Нет!—в страхе закричал Старый.— Я не стану еще одним Томом. Он вскочил и ударил приятного молодого человека палкой. Это было так неожиданно, что тот вскрикнул от изумления. Другой приятный молодой человек выбежал на веранду, схватил старика и бережно усадил его в кресло. Затем он повернулся к пострадавшему, который вытирал прозрачную жидкость, сочившуюся из ссадины. — Все в порядке, Том? — Чепуха.— Том со страхом посмотрел на Старого.— Знаешь, мне кажется, он действительно хотел меня ранить. — Конечно. Ты с ним в первый раз? Мы им гордимся. Это уникум. Музей патологии. Я побуду с ним. Иди посмотри на Посла. Старик дрожал и всхлипывал.— В былые дни,— бормотал он,— были смелость и храбрость, и дух, и сила, и красная кровь, и смелость, и... — Брось, Старый, у нас тоже все есть,— прервал его новый собеседник.— Когда мы реконструируем человека, мы ничего у него не отнимаем. Заменяем испорченные части, вот и все. — Ты кто? — спросил Старый. — Я Том. — Том? — Нет, Том. Не Том, а Том. — Ты изменился. 86
— Я не тот Том, который был до меня. — Все вы Томы,— хрипло крикнул Старый.— Все одинаковы. — Нет, Старый. Мы все разные. Вы просто не видите. Шум и крики приближались. На улице перед госпиталем заревела толпа. В конце разукрашенной улицы заблестела медь, донесся грохот оркестра. Том взял старика под мышки и приподнял с кресла. — Подойдите к поручням, Старый! — горячо воскликнул он.— Подойдите и посмотрите на Посла. Это великий день для всех нас. Мы наконец установили контакт со звездами. Начинается новая эра. — Слишком поздно,— пробормотал Старый,— слишком поздно. — Что вы имеете в виду? — Это мы должны были найти их, а не они нас. Мы, мы! В былые дни мы были бы первыми. В былые дни были смелость и отвага. Мы терпели и боролись... — Вот он!—вскричал Том, указывая на улицу.— Он остановился у Института... Вот он выходит... Идет дальше... Постойте, нет. Он снова остановился! Перед Мемориалом... Какой великолепный жест. Какой жест! Нет, это не просто визит вежливости. — В былые дни мы бы пришли с огнем и мечом. Да. Вот. Мы бы маршировали по чужим улицам, и солнце сверкало бы на наших шлемах. — Он идет! —воскликнул Том.— Он приближается... Смотрите хорошенько, Старый. Запомните эту минуту. Он,— Том перевел дух,— он собирается выйти у госпиталя! Сияющий экипаж остановился у подъезда. Толпа взревела. Официальные лица, окружавшие локомобкль, улыбались, показывали, объясняли. Звездный Посол поднялся во весь свой фантастический рост, вышел из машины и стал медленно подниматься по ступеням, ведущим на веранду. За ним следовала его свита. — Он идет сюда! — крикнул Том, и голос его потонул в приветственном гуле толпы. И тут произошло нечто незапланированное. Старик сорвался с места. Он проложил себе дорогу увесистой палкой в толпе Томов и Дейзи и очутился лицом к лицу с Галактическим Послом. Выпучив глаза, он выкрикнул: — Я приветствую вас! Я один могу приветствовать вас! Старик поднял свою трость и ударил Посла по лицу. — Я последний человек на Земле,— закричал он. Перевел с английского В. БАКАНОВ «Я последний человек...» Когда этот рассказ был прочитан в редакции, мнения разделились. Одни нашли его мрачным; другим, напротив, он показался оптимистиче.- ским. То, что мы привыкли называть неопределенным словом «художественность», скрывает в себе любопытный психологический механизм; читая литературное произведение, мы склонны — не всегда осознавая это—отождествлять себя с его героем. В «Гамлете» мы привычно ставим себя на место принца, смотрим на происходящее его глазами; наше восприятие шекспировской трагедии изменилось бы, если бы мы отождествили себя, скажем, с Полонием. Кого избирает своим героем ч ита те л ь ма ленького расеказа Бе стера: старика, «последнего человека на Земле», или человека будущего, некоего Тома, для которого престарелый инвалид, отказавшийся подвергнуть себя медико-технической реконструкции,— род живого ископаемого, «уникум», «музей патологии»? Конечно, старика. Не правда ли? Ведь это человек, как будто похожий на нас с вами. Его ностальгия по «былым дням» так понятна! И как много литературных двойников тянет за собой этот персонаж: величественный умирающий Старец, символ гуманистического прошлого,— ведь это вечный образ искусства. Но погодите: о каком прошлом скорбит наш