Текст
                    химия и жизнь
Научно-популярный журнал Академии наук СССР 1973
10


f - IV !• f <!'■ % ^ О.Ч" i 7'^ J, %rS, j? \^ . <r^s) 'J. j ^ V *- - r ■f folk //' ,.-j'//,; ,7 Две стихии: огонь и вода. Из книги И. Морозова «В поисках философского камня». Противоборство этих стихий давно утратило свой изначальный философский смысл, но, с точки зрения пожарников, сохранило былое значение. Чтобы не дать поокару разрастись, огонь надо как можно раньше обнаружить. О современных устройствах автоматической пожарной сигнализации читайте в ътом номере в репортаже «Огонь только вспыхнул...»
химия и жизнь 10 Последние известия Сенсация 2 7 8 10 Экономика, 14 производство 18 В. СТАНЦО. Проблема проблем Э. Н. ТРИФОНОВ. Квадруплет- ная тРНК исправляет мутации A. ГРИНБЕРГ. До последней капли крови Бионеорганика — новая ветвь науки о веществе М. ГУРЕВИЧ. Цель и средства: откуда берутся сверхплановые удобрения Хорошо разбивающийся автомобиль, или что нужно сделать, чтобы уцелеть в аварии Н. Б, ОСТРОВСКИЙ. Происшествия без последствий B. ИВАНЕНКО. Кислота из Ба- лакова C. А. ПЕРМЕЗСКИЙ. Опавшие листья, нужно лн их уничтожать? Эпемент №_. 24 В. И. КУЗНЕЦОВ. Нептуний Г. ГАУЗЕ. Новое в химиотерапии опухолей В. Д. БУРДАК. Просто чешуя Новые заводы Поспедние известия 21 22 23 29 30 32 Проблемы и методы современной науки Учитесь переводить Интервью 38 40 И химия — и жизнь! Наблюдения Литературные страницы Клуб Юный химик Земля и ее обитатели Словарь науки Полезные советы химикам Библиотека 47 49 50 55 58 70 78 84 90 96 Т. А. АИЗАТУЛЛИН, К. М. ХАК- ЛОВ. АЛГОЛ —для всех АНДРЭ ЛЬВОВ: Сотрудничество есть дух соноеменной науки ПЬЕР ГРАБАР: Я люблю, когда в лаборатории поют и смеются. Это значит, что все идет хорошо О. ЛЕОНИДОВ. Воздух очищает воду А. Н. ТИХОНОВ. Линзы из крахмала Л. МЕЛЬНИКОВА. Все делэ в составе среды О. ЛИБКИН. Огонь только вспыхнул... РОБЕРТ ШЕКЛИ. Координаты чудес Э. НАУМОВА. Шампиньонные заводы С. Д. КУСТАНОВИЧ. Птичий уникум: перепелка Т. АУЭРБАХ. Органическая, физическая, аналитическая... П. Н. ФЕДОСЕЕВ. Как сделагь жатый фильтр И. ГУБЕРМАН. Книга о генах и гениях К. САМОПАНЩИКОВ. Сколько зайцев должна съесть черепаха? НА ОБЛОЖКЕ — осенний лист. Ушло лето, городские улицы и дворы засыпает опадающая листва. Детвора составляет из нее букеты, а работники городских хозяйств спешат убрать и уничтожить ее. В заметке «Опавшие листья, нужно ли их уничтожать?» рассказывается о том, как в разных случаях следует поступать с опавшей листвой. ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР Октябрь 1973 Год издания 9-й Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Сокслов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, М. А. Гуревич, В. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский, О. И. Коломийцева, О. М. Либкин, Д. Н. Осокнна, B. В. Станцо, C. Ф. Стариковнч, Т. А. Сулаева, В. К. Черникова «ХИМИЯ И ЖИЗНЬ- 1973
ПРОБЛЕМА ПРОБЛЕМ (технологический аспект) Человек и Природа. Человечество и Биосфера. Усиливающееся влияние хозяйственной деятельности человека на ход естественных биологических процессов. Все это по существу разные названия одной и той же проблемы. Быть может, самой важной из всех проблем, стоящих перед наукой. Проблемы проблем. 21 июня проблему сохранения биосферы обсуждало Общее собрание Академии наук. В обсуждении приняли участие ученые всех специальностей, и это закономерно: проблема проблем не укладывается в рамки какой-либо одной научной дисциплины. Вероятно, публикуемые здесь материалы Общего собрания представят его читателю несколько односторонне. Но мы и не стремились к «стопроцентному охвату». Все доклады, сделанные на Общем собрании 21 июня, напечатаны в последнем номере «Вестника Академии наук СССР» (№ 9). А наша публикация— только об одном аспекте проблем — технологическом. Общее собрание АН СССР приняло необходимые решения. От того, как они будут выполняться, зависит очень многое. В частности, наша с вами жизнь... 1. ПРЕДПОСЫЛКИ «Поверхность земли, климат, растительность, животный мир, даже сами люди бесконечно изменились, и все это благодаря человеческой деятельности...» Эти слова произносились с трибуны Общего собрания Академии наук 21 июня. Но не там они прозвучали впервые. Это слова Фридриха Энгельса —из «Диалектики природы». Написанные почти сто лет назад, они сегодня звучат более чем современно. Многие выступления на Общем собрании АН СССР развивали и конкретизировали этот классический тезис. ИЗ ВСТУПИТЕЛЬНОГО СЛОВА ПРЕЗИДЕНТА АН СССР АКАДЕМИКА М. В. КЕЛДЫША Проблемы охраны биосферы и рационального использования биологических ресурсов имеют громадное экономическое и социальное значение и с каждым годом приобретают все большую актуальность. Быстрое расширение сферы материального производства, его масштабов, стремительный технический прогресс открывают широкие возможности для удовлетворения материальных и духовных потребностей общества. Эти факторы вместе с тем обусловливают все более интенсивную эксплуатацию природных ресурсов, оказывают все более глубокое воздействие на окружающую среду. При этом не только усиливается взаимодействие человека с окружающей природной средой, но и изменяется сам характер этого взаимодействия. Все возрастающее использование природных ресурсов, необходимое для роста производительных сил, и развитие производств, которое может привести к ухудшению окружающей среды и созданию опасности для живых организмов, ставят в повестку дня задачи рационального использования природных богатств, разработку мер по сохранению й улучшению окружающей среды. Это требует глубокого изучения воздействия хозяйственной деятельности человека на эволюцию биосферы. Такое изучение должно опираться на глубокое исследование всех процессов, происходящих в биосфере. На этой основе должны быть разработаны рациональные принципы технологии производства, которые обеспечивали бы максимальную сохранность биосферы и не допускали нарушения необходимого равновесия. ИЗ ДОКЛАДА ВИЦЕ-ПРЕЗИДЕНТА АН СССР АКАДЕМИКА А. П. ВИНОГРАДОВА Вне поля деятельности человека биосфера организовалась, если можно так сказать, по 1* 3
принципу безотходного производства — продукты жизнедеятельности одних организмов необходимы для других. Но уже сегодня большое влияние на состояние биосферы оказывают разнообразные промышленные, сельскохозяйственные и коммунальные отходы. Их количество оценивается примерно в 500 миллионов тонн ежегодных сбросов в водоемы, атмосферу и на сушу. Кроме того, многие продукты индустриального, сельскохозяйственного и коммунального происхождения оказались вне круговорота веществ в биосфере, в результате чего она потеряла темпы самоочищения. По-видимому, впервые за многие тысячи лет человек вошел в крупный конфликт с биосферой... В понятие «технический прогресс» неотъемлемо входит забота о человеке, а значит, и об окружающей его среде. Охрана природы, ее богатств существовала с давнего времени. Но она осуществлялась главным образом в виде заповедников. Сегодня такой формы уже недостаточно. Необходимы активные формы защиты биосферы. В нашей стране они осуществляются значительно легче благодаря государственной плановой системе. Возвращаясь к кардинальному вопросу о том, что делать с непрерывно растущими вредными отходами индустрии, сельского хозяйства и другой деятельности человека, нужно сказать, что здесь могут быть разнообразные подходы. Например, можно изолировать эти отходы на длительное время в брошенных шахтах, в скважинах под землей, так сказать, в «карманах» литосферы. Это потребует геологических изысканий — поисков соответствующих территорий и пластов пород, в которых отсутствует движение подземных вод. Далее можно представить сброс отходов любого производства в такой форме, чтобы эти отходы были доступны прежде всего воздействию микроорганизмов, или быстро распадались бы или полностью окислялись, участвуя в общем круговороте вещества биосферы. Наконец, наиболее радикальное решение сводится к резкому сокращению или прекращению сбросов... 2. ДЕЛО «Технология дает средства и орудия: хороший или дурной способ их употребления — это наша заслуга или наша вина». Эти слова на Общем собрании АН СССР 21 июня не произносились. Они — из книги польского философа и писателя Станислава Лема «Сумма технологии». Но один из докладов, сделанных на Общем собрании, и многие выступления в прениях были на ту же тему. ИЗ ДОКЛАДА ЧЛЕНА-КОРРЕСПОНДЕНТА АН СССР Б. Н. ЛАСКОРИНА Природа обладает громадной самоочищающей способностью. Поэтому во всех странах мира сложилась практика (во многом порочная) широкого использования самоочищающей способности атмосферы и гидросферы без учета ущерба, наносимого им при этом. В СССР установлены самые жесткие в мире нормы предельно допустимой концентрации вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу и гидросферу. Для достижения этих норм расходуются значительные средства: иногда стоимость очистных сооружений достигает 20—30% стоимости всего промышленного комплекса. Но и при этом количество загрязнений, попадающих в воздух и в воду из очищенных отходов производства, нередко оказывается еще высоким. Повышение же степени очистки с 95—96 до 99,5% в несколько раз увеличивает затраты на очистку. При использовании известных технологических процессов, методов и их аппаратурного оформления стопроцентная очистка воздуха и воды экономически нецелесообразна. Нужны новые технологические процессы и методы, на основе которых может быть создано безотходное производство с высокими технико-экономическими показателями и решены задачи комплексного использования природных ресурсов. Наиболее яркий пример такой технологии — урановая промышленность СССР, где с самого начала были поставлены и решены проблемы комплексной переработки бедных урановых руд, разделения элементов с близкими физическими и химическими свойствами, локализации радиоактивных отходов, водообо- рота. В основе безотходной или почти безотходной технологии (не только для урана — для большинства цветных и редких металлов, а также для многих химических производств) лежат процессы сорбции и экстракции *. Они появились благодаря значительным успехам * Сорбция — поглощение определенных компонентов раствора, или газовой смеси твердым веществом или жидкостью. Экстракция — извлечение вещества из смеси с помощью специально подобранных растворителей. — 4
различных ветвей химической науки, в частности физической химии, радиохимии, химии высокомолекулярных и элементоорганических соединений, а также физики твердого тела. Успехи сорбционной и экстракционной технологии объясняются в первую очередь тем, что эти процессы отличаются высокой интенсивностью и избирательностью. На их основе легко создавать совмещенные процессы, ре- ализовывать самые короткие замкнутые технологические схемы. Процесс сорбции урана из плотных пульп в промышленных масштабах впервые в мировой практике был разработан и освоен в СЦСР. Новые хелатообразующие сорбенты, экстр- агенты и комплексоны * создают необходимую основу для эффективного решения самых разнообразных задач безотходной переработки минерального сырья. Создание синтетических сорбентов с высокой сорбционной емкостью, пригодных для работы с очень низкими концентрациями, позволяет решить проблему глубокой очистки сточных вод, а также извлечения редких и рассеянных элементов из океанической воды. Урановая промышленность не единственный пример. Разработана и внедрена безотходная сорбционно-экстракционная технология переработки золотосодержащих руд Мурун-Тау (процесс сорбиионного выщелачивания золота разработан и внедрен в СССР впервые в мировой практике). Уже более трех лет в пустыне Кызылкум успешно работает золотодобывающее предприятие, не имеющее равных — ни по производительности труда, ни по степени воздействия (точнее, невоздействия.— В, С.) на окружающую среду. Производительность труда на Мурун-Тау в несколько раз выше, чем на лучших отечественных и зарубежных предприятиях, пользующихся традиционными технологическими приемами. Расход воды на тонну перерабатываемой руды здесь в 2—3 раза ниже, а сбросы сточных вод в открытую гидрографическую сеть вообще отсутствуют... Традиционный порок технологии очистки во всех отраслях промышленности заключался (и заключается) в том, что вредные стоки * Комплексоны — сложные органические вещества, в молекуле которых есть несколько функциональных групп, способных одновременно связывать центральный атом комплекса несколькими координационными связями. Он оказывается как бы зажатым в клешне (отсюда название хелатов, или клешневидных соединений). Комплексоны образуют весьма прочные и, как правило, хорошо растворимые соединения с большинством катионов. — В, С. всех производств и цехов предприятия собирают в один общий поток. При этом, естественно, происходит разбавление вредных компонентов, но одновременно и усложнение состава стоков. После такого слияния приходится очищать гигантский многокомпонентный поток сложного, а порой вообще неопределенного химического состава (разные компоненты стоков могут взаимодействовать и взаимодействуют) . Этот поток приходится очищать до необходимых кондиций по сложной многостадийной схеме. Сейчас на многих предприятиях уже действуют локальные очистные сооружения, а кое- где и замкнутые водооборотные схемы. Одними из первых стали на путь широкого использования локальных видов очистки и использования циклических замкнутых схем химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. Заметным достижением технологии стала разработка проекта новой, почти безотходной технологии для Первомайского химкомбината на Украине. Подобные предприятия, работая по традиционным схемам, потребляют много воды, дают значительные количества твердых отходов и токсичных сточных вод сложного состава. По первоначальному проекту, Первомайский химический комбинат должен был ежесуточно сбрасывать в Северский Донец около 125 тысяч кубометров очищенных стоков. (Очищенных, как обычно...) Однако в это время была разработана технология, предусматривающая дифференциацию сточных вод, локальные методы очистки и утилизацию всех ценных отходов. (В этой работе принимали участие научно-исследовательские институты АН СССР, АН УССР, нескольких министерств и ведомств.) Были разработаны: метод термического опреснения сильно минерализованных сточных вод в аппаратах с мгновенным вскипанием, методы бесповерхностной дистилляции *, методы глубинного захоронения кон- * Эти методы позволяют получать чистую воду и концентрированные рассолы неорганических соединений. (Эти рассолы закачивают потом в скважины, а вода используется повторно). Мгновенное вскипание достигается вакуумированнем. Суть метода бесповерхностной дистилляции в следующем. В раствор, содержащий неорганические загрязнения, вводится не смешивающийся с водой теплоноситель, например нагретое до высокой температуры парафиновое масло. Оно отдает воде тепло, и вода испаряется, причем испарение идет ие только с поверхности, а в массе. Полученный пар охлаждают, и чистую воду возвращают в производство. Смесь парафина и концентрированного рассола расслаивается. Парафин отделяют и исполья\ют повторно, а рассол закачивают в скважину.— В. С. 5
центрированных рассолов в глубине земной коры. (Концентрированные рассолы через специальные скважины закачиваются в природные коллекторы, расположенные на большой глубине. Над ними — пять-шесть слоев глинистых минералов, которые надежно изолируют такой природный коллектор стоков.) Здесь же были использованы такие технологические приемы, как озонирование части сточных вод, сорбциоиное извлечение органических соединений активированными углями и корректировка состава оборотных промышленных вод с помощью ионообменных смол. Создание замкнутой технологической схемы позволило в 30 раз снизить потребление свежей воды, уменьшить капитальные и эксплуатационные затраты на многие миллионы рублей и высвободить для земледелия несколько тысяч гектаров плодородных земель Украины— при новой технологии не нужны водохранилища... Еще один пример. В Институте химической физики АН СССР разработан принципиально новый метод получения серной кислоты путем жидкофазного окисления сернистого газа под давлением при повышенных температурах. Этот метод намного производительнее традиционного башенного метода, но даже не это главное. Он позволяет использовать бедные газы тепловых станций и предприятий цветной металлургии, содержащие всего 0,1 —1,0% S02. С другой стороны, этот же метод позволяет использовать высококонцентрированный и даже стопроцентный сернистый ангидрид. Новый метод получения серной кислоты полностью исключает какое-либо вредное воздействие на биосферу и может быть использован для очистки промышленных газов от сернистого ангидрида. Пока мы можем говорить лишь об отдельных примерах, ростках новой технологии, на основе которой успешно решаются две важнейших задачи: коренное усовершенствование промышленного производства и исключение вредного воздействия промышленности на окружающую среду... Современная научно-техническая революция должна быть направлена на активное и творческое решение проблемы защиты окружающей среды от вредных воздействий. Главная задача представителей различных разделов науки, а технологов в первую очередь, состоит в том, чтобы создать такие процессы, такие технологические схемы, которые хорошо вписываются в кругооборот веществ, установившийся в биосфере. Попробуем подвести итоги. Очевидно, будущее природы и будущее технологии неразрывно связаны. Только новая, принципиально новая технология производства позволит человечеству разрешить нынешний «крупный конфликт с биосферой»; более того, именно она поможет исправить многие промахи прошлого. Но технология — только один аспект проблемы проблем. Технология спирается на науку, на фундаментальные исследования, а они — на мировоззрение. Поэтому очень актуально прозвучал на Общем собрании АН СССР призыв академика С. С. Шварца — учить природоведению (отнюдь не в школьном смысле слова) и природопониманию всех научных работников, всех инженеров. Учить диалектике природы. «...На каждом шагу факты напоминают нам о том, что мы отнюдь не властвуем над природой так, как завоеватель властвует над чужим народом, не властвуем над нею так, как кто-либо находящийся вне природы,— что мы, наоборот, нашей плотью, кровью и мозгом принадлежим ей и находимся внутри ее, что все наше господство над ней состоит в том, что мы, в отличие от всех других существ, умеем познавать ее законы и правильно их применять.» Это снова Энгельс — «Диалектика природы». В. СТАНЦО, специальный корреспондент «Химии и жизни» б
ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ • ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ КВАДРУПЛЕТНАЯ тРНК ИСПРАВЛЯЕТ МУТАЦИИ Журнал «Nature New Biology»» A973, т. 242, с. 230) сообщил об открытии нового типа тРНК, исправляющей повреждения в генетическом тексте. Мутации, или повреждения генетического текста, вызываются разными причинами. Одна из них, довольно частая,— попадание в генетический текст лишнего нуклеотида. К чему это приводит? Известно, что при биосинтезе белка каждой аминокислоте отвечает определенная тройка нуклеотидов в ДНК и соответственно в матричной РНК. Белоксинте- зирующий аппарат — рибосома — считывает информацию с мРНК, расчленяя последовательности нуклеотидов на триплеты. Никаких «запятых» между триплетами нет, так что если рибосома допустит ошибку и случайно сдвинется на одну или две буквы, то текст потеряет смысл. Такой же сдвиг считывания происходит при вставке в текст лишнего нуклеотида. Один из триплетов мРНК превращается при этом в квадруплет, и если бы рибосома в этом месте «сменила шаг» и прочитала вместо трех букв срезу четыре, то текст и дальше сохранял бы смысл. Но, увы, нормальные тРНК, доставляющие аминокислоты к рибосомам, ничего, кроме троек нуклеотидов, не узнают, и вставка приводит к гибельному для синтезируемого белка сдвигу считывания. Положение могло быть исправлено, если бы существовала тРНК, способная прочесть набор из четырех букв. Такая необычная РНК помогла бы компенсировать мутацию. Сходный случай участия тРНК в исправлении повреждений генетического текста уже был установлен лет десять назад. Речь идет о мутациях, при которых один нуклеотид мРНК ошибочно заменен другим. В большинстве случаев такое повреждение приводит также к замене в белке одной аминокислоты на другую. Правда, если произошла замена третьего нуклеотида в триплете, то это, согласно известной кодовой таблице, примерно в 70% случаев вообще не отразится на правильном выборе аминокислоты. Но зато когда вместо нормального триплета, кодирующего ту или иную аминокислоту, получается после замены одного нуклеотида терминирующий триплет (УАА, УАГ или УГА), то дело плохо. Синтез полипептидной цепи в этом месте останавливается (терминирующие триплеты выполняют роль точки в конце фразы), и белок остается недостроенным. Исправление мутаций такого типа происходит с помощью компенсирующих изменений в генах, кодирующих тРНК. Эти изменения вызывают синтез мутантных молекул тРНК, которые принимают терминирующий триплет за обычный и включают в белковую цепь какую-нибудь аминокислоту. Известны тРНК, принимающие триплет УАГ за сериновый или тирозиновый, УАА — за лизиновый триплет. В результате белок синтезируется полностью, в нем лишь одна «своя» аминокислота заменена на чужую. И вот пришло сообщение из США, что открыт еще один тип мутантной тРНК, которая компенсирует не терминирующие, а сдвиговые мутации, вызванные одиночной вставкой нуклеотида в генетический текст. Эта новая РНК включает в белковую цепь глицин, узнавая в мРНК не триплет ГГГ, как обычно, а квадруплет ГГГГ. В данном случае сдвиг считывания происходит оттого, что в один из глициновых триплетов мРНК попадает лишний остаток гуанина. Появление мутантной квадруп- летной тРНК полностью исправляет эту ошибку, при этом даже не происходит замены глицина какой-то другой аминокислотой. До сих пор механизм исправления клеткой сдвиговых мутаций, вызываемых одиночной вставкой, был во многом неясен. Высказывались лишь предположения о возможном участии в этом процессе измененных транспортных РНК. Работой сотрудников Калифорнийского университета Д. Риддла и Дж. Кэрбона существование такой мутантной, квад- руплетной тРНК доказано. Сейчас можно только догадываться о том, насколько важна роль транспортных РНК в исправлении и других повреждений генетического текста. Кандидат физико-математических наук Э. Н. ТРИФОНОВ 7 л
в* СЕНСАЦИЯ ДО ПОСЛЕДНЕЙ КАПЛИ КРОВИ ...Крысу усыпляют эфиром и рассекают ей сонную артерию. Пульсирующей струей вытекает кровь — сначала быстро, потом все медленнее. Одновременно в организм животного вместо крови вводят какую-то непрозрачную молочно-белую жидкость. Так проходит два часа — и вот уже в теле крысы не осталось ни капли ее собственной крови. Лапки и хвост животного уже не розовые, как обычно, — они совсем бледные. Рану зашивают. Крыса пробуждается от наркоза и тут же устремляется к воде и пище, которые заранее поставили рядом. Животное ведет себя совершенно нормально, несмотря на то, что вместо крови в его артериях и венах течет искусственная смесь! Поиски вещества, которое могло бы заменить кровь, начались уже давно. Это не причуда исследователей — область применения в медицине человеческой крови и препаратов из нее неуклонно расширяется, и донорской крови уже не хватает, чтобы удовлетворить возрастающий спрос. Первые заменители крови появились больше ста лет назад. Это были растворы солей, препараты на основе животных и растительных белков. Сейчас широко применяются синтетические кровезаменители, прежде всего полисахариды (в том числе известный препарат полиглюкин, в большом количестве выпускаемый советской промышленностью). Но все эти препараты могут только восстанавливать недостающий объем крови при кро- вопотере. Это не более чем заменители плазмы; они не способны выполнять главную функцию крови — снабжать клетки организма кислородом, поступающим через легкие, и выносить из тканей углекислый газ. Найти вещество, которое справлялось бы с этой задачей не хуже, чем природный белок эритроцитов гемоглобин, — такую цель поста- 8 вил перед собой профессор Р. П. Гейер из Гарвардского университета. Как сообщил журнал «Science et vie» (март 1973 г.), последние эксперименты позволяют думать, что проблема близка к решению. Искомым веществом оказались фторуглеро- ды — производные обычных углеводородов, в которых часть атомов водорода замещена на фтор. Соединения этого класса давно известны и широко применяются в промышленности: к ним относятся, например, фреоны, используемые в холодильных установках в качестве хладоагента, или фторопласты, отличающиеся высокой температурной и химической стойкостью. Некоторые фторуглероды к тому же способны поглощать кислород и легко отдавать его. Это свойство и позволило использовать их в качестве кровезаменителей. В состав препарата, разработанного профессором Гейером, кроме фторуглеродов входят еще синтетические многоатомные спирты (они обеспечивают нужную степень дисперсности полимера) и оксиэтилкрахмал, уменьшающий вязкость смеси. Кровезаменитель уже испытан на нескольких десятках крыс. Результаты показывают, что даже стопроцентную замену крови искусственной смесью животные переносят без каких-либо видимых побочных явлений. На человеке препарат еще не испытывался, но самые близкие к человеку лабораторные животные — обезьяны довольно хорошо перенесли замену 80% крови. Сколько времени может прожить животное с синтетической кровью? Это пока еще неизвестно. Проведенные до сих пор эксперименты продолжались не больше недели. Дело в том, что кроветворные системы организма постоянно вырабатывают все элементы крови, которые мало-помалу вытесняют заменитель,
так что вскоре прежний состав крови оказывается полностью восстановленным. Профессор Р. Гейер предполагает провести новую серию экспериментов, в которых кроветворная система организма будет выведена из строя, например облучением. Это позволит выяснить, какие отдаленные последствия может иметь замена крови на искусственную, в частности, как скажется на жизненных процессах отсутствие защитных белков крови и многих других важных ее элементов. Пока еще неизвестно, насколько реальной окажется перспектива использования синтетической крови в медицине. Но если исследователям удастся добиться успеха, появится возможность создать совершенно новые методы лечения многих заболеваний. А. ГРИНБЕРГ ПУТИ, ВЕДУЩИЕ К ДАЛЕКОЙ ЦЕЛИ Заметку об опытах профессора Р. П. Гейера комментирует старший научный сотрудник Центрального ордена Ленина института гематологии и переливания крови доктор медицинских наук В. Б. КОЗИНЕР О создании искусственной крови мечтают многие исследователи. Некоторые из функций крови уже удалось моделировать с достаточным успехом; например получены полимерные вещества, способные возместить недостающий объем крови при больших крово- потерях (см. «Химию и жизнь», 1970, № 12). А теперь на очереди моделирование дыхательной функции крови. Опыты Р. П. Гейера, о которых говорится в заметке, хорошо известны специалистам, занимающимся кровезаменителями. Об этих работах Гейер подробно докладывал на XII Международном конгрессе по переливанию крови, который проходил в Москве в 1969 г. Но о перенесении опытов с Фторуглеродом на человека думать еще рано. Во-первых, сначала надо убедиться в его полной безвредности для организма. Во-вторых, фторуглерод хорошо переносит кислород лишь в том случае, если животное дышит чистым кислородом; переход же на дыхание атмосферным воздухом продолжается не менее 15 часов, что для практических целей неудобно. Существуют и другие оригинальные пути создания кровезаменителя, способного переносить кислород. Американский ученый С. Ра- бинер, например, предложил использовать для этой цели химически чистый гемоглобин в виде раствора, вводимого в кровь. В опытах Рабинера с заменой около 80% крови раствором гемоглобина из 5 ссбак выжили 3, а 2 жили больше суток. Но присутствие раствора гемоглобина в крови неестественно для высших животных н человека: обычно у них гемоглобин заключен в эритроцитах. Поэтому для окончательного решения вопроса о том, может ли такой раствор заменить эритроциты, надо проделать еще много исследований. Очень интересные исследования ведут японские ученые В. Секигу- ши, А. Кондо и М. Китаяма. Они изготовили искусственные эритроциты— микрокапсулы из полимеров в форме шариков диаметром 6—8 микрон, заполненные человеческим гемоглобином. Такие искусственные эритроциты хорошо присоединяют и отдают кислород, но при введении животным оседают в селезенке и печени. Кроме того, они не так эластичны, как естественные, и поэтому плохо проходят через капилляры. Попытки усовершенствовать искусственные эритроциты, сделать их более гибкими, продолжаются. В СССР созданием кровезаменителя — переносчика кислорода, по инициативе академика В. А. Картина занялась большая группа исследователей в Центральном ордена Ленина институте гематологии и переливания крови под руководством профессора Г. Я. Ро- зенберга. Путем химической обработки гемоглобина здесь был получен оригинальный препарат, который не повреждал клеток, длительно циркулировал в крови н сохранял все функции естественного гемоглобина. Он был испытан на крысах в лаборатории академика АМН СССР Н. А. Федорова автором этих строк совместно с А. П. Андреевой, А. С. Поляковой и А. А. Левиной. После обменных переливаний — таких же, какие делал Гейер,— количество эритроцитов в крови крыс было уменьшено в 9 раз, и организм снабжался кислородом практически за счет препарата. При таких условиях крысы некоторое время жили, у них сохранялось нормальное артериальное давление. Хотя эти опыты (так же, как и все перечисленные выше) можно рассматривать лишь как разведочные, они дают надежду на дальнейшие успехи в этом направлении... В Научно-исследовательском институте клинической и экспериментальной хирургии академик Б. В. Петровский, С. Н. Эфуни и А. М. Эйгелес разрабатывают иной, принципиально новый тип кровезаменителя. Исследователи решили ввести кислород, минуя легкие, непосредственно в кровяное русло животного, и при этом без всякого носителя. Они создали эмульсию кислорода с размерами пузырьков меньше 8 микрон (при больших размерах пузырьки могут закупорить кровеносные сосуды). Если ввести такую эмульсию в кровь, из нее выделяется кислород. После внутривенного введения эмульсии собакам, лишенным возможности дышать, они жили по 20—30 минут. Правда, потом опыт приходилось прекращать и переводить животных на дыхание воздухом: у них в крови накапливалось слишком много углекислого газа. Удаление его не менее важно для жизни, чем снабжение организма кислородом, и решить эту проблему таким способом пока не удалось. Как мы видим, существуют различные пути создания кровезаменителя, способного переносить кислород. Какой из них приведет к цели—покажет будущее. 9
БИОНЕОРГАНИКА- НОВАЯ ВЕТВЬ НАУКИ О ВЕЩЕСТВЕ В июне этого года в Москве состоялась XV Международная конференция по координационной химии, приуроченная к столетию со дня рождения выдающегося русского ученого Льва Александровича Чугаева, одного из основоположников этой области знания. Во время конференции, собравшей более 1000 ученых из 30 стран мира, не раз говорилось о «бионеорганической химии». Корреспонденты «Химии и жизни» Д. Осокина и В. Жвирблис обратились к нескольким участникам конференции с просьбой рассказать о том, что кроется за этим необычным словосочетанием. Корр.: Когда впервые заговорили о биоиеоргаиической химии! Академик АН УССР К. Б. Яцимирский: Само слово «бионеорганическая» было впервые произнесено, кажется, в 1969 году, на конференции в Австралии. А в 1971 году на конференции в Канаде уже работала специальная секция бионеорганической химии. Так что этой науке исполнилось по меньшей мере четыре года. Химия координационных, или комплексных, соединений изучает своеобразные вещества, содержащие атомы металлов, аокруг которых в определенном порядке группируются другие ионы или молекулы, называемые лиган- дами. По традиции химию комплексных соединений принято считать одним из разделов неорганической химии; однако в последние годы появилось множество работ, в которых исследовались комплексные гседиие- ния с органическими лигандами — как синтетические, так и природные. Одни из этих веществ используются в аналитической химии; другие играют важнейшую роль в процессах жизнедеятельности; третьи — служат промышленными катализаторами. Бионеорганическая химия призвана изучать строение и свойства комплексных соединений, содержащихся в живых организмах. Своеобразие этих веществ определяется особенностями электронного строения центрального комплексообразующего атома. В отличие от углерода, водорода, кислорода, азота, серы и фосфора, соединения которых изучаются классической органической химией, такие элементы, как, скажем, железо, способны организовывать окружающие их молекулы в сложные упорядоченные структуры; в частности, они способны строго определенным образом ориентировать в пространстве молекулы белков, в результате чего те оказываются в состоянии функционировать в составе живых клеток. Так что можно без преувеличения сказать, что комплексообразующие элементы — это организаторы жизни. ю
Корр.: Что привело к возникновению бионеорганической химии! К. Б. Яцимирский: Детальный анализ процессов, происходящих в клетках живых существ на молекулярном уровне, привел к возникновению молекулярной биологии и биоорганической химии, которые, как правило, изучали молекулы, в состав которых входили классические органогенные элементы — углерод, водород, кислород, азот, сера, фосфор. Но с течением времени становилось все более и более ясным, что молекулярные механизмы жизнедеятельности невозможно познать, игнорируя другие элементы, содержащиеся в организмах,—те, чьи соединения принято было изучать методами неорганической химии. Таких элементов насчитывается по меньшей мере 20, причем 10 из них считаются жизненно важными; эти элементы соединяются с органическими молекулами своеобразной координационной связью. Вот это и позволяет говорить о бионеорганической химии как особом разделе науки о веществе — иначе исследованиям порой мешают «межведомственные барьеры». Корр.: Надо сказать, это название звучит парадоксально. Ведь мы привыкли к тому, что все, что «био»,— органическое... Во всяком случае, именно так всегда говорили... Академик В. И. Спицын, президент XV Международной конференции по координационной химии: Это было результатом ограниченного представления о том, что такое «жизнь», простительного лет двадцать назад. Теперь уже не мыслят так узко. Например, мы знаем, что гемоглобин без железа не может переносить кислород, что витамин В,2 без кобальта не будет биологически активным. Большинство ферментов, биологических катализаторов белковой природы, обязано своей активностью атомам цинка, молибдена... Корр.: Исследование координационных соединений должно, видимо, иметь значение и для медицины! К. Б. Яцимирский: Медики уже сейчас располагают интересными сведениями. Например, получены некоторые предварительные результаты, свидетельствующие о том, что координационные соединения принимают участие в образовании злокачественных опухолей: существует мнение, что канцерогенами могут быть только вещества, способные координироваться вокруг иона того или иного металла. Вместе с тем, некоторые координационные соединения помогают при излечении злокачественных опухолей: одно из комплексных соединений платины оказалось мощным противораковым средством. Установлено также, что массированные инъекции солей калия могут предотвращать инфаркт миокарда. Надо сказать, что соотношение концентраций калия и натрия регулирует многие процессы, происходящие в живой клетке. В связи с этим чрезвычайный интерес представляют исследования механизма транспорта этих ионов через биологические мембраны. Ионы калия могут переноситься через мембраны в комплексе с антибиотиком валино- мицином; как показали работы академика Ю. А. Овчинникова, не исключено, что в нормально функционирующей клетке транспорт ионов осуществляется таким же образом. Последнее время много говорят об охране окружающей среды. Но вот вопрос: от кого следует охранять природу? От марсиан? Странно, но речь идет о том, что человек стремится охранять природу от самого себя... и
В действительности же задача сводится к тому, чтобы добиться такого положения дел, когда человечество и созданная им цивилизация находились бы в равновесии с природой. Один из путей решения этой проблемы— создание производств, не дающих вредных отбросов. Вместе с тем важны и тщательные исследования превращений, которые претерпевают в природе ядовитые вещества. Корр.: Борьбе за чистоту окружающей среды отдают силы химики практически всех специальностей — если, конечно, не считать теоретиков. Участвуют ли в этих работах бнонеорганики! Профессор Дж. Халперн (США): Сейчас во многих странах серьезную тревогу вызывает возрастание концентрации ртути в водах рек, озер, морей и океанов. Соединения ртути накапливаются в тканях рыб некоторых видов, описано немало случаев, когда употребление такой рыбы в пищу вызывало у людей тяжелое ртутное отравление. До недавнего времени считалось, что эти случаи связаны только с загрязнением среды солями ртути. Но нам удалось обнаружить, что токсическая активность ртутных загрязнений существенно повышается в результате биологических процессов. Дело в том, что содержащиеся в воде микроорганизмы производят большие количества витамина Bi2, комплексного соединения кобальта. Оказалось, что это вещество реагирует с солями ртути, в результате чего образуется ее более токсичное органическое производное, способное к тому же накапливаться в жировой ткани. Корр.: По-видимому, с помощью комппсксообразующих веществ можно выводить из организма лопавшие в него яды! В. И. Спицын: По недавним сообщениям, один из самых широко распространенных комплексонов, двунатриевая соль этилендиаминтет- рауксусной кислоты, способна выводить из организма строн- ций-90. Наверное, существуют комплексоны, которые могут выводить из организма и такие вредные элементы, как ртуть и бериллий. Но по-моему, прежде всего не следует загрязнять окружающую среду: химики-технологи должны так строить производства, чтобы они вообще не давали никаких ядовитых отбросов. Вы знаете, что у нас в стране для этого многое делается. Многие проблемы, решаемые современной наукой, требуют совместной работы не только больших коллективов исследователей, но н научных организаций многих стран мира. К таким проблемам относится, например, уже упоминавшаяся проблема рака. И так же как бионеорганическая химия возникла в результате закономерного слияния различных областей знания, широкое общение ученых разных стран мира приводит к рождению новых идей и новых решений. Корр.: В какой стадии находятся переговоры между СССР и США о совместном сотрудничестве в области координационной химии! Дж. Халперн: После мая прошлого года, когда правительства наших стран подписали соглашение о научном и техническом сотрудничестве, была проделана большая предварительная работа. В частности, мне поручено координировать работы в области гомогенного катализа — то есть катализа с помощью комплексных соединений — с американской стороны; с советской стороны координацией работ в этой области занимается профессор А. Шилов из Института химической физики. Программа этого сотрудничества окончательно еще не согласована, но в принципе она будет включать совместные исследования и 12