герой? «В былые дии... были настоящие послы. Они объявляли войну... В былые дни мы бы пришли с огнем и мечом... Мы маршировали бы по чужим улицам, и солнце сверкало бы на наших шлемах». Насилие и жестокость — вот что он называет «духом и силой к. красной кровью». И мы вдруг понимаем смысл маленькой подробности, как бы невзначай оброненной писателем: из ссадины у Тома сочится прозрачная жидкость. Ведь это не что иное, как материализованная метафора. Нас ставят перед дилеммой, и дилемма эта формулируется крайне жестко. Или мы останемся людьми, существами, в чьих жилах бурлит кровь агрессивных предков, и тогда на Земле ничего не изменится, война и насилие останутся законом жизни. Или создадим новую цивилизацию, мирную и гуманную,— но для этого нам придется пересоздать заново нашу собственную природу. Что лучше? Что хуже? И наконец, разве не существует третьей возможности — сохранив биологическую природу и «красную кровь», перестроить социальную систему? Автор не отвечает на эти вопросы. Он предоставляет решить их читателю. Г. ШИНГАРЕВ 87
* -1\ - ■•■ >Ч V-^g/
Проблемы и методы современной науки Внеземной разум Доктор физико-математических наук Л. М. МУХИН На страницах научно-фантастических романов то и дело встречаются внеземной разум, внеземные цивилизации, контакт с ними представителей нашей цивилизации. Но что такое разум? Может ли, например, ужиться высокоразвитый разум с явной технической отсталостью? Да, может. Канадский антрополог Р. Ли около трех лет провел в Южной Африке бок о бок с бушменами. Казалось бы, какой может быть интеллект у племени, которое до сих пор пользуется луком и стрелами и не знает, что такое газета или телевизор? Нужно сказать, что Ли в совершенстве владеет языком бушменов, и я слышал в его исполнении песни этого древнего племени. Так вот, Ли утверждает, что разум бушменов лишь немногим отличен от разума высокообразованного европейца. Возможности общения бушменов поразительны. Сидя ночью около костра, они ведут долгие беседы, насыщенные тонким юмором, намеками, сложными метафорами. Словом, всем тем, что мы привыкли считать литературным атрибутом развитой технологической цивилизации. Но парадокс в том, что у бушменов практически нет материальной культуры; у них нет даже сельского хозяйства! Тем не менее сейчас никто не возьмет под сомнение развитый интеллект бушменов или, например, аборигенов Австралии. Выходит, что разум не так уж прочно спаян с технологическим путем развития цивилизации. Но все-таки, что же такое разум? Ли считает, что человеческий разум по сути дела — это синоним человеческого языка. Есть и специалисты, полагающие, что разумная жизнь может и не нуждаться в языке в обычном нашем понимании. Например, возможна жизнь, организованная не из вещества, а из энергии. У первобытных охотников в общем-то была приятная жизнь, что видно хотя бы из хорошо известной книги Рони Старшего «Борьба за огонь». Незагрязненная среда, доброе семейное счастье (хотя проблема треугольника существовала и во времена плейстоцена), крепкое здоровье и система относительного социального равноправия. Они не знали ни энергетических, ни экологических кризисов, ни угрозы ядерного уничтожения. Понадобилось лишь несколько десятков тысяч лет, чтобы разум человека создал сельское хозяйство, гидроэлектростанции и космические корабли. Срок не только по космологическим, но и по геологическим масштабам ничтожный. Если считать, что человек на Земле существует в течение суток, то цивилизация займет последние минуты этих суток. И за эти последние минуты возникли классы, аппарат государственной власти и, наконец, цивилизация, обладающая серьезным научным и технологическим потенциалом. За эти минуты родилось стремление познать окружающий мир и самих себя. Появилась способность прогнозировать последовательность сложных событий. По-моему, последние два обстоятельства ярче всего характеризуют свойства разума. Конечно, не следует думать, будто земная модель разума (человеческий разум) — единственный вариант эволюции во Вселенной. В блистательном научно-фантастическом романе Станислава Лема «Непобедимый» описана ситуация, когда люди, исследующие далекие миры, встретились с псевдоразумной жизнью. Она была построена из маленьких неорганических кристаллов, каждый из которых, взятый в отдельности, не представлял никакой опасности. Но когда миллиарды миллиардов этих кристаллов объединялись, они приобретали иные свойства — образовывали «тучемозг», уничтожавший все и вся. Отдаленный аналог этого «туче- мозга» представляют сообщества насекомых, особенно муравьев. Главный способ общения у муравьев — соприкосновение антеннами, то есть усами. Это очень медленный тип контакта. Если бы природа одарила их более быстрым способом контакта, например прямой передачей электромагнитных им- 89
пульсов, то трудно предсказать, какого уровня развития достигли бы эти насекомые. Гигантские сообщества «элект- ромуравьев» могли бы делать сложные расчеты и быстро принимать коллективные решения. Это и был бы органический «тучемозг» со своей культурой и этическими принципами. Я пишу об этом для того, чтобы показать, что могут быть и принципиаль-^ но другие пути развития разума. В том числе пути, которые отнюдь не приводят к идее поиска контактов с иными мирами. Только в последней четверти XVI!! века исследования Вселенной встали на экспериментальную основу. Это случилось после того, как молодой немецкий органист Вильям Г.ершель в поисках удачи переселился из Ганновера в Англию. Все свободное время,— а он был штатным органистом Октагональной капеллы,— Гершель отдал астрономии и изготовлению телескопов. 13 марта 1781 года Гершель увидел в телескопе непонятный объект и подумал, что это «или любопытная туманная звезда, или комета». Позднее выяснилось, что это была планета Уран. Король Георг 111 пожаловал Гершелю звание придворного астронома и 200 фунтов стерлингов в год, что позволило ему оставить музыку и открыть около 2500 туманностей и звездных скоплений. Спустя 200 лет после первого открытия Гершеля мы знаем, что в нашей Галактике 10 м, или тысяча миллиардов, звезд. Астрономы классифицируют звезды по температуре: горячие, голубые, называются звездами класса О, В, А, менее горячие, желтые, звезды — F, G, красные звезды — К, М. Среди тысячи миллиардов огромных газовых шаров, раскаленных до миллионов градусов, в одном из спиральных рукавов нашей Галактики светит желтая звезда — Солнце. Ни по температуре, ни по размерам эта звезда не отличается от сотен тысяч других звезд этого класса. У Солнца несколько спутников — планет, обращающихся по эллиптическим орбитам. Можно ли считать, что планетная система— большая редкость во Вселенной? Вряд ли. Исследования моделей образования планет на электронно-вычислительных машинах, проделанные в США в Принстоне и в СССР в Институте прикладной математики, показали, что планетные системы должны быть обычным явлением в Галактике. «Мы не одиноки во Вселенной»,— говорит член-корреспондент АН СССР Н. С. Кардашев. «Жизнь — уникальное явление, мы одиноки»,— утверждает его учитель, член-корреспондент АН СССР И. С. Шкловский. Его недавно опубликованная работа так и называется: «О возможной уникальности разумной жизни во Вселенной». Основные аргументы Шкловского таковы. Он считает, что планетных систем не так уж много, а поскольку загадка происхождения жизни не решена, то и вероятность возникновения жизни исче- зающе мала. Спорить с подобными возражениями отнюдь не просто, потому что приходится обсуждать явления (планеты, жизнь, цивилизация), которые мы пока знаем в единственном экземпляре. Шкловский в систему своих доказательств вводит так называемую неограниченную экспансию технологически развитой цивилизации. В это понятие он вкладывает и «неограниченное» истощение природных ресурсов, и уничтожение естественной экологической обстановки, и неограниченный рост народонаселения, и, наконец, неограниченную экспансию в космосе, то есть освоение все новых и новых планетных систем. Д. О'Нил из Принстонского университета в книге «Высокий рубеж» подробно излагает программу освоения Солнечной системы. Все начнется с гигантской космической станции, имеющей форму бублика диаметром от полутора километров и более. Нормальное тяготение обеспечит вращение станции, а перемещения больших зеркал из алюминиевой фольги создадут день и ночь. Условия жизни в такой станции могут быть даже привлекательнее, чем на Земле. Например, по желанию можно будет менять климатические условия от субтропиков до полярных областей. Можно выбрать любой ландшафт. Не нужны станут инсектициды и пестициды. Первое время строительные материалы для бубликов придется доставлять с Земли, но потом как сырьевую базу можно будет использовать Луну. А уж затем человек научится использовать и вещество астероидов. На Луне О'Нил предлагает построить огромный линейный ускоритель, который сможет разгонять крупные аппараты до второй космической скорости. В заданной точке космического пространства аппарат освободится от полезного груза и возвратится на Луну для повторного использования. 90