обмен научными работниками между лабораториями наших стран. Корр.: Почему в качестве одной Дж. Халперн: из областей сотрудничества вы- Сотрудничество в этой области очень важно для развития бран катализ с помощью комп- более современной химической технологии. Комплексные со- лексиых соединений! единения, используемые в качестве катализаторов, моделируют некоторые свойства ферментов, в частности стереоспеци- фичность действия, что используется в производстве синтетического каучука, почти неотличимого от натурального; с помощью комплексных катализаторов полиэтилен удается получать при низкой температуре и обычном давлении; ведутся работы по созданию катализаторов, способных связывать атмосферный азот в мягких условиях. Решение таких проблем очень важно для обеих сторон, и я надеюсь, что совместные исследования в этой области ускорят наступление эры гомогенного катализа. Широкие и систематические исследования в области бионеоргачической химии пока еще только развертываются. Но уже первые шаги новой молодой иауки свидетельствуют о том, что она представляет собой одну из «горячих точек» современного естествознания и что в ближайшем будущем от иее можно ожидать интереснейших результатов. КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ЕСЛИ У НЕЙТРИНО ЕСТЬ МАССА... Как уже известно читателям «Химии и жизни» A973, № 6)f эксперименты с ловлей солнечных нейтрино дали результат, расходящийся с ныне принятыми наукой теоретическими предпосылками. А именно: нейтрино поймать не удалось. Либо виновато Солнце, которое в чем-то не соответств/- ет нашим представлениям о не -л и потому не создает тот самый поток нейтрино, который мы пытались обнаружить. Либо виновато нейтрино, не желающее вести себя так, как нам хотелось бы, и потому ускользающее от нас. В принципе возможен и тот и другой вариант. Но с точки зрения наиболее общих проблем науки значительно более интересные следствия могут быть у второго варианта, по которому нейтрино обладает пусть очень небольшой, но все же массой. Дело в том, что обладающее массой нейтрино дает возможность раз и навсегда решить главный вопрос космологии: что представляет собой наша Вселенная — открытую или замкнут/ю систему? То есть связаны ли все галактики и все межгалактическое вещество гравитационными силами в нечто единое или же на самом деле такой единой системы — ее называют Метагалактикой — не существует в природе, и нет ничего на свете, что могло бы положить конец бесконечному разбеганию галактик, бесконечному расширению Вселенной. Чтобы Вселенная была замкнутой, масса ее должна быть достаточно велика, гораздо более велика, чем суммарная масса всех звезд во всех галактиках. Где взять нужную массу? Так вот, по подсчетам исследователей из Калифорнийского университета («Science News», 1973, № 11), такую массу могли бы заключать в себе нейтрино, если в каждом кубическом сантиметре их содержится 1200 штук, а масга каждой частицы равна 4-Ю-33 грамма. Теперь остается «взвесить» нейтрино, сосчитать, сколько их в каждом «кубике»,— и мы будем точно знать, в каком мире живем... П. ГАЛКИН 13
ЦЕЛЬ И СРЕДСТВА ОТКУДА БЕРУТСЯ СВЕРХПЛАНОВЫЕ УДОБРЕНИЯ- ФАКТЫ И КОММЕНТАРИИ К НИМ Два года назад коллектив Воскресенского ордена Ленина и ордена Октябрьской революции^ химического комбината имени В. В. Куйбышева обязался выпустить за пятилетку полмиллиона тонн минеральных удобрений сверх плана. Это обязательство успешно выполняется: в 1971—1972 гг. комбинат отправил на поля 180 тысяч тонн сверхплановой продукции, получил 3,5 миллиона рублей дополнительной прибыли. Недавно рабочие и инженеры Воскресенского комбината взяпи новые обязательства. Теперь цель предприятия — выпустить к концу пятилетки сверх плановых заданий не менее 650 тысяч тонн минеральных удобрений. О средствах, с помощью которых эта цель будет достигнута, рассказано ниже. I «Наш комбинат — головное предприятие отрасли. Дело вовсе не в том, что он один из крупнейших в стране и даже в Европе. Мы утверждаем свое право быть лидером отрасли не только масштабами производства, не только объемом продукции: передовая технология, новая техника очень часто идут в индустрию минеральных удобрений от нас. Немало горестен и трудностей освоения нового дела ложатся на наш комбинат. Зато мы первыми пожинаем и плоды новой техники. И не беда, что эти пледы чаще морального, нежели материального, свойства». Директор ВХК Г. А. Меркулов (в беседе с корреспондентом «Химии и жизни») Факты 1) Недавно на ВХК впервые в стране освоено в промышленном масштабе производство фосфорной кислоты прогрессивным полу- гидратным методом (на молекулу кислоты — минимально возможное количество воды, полмолекулы). Выпуск продукта увеличился примерно на 15%. 2) Реконструкция аммиачного цеха позволила поднять его мощность почти вдвое. 3) В цехе обжига колчедана теплообменники заменены иа котлы- утилизаторы, внедряется полуавтоматическая система управления «Купол»; благодаря прогрессивной технологии и новой аппаратуре Воскресенская серная кислота стала самой дешевой в стране. ЭКОНОМИКА, ПРОИЗВОДСТВО Комментарий По-видимому, сами по себе эти факты в комментариях не нуждаются. Вполне естественно, что дополнительные десятки тысяч тонн кислот и аммиака подвергнутся соответствующей переработке и превратятся в десятки тысяч тонн сверхплановых удобрений. Если что и нуждается в комментариях, так это судьба предприятия, которое более сорока лет назад выпустило первые тонны фосфоритной муки для первых наших колхозов, которое десятилетия было лидером своей отрасли — и по новой технике, и по прогрессивной технологии, и по передовым методам труда. Итак, несколько слов о судьбе старых, заслуженных предприятий... Когда железнодорожникам стало ясно, что век паровой тяги окончился, тысячи паровозов пошли на переплав, десятки остались на запасных путях, единицы попали в музеи техники. Когда входят в строй новые химические заводы и комбинаты, старые не превращают в музеи и не сравнивают с землей, они продолжают работать. Но работать и отстаивать за собой роль лидеров им невероятно трудно — слишком велика конкуренция нового. Старый аммиачный агрегат обслуживают сотни людей, на новых сверхмощных установках работают десятки. Себестоимость продукта, который получают на спроектированном вчера агрегате, в несколько раз ниже, чем на аппаратах первых пятилеток. На новых химических заводах производительность труда порой в 4—5 раз выше, чем на старых, заслуженных... После переподготовки опытного машиниста можно пересадить с паровоза на тепловоз или электровоз. Старое химическое предприятие, которое располагает опытнейшими рабочими и инженерами, не имеет возможности сразу дать им самую современную технику. Остается одно: планомерно, настойчиво на ходу менять в старом, 15
но вполне добротном механизме узел за узлом и при этом ие терять ни скорости, ни тяги. Так и поступают в Воскресенске. Выводят из эксплуатации агрегаты и цехи, которые в тридцатые годы были символом технического прогресса; вводят, ие останавливая производства, новые. Вот и сейчас полощется у проходной лозунг: «Цех фосфорной кислоты — ударная комсомольская стройка!», II «Без инициативы, сметки, оборотливости — в хорошем смысле этого слова — сверхплановую продукцию дать нельзя. Впрочем, без этих качеств план тоже нельзя выполнить. Нужно совершенствовать технологию, сокращать и ликвидировать простои оборудования, увеличивать выходы продуктов — словом, искать и находить запасы, резервы. Тогда будет выполнен план, тогда кое-что можно дать и сверх плана». Начальник производственного отдела ВХК Н. Ф. Хрипунов (в беседе с корреспондентом) Факты 1) По плану девятой пятилетки, Воскресенский химкомбинат должен был постепенно сокращать производство в старейших своих цехах — простого суперфосфата и фосфоритной муки. Это было признано необходимым для улучшения санитарной обстановки на предприятии и в городе. К 1975 г. оба цеха запланировали закрыть. Комбинат принял энергичные меры по уменьшению выбросов и смог эксплуатировать старые мощности, практически не снижая нагрузки. Цех фосфоритной муки н цех суперфосфата получили напряженные задания. Их выполнение даст предприятию 200—300 тысяч тонн сверхплановой продукции. 2) По плану девятой пятилетки, на комбинате к концу 1974 г. должны быть пущены два новых цеха—фосфорной кислоты и аммофоса. Коллектив предприятия принял решение ввести сырьевой цех — цех фосфорной кислоты — на год раньше цеха-потребителя. Целый год сверхплановая фосфорная кислота будет перерабатываться на действующих производственных мощностях. Это позволит выпустить дополнительно около 200 тысяч тонн удобрений. Комментарий Итак, два простых мероприятия: интеисивио использовать старые цехи, которые еще вполне могут справляться с заданиями, и досрочно пустить один новый, сконцентрировав на его строительстве все силы и средства. Постепенно закрывать старые цехи, которые к тому же выпускают простые малоэффективные удобрения, —стратегически верное решение. Оно полностью в духе всей нашей технической политики — политики, которая позволит комбинату не только выдержать конкуренцию новых современных предприятий, но и остаться лидером отрасли. Цехи простого суперфосфата и фосфоритной муки еще, что называется, тянут. И было бы грубой ошибкой в условиях нехватки удобрений не использовать их мощности. Но сколько сил и энергии приходится вкладывать комбинату, чтобы поддерживать в рабочем состоянии старое оборудование, чтобы выбросы вредных веществ в атмосферу не превышали допустимых пределов! В общем, комбинату было бы спокойней и проще закрыть старые цехи и выпускать, пусть временно, поменьше удобрений, благо это позволял план. Предприятию было бы спокойней и проще пустить новые производства в установленные сроки. Но стране нужны удобрения — не через пять лет, не через год, а к ближайшей посевной. И Воскресенский комбинат, не отказываясь от своей главной стратегической линии, проявил известную гибкость — принял временное тактическое решение. Взяв повышенные обязательства, выдвинув встречный план — и по объему продукции, и по прибыли, — предприятие не получило практически никаких дополнительных материальных льгот. (Справедливо это или не справедливо — другой разговор.) Плоды успеха для комбината вновь будут носить скорее моральный, нежели материальный, характер. Так что сами судите, чего больше в сегодняшней позиции воскресенцев: хозяйской оборотливости илн, простите автору громкое слово, гражданского мужества. III «Все смены работают на одном и том же оборудовании, у всех одинаковое сырье, а показатели разные: у одной смены лучше, у другой хуже». Старший аппаратчик цеха обжига А. Е. Петров («Куйбыше- вец», многотиражная газета ВХК, 27 марта 1973 г.) Факты В сернокислотном цехе комбината в 1970 г. отмечено 19,7% нарушений технологического режима (отношение параметров, отклонившихся от режима, к общему числу регламентированных замеров), в 1971 г. —14,7%. в 1972 г. —6,35%. Соответствующие цифры по минеральным удобрениям: 6,1, 4,9, 3,1%... Комментарий А зачем, спрашивается, нарушать технологию? Ведь технология — закон производства, требование, быть может, даже более важное, нежели трудовая дисциплина. Да, это так, но, увы, на любом, даже самом организованном производстве кто-нибудь хоть раз в неделю да опоздает на работу... «Все смены работают на одном и том же оборудовании, у всех одинаковое сырье, а показатели разные...» Как будто бы и здесь нет ничего нового, всегда было так; одни работают лучше, другие хуже. Не будем говорить о тех, кто в силу своей неопытности, неумения или нерадивости работает кое-как, нарушает технологию, ка- 16
лечит дорогое оборудование; высказывание старшего аппаратчика А. Е. Петрова относится отнюдь не к этим, довольно редким сейчас на ВХК исключениям. Дело как раз в том, что и в сверхжестких рамках технологического режима можно, оказывается, работать чуть хуже и чуть лучше. В производствах, где рука человека не касается объекта труда, где этот объект варится в замкнутых аппаратах, издавна были умельцы, которые каким-то шестым чувством ощущали режим, схватывали неуловимое мгновение, когда этот режим следует повернуть в наиболее выгодном направлении. Потом появились приборы; они, казалось, заменили и отменили это шестое чувство. И все же остались умельцы-стекловары, умельцы-повара, умельцы-сталевары, умельцы-аппаратчики. Технологический регламент — это инструкция, как вести процесс близко к оптимальному режиму. Повгоряем — близко! Следовательно, остается возможность выгадать из тонны сырья еще несколько килограммов продукции, на доли процента повысить в этой продукции содержание полезного начала, на сотые доли процента уменьшить вредные выбросы и еще сэкономить тепло, электроэнергию, пар. Чтобы реализовать эту объективно реальную возможность, нужно то самое шестое чувство, которое некогда отменили и заменили приборы. Возможно, автор слишком категоричен, но ему показалось, что сегодня на Воскресенском комбинате воспитание этого чувства становится одним из решающих направлений технологической и кадровой политики. Здесь уже нужно говорить не о трудностях старого предприятия, а о его несомненных преимуществах перед новыми заводами и комбинатами. IV «Не верю в кабинетное соревнование! Кое-кто считает, что для выполнения и перевыполнения планов достаточно располагать нужными производственными мощностями. Но мощности-то осваивают люди. В Воскресенске кадры росли годами, десятилетиями, росли вместе с техникой. Здесь сложились настоящие химические династии, уже два-три поколения людей, сроднившихся с комбинатом. Наши поистине золотые кадры, наш Воскресенский патриотизм — вот залог выполнения наших обязательств». Секретарь парткома ВХК А. И. Коиьков (в беседе с корреспондентом) «Замечательную инициативу проявили смены Раиса Мутигулина с Воскресенского химического комбината и Тамары Пискач, работающей на Винницком химическом комбинате. Они решили не только значительно перевыполнить план этого года, но и дать крупные партии удобрений до начала весеннего сева». «Правда», 15 марта 1973 г. Факты 1) На Воскресенском химическом комбинате около двух тысяч ударников коммунистического труда. 2) Смена «Б» цеха сложных удобрений, которой руководит инженер Р. Ш. Мутигулин, за полгода выполнила годовые обязательства. К началу посевной сверхплановая продукция смены составила 2000 т. Треть ее изготовлена из сэкономленного сырья, 95% принято первым сортом. Комментарий Вот оно главное преимущество старого химического комбината: золотые кадры! Есть в Воскресенске и умельцы- аппаратчики с шестым чувством, и мощный инженерно-технический корпус. Когда на комбинате пускают новую установку, новый цех, новое производство, опытных аппаратчиков, компетентных инженеров берут из золотого фонда предприятия — в старых цехах. И на новом производстве эти люди образуют ядро, костяк коллектива. Так, кстати, был создан новый цех сложных удобрений, так попал в цех Раис Шегмутдинович Мутигулин. Попытка в короткий срок разобраться, откуда Р. Ш. Мутигулин н его товарищи (в смене 73 человека) берут сверхплановые тонны, — такая попытка была бы весьма наивной. Конечно, никаких шестых чувств у своих собеседников из смены «Б» корреспондент не сумел приметить. Зато приметил бросающуюся в глаза плотность работы — аппаратчики, электрики, слесари, да и сам Р. Ш. Мутигулин с видимой неохотой высвобождали минуту-другую для беседы с незванным гостем. Экономить минуты явно стоило: каждая — это 1,3 тонны нитроаммофоски! Как-то неудобно предлагать вниманию читателей поверхностный, чисто дилетантский вывод: смена Мутигулина работает очень хорошо. И как нельзя кстати пришлось газетное сообщение о том, что люди, весьма и весьма компетентные, пришли к такому же выводу. Поэтому — последняя цитата, сообщение ТАСС: «За достижение высоких технико-экономических показателей в работе, осуществление мер по интенсификации технологических процессов, позволивших перекрыть проектные мощности, и успешное выполнение социалистических обязательств Указом Президиума Верховного Совета СССР орденами н медаля- • ми СССР награждены рабочие и инженерно-технические работники смены «Б» цеха сложных удобрений Воскресенского химического комбината имени В. В. Куйбышева». Эта цитата позволяет подытожить беглый анализ средств, с помощью которых ведущее химическое предприятие страны намерено достичь намеченной цели. М. ГУРЕВИЧ, специальный корреспондент «Химии и жизни» 2 Химия и Жизнь, № 10 17
ХОРОШО РАЗБИВАЮЩИЙСЯ АВТОМОБИЛЬ, ИЛИ ЧТО НУЖНО СДЕЛАТЬ, ЧТОБЫ УЦЕЛЕТЬ В АВАРИИ АВТОМОБИЛЬ — не роскошь, но и не только средство передвижения. «Транспортное средство повышенной опасности» — так прямо и назван автомобиль в правилах уличного движения. Самой автомобильной страной принято считать США. Естественно, что и по числу аварий США занимают ведущее место: 16 миллионов аварий в год, два миллиона человек получают более или менее серьезные травмы, а 55 тысяч погибают... Корнеллская лаборатория аэронавтики провела тщательное исследование дорожных происшествий в стране. О результатах этих исследований рассказывает на страницах журнала «Scientific American» A973, № 2) руководитель работы П. Миллер. Мы публикуем с некоторыми сокращениями перевод его статьи. БОЛЬШАЯ ЧАСТЬ ВСЕХ АВАРИЙ E9%) — это лобовые столкновения. Для пассажиров они наименее опасны: только 9,6% из них закончились серьезными травмами или гибелью людей. Боковые удары случаются гораздо реже — на их долю приходится всего 13% аварий. Но зато они намного опаснее и приводят к тяжелым или смертельным травмам в 16% случаев. Оказалось, что в лобовом столкновении серьезные увечья грозят пассажирам лишь при скорости сближения более 55—65 км/час. Гораздо слабее защищены автомобили от боковых ударов: такое столкновение с другой машиной приводит к печальным последствиям уже при относительной скорости 50 км/час, а с неподвижным предметом — даже при 15 км/час. «РАЗРУШЕНИЕ АВТОМОБИЛЯ — путь к спасению пассажира»,— так можно сформулировать главный принцип конструирования безопасного автомобиля. Это не парадокс. Проникновение в пассажирский салон твердых предметов (будь то камень, столб или бампер другого автомобиля) —всего лишь одна из возможных причин травмы. Значительно опасней невидимые силы инерции, действующие на человека при мгновенной остановке машины в момент аварии. Именно эти силы бросают водителя на рулевую колонку, бьют его о стенки кабины. Поэтому главная задача конструкторов —• добиться смягчения удара, поглотить его энергию, погасить губительные ускорения, достигающие 80—90 g. Один из возможных путей смягчения лобового удара — удлинить переднюю часть машины: это позволяет растянуть тот роковой промежуток времени, за который скорость падает до нуля, а значит, и уменьшить ускорения. Опыты показали, что даже при скорости до 100 км/час одного-полутора метров «разрушаемой длины» вполне достаточно для рассеяния энергии удара — ускорения при этом не превысят 40 g. Однако нельзя забывать о том, что в пределах этих полутора метров находится двигатель, литой корпус которого при аварии не разрушается. Решить эту проблему позволяет несложное конструктивное усовершенствование автомобиля. Между двигателем и пассажирским салоном наклонно ставят стальной лист. При столкновении двигатель упирается в преграду и скользит по ней вниз, за пределы опасной зоны. ЕЩЕ НЕМНОГО СТАТИСТИКИ. В Кор- неллской лаборатории проанализировали аварии, зарегистрированные на дорогах одного из штатов. В 2359 случаях из 14 261 пассажиры были пристегнуты к сиденьям предохранительными ремнями. Выяснилось, что при прочих равных условиях это снижает риск гибели или тяжелых увечий вдвое, опасность серьезных травм — на 70% и легких — на 40%! И все-таки ремни были надеты только в двух тысячах случаев из четырнадцати! Видимо, здесь действуют могущественные психолога 19