И не любопытно ли, что уже создан лабораторный прототип такого ускорителя, или, как его называют конструкторы, масс-ускорителя. О'Нил утверждает, что первые космические колонии на 500—1000 человек появятся между 1990 и 2015 годом. Стоимость проекта около 60 миллиардов долларов (проект «Аполлон» обошелся немногим дешевле). О'Нил полагает, что человечество за 250 000 лет заселит всю Галактику, а срок освоения людьми Солнечной системы — всего 2500 лет. Я вкратце упомянул об этих интересных вещах, чтобы обратить внимание на парадокс, замеченный Шкловским. Соглашаясь с мыслью об освоении Галактики хотя бы некоторой частью цивилизаций, предположительно существующих в ней (в Галактике), Шкловский справедливо считает, что тогда мы должны были бы наблюдать проявления разумной космической деятельности. Еще в 1962 году он назвал этот феномен «космическим чудом». По мнению Шкловского, вся совокупность сведений, добытых астрономами в видимой нами части Вселенной, не дает надежды на какое-либо «космическое чудо». Подобная точка зрения, хотя и весьма спорная, производит сильное впечатление. В уже упоминавшейся работе «О возможной уникальности...» Шкловский приводит два примера естественных явлений, ошибочно принятых за «космические чудеса». В 1924 году, когда еще не был открыт нейтрон, Дж. Холдейн, один из основоположников теории происхождения жизни, человек энциклопедических знаний и поразительной широты интересов, высказал гипотезу, согласно которой взрывы новых звезд связаны с гибелью цивилизации, овладевшей ядерной энергией. Впоследствии был доказан естественный характер вспышек и новых, и сверхновых звезд. Пульсары — второй пример гипноза в ожидании «космического чуда»: сигналы пульсаров сначала были интерпретированы как искусственные. Шкловский, конечно же, прбв в том, что любое явление, еще не до конца понятое, нужно рассматривать с точки зрения «презумпции естественности». Это бесспорно. Но бесспорно и то, что нельзя делать вывод об отсутствии космических цивилизаций на основе очень и очень кратковременных астрономических наблюдений. Ведь только в прошлом году радиотелескоп был впервые выведен в космос. Нужно, наконец, отдавать себе отчет и в том, что человечество пока отнюдь не всесильно. И мне представляется, что слабым местом в аргументации Шкловского служит своего рода интеллектуальный антропоцентризм: перенос нынешних человеческих представлений на деятельность внеземного разума. Прежде чем перейти к контраргументам другого крупного советского астрофизика, Н. С. Кардашева, мне тоже хочется выдвинуть несколько возражений против концепции Шкловского. Наша технологическая цивилизация очень и очень молода. Если считать ее возраст с момента появления электромагнитных средств связи, ей всего около ста лет от роду. Теперь представим себе такую ситуацию: на Земле никто не допустит пятилетнего ребенка к управлению самолетом — это абсолютно бессмысленно. Так почему же не предположить, что сверхцивилизации терпеливо ждут определенного уровня развития нашей науки и культуры и только после этого вступят с нами в контакт? Мне могут возразить, что детей учат. Это так. Но кто знает законы развития цивилизаций? Может, любое вмешательство в естественный ход событий на какой-либо планете недопустимо с точки зрения внеземного разума. Конечно, если правы оракулы Римского клуба, предсказывающие возможность скорой гибели нашей цивилизации, положение коренным образом меняется, и тогда Шкловский прав. Если человеческий разум, человеческое общество не смогут справиться с перенаселением планеты, с загрязнением окружающей среды, с ядерным кошмаром, тогда нашей цивилизации угрожает гибель. Если такой путь обычен для цивилизаций гуманоидного типа, тогда шкала жизни этих цивилизаций невелика. Тогда вероятность каких-либо контактов исчезающе мала, ибо цивилизация можег погибнуть еще до того, как начнет обживать космос. К счастью, нет никаких объективных оснований думать, будто во Вселенной работает страшный фатальный закон неизбежного уничтожения любой цивилизации после достижения ею определенной стадии развития. Поэтому давайте более оптимистично взглянем на наше будущее. Наша цивилизация живет и развивается. И в науке — одной из главных движущих сил развития общества — еще 91
масса нерешенных проблем. Например, биологии необходимы общая теория эволюции живой материи и, конечно же, решение проблемы происхождения жизни. В физиологии нет сколь- либо полной теории деятельности мозга человека и животных. В физике тоже множество нерешенных вопросов. Нет теории, описывающей, что было в начале и до начала нынешнего расширения Вселенной. Нет единой теории гравитации. Физики не знают, почему фундаментальные постоянные, например скорость света, обладают определенными численными значениями. Мы ничего не знаем о топологии космического пространства... Неведомого всегда очень и очень много. И для цивилизации всегда будет чем заняться. А почему не предположить, что какая-то цивилизация уже давно проникла в иные Вселенные и для нее интереснее изучать законы построения других миров, чем совершать путешествия в своей Галактике? Вот тут мы и подошли к аргументам Н. С. Кардашева. Взамен модели неограниченной космической экспансии он указывает на следующие возможные пути деятельности разумной цивилизации. Перво-наперво — это целенаправленные полеты к самым интересным объектам во Вселенной. Например, в нашей Галактике наиболее заманчив полет к ее центру. Цивилизация может утолить свое научное любопытство и вовсе не в космическом пространстве, а, например, в исследовании микромира. Кто знает, какие возможности могут открыться в этой области? Писатели-фантасты легко и просто справляются с временно-пространствен- ными измерениями. Кто ныне не знаком с термином, бытующим в научно- фантастической литературе,— гиперпространство? Космонавты быстренько проходят через гиперпространство и оказываются после этого в необходимой им точке нашей Вселенной. Но оказывается, что новейшие физические теории, по мнению Н. С. Кардашева, в принципе разрешают куда более поразительные вещи.. Давайте вспомним, что такое черная дыра. Если достаточная масса (конечно, по меркам астрофизики), например больше чем две массы Солнца, начинает сжиматься, то остановить этот процесс никак нельзя. Сжатие будет продолжаться, пока не будет достигнут так называемый гравитационный, или шварцшильдовский, радиус Rg. Его численное значение можно приблизительно найти из простого соотношения Rg = 3(M:Mc) километров, где М — масса сжимающего объекта, а Мс — масса Солнца. И, если бы Солнце вдруг «захотело» стать черной дырой, его радиус уменьшился бы до нескольких километров. К счастью, обычно лишь более массивные, чем Солнце, объекты могут сжиматься до гравитационного радиуса. Когда сжимающаяся масса, будь то звезда или облако межзвездного газа, достигнет этого радиуса, получится черная дыра, или, как еще принято говорить, гравитационная могила. В центре черной дыры плотность бесконечна, и даже лучи света не могут выйти за ее пределы: столь велики силы притяжения. Все, что оказывается в сфере действия черной дыры, поглощается ею. Мало того что в центре черной дыры плотность бесконечна, там бесконечно высока и температура. И вот, в такую могилу Кардашев предлагает направить космический корабль. Если масса черной дыры невелика (чуть более двух масс Солнца), корабль, безусловно, погибнет в гравитационной могиле. Но если масса очень велика, например больше миллиарда Солнц, да к тому же электрически заряжена, то люди в космическом корабле, вероятно, останутся в живых. Объясняется это тем, что из-за "электрического заряда громадная масса не может сжаться до бесконечной плотности. Более того, вблизи гравитационного радиуса сжатие прекратится и сменится расширением. А плотности в такой «почти черной дыре» будут нормальными — около одного грамма в кубическом сантиметре. А зачем, вообще говоря, понадобилось Кардашеву хотя бы и теоретически посылать космический корабль в черную дыру? Ведь из общей теории относительности явствует, что по мере сближения корабля с черной дырой все процессы для земного наблюдателя бесконечно замедлятся. А космонавты будут жить по обычным часам, и все в корабле для них будет выглядеть нормально. Но за иллюминаторами своего корабля они увидят потрясающие вещи.-Когда они приблизятся к гравитационной сфере заряженной черной дыры, они смогут увидеть все будущее нашей Вселенной, причем за конечный промежуток времени. Этот поразительный вывод основывается на строгих законах физики. Смогут ли космонавты вернуться на 92