гические мотивы, которые в самом общем виде можно сформулировать так: авось пронесет! И вот конструкторы, изощряя всю свою изобретательность, разрабатывают предохранительные системы, которые заменили бы ремни, не требуя активных действий от водителя и пассажиров. Особой популярностью среди таких пассивных систем пользуются сейчас надувные подушки — в момент аварии они автоматически заполняются газом и прижимают пассажиров к сиденью. Увы, исследования показали, что надувные подушки не могут сравниться с ремнями. При скоростях выше 55—65 км/час подушки бесполезны. Итак, только ремни! Остается лишь уговорить или заставить автомобилистов пристегиваться... С ФЛАНГОВ пассажиров защищают только дверцы да стекла. И защищают плохо. А иногда и сами становятся источником опасности: удары о боковые стенки салона очень часто оказываются непосредственной причиной травмы. Опасность можно значительно уменьшить, если дверцы машины покрыть изнутри десятисантиметровым слоем материала, хорошо поглощающего энергию удара, способного проминаться под давлением и не слишком быстро восстанавливающего прежнюю форму. Сначала предполагалось использовать сотообраз- ную конструкцию из алюминиевой фольги, но испытания показали, что такая конструкция слишком жестка. Сейчас предпринимаются попытки сделать бумажные соты. Однако идеальной защитной прокладкой будет, видимо, слой пенополиуретана — обычного, всем известного пенопласта. Пенополи>ретановые прокладки годны не только для облицовки салона: установленные между передним бампером и рамой, они способны полностью поглощать энергию столкновения при скорости до 15 км/час. Серьезной проблемой остаются стекла, особенно боковые. В автомобилестроении уже давно применяется закаленное стекло, которое при ударе рассыпается на мелкие кусочки с закругленными краями, не опасными для пассажиров. Но это достоинство оборачивается серьезным недостатком: стекло разбивается вдребезги, и пассажир в момент столкновения вылетает из салона, а это тоже чревато серьезными травмами. В поисках стекла, которое, не давая опасных осколков, в то же время могло бы изолировать внутреннее пространство хмашины, конструкторы предлагают использовать давно известный принцип ламинирования — сборки стекла из нескольких слоев с разными свойствами. Например, «сэндвич» из двух слоев стекла, между которыми проложен слой поливинилбутираля, не бьется при аварии, может поглотить изрядную долю энергии удара. А еще лучше внутренний слой стекла заменить полиэфирным пластиком, который совсем не дает осколков. ПРОБЛЕМА НЕСОВМЕСТИМОСТИ суще- . ствует не только в хирургии... Большая часть дорожных происшествий — это столкновения, а в столкновении участвуют минимум две машины. Вот и приходится в одной конструкции совмещать несовместимое: собственную безопасность автомобиля и его безопасность для других машин. Чтобы уменьшить агрессивность автомобиля, приходится кое-чем поступиться: например, прочностью передней части машины. Но ослабляя радиатор и его облицовку, конструктор неизбежно подойдет к пределу, за которым снижение прочности становится уже опасным. А разрушительная мощь машины по-прежнему будет велика. Автомобили, как и спортсмены, могут принадлежать к разным весовым категориям — в самом буквальном смысле этого слова. Ясно, что при столкновении тяжелого кадиллака с миниатюрным фольксвагеном малолитражке придется худо. А ведь микролитражки и малолитражки составляют сейчас четверть всех автомобилей, продаваемых в США. И чтобы не подвергать «легковесов» дополнительной опасности, конструкторам еще предстоит решить немало проблем... Перевод с английского А. ДМИТРИЕВА 20
ПРОИСШЕСТВИЯ БЕЗ ПОСЛЕДСТВИЙ Статью «Хорошо разбивающийся автомобиль, или что нужно сделать, чтобы уцелеть в аварии» комментирует директор Государственного научно-исследовательского института автомобильного транспорта профессор Н. Б. ОСТРОВСКИЙ Рост автомобильного парка, скорости и интенсивности движения, обостряют проблему безопасности на улицах и дорогах. Это очень серьезная социальная и экономическая проблема: дорожно-транспортные происшествия (ДТП — как пишут в статистических сводках) приводят к тяжелым травмам, многочисленным человеческим жертвам, огромным — сотни миллионов рублей ежегодно — материальным потерям. И хотя в 1972 г. мы сумели не только сдержать неуклонный рост ДТП, но и несколько снизить их число по сравнению с 1971 г., успокаиваться нельзя: каждое дорожное происшествие может унести человеческую жизнь. Трудно перечислить все факторы, от которых зависит безопасность движения. Это квалификация, дисциплина, здоровье водителей, надежность и конструктивное совершенство автомобилей, пропаганда правил уличного движения, состояние дорог, светофоров, дорожных знаков и многое-многое другое. В статье «Хорошо разбивающийся автомобиль» рассказано лишь о некоторых мерах пассивной безопасности. На самом деле круг вопросов, которыми занимаются наши и зарубежные автомобилисты в этом плане, несравненно шире. На автомобильном полигоне НАМИ под Москвой отечественные серийные автомобили подвергаются самому суровому испытанию — на столкновение с препятствием. Испытываемые машины — с манекенами за рулем и на пассажирских местах, с многочисленными датчиками в самых различных агрегатах автомобиля — разгоняются с помощью дистанционного управления и сталкиваются с железобетонным барьером. Кинокамеры и приборы фиксируют каждую долю секунды каждой экспериментальной катастрофы. Мы уже накопили достаточно экспериментального материала, чтобы сознательно конструировать безопасный автомобиль. Прежде всего необходимо, чтобы после удара оставалось неповрежденным «жизненное пространство» манекенов (разумеется, в реальной обстановке ДТП — «жизненное пространство» водителя и пассажира), пристегнутых к сиденью ремнем. В это пространство не дол- Таким должен быть безопасный автомобиль* жесткий каркас кузова, легко сминающиеся задняя и передняя части Сминающаяся безопасная - рулевая колонка японского автомобиля «Тойота» 21
жен попадать сместившийся двигатель, не должны «залетать» запасное колесо, домкрат, другие вещи из багажника. Залог сохранения «жизненного пространства» — специальная конструкция машины: сминаемые задняя и передняя части автомобилей (они поглощают энергию удара) и жесткая сердцевина, скорлупа. Но этого мало. Каждая деталь кабины в момент ДТП может стать смертоносным орудием. Все детали должны стать безопасными. Например, рулевая колонка и рулевое колесо, как известно, чаще всего тяжело травмируют водителя. Безопасная рулезая колонка (одна из конструкций показана на рисунке) в момент столкновения должна смяться, спрятаться в передней части машины. Подобные устройства разрабатывают институты автомобильной промышленности, КБ автомобильных заводов. В скором времени все отечественные машины будут оборудованы безопасным рулевым управлением (колонки безопасной конструкции уже установлены на автомобилях ВАЗ-2103, частично — на автомобилях «Москвнч-412»), безопасными приборными щитками и дверными петлями, стеклами и зеркалами. Наконец, принято решение разместить в каждом автомобиле В ГОРОДЕ БАЛАКОВО под Саратовом, на берегу притока Волги — Большого Иргиза, строится крупнейший в стране завод фосфорных удобрений. Первая его технологическая линия начнет работать в конце 1974 г.( полностью завод вступит в строй в 1976 г. Он будет выпускать гранулированный суперфосфат с исключительно высоким содержанием питательных веществ — около 44%, НЕДАВНО НА СТРОЯЩЕМСЯ ПРЕДПРИЯТИИ сдан пер- вый пусковой комплекс — сернокислотное производство. Хвостовые газы этого производства— SO2 и SO3 — маленькую походную аптечку. Новые автомобили будут ими комплектоваться на заводе, а владельцы старых машин должны купить аптечки в магазинах — скоро они поступят в продажу. Сейчас много говорят и пишут о токсичности выхлопных газов, о их опасности для городского воздуха. Но ведь первым, на кого воздействуют угарный газ, окислы азота и другие вредные вешества, оказывается водитель. Это приводит к преждевременному утомлению, а усталость водителя — одна из главных причин ДТП. Все современные средства против токсичности автомобиля — безвредные антидетонаторы, каталитические нейтрализаторы, форкамерио-факельное зажигание, электромобили — направлены на оздоровление труда водителей, а значит, должны повысить безопасность на улицах и дорогах. И последнее. Теперь у нас все работы в этой важной области будет координировать Научный совет по безопасности движения на автомобильном и городском транспорте. Этот совет организован при Государственном Комитете Совета Министров СССР по науке и технике. полностью улавливаются. Их будут перерабатывать нэ Балаковском заводе в сульфат аммония. НА ЗАВОДЕ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ строится бессточная система водоснабжения. Все стоки пойдут в мощные выпарные аппараты. Очищенная вода вернется в производство, а из сухого остатка также будут делать удобрения. В Большой Иргиз — излюбленное место нереста осетровых — загрязнения попадать не будут. В. ИВАНЕНКО НОВЫЕ ЗАВОДЫ КИСЛОТА ИЗ БАЛАКОВА 22
ОПАВШИЕ ЛИСТЬЯ, НУЖНО ЛИ ИХ УНИЧТОЖАТЬ? Прошло лето, отзеленели леса, рощи и городские парки. Деревья роняют листву, и работники трестов озеленения начинают борьбу с листьями не на жизнь, а на смерть. Листья жгут, вывозят на свалку, в общем уничтожают. Нужно ли это делать? Вопрос не прост, и ответ иа него в разных случаях разный. В лесу опавшие листья (или опад) каждый год пополняют лесную подстилку; она в свою очередь участвует в образовании минеральных компонентов почвы, то есть тех питательных веществ, которые необходимы растению для роста и развития. Вместе с листьями в почву возвращается часть использованного деревьями фосфора, и в меньшей степени азога и калия. Кроме того, пополняются запасы органического вещества, которое служит питанием микроорганизмам, живущим в почве и помогающим корням дерева извлекать из нее питательные вещества. Притом опад одних деревьев отличается от опа- да других; он создает специфические условия для развития микрофлоры в почве под деревьями разных видов. Например, при разложении опавших иголок ели образуется много кислот, которыми питаются грибкч микоризы (от греческого «мнкес» — гриб и «риза» —2 корень, то есть грибки, живущие иа корнях); именно они частично помогают ели извлекать питание из почвы. Эти грибки могут быть вредны для других растений. Более того, замечено, что семена не всех раст ений, попавшие на лесную подстилку, могут прорасти. Листовой покров как бы защищает деревья от растений, которые либо своей требовательностью к пище, либо своими выделениями могут быть опасны старожилам этих мест. Получается, что листья необходимо сохранять, особенно там, где почвы бедны питательными веществами. В лесу их никто и не трогает. Другое дело в парковых хозяйствах и на улицах; здесь вокруг деревьев чаще всего устроены газоны. Опавшие листья могут нанести им вред: толстый слой гниющих остатков приводит к тому, что газоны участками лысеют — некрасиво и неудобно косить траву с лысого газона. Кроме того, листья могут быть источниками инфекции: например, на опавших листьях зимуют споры парши и ржавчины, в них прячутся некоторые вредители. Значит, в городах листья следует все же увозить? Но ведь и газону, и деревьям нужна подкормка. Недостаток питательных веществ частично восполняется минеральными удобрениями, но в ннх нет всего, что необходимо растению. Поэтому листья не следует сжигать или увозить на свалку. Их необходимо собирать, а потом закапывать в специально подготовленные ямы или складывать в кучи — компостировать. Так делают во многих парках, так нужно делать и в дворовых и уличных скверах. За зиму в таких ямах листья сгниют, от высокой температуры, развивающейся при гниении, погибнут вредители, и весной лучшего удобрения для растений не придумаешь. А для цветов листовой компост просто необходим. Сбор листьев, компостирование их, конечно, нелегкая и хлопотливая работа, особенно если учесть, что опадают они не одновременно, поэтому, вероятно, те, кто следит за уличными скверами, еюуи не занимаются. Эту работу могли бы сильно облегчить машины. В США, например, появилась машина, которая подбирает листья, тут же измельчает их и одновременно обеззаражирает сильным нагревом. Затем она расстилает ровным слоем готовое удобрение на только что очищенной от листьев площадке. Однако эти машины не получили широкого распространения. На выставке «Сельхозтехника-72» (Москва, Сокольники) демонстрировались более простые устройства. Польша, ГДР, ФРГ выпускают машины, которые собирают опавшие листья в бункер, а затем свозят их к месту для компостирования, подготовленному заранее. Остается только надеяться, что Министерство коммунального хозяйства позаботится, чтобы такие машины появились и иа наших улицах— они очень нужны работникам трестов озеленения. С. А. ПЕРМЕЗСКИИ, старший научный сотрудник Главного ботанического сада 23
ЭЛЕМЕНТ № ... Кандидат технических наук В. И. КУЗНЕЦОВ НЕПТУНИЙ 4 июня !934 года итальянский физик Орсо Ма- рио Корбино произнес речь на сессии академии Линчей *. Он рассказал о нейтронных бомбардировках урана и поисках 93-го элемента, предпринятых физиками Римского университета во главе с Энрико Ферми. Результаты были столь обнадеживающими, что конец речи звучал так: «По этим успешным экспериментам, за которыми я слежу ежедневно, я полагаю себя вправе заключить, что новый элемент уже получен». Корбино не преувеличивал: новый элемент действительно был получен, однако доказать это не удалось... Тем не менее всемирно известные опыты Энрико Ферми навсегда вошли в историю естествознания как первая научно обоснованная попытка синтезировать трансурановый элемент. Попытка, которую, как это ни парадоксально, можно с равным успехом считать удачной и неудачной. Вот подробности. НЕЙТРОННЫЕ ОПЫТЫ ФЕРМИ В январе 1934 года Фредерик Жолио и Ирэн Кюри сообщили об открытии искусственной радиоактивности. Облучив алюминий альфа- частицами, они получили радиоактивный фосфор. Познакомившись со статьей французских ученых, Энрико Ферми решил вызвать радио- * Так называется старинная итальянская академия *рысьеглазых», членом которой был еще Галилео Галилей. активность нейтронами. Теоретикам в те годы еще не было ясно, можно ли добиться этого с помощью нейтральных частиц. Ответ на вопрос могли дать только опыты. Как и Фредерик Жолио, Ферми начал эксперименты с легкими элементами. Методика была проста: после облучения нейтронами исследуемое вещество подносили к тонкому окну счетчика Гейгера. Ни водород, ни гелий, ни литий, ни бор не проявили активности. Тем не менее опыты продолжались. Вскоре дошла очередь до фтора. Счетчик заработал полным ходом, когда к его окну поднесли облученную плавиковую кислоту. Сделав вывод о том, что с помощью нейтронов можно превратить нерадиоактивные ядра в радиоактивные, Ферми не остановился на этом. Он решил подвергнуть нейтронному обстрелу тяжелые элементы. Это было важное решение: в опытах супругов Жолио-Кюри бомбардировка вольфрама, золота и свинца ничего не дала. Это и понятно: заряд тяжелых ядер велик, и они, разумеется, отталкивают одноименно заряженную альфа-частицу с огромной силой. «Альфа-снаряд» не долетает до ядра-мишени. На нейтральную частицу электрические силы не действуют. У нейтрона были шансы проникнуть в массивное ядро и что-то там натворить... В группу Ферми кроме него самого входили талантливые молодые физики Франко Разет- ти, Эмилио Сегре, Эдоардо Амальди и химик Оскар Д'Агостино. Они и начали систематические исследования. Химические элементы облучались один за другим. Иногда, если наве- 24
денная активность исчезала не слишком быстро, удавалось определить атомный номер радиоактивного излучателя по его химическим свойствам... Так, когда физики облучали нейтронами железо, оно становилось радиоактивным. По- видимому, часть его атомов превращалась в радиоактивный изотоп одного из соседних элементов. Но какого из них? Чтобы выяснить это, к азотнокислому раствору облученного железа добавляли соли хрома, марганца, кобальта. Затем по известным прописям эти элементы выделяли из растворов. Счетчик Гейгера молчал, когда к нему подносили фракции, содержащие хром или кобальт. Если же у окна гейгеровской трубки помещали извлеченные марганцевые соли, начинался счет. Получалось, что под действием нейтронов железо превратилось в марганец... Особенно большие надежды физики связывали с облучением элемента № 92, занимавшего тогда в таблице Менделеева последнюю клетку. «Папа» Ферми (прозванный так друзьями за непогрешимость во всех делах, касавшихся физики) ожидал, что естественный уран, захватив нейтрон, перейдет в искусственный изотоп 239U, а затем уран-239, испустив бета-частицу, превратится в изотоп первого зауранового элемента с атомным номером 93! На первых порах надежды сбывались. Из облученного нейтронами урана Д'Агостино выделил излучатель с периодом полураспада 13 минут. Во всех химических процедурах неизвестная активность следовала за рением. Напрашивался вывод: химические свойства рения и полученного в нейтронной бомбардировке радиоактивного изотопа близки между собой. Из урана после нейтронного захвата мог получиться только очень тяжелый элемент. Среди тяжелых элементов химическим аналогом рения мог быть только элемент№93. Во всяком случае так считалось в 1934 году. Нашлись и дополнительные доказательства. Поставили решающий контрольный опыт — experimentum cruris, основанный на простой и логически ясной идее: если растворить облученный уран и очистить раствор от всех элементов с атомными номерами от 82 до 92 (свинец — уран), то в этой уже совсем не мутной водице легче всего будет поймать трансурановую рыбку. Только бы осталась в растворе хоть какая-нибудь активность! Ферми и его коллеги (как, впрочем, и все физики в те годы) не допускали мысли, что легкий нейтрон может так «переворошить» урановое ядро, чтобы из него получилась «досвинцовая» активность. Ведь для этого нужно вырвать из уранового ядра десяток протонов,— задача непосильная для легкой частицы. Раствор очистили. Тринадцатиминутный изотоп остался! Казалось, первый трансурановый элемент состоялся... И все же что-то было не так. Настораживали новые данные, появившиеся в других лабораториях, да и в самом Риме: в облученном уране нашли несколько радиоактивных изотопов, химические свойства которых позволяли считать их трансурановыми элементами с атомными номерами от 93 до 96. Но в то же время в тех же опытах были зарегистрированы излучатели со свойствами тория, протактиния и других доурановых элементов. Возникла невероятная путаница. Вокруг «трансуранов» шли горячие споры. Результаты Ферми и его товарищей то подымались на щит, то опровергались, подчас в очень резкой форме. Все сходились на том, что «что- то есть», но что?! Этот гордиев узел единым ударом разрубили в 1939 году немецкие химики Отто Ган и Фриц Штрассман, открывшие деление урановых ядер под действием нейтронов. Стали понятны ошибки тридцать четвертого года. Нейтроны расщепляли урановые ядра на десятки радиоактивных изотопов. Излучение, приписываемое «экарению», в действительности могло быть излучением самого рения. Или даже его более легких аналогов. Изотопы с периодом полураспада от 10 до 17 минут есть и у рения, и у технеция, открытого спустя несколько лет после нейтронных опытов Ферми его коллегой и другом Эмилио Сегре. СТОПКА ПАПИРОСНОЙ БУМАГИ Весть об открытии Гана и Штрассмана пришла в США в том же 1939 году. Не все физики сразу поняли, что стоит за этим открытием, не все обратили внимание на необычайно высокое энерговыделение. Многие из них увидели в этом открытии возможность «поиграть» с урановыми осколками и, если повезет, добыть новые данные об уникальном ядерном превращении. Американский физик Эдвин Макмиллан задался целью измерить расстояния, пробегаемые осколками деления в веществе. В его распоряжении были мощная по тем временам ядерная машина — циклотрон Калифорнийского университета, немного урана и... пачка тонкой папиросной бумаги. Ускоренный в циклотроне пучок дейтронов падал на бериллиевую пластину. В столкновениях дейтронов с ядрами бериллия рождался поток нейтронов, в миллионы раз более интен- 25