Землю? Ведь стадия сжатия сменится стадией расширения — черная дыра станет белой дырой. Второй, не менее ошеломительный результат рассуждений Кардашева таков. Когда корабль выйдет из-под гравитационной сферы, он окажется в новой Вселенной, в другом пространстве, и на этой стадии полета космонавты увидят все прошлое нового мира! Вот и получается, что через черную дыру можно попасть в будущее! Чем не машина времени? Правда, плата за такую возможность серьезна — вечное скитание по иным мирам. Не правда ли, идеи, развиваемые Кардашевым, базирующиеся на прочной основе — физической теории, куда увлекательнее фантастических романов? Один вариант контакта с другими цивилизациями мы только что обсудили. Увы, ясно, что это вариант не сегодняшнего дня, ибо черно-белые дыры находятся, по всей вероятности, близ центра Галактики, и люди в ближайшее время не в состоянии совершить туда путешествие. Пока в нашем арсенале только наблюдательные возможности. Например, поиск электромагнитных сигналов. Предполагают, что там же, неподалеку от центра Галактики, некие сверхцивилизации могут использовать само ядро Галактики или квазары в качестве источников энергии. Излучение ядра Галактики в миллион раз мощнее излучения Солнца, а квазар мощнее Солнца в 1000 миллиардов раз! Да и сами ядра Галактик и квазары на миллиарды лет старше нашего Солнца. Не резонно ли предположить, что около таких источников энергии и обосновались сверхцивилизации? Небезынтересен и следующий факт: вблизи центра нашей Галактики расположено огромное облако с почти земной температурой (около 0СС). Что может быть внутри этого облака?! А строго в центре Галактики есть источник коротковолнового радиоизлучения. Его размеры меньше, чем размеры Солнечной системы. Никто пока не знает, какова природа этого источника. В 1979 году в Советском Союзе впервые на околоземную орбиту был выведен радиотелескоп. Не за горами возведение инженерных конструкций и на Луне. В космосе, где не нужно охлаждать приемники излучения, они работают куда лучше, чем на Земле. Поиск же космических сигналов на базе нынешней техники удобнее всего вести в диапазоне миллиметровых волн, а не на волне 21 сантиметр, как думали раньше. В том же диапазоне можно исследовать и тепловое излучение от больших астроинженерных конструкций. Но сумеет ли человечество расшифровать принятый сигнал? Тепловое излучение от неизвестной астроинже- нерной конструкции отнюдь не смысловой сигнал в полном смысле слова. Это пассивный, косвенный сигнал о деятельности суперцивилизации. Если же какая-то цивилизация сознательно посылает сигнал о своем существовании, то она скорее всего сделает так, чтобы сигнал поддался дешифровке. Сейчас утвердилось мнение, согласно которому практически любой разумный сигнал, снабженный вводным текстом или кодом для дешифровки, может быть расшифрован. Если же сообщение придет не в виде радиосигнала, а в виде космического необитаемого инопланетного корабля-зонда, задача облегчится, хотя и в этом случае могут быть определенные трудности. Например, мы и ведать не ведаем о назначении некоторых предметов корабля. Их исследование — тоже своеобразная задача дешифровки. А что может произойти, если люди обнаружат внеземной разум? Предположим, люди приняли радиосигнал от суперцивилизации. Сумели его дешифровать. Что дальше? Дальше возможно возникновение нескольких ситуаций. Коротко все ситуации можно разделить на благоприятные и неблагоприятные. Поскольку мы ничего не знаем об этических принципах суперразума, надо предусмотреть и вероятность неблагоприятной ситуации с человеческой точки зрения. Предположим, что в принятом сообщении есть инструкция для создания ЭВМ с невиданными возможностями. Человечеству придется -иметь в виду потенциальную экспансию созданного супермозга, чтобы заранее обезопасить себя от последствий. Благоприятные же ситуации приобщат человечество к достижениям внеземной культуры и техники. Более того, контакт может положительно повлиять на будущее всего человечества. Сейчас наука, пожалуй, созрела для контакта с внеземными цивилизациями. Уже в ближайшее время начнется поиск сигналов от возможных астроинженерных объектов, от мощных источников в центре Галактики и так далее. И кто знает, не при жизни ли нашего поколения удастся узнать, одиноки ли мы во Вселенной? 93