сивный, чем поток от нейтронного источника, которым располагал Ферми. Этот нейтронный поток Макмиллан направлял на «гармошку», сложенную из папиросной бумаги. Первый листок «гармошки» был покрыт окисью урана. Нейтроны дробили урановые ядра, и осколки деления в зависимости от их массы и энергии проникали в гармошку на разную глубину. По активности отдельных листков Макмиллан мог судить о числе осколков, достигших того или иного листка, и, следовательно, об их энергии. Однако главный результат его опытов заключался в другом. В листочке с ураном были обнаружены радиоактивные изотопы с периодами полураспада 23 минуты и 2,3 дня. В другие листочки эти ядра не проникали. Природа 23-минутной активности была известна. Еще в 1936 году О. Ган, Л. Мейтнер и Ф. Штрассман выяснили, что с таким периодом полураспада распадается уран-239. Очевидно, он получался после захвата нейтрона ядром урана-238. Естественно, что тяжелое ядро урана не могло покинуть слой окиси под ударом легкого нейтрона. По-видимому, и вторая активность принадлежала тяжелому изотопу. Но какому? Макмиллан предположил, что она — дочерний продукт урана-239. «Дочка» могла стать «принцессой», если имел место такой процесс: р- 239у _^ 23993. Макмиллан решил тщательно изучить химические свойства новой активности. На счастье в Беркли приехал на каникулы его давний друг и коллега Филип Эйбельсон. Каникулы обернулись для него тяжелым трудом: дни и ночи пришлось проводить молодым ученым у циклотрона и в химической лаборатории. Вскоре они убедились, что свойства нового излучателя очень близки свойствам урана, но в четырехвалентном состоянии он устойчивее урана. В то же время поведение двухдневной активности ничем не напоминало рений. Позже это обстоятельство заставило пересмотреть положение тяжелых элементов в таблице Менделеева. Весьма убедительно выглядела демонстрация постепенного накопления двухдневной активности в процессе бета-распада урана-239. Еще одним доказательством открытия нового элемента стал «кадмиевый» опыт: в поток нейтронов помещали уран, обернутый в кадмиевую фольгу. Излучатели с периодами полураспада 23 минуты и 2,3 дня получались, как и при облучении открытого урана. Зато количество ядер-осколков сильно уменьшилось. Объясняется это просто: кадмий поглощает медленные нейтроны, которые делят ядра урана, а основной поток, поток быстрых нейтронов, образующих уран-239, почти не ослабляется. «Кадмиевый» опыт однозначно подтвердил: излучатель с периодом полураспада 2,3 дня не может быть продуктом деления. Это ядра нового элемента, элемента № 93, который Макмиллан предложил назвать нептунием. В солнечной системе за планетой Уран следует Нептун. Так и в ряду химических элементов за ураном (по-латыни uranium) следует нептуний (neptunium). Между прочим, почти одновременно с Мак- милланом и независимо от него двухдневную активность обнаружил один из соратников Ферми — Эмилио Сегре. Однако он приписал новую активность одному из изотопов лантаноидной фракции, поскольку в его опытах редкоземельный элемент-носитель, добавленный к раствору, увлекал за собой новый излучатель... Положительно не везло с трансурана- ми Энрико Ферми и его соратникам. МИКРО И МАКРО Как и другие радиохимики, Макмиллан и Эйбельсон применяли в своих исследованиях метод изотопных носителей. С его помощью они разработали окислительно-восстановительный лантанофторидный цикл, служивший долгое время для очистки нептуния. Однако химикам этого было мало. Они стремились изучить новый элемент в растворах обычной концентрации, когда носители уже не нужны. «Метод изотопных носителей — единственный, когда приходится работать с микрограммами вещества. Вместе с тем к полученным данным следует относиться с осторожностью и во многих случаях нельзя сделать вполне определенных выводов». Это мнение профессора Гленна Сиборга, крупнейшего специалиста в области трансуранов. Но как получить раствор высокой концентрации, если в распоряжении экспериментатора считанные микрограммы нептуния? Легендарный Левша ковал блошиные подковы; вполне реальные искусные стеклодувы сделали пробирки и мензурки объемом в стотысячную миллилитра! Растворенный в такой пробирке микрограмм нептуния давал уже солидную концентрацию 0,1 г/литр. Всю основную «аппаратуру» устанавливали на предметном столике микроскопа; пробирки, пипетки брали миниатюрными манипуляторами, осадок от жидкой фазы отделяли на мик- 26
Э. Макмиллан — первооткрыватель нептуния циклотронный Щ •"* ** WOK л Щнеитрон- дЪатроноВ Шныи щ поток I Л. 7 ЬгриллиЫая слои пластина окиси ура но Опыт с «гармошкой» из папиросной бумаги ядра урона или нептуния ядра-осколки селения слои папиросной бумаги Цепь превращений: уран — нептуний. Уран-238, захватив нейтрон, становится нестабильным. Ядро урана-239 испускает быстрый ядерный электрон — бета-частицу. При этом один из его нейтронов превращается в протон, и атомный номер элемента возрастает на единицу 27 роцентрифуге. Это, так сказать, техника. А химия здесь достаточно обычная. На первой стадии нептуний соосаждали с редкоземельными фторидами, затем фториды растворяли в серной кислоте и переводили нептуний в шести- вглентное состояние. После добавления фтористоводородной кислоты носитель и плутоний выпадали в осадок, а нептуний оставался в растворе. На следующем этапе нептуний VI восстанавливался до нептуния IV, получившуюся гидроокись осаждали и прокаливали. Так в крошечных сосудах впервые было получено свободное от носителя соединение нептуния — NpC>2. Сегодня нет необходимости работать с микрограммовыми количествами элемента № 93. Химики располагают вполне весомыми порциями изотопа 237Np. В отличие от всех остальных известных изотопов элемента № 93, 237Np — долгожитель, его период полураспада 2,2 миллиона лет. Нептуний-237 — изотоп с малой удельной активностью, и работать с ним легко: на ход химических реакций радиационные эффекты существенно не влияют. Нептуний — пятый член ряда актиноидов. До недавнего времени для него были известны четыре валентных состояния: от 3+ до 6 + или от III до VI, как предпочитают писать радиохимики. Лишь в 1967 году, спустя четверть века после открытия элемента, советские химики Н. Н. Крот и А. Д. Гельман открыли семивалентный нептуний *. Разные ионы нептуния по-разному окрашивают растворы: Np3+ — в голубой или пурпурный цвет, Np4+ — в желто-зеленый, Np02+ — в голубовато-зеленый, Np022+ — в розовый или красный. В щелочной среде нептуний VII — зеленый, а в хлорной кислоте коричневый. Известны и твердые соединения нептуния VII. Естественно, химия нептуния изучена на изотопе нептуний-237. ДОЛГОЖИТЕЛЬ И ДРУГИЕ Существуют три природных радиоактивных семейства — тория-232, урана-235 и урана-238. В наши дни, в эпоху искусственного синтеза изотопов и элементов, физики воссоздали четвертый радиоактивный ряд — семейство непту- ния-237. Помимо «искусственности» это семейство отличают еще две особенности: во-первых, в нем нет изотопов радона и, во-вторых, конечный продукт распада в этом случае не изотоп свинца, а стабильный висмут-209. Вот * Подробнее об этом см. «Химию и жизнь», 1970, № 5.
какова цепочка переходов в нептуниевом семействе: 237Np Д 233ра JZ+ 233JJ Д 229Th Д — 225RaJL_225Ac Д 22ipr Д217Д4 Д _2l3Bi±_^213Po |« \« * В- ^ 209 j J 1_ 209РЬ / Самый долгожиЪущий изотоп элемента №93 рождается в интересной ядерной реакции: быстрый нейтрон поражает урановое ядро и захватывается им. Энергия быстрого нейтрона велика, и нуклонное сочетание уран + нейтрон оказывается возбужденным. В некоторых случаях оно разваливается на два осколка, а иногда из него вылетают один за другим два нейтрона и уносят избыток энергии. Баланс подвести несложно — в ядре остается 237 частиц. Продукт ядерной реакции — уран-237 — неустойчив; испустив бета-частицу, он переходит в нептуний. Благодаря этому процессу в ядерных реакторах накапливаются килограммы нептуния. Это отнюдь не бесполезные килограммы. Нептуний-237 — прекрасный стартовый материал для накопления плутония-238 — ценного топлива ядерных космических батарей и других деликатных устройств вроде стимулятора сердечной деятельности или искусственного сердца. Остальные известные изотопы элемента Химическая посуда для ультрамикроскопических исследований в радиохимии № 93 не играют сами по себе заметной роли в ядерной технике. Их исследуют физики. Как-то лет семь назад на мощном дубнен- ском циклотроне У-300 облучили висмутовую мишень ускоренными ядрами неона. В ядерной реакции висмут 4- неон образовывались ядра легчайшего изотопа нептуния. Они испытывали К-захват: ядро нептуния «впитывало» в себя один из электронов атомной оболочки и превращалось в уран. В некоторых случаях дочернее ядро урана оказывалось на высоком возбужденном уровне (проще говоря, у ядра оказывался большой избыток энергии), и оно распадалось на осколки. Так был открыт новый вид ядерных превращений—деление ядер после К-захвата. Хорошо изучены ядерные характеристики одиннадцати изотопов нептуния — от 231-го до 241-го. Изотопы с большим массовым числом, вплоть до нептуния-257, образуются при взрыве водородной бомбы. Об этом свидетельствует появление в продуктах термоядерного взрыва атомов фермия. Изучить свойства тяжелых нептуниевых ядер пока невозможно — они слишком неустойчивы и переходят в высшие элементы задолго до извлечения радиоактивных продуктов подземного взрыва. ОДНА ТРИЛЛИОННАЯ Как известно, первые сообщения об открытии элемента № 93 появлялись в печати задолго до нейтронных опытов Ферми. Однако проходило время, и очередной лжеэлемент благополучно закрывали. Теперь мы знаем: первичный нептуний, родившийся в процессе синтеза элементов Солнечной системы, не мог сохраниться— слишком мало время жизни даже самых устойчивых ядер элемента № 93 но сравнению с возрастом Земли. И все же природный нептуний существует. Он образуется из ядер урана под действием нейтронного потока космического излучения и нейтронов, рождающихся при спонтанном делении урана-238. Поэтому в урановых рудах можно обнаружить нептуний, но в лучшем случае один атом нептуния-237 приходится на триллион атомов урана. Понятно, что химики первой трети XX века, искавшие нептуний в рениевых рудах, не могли рассчитывать на успех. Даже после того, как досконально была изучена химия элемента № 93, в богатых рудах Африки после переработки многих тонн урановой смоляной обманки были замечены лишь слабые следы нептуния. Попробуем подвести итог. Практическая важность первого трансура- 28
нового элемента пока невелика, особенно если сравнивать нептуний с его соседями по менделеевской таблице. Однако науке элемент № 93 дал очень многое. История открытия первого трансурана весьма поучительна. Подтвердилось древнее правило: новое часто входит не в ту дверь, в которую ждешь. И другое правило — о взаимосвязи открытий. Опыты Ферми были продуманы глубоко. По существу Ферми наметил верный путь к новому элементу. Нептуний на самом деле образовывался в облученном уране. Однако более мощное явление — деление ядер — заслонило слабое излучение трансура- О работах, направленных на снижение общего токсического действия противораковых лекарств на организм, сообщил журнал «Nature New Biology» A972, т. 239, стр. 110). Авторы исследования, бельгийские ученые Труэ, Де- пре-де-Кампенир и де Дюв, работали с антибиотиком дауномицином. (В нашей стране есть аналогичный антибиотик рубомицин, независимо полученный советскими учеными.) Дауномицин взаимодействует с клеточной ДНК, и это взаимодействие приводит к подавлению процессов синтеза ДНК и РНК. Если вводить дауномицин в организм, то он равномерно распределяется в тканевых жидкостях и проникает во все клетки, как раковые, так и нормальные, что служит причиной его относительно высокой токсичности. Исследователи попытались усилить избирательность действия дауномицина на раковые клетки. У опухолевых клеток есть характерное свойство — они активно захватывают из окружающей среды макромолекулы и иные частицы. Если соединить дауномицин с каким-нибудь высокомолекулярным веществом, то можно ожидать, что такой комплекс будет поглощаться раковыми клетками более активно, чем здоровыми, и концентрация лекарства в них окажется выше. Однако внутри клетки комплекс должен быть разрушен, чтобы антибиотик высвободился в активной форме. Оба эти требования: необходимость в макромолеку- лярном переносчике и быстрое его разрушение внутри клетки, — выполняются в том случае, если в роли переносчика использовать молекулу ДНК. на. Путанице способствовало неправильное представление о положении тяжелых элементов в периодической системе. Предсказание Нильса Бора, сделанное еще в 1920 году, о том, что где-то в области урана должен начинаться второй редкоземельный ряд, было прочно забыто... В конечном итоге попытка открыть первый заурановый элемент обернулась великим открытием расщепления атомного ядра. С другой стороны, опыты, целью которых было изучение процессов деления, привели к открытию нептуния, а затем и других трансурановых элементов. В самом деле, благодаря своему высокому молекулярному весу ДНК может быть прекрасным носителем дауномицина. Дауномицин взаимодействует с ДНК, образуя с нею прочный комплекс. А когда этот комплекс захватывается клеткой, то он попадает в лизосомы (субклеточные структуры, содержащие много гидролитических ферментов), где ферменты переваривают ДНК, входящую в комплекс. Сам дауномицин при этом не повреждается. Так в опухолевых клетках создается повышенная концентрация дауномицина. Как уже говорилось, дауномицин тормозит синтез ДНК, а так как раковые клетки активно делятся, то антибиотик выполняет свою задачу — подавляет их рост. Действие описанного комплекса проверялось в опытах на клеточных культурах, на животных и было испытано на людях. Предварительные результаты оказались обнадеживающими. Общая токсичность дауномицина снизилась в два-три раза, больные стали гораздо легче переносить это лекарство. Более того, комплекс дауномицин—ДНК оказался эффективным в тех случаях, когда чистый дауномицин не оказывал лечебного действия. Возможно, что принцип соединения токсичных противоопухолевых препаратов с макромолекулярными носителями найдет в будущем практическое применение в химиотерапии рака. Кандидат биологических наук Г. ГАУЗЕ ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ • ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ НОВОЕ В ХИМИОТЕРАПИИ ОПУХОЛЕЙ Можно усилить избирательность действия некоторых противоопухолевых препаратов, использовав в качестве их носителя молекулу ДНК. 29
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ Кандидат биологических наук В. Д. БУРДАК Общеизвестна поговорка — «чувствует себя как рыба в воде». И действительно, как и все живые существа, рыба прекрасно приспособлена к тем условиям, в которых живет. Тем не менее плавать в воде — жидкости с высокой плотностью и высокой вязкостью — рыбе, как и прочим водным обитателям, далеко не просто. На преодоление гидродинамического сопротивления потока уходит много энергии. Поэтому рыбы, дельфины и другие хорошие пловцы из мира животных оснащены множеством сложных приспособлений, облегчающих им передвижение в родной стихии. Таким приспособлением у рыб служит, в частности, особое строение чешуйного покрова, которое помогает управлять пограничным потоком воды, обтекающим тело рыбы. Автор статьи провел в Институте биологии южных морей АН УССР специальные исследования, которые показали, что поверхность рыбьей чешуи имеет совершенно особый микрорельеф. Мы привыкли считать, что тело рыбы гладкое, скользкое. Однако, рассматривая чешую под микроскопом, можно убедиться, что она далеко не гладкая. Скорее наоборот. Поверхность чешуи оказывается сплошь покрытой различными неровностями: ребрами, гребнями, лунками, всевозможными шипами, бугорками и прочими «украшениями», часть которых показана здесь на фотографиях. Микрорельеф чешуи разных рыб хорошо виден при 30—60-кратном увеличении. (Снимки сделаны с помощью специальной насадки для микрофотографирования.) Иногда на чешуе возвышаются настоящие гребенки (фото 1—2), которые буквально расчесывают обтекающий поток, разделяя его на отдельные параллельные струйки и уничтожая вредные для движения аавихрения потока. Это способствует, говоря языком гидродинамики, ламинаризации пограничного слоя воды. В других случаях на чешуе пролегают своеобразные продольные ложбины стока (фо- ЧЕШУЯ то 3), тоже способствующие разделению потока на отдельные струи. Эти ложбины очень напоминают изображения речных долин на топографической карте. Сходство здесь не только внешнее: как на поверхности земли, так и на поверхности чешуи эти ложбины служат руслами для потоков воды; разница лишь в масштабах явления. Замечательно, что за время жизни рыбы, с увеличением ее размеров и скорости плавания, строго закономерно изменяется и строение ее чешуи. Пока рыбка мала и плавает не очень быстро, чешуя у нее гладкая и не имеет рельефов. Когда же рыба вырастает и скорость ее движения становится больше, то на чешуе появляются неровности, помогающие быстрому скольжению. У некоторых рыб, например у барабули, с возрастом начинают ветвиться шипы на чешуе, и это можно объяснить чисто гидродинамически: чем быстрее движется рыба, тем мельче должны быть отдельные струйки, на которые надо разделять пограничный слой, чтобы в нем не возникали вредные вихри. Поэтому чем больше шипов на чешуе и чем чаще они ветвятся на отдельные шипики, тем лучше. Если у молодых рыбок все шипики на чешуе имеют одну вершину (см. фото 1), то у более крупных можно насчитать по две-три и даже по пять вершин (см. фото 2). Такова созданная естественным отбором великая целесообразность строения животных, одно из проявлений которой мы видим на примере чешуи рыб. Конечно, создать технические покрытия с таким сложным рельефом, как микрорельеф чешуи, пока невозможно. И все- таки изучение приспособлений, созданных в ходе эволюции животных за сотни миллионов лет, может оказаться полезным для человека. 30