Сахар из горчицы Обычный сахар, научно именуемый сахарозой, получают из чего-либо сладкого — свеклы или тростника. Тем не менее не все то сладко, из чего можно добыть сахар... И без словаря можно догадаться, что антоним сладкого — горькое, и, надо полагать, в представлении большинства, противоположное сахару — горчица. Однако это мнение, основанное на личных ощущениях, не совсем точно. Как делают пищевую горчицу? Обычно так: обрабатывают горчичный порошок горячей водой, растирают смесь до однородности, добавляют подсолнечное масло, сахар, соль, уксус и пряности, снова растирают... Однако, сообщает украинский журнал «Пищевая промышленность» A979, N9 4), если изменить порядок закладки и вместо горячей воды взять кипящий раствор уксуса и поваренной соли, то в готовом продукте оказывается больше Сахаров, чем их туда положено! Конечно, для химии не новинка, что от перемены мест слагаемых сумма может измениться. Но откуда же взялся лишний сахар? В кипящем кислом растворе гидролизует- ся ггикозид горчицы — синигрин (который, кстати, и вызывает чувство жжения) и образуется довольно много глюкозы. Хотя этот сахар и менее сладок, чем сахароза, но зато гораздо лучше усваивается организмом (за что его и ценят врачи). Но если сладкое вещество можно получить прямо из горчицы, то, может быть, надо класть в нее поменьше сахара? Так и поступили — на каждую тонну взяли на 20 кг меньше сахара и настолько же больше горчичного порошка. Помимо экономической выгоды (горчичный порошок существенно дешевле) получили горчицу, вкус которой, по отзывам специалистов, отменно хорош. В этом могут убедиться некоторые читатели журнала — несколько заводов на Украине уже выпускают горчицу, которая сама себя снабжает сахаром. Г. АНДРЕЕВА
Маорийские целебные губки Морские губки вида Halichondria moorei (халихондрия маорийская) издавна применялись аборигенами Новой Зеландии для лечения ран. Изучение химического состава этих губок, проживающих на рифах в районе Окленда, показало, что они содержат невиданное количество фтора: до 11,5% сухого веса. Как сообщает журнал «Science», A979, № 4422), никаких залежей плавикового шпата или апатита, которые могли бы послужить источником фторь, в округе нет. Значит, халихондриям взять его неоткуда, кроме морской воды. А концентрация этого элемента в воде не превышает 1,3 мг/л. Следовательно, целебные губки маорийских воинов обладают беспрецедентной способностью к его накоплению. Большинство природных соединений фтора, как известно, скорее токсичны, чем целебны. Проверяя, не является ли вера мао- рийцев в целительную силу халихондрий заблуждением, исследователи выяснили, какое фторное соединение содержится в этих самых губках. Оказалось,— давным- давно известный фторсиликат натрия Na2 SiF6 . И он, как тут же выяснилось действительно может несколько снижать местную реактивность тканей. Попросту говоря, воин, к ране которого прикладывали халихондрий, выздоравливал быстрее оттого, что рана у него не воспалялась. Но включать фторсиликат в фармакопейные справочники, как некоторые другие достижения народной медицины, пожалуй, преждевременно. При внутрибрюшинном введении мышам он, как и следовало ожидать, вызывает у них судороги. Изучение «целебных» губок вызывает еще один вопрос, остающийся пока без ответа: зачем нужна халихондриям такая чудовищная концентрация фтора? Ведь родственные губки, обитающие тут же, рядом, никакого фтора не содержат. Уж не подсказывает ли нам природа, что делать, когда иссякнут залежи фторных минералов? В. ИНОХОДЦЕВ