Чешуя молодой барабули покрыта шипами с одной вершиной 2 Чешуя взрослой барабули оснащена шипами, острия которых многократно разветвились 3 Ложбинки на чешуе красноперки напоминают изображения речных долин на географической карте 4 Шипы с килями на чешуе кефали-лобана У акулы-катрана чешуя дольными гребнями с про- 31
УЧИТЕСЬ ПЕРЕВОДИТЬ Т. А. АЙЗАТУЛЛИН, К. М. ХАИЛОВ АЛГОЛ-ДЛЯ ВСЕХ Не нужно быть математиком, чтобы научиться считать на конторских счетах или с помощью настольного арифмометра — для этого достаточно освоить лишь несколько простых стандартных правил. А трудно ли научиться работать на ЭВМ? Принято думать, что очень трудно, что для этого надо знать какие-то особые таинственные разделы математики... Это заблуждение, причем, к сожалению, широко распространенное. Достаточно сказать, что составлению программ для вычислительных машин сейчас удается научить даже детей... Так в чем же дело? Все дело в том, что ЭВМ не стоит у нас на столе и мы лишены возможности понаблюдать за тем, как ею пользуются. Поэтому заглянем за дверь с пугающей табличкой «ЭВМ. Посторонним вход воспрещен» и познакомимся с тем, как люди разных специальностей обращаются с современной вычислительной машиной. А пока представимся читателям. Один из нас химик, другой — биолог. Оба интересуемся морем и начали пользоваться ЭВМ для того, чтобы изучать происходящие в его глубинах тесно связанные между собой химические и биологические процессы. Если химиков интересует вещество, то есть совокупность молекул одного вида, то для биологов таким объектом служит популяция — совокупность особей одного вида, находящихся на определенной территории и имеющих возможность общаться друг с другом. Жизнь популяции заключается прежде всего в питании и размножении, определяющих рост биомассы. Но питание — это только «вход» системы. На ее «выходе» — продукты жизнедеятельности, так называемые метаболиты, выделяемые в окружающую среду. Зная вход и выход популяции, можно проследить и за ее ростом. Начнем с того, что изобразим основные элементы нашей системы графически: пища биомасса популяции выделяемые метаболиты а протекающие в этой системе процессы стрелками: потребление пиши выделение метаболитов С помощью этих символов мы можем составить то, что принято называть блок-схемой системы: пища 't±l биомасса i -+ метаболиты Естественно, что чем больше биомасса популяции, тем больше она потребляет пищи и тем быстрее растет. Графически это показано дополнительной стрелкой, идущей от биомассы к процессу потребления пищи. Знак плюс показывает, что обратное воздействие положительно. Но эту же систему можно описать с помощью другого языка — математического. Для этого нам придется обозначить все элементы системы определенными (конечно, произвольными) буквами: концентрацию пищи в воде — С, концентрацию биомассы — В, удельную скорость потребления пищи — К, удельную скорость выделения метаболитов — L. За бесконечно малый промежуток времени dt прирост биомассы будет равен dB, поэтому скорость изменения биомассы определится величиной dB/dt, равной разности между скоростью потребления пищи КВС и скоростью выделения метаболитов LB. То есть dB -^-(KC-DB. A) Решение этого уравнения доверим справочни- 32
ку по высшей математике, где найден такой ответ: B-B.e<KC-L>'. B) Здесь буквой Во обозначена биомасса популяции в начальный момент, а е — основание натуральных логарифмов. Математическая операция, позволившая перейти от выражения A) к выражению B), называется интегрированием; оно заключается в суммировании бесконечно малых величин. Но цифровые ЭВМ (в отличие, скажем, от аналоговых) оперируют конечными величинами. Поэтому мы должны разобраться, каким образом решение уравнения A) можно доверить цифровой ЭВМ. Будем производить вычисления для моментов времени to, ti, t2... Первый конечный промежуток времени Ati=ti—to, а соответствующий прирост биомассы АВ = Bi — В0. Уравнение A) можно заменить приблизительно эквивалентным ему уравнением, в которое включены конечные разности времени и биомассы: 3jj--(KC-L)B.. C) Отсюда прирост биомассы ABi за время Ati равен: ДВ| = (КС—L)BoAtw А величина биомассы Bi ко времени ti будет равна: В, = В0+АВ1=Во+(КС—L)B0-Atb Эти рассуждения можно повторить и для следующего интервала, в результате чего удастся вычислить значение В2: B2=B0+ABi+AB2=:Bo-r-(KC—L)B0 Ati+_ + (КС—L)Bi-At2. Чем меньше каждый шаг, тем точнее результат, но тем более трудоемкими будут вычисления. Впрочем, машина эту работу сделает быстро. Но прежде нужно рассказать ей, в чем такая работа состоит. А для этого от языка математических символов нужно перейти к языку машины. Не нужно пугаться слов «машинный язык». Любой человек, который вместе с нами проделал описанные операции, уже способен овладеть этим языком, потому что знает самое важное, необходимое для успешного разговора с машиной,— логику математического расчета. Прежде всего, сформулируем правило, алгоритм, согласно которому машина могла бы этот расчет произвести сама. Для этого проследим последовательно все этапы наших вычислений. Этап 1. Как помнит читатель, мы умножали имеющиеся значения В на (КС—L) и, согласно уравнению C), каждый раз получали значение AB/At. Нарисуем эту операцию схематически: (KC-L) Г дв М ' блок № 1 ДВ -^-(KC-db в Получился первый элементарный блок действий— блок умножения (№ 1). Этап 2. Потом полученное значение AB/At умножалось на At, в результате чего получалась величина АВ; затем к начальному значению В0 прибавлялась сумма всех АВ, полученных при шагах от 0 до конечного значения t, то есть сумма всех (AB/At) At при времени, изменявшемся от 0 до t. В математике операция суммирования обозначается прописной греческой буквой «сигма»: t=0 Если изобразить все это графически, то получим блок суммирования (№ 2): в. -ф ДВ^ At" блок № 2 t=0 Но раз за нас будет считать машина, то труда ее не жалко, и мы можем выбрать очень малые (по сравнению с длительностью всего рассматриваемого периода) интервалы времени, например 0,02 суток при полной продолжительности процесса 10 суток. Тогда сумму можно с большой степенью точности считать равной интегралу. Значит, блок № 2 можно назвать блоком интегрирования и изобразить так: в« 1 dB dt блок № 2 dt -*В Этап 3. А теперь соединим вместе блоки № 1 и № 2. Получится замкнутый цикл — блок-схема модели популяции (см. рис. 1). С этой блок-схемой не стыдно обратиться к программисту, работающему на ЭВМ. 3 Химия и Жизнь, № 10 33
АЛГОЛ array begin do end for integer procedure real step until : =■ * / t < < > > | Ф Русский массив начать делать (цикл) конец для целый операция действительный шаг пока не присвоить значение умножить разделить возвести в степень меньше меньше или равно больше больше или равно не равно В принципе нетрудно научиться разговаривать с ЭВМ, не прибегая к услугам программиста. Для этого не нужно даже знать конкретного языка каждой машины и тем более того, как она работает. Достаточно запомнить слова одного из универсальных машинных языков. Самый распространенный из них — так называемый АЛГОЛ (ALGOrithmic Language — алгоритмический язык). Каждая цифровая вычислительная машина понимает АЛГОЛ, сама переводит его на свой язык с помощью специально составленной программы-переводчика, называемой транслятором. Машине не нужны длинные фразы, ей достаточно нескольких коротких слов, которые она способна понять. В АЛГОЛе эти слова английские, их список приведен в таблице. Но все эти слова-команды должны печататься в порядке, задаваемом программой. (fop /wvj/m^w В0 & tit 1 у&ак *2t штыриро&тни* i &о* *7, рмнъисени? (KC-L)B ь | -«R^fKiL-Uj 1 Блок-схема модели популяции 34 Сразу же заметим, что в ходе работы можно пользоваться и любыми другими словами (скажем, русскими, но для единообразия написанными латинскими буквами); но только смысл этих слов надо сначала машине объяснить, пользуясь доступными ей знаками. Итак, мы должны с помощью ЭВМ решить задачу о росте популяции. Прежде всего мы сообщим машине, что она должна начать (begin) некую группу действий. Что это за действия — она узнает в дальнейшем. Соответственно в самом конце программы мы должны будем сказать машине, что ей пора эту группу действий закончить (end). Команда на операцию начать — закончить (begin ... end) называется операторными скобками. Это как арифметические скобки: мы открываем скобки, пишем внутри них те или иные выражения, а затем скобки закрываем. И точно так же, как и при записи математических выражений, мы можем внутри одних скобок располагать другие (разумеется, не забыв их в нужном месте закрыть!). Например, если внутри одних операторных скобок находятся другие, то схема программы будет выглядеть так: begin begin end end Далее машину следует ознакомить со всеми величинами, которыми ей придется оперировать, пояснив, что они собой представляют. Одни из этих величин могут принимать любые действительные (real) значения — это, например, концентрация, масса, время. Другие же величины могут быть только целыми (integer), как, скажем, число организмов в популяции. А некоторые величины может понадобиться сгруппировать в один массив (array), обозначив их одной буквой, но с разными индексами. В случае нашей задачи могут встретиться лишь действительные величины (real) — Т, В, С, К, L и еще величина ДВ, которая представляет собой изменение биомассы. Ее мы можем обозначить, скажем, тремя латинскими буквами IZM, и начало программы (после команды begin) будет выглядеть так; real T, В, С, К, L, IZM; После того как мы ознакомили машину со всеми необходимыми величинами, мы должны ознакомить ее и со схемой основной математической операции (procedure), используя которую, ей придется считать. В нашем случае это операция интегрирования, которую обозначим тремя латинскими буквами INT. Про-
T - = 0.02 1 • • • ••• • • •• •• • • • • • • • • • • • • • • ••• • • • • 0« • • —•> признак латыни 1 —» признак цифры —»w • v 1 —•■ nkt) 1 -»-»0" - # 1 -•//О'' -^/;^v 1 ^ 1 1 синхронизирующая дорожка* 2 Участок перфоленты, на котором закодирована фраза «величине Т присвоить значение 0,02» (Т : = 0,02) грамму этой операции составлять не нужно — ее можно просто переписать из учебника или справочника по программированию *. Но всем буквенным символам нужно присвоить (: = ) какие-то определенные исходные численные значения. Скажем, присвоим исходной биомассе В величину 0,00001, концентрации С — величину 2, удельной скорости потребления пищи К — величину 17, а удельной скорости выделения метаболитов L — величину 24 (разумеется, при этом мы должны помнить о размерностях всех этих величин — машина- то оперирует просто цифрами). Обратим внимание на то, что при написании десятичных дробей в программе ставится не запятая, а точка; выражения же отделяются друг от друга точкой с запятой. Значит, следующая строка программы должна быть записана так: В:=0,00001; С:=2; К: = 17; L:=24; Но если мы собираемся то и дело менять исходные данные, повторять один и тот же расчет, то удобнее не переписывать каждый раз всю программу, а производить ввод (input) этих данных отдельным списком, указав в скобках величины, которые будут в этот * Например: Р. С. Гутер, П. Т. Резниковский, С. М. Резник. Программирование и вычислительная математика, вып. 1, 2. «Наука», М., 1971; В. В. Кафаров, В. Н. Ви- тохин, А. Н. Бояринов. Программирование и вычислительные методы в химии и химической технологии. «Наука», М., 1972. список входить; поэтому в этом месте программы напишем: input (В, С, К, L); А конкретные числа введем потом. Машина должна будет многократно производить одни и те же циклические операции: «для времени Т, которому следует присвоить значение 0,02 с шагом 0,02, пока не будет достигнуто конечное время 10 суток, делай цикл». С помощью слов АЛГОЛа эта часть программы запишется так: for T:=0.02 step 0.02 until 10 do Поскольку затем машине придется делать группу действий внутри всего цикла, поставим снова операторные скобки и прикажем ей начать (begin) с умножения, результатом которого окажется изменение биомассы: begin IZM:=(KXC—L)XB; Заметим здесь, что мы могли бы отказаться от алгебраического вида формул и все то же объяснить машине простыми и понятными словами, записав, например, последнее выражение так: ИЗМенение биомассы = (ПОТреблениеХ ХПИща — ВЫДеление) ХБИОмасса Или, еще лучше, использовать несколько первых выделенных букв каждого слова: ИЗМ=(ПОТХПИ—ВЫД)ХБИО или IZM= (POTXPI — WID)XBIO В сложных программах так и делают, и поэтому их легко может читать любой человек. Затем машина должна выполнить операцию интегрирования, которую мы обозначили символом INT. В скобках при этом символе укажем величину, которую мы получаем (В), и выражение IZM, которое вводится в блок интегрирования. Все вместе будет выглядеть так; INT(B, IZM); Теперь интересующую нас величину В нужно дать на выход (output), указав в скобках, что одновременно следует сообщать и время Т: output (T, В); Это конец (end) одного цикла. А когда машина выполнит заданное число циклов, можно считать, что она полностью закончила работу. Это конец (end) всей программы. Вот как она будет полностью выглядеть: begin real T, В, С, К, L, IZM; procedure INT *; input (В, С, К, L); * Программа из справочника. 3* 35
for T:=0.02 step 0.02 until 10 do begin IZM:=(KXC—L)XB; INT (B, IZM); output (T, B); end: end Отдельно записываем входные данные — значения тех величин, которые перечислены под командой входа (В, С, К, L), в том же порядке: 0.00001; 2; 17; 24; На этом работа по программированию заканчивается. Для ввода программы и чисел используется фотосчитывающее устройство. Поэтому текст программы и входные данные набивают на перфоленте в виде системы отверстий, каждая из которых обозначает тот или иной символ, понимаемый машиной (рис.2). Имея на руках такую ленту, вызываем к работе транслятор, вводим программу, и машина приступает к ее переводу на свой язык. Прочитав, она быстро во всем разбирается и начинает печатать на широкой перфоленте: что и как она поняла, какие ошибки обнаружила (скажем, пропущенные точки с запятой или открытые, но не закрытые операторные скобки). И если все в порядке, ЭВМ просит КАК СЧИТАЕТ ЦИФРОВАЯ ЭВМ Психологический барьер, мешающий нам подчас подступиться к ЭВМ, возник не только из-за кажущейся сложности программирования, но и из-за того, что сам процесс счета представляется таинственным действом: перемигиваются лампочки, вращаются барабаны с магнитной лентой, стрекочет печатающее устройство... В действительности же принцип работы цифровой ЭВМ не отличается от принципа работы на конторских счетах; различие только в технике. В конторских счетах цифры обозначаются косточками — от одной до десяти. Отложив одну косточку влево, мы как бы записываем число один; когда счет доходит до десяти, то все косточки переносятся направо, а влево переносится одна косточка следующего разряда, обозначающая десятку. Счеты позволяют ие только складывать и вычитать, но и делить и умножать, поскольку умножение можно заменить сложением, а деление — вычитанием. В цифровых ЭВМ вместо косточек используются чаще всего магнитные сердечники. Они имеют два устойчивых состояния: отрицательной намагниченности (хра- . нение нуля) и положительной намагниченности (хранение единицы). Переход из одного состояния в другое происходит под действием электрического импульса. Так как машина может оперировать лишь нулем и единицей, а не цифрами от единицы до десяти, то вместо привычной нам десятичной системы счисления ей приходится пользоваться двоичной системой. В десятичной системе мы выписываем цифры от нуля до девяти, а затем вводим следующий разряд и число десять записываем с помощью двух цифр — 1 и 0. Дойдя до числа девятнадцать и записав его с помощью цифр 1 и 9, мы вновь исчерпаем цифры первого разряда и будем вынуждены записать следующее число как 20. А когда будут исчерпаны все цифры во втором разряде, нам придется ввести третий разряд и т.д. Точно так же числа записываются и в двоичной системе. Представив число один цифрой 1, мы уже исчерпаем весь запас цифр первого разряда н, чтобы затем записать число два, будем вынуждены ввести второй разряд и поместить рядом две цифры: 1 и 0. Чтобы затем записать число три, 36
ввести в нее исходные числа. Получив их, она начинает считать и выдает колонки цифр — решение задачи. Когда сформулированную выше задачу о росте популяции дали решать ЭВМ «Минск-22», то менее чем через минуту машина прекратила печатать результаты и отказалась считать дальше: получаемые значения биомассы быстро превзошли все разумные пределы. Взрыв, настоящий взрыв биомассы! В этом, вообще говоря, нет ничего удивительного: ведь наша исходная схема содержала положительную обратную связь, которая служит залогом самоускорения процесса. Самоускорение — это автокатализ, воспламенение горючей смеси, взрыв ВВ, атомной бомбы... Из этого можно сделать по меньшей мере три вывода. Во-первых, оказывается, что одни и те же уравнения могут описывать самые не похожие друг на друга процессы — и развитие популяции и атомный взрыв. Во-вторых, схема, из которой мы исходили, явно неполная: ведь в действительности численность популяций не растет беспредельно, а колеблется в определенных пределах; значит, эту схему нужно дополнить и повторить расчет. А в-третьих? В-третьих, мы убедились, что программирование вовсе не такая уж непостижимая премудрость... нужно прибавить в первом разряде к нулю единицу, получится 11 (не одиннадцать!). А число четыре нам придется записать уже так: 100. А как ЭВМ складывает, пользуясь двоичной системой счисления? Пусть нужно произвести не- хнтрор действие: один + три. Запишем в столбик, как обычно: + 1 11 Один плюс один (складываем, как обычно, двигаясь справа налево, от низших разрядов к высшим) равно двум, то есть в двоичной системе 10. Ноль пишем, один в уме. Один в уме плюс одни, получится два, то есть опять-таки 10. Все вместе: 100 (четыре). Или еще один пример. Пусть надо произвести действие: три + + три = шесть. Запишем: + 11 11 ПО (шесть) Заметим, что это одновременно и действие умножения: два X три =■ = шесть. Вычитание (и соответственно деление) производятся в обратном порядке. Практически ЭВМ считает так. Двоичные цифры, хранящиеся в магнитных сердечниках, считыва- ются и в виде электрических импульсов поступают в арифметическое устройство, каждый элемент которого может находиться только в одном из двух устойчивых состояний. Если в элемент поступают два сигнала, обозначающих 0, то элемент остается в состоянии 0; если в него поступают сигналы 0 и 1, то элемент переходит в состояние 1; если же поступают сигналы 1 и 1, то элемент переходит в состояние 0 и передает другому элементу сигнал 1 следующего разряда («ноль пишем, одни в уме»). Иначе говоря, все, что умеет делать даже самая совершенная цифровая ЭВМ, — это складывать и вычитать, да и то, так сказать, на двух пальцах... Другое дело, эти примитивные действия оиа выполняет с невообразимой скоростью, сохраняя притом в памяти огромный объем информации Но как же тогда машина умудряется интегрировать и производить другие сложные математические действия, понимать язык АЛГОЛ, если по сути дела представляет собой работоспособный, но необразованный автомат? Она способна это делать потому, что специалисты по программированию, владеющие особыми разделами математики, разработали алгоритмы, сводящие все сложные операции к простейшим математическим действиям. А те научные работники, которым ЭВМ нужна для решения конкретных задач, могут этих тонкостей и не знать — им достаточно знать АЛГОЛ и правила пользования им. Кстати, наш мозг работает так же, как и цифровая ЭВМ, и тем не менее мы умеем мыслить, в том числе и составлять программы... 37
■ ••■ * • ш ■% ■ • ■ • * ■_■* ■ ■ • ■ • -_- _ - , ■ ■«■••«■•■■«■•••«•«в Постоянным читателям нашего журнала имя А. Львова хорошо известно. Вместе с Франсуа Жакобом и Жаком Моно он был удостоен Нобелевской премии за исследование механизмов регуляции белкового синтеза и вирусной инфекции у бактерий. Об этих работах «Химия и жизнь» подробно рассказывала в 1966 году (№ 3f 6 и 11). В этом году А. Львов приезжал в Москву на торжества по поводу 150-летия со дня рождения Пастора. Здесь и состоялась его беседа с корреспондентом «Химии и жизни». 38
ИНТЕРВЬЮ АНДРЭ ЛЬВОВ: СОТРУДНИЧЕСТВО ЕСТЬ ДУХ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ «Пастер изменил мировоззрение своих современников», — сказали вы на торжествах в Москве. А как, по-вашему, сказываются успехи современной науки на мировоззрении людей XX века? Оцените, пожалуйста, прогресс науки на примере какой-нибудь одной области знания, скажем, микробиологии, которую начал Пастер. Сейчас много говорят и пишут о том, что возбудители болезней очень изменчивы, что они непрерывно трансформируются под действием окружающей среды, в первую очередь под действием лекарств. И что приспособление бактерий, например к антибиотикам, происходит быстро, порой даже слишком быстро. Однако почти каждый год на земном шаре вспыхивают эпидемии гриппа, и эти вспышки порождаются все новыми штаммами вируса. А надлежащих лекарств от гриппа так и нет... Уверены ли вы, что медицина всегда будет выигрывать по времени это соревнование с микромиром? Что могут сделать вместе ученые — советские и французские? Какие надежды вы связываете с сотрудничеством между нашими странами? Мне кажется, что сам человек с тех пор не изменился, но он знает теперь гораздо больше о мире, в котором живет. Пожалуй, главное, что произошло со времен Пастера,— это то, что сама жизнь и ее проявления начали терять свою загадочность. Главный результат, главный успех микробиологии нашей эпохи в том, что большинство инфекционных болезней оказалось под контролем человека. Все это верно, но мы успеваем реагировать! Грипп —дело другое. Принципы устойчивости вируса гриппа к нашим воздействиям не те, что у бактерий. Но и в том и в другом случае действует общебиологический закон — отбираются и закрепляются изменения, которые обеспечивают организму жизнеспособность. Я не думаю, что способность микромира приспосабливаться к нашему воздействию очень страшна: с каждым днем появляются все лучшие средства борьбы с болезнями. Вспомните хотя бы историю с полиомиелитом — как успешно она завершилась прямо на наших глазах. Конечно. Во мне говорит не только оптимизм, хотя, не будь мы оптимистами, мы не смогли бы работать. Просто я знаю возможности науки. На мой взгляд, человечеству грозит сейчас совсем другая, на самом деле трагическая, опасность — я бы назвал ее «раком городов». Опасность — в безудержном росте городских застроек, в скоплениях людей и предприятий, в загрязнении мира, происходящем от этого. Вот эту проблему надо решить немедленно, ибо это проблема здоровья людей будущего. Сотрудничество есть дух современной науки, а французы и русские могут дать друг другу очень многое —в исследованиях, в технике, в культуре. Наши общие дела ширятся и углубляются. И это меня очень, очень радует. 39
Пьер Грабар тоже приезжал в Москву на пастеровские торжества. Многие годы жизни ученого связаны с Пастеровским институтом, и сейчас, выйдя на пенсию, он носит звание почетного заведующего отделом этого института. Научная специальность Грабара—иммунология, точнее, иммунохимия. Большинство французских иммунохимию» — его ученики или ученики его учеников. Грабару принадлежит идея иммуноэлектрофореза, метода исследования, ставшего одним из основных в иммунологии. Профессор Граоар — друг нашей страны, он многое сделал для того, чтобы во Франции лучше и больше знали о советской науке и ее ^от^что рассказал Пьер Грабар нашему корреспонденту. 40
ПЬЕР ГРАБАР: Я ЛЮБЛЮ, КОГДА В ЛАБОРАТОРИИ ПОЮТ И СМЕЮТСЯ. ЭТО ЗНАЧИТ, ЧТО ВСЕ ИДЕТ ХОРОШО... ...В 1940 ГОДУ моя лаборатория в Пастеровском институте превратилась в отдел. Я хотел назвать его отделом иммунохимии, но мне сказали, что такой науки не существует, и назвали лабораторию отделом химии микробов... Вспоминать эту историю и смешно, и немного грустно. Ведь понадобилось больше тридцати лет, чтобы я получил право, захоти я это сейчас сделать, настаивать на своей правоте. Только в 1971 году собрался первый Международный конгресс иммунологов, и это значило, что иммунологию и иммунохимию признали, наконец, самостоятельной наукой. На конгрессе вручались первые памятные медали за заслуги в иммунологии. Я оказался в числе лауреатов, и мне надо было произнести речь. Мне хотелось выразить в этой речи свое представление о людях, служащих науке. Поэтому я сказал так: «Ученый — это ребенок, который так и не стал взрослым. Начиная с трехлетнего возраста он спрашивает «почему?» — маму, папу, учителя, профессора... И когда он не находит, кого бы еще спросить, он задает этот вопрос себе. С этой поры он становится ученым...» ...В ИММУНОЛОГИЮ Я ПРИШЕЛ окольным путем. В 1924 году, выйдя из института с дипломом инженера- химика, я получил должность на заводе, производящем удобрения, серную кислоту и синтетическую мочевину. Вскоре мне повезло: Страсбургский университет искал химика для заведования клинической лабораторией, и меня взяли. Биологии я, разумеется, не знал и, работая, продолжал учиться— теперь на естественном факультете университета. Потом получил место ассистента по биохимии. В Страсбурге я занялся ультрафильтрацией. Мы пытались определять размеры вирусов и даже крупных белковых молекул с помощью пористых мембран. (В эти годы интерес к пористым мембранам только зарождался, и мы сами разрабатывали способы изготовления мембран разной пористости.) К нашей работе относились скептически: поди, мол, проверь цифры, которые они называют! Это можно было отчасти понять: электронных микроскопов тогда не было, и мы измеряли невидимое. Лишь много позже электронно-микроскопические наблюдения подтвердили размеры, которые мы назвали еще в начале 30-х годов. Работы по ультрафильтрации стали основой моей докторской диссертации. И благодаря им меня пригласили в Пастеровский институт. 41
В 1936 году началась моя работа в этом замечательном научном центре, окончилась она спустя 30 лет. В 66-м году я вышел на пенсию, но и по сей день не порываю с Пастеровским институтом. „.ПАСТЕРОВСКИЙ ИНСТИТУТ был основан в 1888 году специально для Пастера на средства, собранные по подписке в разных странах, в том числе в России. Пастер успел недолго поработать в новом институте — к тому времени он был уже сильно болен. В подвале института, в склепе, где похоронен Пастер, обозначены на стенах даты всех его работ и открытий. А на куполе к изображению трех традиционных ангелов — Веры, Надежды и Любви добавлен четвертый — Наука. В мозаичные изображения, украшающие капеллу, вплетены фигуры животных: курицы и петуха в память о борьбе Пастера с куриной холерой; овец, которых Пастер избавил от сибирской язвы... ...СОТРУДНИКИ ИНСТИТУТА любят говорить, что они работают под присмотром трех «главных» — Пастера, Ру и Мечникова. Двое других «главных» похоронены тут же — Ру прямо в саду, а урна с прахом Мечникова стоит в институтской библиотеке. ...В ПАСТЕРОВСКОМ ИНСТИТУТЕ я получил лабораторию, но вскоре покинул ее и уехал на год в Америку, к знаменитому Хайдельбергеру, одному из основателей иммунохимии. Здесь, в его лаборатории, я из физико-химика, изучающего белки, превратился в иммунолога. Хайдельбергер первым ввел в иммунологию количественные методы, мне это было по душе. И, возвратившись в Париж, я занялся чистой иммунохимией, вооружившись методами Хайдельбергера. В лаборатории Пастеровского института мы с сотрудниками изучали бактериальные антигены. Именно для этих исследований я и разработал метод иммуноэлектрофореза. ...ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ЭТОГО МЕТОДА забавна, удача пришла из-за серии неудач. К тому времени знали несколько способов разделения белков. Один из них был таков: одну электродную кювету заполняют кислым буфером, другую — щелочным, соединяют кюветы бумажным мостиком и включают электрический ток. Тогда на бумаге получается целая гамма промежуточных рН, от самых кислых до самых щелочных. Если на бумагу нанести сыворотку, то ее белки начинают передвигаться в электрическом поле, и каждый остановится в том месте, где рН на бумаге соответствует его изоэлектри- ческой точке (в которой отрицательно и положительно заряженные группы молекулы белка уравновешены). Электрофо- ретический способ разделения белков был разработан в основном знаменитым шведским ученым Тизелиусом. Способ удобный, в усовершенствованном виде он применяется и теперь. Но тогда у него были большие недостатки. Буферы быстро перемешивались, границы зон разных рН были нестабильны, и у нас оставалось очень мало времени — всего несколько минут, чтобы определить, где находится 42
каждый белок. Тогда я стал задумываться над возможностью точной фиксации белков. ...КАК ЭТО МОЖНО БЫЛО СДЕЛАТЬ? Самое простое, бумажную полоску с уже разделившимися на ней белками облить раствором антител — иммунной сывороткой. Тогда каждый белок вступит в комплекс с соответствующим ему антителом и образует нерастворимый осадок — преципитат. Но преципитаты белого цвета, и бумага тоже белая. Значит, чтобы их увидеть, надо отмыть с бумаги посторонние белки и затем окрасить ленту каким-нибудь красителем. Тогда на бумаге по оси движения белков должны проступить цветные пятна. Но когда я начал смывать посторонние белки, то вместе с ними с бумажной ленты смывались и преципитаты. И тогда я подумал, что лучше заменить бумагу прозрачным гелем. Я налил расплавленный агар на стекло и дал ему застыть тонким слоем. Затем в лунку, проделанную в геле, налил раствор интересующих меня белков и включил электрический ток. Белки, как и прежде, распределились между плюсом и минусом. Оставалось выявить их. Я догадался, что лучше всего не наливать сыворотку сверху, на слой агара, а прорезать узкую и длинную ложбинку параллельно оси распределения белков и заполнить эту «траншею» иммунной сывороткой. Теперь антитела и белки могли диффундировать в геле, встречаясь друг с другом. В местах их встречи образовывались преципитаты — белые дужки в прозрачном агаре. Они были видны очень ясно, отчетливо. Так родился метод, получивший название иммуноэлектрофореза. Метод оказался очень чувствительным и специфичным. Если старыми способами удавалось выявить шесть или семь компонентов в сыворотке животных, то теперь выяснилось, что все эти компоненты не самостоятельные белки, а смеси белков с близкими физико-химическими свойствами. В первых же исследованиях с применением иммуноэлектрофореза сыворотку удалось разделить на 21 компонент. Теперь же в ней насчитывают уже несколько десятков белков. ...СРЕДИ ПЕРВЫХ ВАЖНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ, полученных нашим методом, было доказательство гетерогенности белков, названных иммуноглобулинами (к этим белкам относятся антитела). Оказалось, что иммуноглобулинов существует несколько и что все они гетерогенны — их электрофоретическая подвижность неодинакова. Эти наблюдения стали основой дальнейшего изучения иммуноглобулинов, их структуры, а сейчас успехи в этой области столь велики и важны, что за исследование иммуноглобулинов в 1972 году присуждена Нобелевская премия. От сывороток и жидкостей мы постепенно перешли на ткани. Не так давно нашим методом и методом преципитации в агаре обнаружен белок альфа-фетопротеин. В Москве, в Институте имени Гамалеи, Г. И. Абелев и его сотрудники нашли этот белок у мышей, пораженных гепатомои (опухоль печени), а в Париже мы обнаружили его у крыс. Альфа- фетопротеин был выявлен и у человека — это заслуга Ю. С. Татаринова из Астрахани. С этих работ началось ши- 43
рокое исследование тяжелого недуга — рака печени, поражающего многих жителей Африки и Азии *. ...КОГДА Я ПРИШЕЛ РАБОТАТЬ в Пастеровский институт, там было гораздо меньше людей, чем сейчас. Институт все время расширяется. В мои времена все были друг с другом знакомы, а сейчас я многих просто не знаю. Конечно, сказывается и разница в возрасте — много молодых сотрудников, много стажеров из разных стран. Я хожу по институту, по замечательному саду вокруг него и почти не вижу знакомых лиц. Большинство моих коллег уже в отставке или умерли. К сожалению, дух Пастера тоже постепенно уходит. Молодежь, которой стало в институте так много, не думает о сохранении старых традиций... Я говорю о традициях академического, углубленного исследования, о работе, направленной на поиски высокой научной истины. Ритм жизни ускорился, молодежь торопится, мыслит очень практически. Это напористые, сугубо деловые люди. Но я, наверное, немного брюзжу, жалуюсь напрасно. У меня так много еще друзей, учеников... . ...У НАС В ИНСТИТУТЕ всегда работали русские ученые. Недавно меня попросили составить их список, и по памяти я сразу насчитал 25 человек во главе с Мечниковым и Гамалеей. Создавались своего рода династии. Когда-то, например, библиотекой института заведовал бывший военный врач Преображенский, ученик Пастера. Эту должность после смерти мужа унаследовала его жена, француженка. А потом сын Преображенского занял это место, потом внук—именно он работает сейчас на этой должности. Преображенский-внук неплохо говорит по-русски. А архивами Пастеровского института ведает моя дочь... Вот уже в течение многих лет в Пастеровском институте бывают советские ученые. Одни приезжают ненадолго, другие работают по нескольку месяцев или по году. Эти визиты у меня и у всех моих коллег оставляют самые приятные воспоминания. Все сходятся на том, что работа сообща идет особенно хорошо. У меня давняя привычка называть своих молодых коллег детьми. Так что теперь я не без гордости говорю, что у меня есть дети в Москве, в Ленинграде, в Киеве... В вашей стране жил мой большой друг Лев Александрович Зильбер, встреча с ним — бесценный подарок, сделанный мне судьбою. Мы много работали вместе, писали друг другу письма, многое рассказывали друг другу. Лев Александрович все уговаривал меня написать книгу о моей жизни. А я так и не собрался, жизнь у меня была сложная, да и времени все не хватало... ...В 1960 ГОДУ ко мне обратился Национальный центр научных исследований с предложением возглавить Институт по изучению рака, не оставляя, конечно, работу в Пастеровском институте. Я удивился и сказал: позвольте, но я не врач! Поэтому мы и обратились именно к вам,— ответили мне.— Мы хотим поставить в институте все по-новому, уйти от узко практической медицины к широким научным исследованиям... * Подробнее об этих исследованиях см. в «Химии и жизни», 1971, N° 7.— Ред. 44
Я размышлял месяца три, друзья уговаривали меня принять эту должность, считая, что в онкологию необходимо ввести иммунологические методы. Вы спросите: что же может предложить иммунология онкологам? Я отвечу: во-первых, очень чувствительные и специфичные методы определения веществ, улучшающие диагностику. А во-вторых, возможна не только диагностика, но и лечение! Мы знаем, что опухолевая клетка обладает антигенной специфичностью. Если к ее антигенам получить антитела, обладающие цитотоксической активностью, то в принципе можно будет с помощью чисто иммунологических реакций уничтожать опухолевые клетки. А есть и другая возможность: включать в антитела сильные радиоактивные элементы и вводить эти комплексы в организм. Тогда станет возможным новый вид рентгенотерапии — очень направленной, очень специфичной. ...В КАКУЮ ТЕОРИЮ происхождения рака я верю? Я ученый и не имею права «верить»; вера — это для религии. Ученый должен доказывать и знать. Поэтому главное в нашем деле не уверенность, а компетентность. И к тому же надо иметь надежные методы работы. Тогда можно рассчитывать на успех. Вот вы задаете вопрос о принципах, которыми я руководствовался, работая директором института. Об этих принципах я сам думал немало. Есть два типа руководителей. Одни заставляют своих сотрудников делать только то, что интересно самому руководителю. А другой тип — это люди, которые оставляют своим коллегам право выбора сюжетов. Я отношу себя ко второму типу. Большое удовольствие суметь во-время подсказать, посоветовать что-то коллеге. Быть своего рода «шпаргалкой». Но не понимаю, как можно навязывать свою волю, свои взгляды. ...Очень ценю добрые товарищеские отношения. Я люблю, когда в лабораториях поют или смеются. Это значит, что все идет как надо! И С ЭТИМ ИНСТИТУТОМ мне пришлось расстаться — что поделаешь, возраст. Теперь директором здесь Андрэ Львов, а мне оставлен титул почетного директора, ...РОССИЯ — МОЯ РОДИНА. И хоть так случилось, что я жил с молодых лет в другой стране, я всегда стремился быть полезным своей родине. В годы войны, когда фашисты оккупировали Францию и глушили все передачи на английском языке, а передачи на русском почему-то не глушили, я слушал московское радио, а потом записанные мной сообщения шли в листовки и подпольные газеты Сопротивления. ...ВСЕГДА ВНИМАТЕЛЬНО СЛЕДИЛ за развитием науки в СССР. Были времена, особенно после Второй мировой войны, когда во Франции общественное мнение настраивали резко отрицательно к Советскому Союзу, когда делалось все, чтобы умалить успехи вашей экономики, культуры, науки. И эта агитация давала свои плоды, потому что французы были лишены объективной информации об СССР. Я продол- 45