A. Б. БОГОРОДИЦКОМУ, Ленинград: Набор для составления простейших химических приборов изготовляют по заказу Министерства просвещения на Клинском заводе «Химлиборпри- бор», поступает этот набор только в школы. И. Г. СИДОРОВУ, Запорожье: «Анилиновая кислота» - это. видимо, буквальный (и неправильный) перевод английского термина anilic acid, а правильно по-русски будет «дикарбо- новая кислота». Л. В> БЕЛИКОВУ, пос. Первомайский Тульской области Петру Пони A841—1925) — румынский химик, основоположник научного изучения румынской нефти. П. И. ЮРДАНУ, Новомиргород Кировоградской обл.: Белые пятна на цинковом покрытии — скорее всего карбонаты и гидрокарбонаты цинка, удалять их нет резона, так как они тоже защищают металл от коррозии. Л. И. СКРИПНИ К, Винница: Черная пленка сульфида образуется на серебре столь медленно и толщина ее так малы] что серебро практически не теряется; чистить или нет дело вкуса, многим нравится как раз цвет старого серебра. Читателям из Уфы: Препаратов для удлинения севшей после стирки джинсовой ткани вроде бы нет, но скромный личный опыт подсказывает, что если гладить джинсы слегка влажны ми, растягивая их в длину, кое-чего добиться можно... B. А. ШМЕРЛИНГУ, Москва: Мореный дуб получают, окуривая дубовую древесину аммиаком, однако не любой кусок древесины восприимчив к такой обработке. В. М. ФИ НОГЕ НОВОЙ, Ленинград: По старым технический условиям на этикетках писали «мед пчелиный», по новому стандарту, введенному в 1974 г.. пишут «мед натуральный» и указывают его происхождение (цветочный, липовый и т. д.). а мед в общем-то все тот же. К. К. ТЕРЕНТЬЕВУ, Москва: Мнение Г С Шаталовой о рациональном питании прокомментировано в № 1 и 4 журнала «Здоровье» за этот год. Ф. Н. ГРЕБЕНЬКОВУ, Кумкурган Сурхандарьинской обл.: Хранить картофель в опилках можно, но они слишком гигроскопичны; солома лучше. Ю. КОТЧЕНКО, Ростов-на-Дону. Мы «обходим стороной», по вашему выражению, только те письма, на которых нет полного обратного адреса; но. может быть, вас в Ростове все знают? К-ву. гор. Киев: Если лимон очень уж кислый, отчего бы и не смягчить его вкус, только, пожалуйста, не содой, а сахаром.. 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: Б. Б. Багаряцкий, М. А. Гуревич, Ю. И. Зварич, М. М. Златковский (художественный редактор), A. Д. Иорданский, О. М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), Г. М. Файбусович, B. К. Черникова Номер оформили художники: А. В. Астрин, Г. Ш. Бабасыров, К П. Доброхотова-Майкова, Р. Г. Бикмухаметова, Н. В. Маркова, Е. П. Суматохин, C. П. Тюнин, Д. В. Утенков Корректоры Н А Горелова, Л С Зенович Сдано - набор 13.03 198.0 г Подписано в печать 15.04 1980 г Т 04716 Бумага 70: 108 '^6 Печат* офсетная. Усл. печ. л 8.4. У- изд л. 11,4 Бум. л 3 Тираж 388 68С экз. ценд 45 коп Заказ >84 АДРЕС РЕДАКЦИИ: И7333 Москва В 333, Ленинский проспект, 61 Телефоны для справок: 135-90-20, 135-52-29 Чеховский полиграфический комбинат Союэполиграфпрома Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, г Чехов Московской обл (£ Издательство «Наука» ^Химия и жизнь", 1980 96
<fc^enc &>$ Ъух.. / /> <fjr
Мартышкин труд Хорошо известно, что фармакологические средства, искусственно повышающие спортивные результаты, строго-настрого запрещены. И все-таки в сети антидопингового контроля нет-нет да попадаются спортсмены, пытающиеся перехитрить судей, врачей и химиков- анапитиков. Видимо, мало запретить, надо еще и убедить... Американские физиологи поставили такой опыт. Восемнадцать зеленых обезьянок перед каждой трапезой должны были сдвинуть с места довольно солидный для них груз — иначе до лакомых бпюд никак не удавалось добраться. Каждый день груз немного увеличивали, это давало возможность точно фиксировать обезьяньи тяжелоатлетические рекорды, следить за приростом силы у подопытных животных. Обезьвнок разделили на три группы: представители первой обходились без всяких лекарств, вторая группа принимала антигистаминный препарат, третьей (внимание!] давали анаболический стероид дианабол. Прошло два месяца. Благодаря хорошему питанию и регулярной тренировке все обезьянки посвежели и поправились. «Атлеты» из первой и второй групп заметно повысили свои результаты — они стали сильнее. Казалось бы, самые высокие рекорды должны были ставить в третьей группе — той, которую подкармливали дианаболом. Нет, сил у этих обезьянок не прибавилось. Вот вам и анаболики! Этот результат весьма красноречив. Он становится еще более многозначительным, если вспомнить, что сейчас по восточному календарю год обезьяны. Издательство «Наука» «Химия и жизнь» № 5 1980 г., 96 с. Индекс 71050 Ш