жал читать и тогда русские книги, газеты, журналы. Мне все больше хотелось доказать, что в России есть традиции научного исследования, что в вашей стране есть высокая культура научной работы, прекрасные ученые. Меня подогревало и национальное самолюбие. Я не раз напоминал своим не в меру ретивым коллегам, что когда Анна, дочь Владимира Мономаха, выходила замуж за французского короля, то на брачном контракте она поставила свою подпись, а французский король скрепил документ крестиком... Пусть это не более чем шутка, но я считал, что французы слишком мало знают о Советской России и питаются ложными слухами. Конечно, ваша биология переживала в те времена большие трудности, но это не значило, что надо зачеркивать все уже сделанное. И вот мне представился случай сделать большее. В пятидесятых годах ежегодник «Advances in Microbiology» предложил мне написать обзор о микробиологии и иммунологии в Советском Союзе. Я с радостью принялся за эту работу, взяв в помощники жену и дочь. «Advances in Microbiology» выходит в Америке, но он известен и во многих других странах, в том числе во Франции. Несколько лет я делал обзоры, и этого оказалось достаточно, чтобы обратить внимание французских ученых на ваши научные издания. Теперь в моих обзорах уже нет нужды. Но я рад, что и они сыграли свою роль в утверждении правильных представлений о науке в Советском Союзе. И вот я снова — в который раз! — в России. Я снова вижу друзей, снова обсуждаю с ними программы наших общих работ... Беседы вела В. ЧЕРНИКОВА Фото Л. ИВАНОВА НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ПРОГНОЗ ПО СТАЛИ ПРОГНОЗ ПО ПОЛИПРОПИЛЕН АВТОМОБИЛЯМ ПОД ЗЕМЛЕЙ Журнал «Iron and Steel Engineer» A972, № 12) опубликовал прогноз мирового производства стали до 1985 года. По данным журнала, в 1985 году всего в мире будет выплавлено 1025 млн. т стали. Любопытны цифры по отдельным странам — наиболее крупным производителям металла в капиталистическом мире: Япония — 178 млн. т, США—163 млн. т, ФРГ — 65 млн. т. Что касается нашей страны, то нам в этом прогнозе предусмотрено производство стали в том же размере, что и Японии. Журнал «Petroleum Press Service» A973, № 3) опубликовал прогнозные данные о количестве автомобилей на нашей планете. По этим данным, в 2000 году по дорогам мира будут разъезжать 524 миллиона легковых автомобилей и 87 миллионов грузовиков и автобусов. В 1970 году их было соответственно около 187 миллионов и чуть более 52 миллионов штук. Если судить по темпам роста производства автомобилей в последнее десятилетие, то этот прогноз следует считать весьма и весьма осторожным. Для обмотки подземных кабелей высокого напряжения нередко применяют бумагу. Она изолирует кабель не так уж плохо. Однако сейчас, по сообщению журнала «Hydrocarbon Processing», найдена более экономичная изоляция, которая сокращает потери вдвое. Это тоже бумага, но синтетическая, из полипропилена. Ее можно делать на обычных бумагоделательных машинах. 46
И ХИМИЯ —И ЖИЗНЬ! ВОЗДУХ ОЧИЩАЕТ ВОДУ Во Всесоюзном научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС) созданы флотационные установки для очистки воды от топлив, масел, жиров, минеральных частиц. Авторы этой работы кандидаты технических наук И. И. Караваев и Н. Ф. Резник удостоены первой премии Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева по конкурсу на лучший метод ликвидации вредных выбросов в атмосферу и загрязнения водоемов сточными водами. Ни один современный металлургический или химический комбинат не пустят в эксплуатацию без системы очистки. А могут ли сдать в эксплуатацию без очистных сооружений, скажем, вагонное депо или автобазу? Да что за проблема! Там же не сотнн и тысячи, а просто кубометры сточных вод. Но сколько в стране автобаз и депо, станций технического обслуживания н ремонтных мастерских, моечных пунктов и таксомоторных парков! И отовсюду тонкими ручейками текут в водоемы бензин, дизельное топливо, смазочные масла. Спору нет: очистные сооружения на нефтеперерабатывающем заводе или на целлюлозном комбинате нужны в первую очередь. Однако разумно лн наглухо запирать ворота и калитки, оставляя в заборе лазейкн н щели? НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ особенно много предприятий, стоки которых (пусть и не очень большие) сильно загрязнены нефтепродуктами. Когда моют локомотивы и вагоны, пропаривают цистерны, концентрация топлив н масел в воде достигает порой сотен граммов на литр. Правда, большинство загрязнений легче воды; когда они всплывают на поверхность, удалить их несложно — достаточно поставить отстойник. Но это лишь полумера. И вот почему. Под действием струй воды нефтепродукты легко эмульгируются. Они образуют крошечные, микронных размеров шарики. Каждый шарик окружен молекулярной оболочкой из воды, солей, поверхно- стно-актнвиых веществ, частиц глины. Шарики электрически заряжены и отталкиваются друг от друга. Такая эмульсия очень устойчива. Задерживаются лишь частицы, размер которых превышает 100 микрон. В результате после такой пассивной очистки — отстаивания— по меньшей мере 100— 200 граммов загрязнений попадают в водоемы с каждым кубометром стоков. Кое-где пытались ставить вслед за отстойниками фильтры с кварцевым песком, стружкой, с другими фильтрующими материалами. Однако онн быстро загрязняются, их нужно промывать чистой водой н продувать воздухом, а это дорого н неудобно. Вопрос по-прежнему оставался открытым. И тогда вспомнили о флотации. ФЛОТАЦИЯ — ХОРОШО ИЗВЕСТНЫЙ ПРОЦЕСС, им пользовались еще в начале века (разумеется, не для очистки сточных вод, а главным образом для обогащения руд). Суть флотации в том, что различные вещества, когда они мелко раздроблены, по- разному относятся к воде. Те из них, которые не смачиваются водой, прилипают к воздушным пузырькам и всплывают, образуя пену; те, что смачиваются, уходят на дно. Применительно к очистке воды флотацией стали заниматься совсем недавно, в шестидесятых годах. Исследователей привлекала и простота технологии, и то, что процесс достаточно хорошо изучен. Изменялась лишь цель процесса: надо было выделить, вынести на поверхность не полезную руду, а частицы загрязнений. Но как быть с тем обстоятельством, что шарики окружены молекулами поверхностно-активных веществ? Надо разрушить эту оболочку, н сделать это можно с помощью коагулянта, например сернокислого глинозема. В воде образуются хлопья, к ним прилипают потерявшие защитную оболочку шарики эмульсии, н воздух без труда поднимает хлопья иа поверхность. Все это лишь обшне принципы; теперь немного о самой флотационной установке. 47
МНОГОКАМЕРНЫЕ ФЛОТАТОРЫ, разработанные в институте, получили общее название ЦНИИ-5. Они рассчитаны иа разную производительность — от 5 до 60 кубометров воды в час. Устройство флотатора показано иа вклейке; дадим лишь несколько пояснений. Прежде чем попасть во флотатор, сточные воды проходят отстойник: нет резона флотировать то, что осядет или всплывет само по себе, под действием силы тяжести. Сам же флотатор состоит нз нескольких камер, в каждой нз которых вода находится по 5—6 минут. В первой из них вода смешивается с коагулянтом, в последующие через трубы с отверстиями подается насыщенная воз- аухом вода; здесь и происходит флотация. В последней камере окончательно выделяются воздушные пузырьки, вода из нее выходит чистой. Всплывшая пена с загрязнениями попадает в сборные карманы. Здесь она разрушается, вода опять идет в отстойник, а нефтепродукты отправляются в котельную. ОЧИСТКА ВОДЫ ВО ФЛОТАТОРАХ примерно в десять раз эффективнее, чем в обычных нефтеловушках-отстойниках. Вода, которой промывают цистерны, содержит около 20 г нефтепродуктов на лнтр; выйдя нз флотатора, она со- ч держит лишь 20 мг/л загрязнений. Разумеется, установки ЦНИИ можно использовать не только на железных дорогах. Их применяют уже в московских таксомоторных парках, на нефтебазах, заводах, масложировых комбинатах, в котельных, на небольших электростанциях, в портах. Очистка одного кубометра воды обходится примерно в 6—10 копеек; если установка автоматизирована, стоимость значительно снижается. Однако очистка воды во флотаторах может ровно ничего не стоить и, более того, приносить прибыль — в том случае, если очищенную воду используют вновь. Так, многотиражная газета ЦНИИ МПС сообщила, что только на одном вагонном участке Московской железной дороги благодаря снижению расхода воды флотаторы дали экономию в 35 тысяч рублей в год. В ЗАКЛЮЧЕНИЕ —сведения для специалистов, которые заинтересуются флотационной очисткой. Проекты многокамерных флотаторов типа ЦНИИ-5 производительностью 5 и 10 м3/час разработаны в проектно-конструкторском бюро ЦНИИ МПС. Аналогичные флотаторы производительностью 20 м3/час разработаны в институте «Мосгипротранс», 60 м3/час — в институте «Ленгипротранс». Для предприятий железнодорожного транспорта флотаторы выпускают серийно на Тбилисском электровагоноремонтном заводе. Стоимость строительства флотационной установки — от 15 до 30 тысяч рублей. Для предприятий, у которых сточ- н ые воды исчисляются сотнями кубометров в час, рекомендуются более производительные радиальные флотаторы. Их типовые проекты разработаны в институте «Союзвод окан алпроект». Подробные сведения — в книге И. И. Караваева и Н. Ф. Резника «Опыт применения флотаторов типа ЦНИИ для очистки сточных вод», изд. «Транспорт», Москва, 1972. О. ЛЕОНИДОВ Схема многокамерной флотационной установки. Из отстойника вода подается насосом в смеситель; туда же поступает раствор коагулянта, который быстро перемешивается с водой. Смесь проходит в нижнюю часть первой камеры и медленно поднимается вверх — в это время формируются хлопья коагулянта. Вода, насыщенная воздухом, проходит через диафрагму, создающую перепад давлений, и в результате выделяются мельчайшие воздушные пузырьки, которые поднимают нефтепродукты вместе с хлопьями коагулянта на поверхность, где они собираются в виде пены. В последующих камерах идет дополнительная очистка. Движущиеся на бесконечной цепи скребки сбрасывают пену в сборный карман, где она подогревается и разрушается. Очищенная вода может использоваться повторно; часть ее забирается насосом, насыщается воздухом и вновь включается в цикл. Если требуется более высокая степень очистки, воду можно снова пропустить через флотатор 48
УъзШ. 4&6?*2. **¥**2* Йг T\Y
«ПРОСТО ЧЕШУЯ» Под таким названием в этом номере журнала напечатана статья кандидата биологических наук В. Д. Бурдак об одном исследовании, проведенном в Институте биологии южных морей ЛИ УССР. Мы при 1ыкли считать, что тело рыбы — гладкое и скользкое. И о если рассмотреть рыбью чешую под микроскопом, можно убедиться, что она новее не гладкая. Поверхность чешуи сплошь покрыта ребрами, гребнями, лунками. всевозможными бугорками и шипами. Вьи тупы чешуи, как гребенки, расчесывают воду, разделяя поток на параллельные струйки и уничтожая завихрения, тормозящие движение рыбы. Чем быстрее движется рыба, тем мельче должны быть эти струйки; поэтому у некоторых рыб, например у барабули, шипы с возрастом начинают ветвиться. Это видно на рисунке некоей фантастической рыбы, который художник смонтировал из двух половинок: нижней - «молодой» и верхней — «взрослой».
НАБЛЮДЕНИЯ ЛИНЗЫ ИЗ... КРАХМАЛА Знакомый всем картофельный крахмал представляет собой белый аморфный порошок; однако если рассмотреть этот порошок под микроскопом, то можно заметить, что его частички имеют форму достаточно правильных зерен. Подобные зерна образуются и в зеленом листе в результате фотосинтеза, причем они вырастают прямо на хлоропластах, содержащих хлорофилл. Любопытно, что эти зерна имеют слоистую структуру, это отмечал еще К. А. Тимирязев. А теперь обратите внимание на светлые блики в центре каждого крахмального зерна, хорошо заметные на фотографии. Создается впечатление, что зерна прозрачны и фокусируют проходящий через них свет подобно крохотным линзочкам. Чтобы проверить, так ли это, я прикрыл осветитель молочным стеклом и между ним и зеркалом микроскопа поместил лист черной бумаги, в котором была вырезана пятиконечная звезда. А затем сфокусировал микроскоп не на поверхности зерна, а чуть выше, на создаваемом им оптическом изображении. После этого стала отчетливо видна яркая звездочка — изображение шаблона. Любопытно, что крахмальные зерна, лежащие рядом, могут передавать друг другу свет, образуя своеобразные световоды. Ф На вклейке — зерна картофельного крахмала под микроскопом в падающем и проходящем свете при увеличении в 250 раз A); слоистые зерна крахмала, растущие на хлоропластах B); изображение звезды, создаваемое зерном крахмала при увеличении в 280 раз C) 49 В связи с этим наблюдением возникает несколько вопросов. Во-первых, почему крахмальные зерна имеют форму линз и каково назначение этих концентраторов света? Во- вторых, как образуются слоистые системы, обладающие хорошими оптическими свойствами? (Кстати, слоистую структуру имеет и прозрачный хрусталик человеческого глаза.) И, наконец, какие еще оптические системы можно обнаружить в живой природе и каковы их происхождение, конструкция и назначение? А. Н. ТИХОНОВ
ВСЕ ДЕЛО В СОСТАВЕ СРЕДЫ (пять глав о геохимической экологии)
Глава первая: ПРЕДЫСТОРИЯ В 1943 году во Всесоюзный институт животноводства пришло письмо из Ярославской области. В нем. говорилось о повальном падеже скота, причины которого ветеринары никак не могли установить. Скот худел, выпадала шерсть. У больных коров снизились удои и, главное, молоко стало как вода, полностью обезжирилось. Изучая это заболевание, сотрудники ВИЖа столкнулись с любопытным фактом, приводимым в литературе,— признаки болезни в Ярославской области напоминали заболевание скота в совсем других краях — в Новой Зеландии и Австралии, Между прочим, там коровы были вылечены пастухом, который заметил, что животные в одной местности болеют, а когда их переводят на другие пастбища — выздоравливают. Вот это и помогло в самом начале. Сотрудники ВИЖа предположили, а затем и доказали, что причиной болезни скота был недостаток кобальта в почвах Ярославской области. Он почти отсутствовал в корме, а это сдерживало синтез витамина Bi2 в организме животных. От этого витамина зависят многие обменные процессы. Без него-то и выпадает шерсть. Начав с исследования почвенного кобальта, выявили заболевания животных, вызываемые недостатком или избытком меди, никеля, молибдена... Узнали и об аналогичных болезнях растений. Оказалось, что при недостатке в почве бора гибнут бутоны яблонь и груш, засыхают соцветия винограда и плоды арахиса, вянет капуста. Свекла заболевает «гнилью сердечка» — отмирают центральные листья растения. Если в почве мало цинка, то у цитрусовых между жилками листьев появляются желтые участки. При недостатке молибдена желтеет клевер, а овес поражает синяя мякина — болезнь, при которой листья синеют. Правда, не все растения даже на одном поле одинаково реагируют на недостаток или избыток химических элементов. Болеют не только животные или растения. Например, в теле людей, живущих в тропиках, не хватает щелочных и щелочноземельных металлов, особенно кальция, которого во внешней среде там очень мало. И, наоборот, воды и почвы степей переобогащены этими элементами, и человеческий организм получает их там в избытке. В вулканических областях много фтора, и в результате люди страдают заболеванием зубов, а горцы мучаются эндемическим зобом — в горах почти нет йода. В Анкаванском районе Армении 31% взрослого населения болен так называемой молибденовой подагрой — избыток молибдена нарушает синтез мочевой кислоты, а это в свою очередь влияет на деятельность суставов. А в местах, богатых свинцом, люди страдают невралгиями. В их суточный рацион входит 0,6 мг свинца при норме в 0,3 мг. Все дело в химическом составе среды, Глава вторая: ГЕОХИМИЧЕСКИЙ ОТБОР Почвообразующие породы по содержанию бора различаются в 500 раз, а по содержанию кобальта — в две тысячи раз. Мозаичен и состав самих почв. Например, марганца в них в среднем 8,2- 10~2%. Но амплитуда колебания его концентрации в почвах огромна — 4500 раз. Неравномерно распределение и других элементов. И не только на суше, но и в гидросфере и тропосфере. Области, в которых геохимические процессы создали избыток или недостаток тех или иных элементов против среднего их уровня, то есть уровня, нормального для организмов, носят название биогеохимических провинций. Этот термин был введен в 1937 году академиком А. П. Виноградовым. По биогеохимическим пищевым цепям (почвообразующие породы, почвы, микроорганизмы, вода, воздух, растения, животные, человек) непрерывно циркулируют химические элементы. И различное их содержание обусловливает специфику биогеохимических пищевых цепей и, следовательно, обмен веществ в организмах. Один из примеров тому — разная интенсивность синтеза витамина Bi2 у животных одного вида, одной породы, живущих на разных территориях. Отсюда следует, что изменчивость организмов зависит от геохимической обстановки, что в многоликом механизме естественного отбора она занимает не последнее место. Различные формы угнетения растений и животных, химическая и морфологическая их изменчивость, уродства — все это приводит к обострению естественного отбора, к вымиранию неприспособленных. Например, медь, поступившая в организм, в печени связывается с белком и выходит в кровь. В таком виде она не только безопасна, но и крайне нужна организму: она входит в фермент, который способствует усвоению железа. Но если механизм, присоединяющий медь к белку, испортится, сломается — животное постигает беда. Результат— анемия, перерождение печени, может наступить смерть. Однако большая часть животных приспосабливается, вырабатывает новые механизмы регуляции обмена веществ в со- 51
Центры обострения естественного отбора на территории нашей страны (по В. В. Ковальскому): 1— недостаток кобальта во внешней среде (гипо- и авитаминозы В12); 2 — недостаток меди (анемия); 3—недостаток йода и кобальта (эндемический зоб, осложненный недостатком кобальта); 4 — недостаток йода (эндемический зоб); 5 — избыток молибдена и сульфатов при недостатке меди (атаксия): 6 — недостаток кобальта и марганца, избыток никеля, магния, стронция (остеодистрофия); 7 — избыток бора (эндемические энтериты); 8 — избыток стронция (хонд род ист рофия); 9 — избыток селена (щелочная болезнь); 10 — избыток меди (анемия, перерождение печени); 11 — избыток молибдена (эндемическая подагра) ответствии с конкретными условиями среды. Особенно серьезны подобные изменения в центрах обострения естественного отбора, в районах с аномальным содержанием химических элементов. Эти щйоны вы и видите на карте. Глава третья: ПРОБЛЕМЫ Сейчас в организмах количественно определено 66—68 химических элементов. 47 из них постоянно входят в живые тела. Их и называют биогенными химическими элементами. Правда, окончательный вывод об элементарном составе организмов делать "еще рано: возможно открытие биологической роли новых элементов. К тому же и об этих 47 еще мало что известно: пока не ясны функции стронция, кадмия, брома, фтора, бора, ванадия, никеля, бериллия. Специалисты по геохимической экологии пытаются определить биологическую значимость элементов на основании места, занимаемого ими в таблице Менделеева. Они предсказывают, что по положению в таблице лития и бериллия можно ожидать участия этих металлов в ферментных системах, предполагают, что биологическая роль титана и скандия может быть весьма важной... Правда, это лишь гипотеза. И притом интуитивная. 52
Химические элементы, содержащиеся в теле животного в десятитысячных и даже десятимиллионных долях процента, участвуют во множестве процессов. Цинк, например, повышает активность гормона инсулина, регулирующего углеводный обмен. При недостатке марганца теряют свою силу витамины В и С. Фермент ксантиноксидаза, регулирующий обмен мочевой кислоты, содержит молибден. Словом, активность многих соединений, очень важных для жизнедеятельности клеток, зависит от микроэлементов, от металлосодержа- щей органики. Нормальный синтез металлосодержащей органики идет только при определенных концентрациях микроэлементов. При их недостатке или избытке во внешней среде нарушается стройный ход обменных процессов в организме. И вот найти, определить пороги, выше или ниже которых проявляются биологические эффекты,— одна из задач геохимической экологии. Задача эта не из легких. Не только виды животных, но и отдельные особи по-разному чувствительны к химическому составу среды. Именно поэтому эндемическими заболеваниями поражено обычно 5—20% поголовья сельскохозяйственных животных. Так что говорить о недостатке или избытке элементов надо не только в геохимическом, но и в биологическом смысле. Вот одно подтверждение на этот счет. Однажды из илов, собранных в разных геохимических условиях, были взяты для выращивания в лаборатории микроорганизмы одного вида. Оказалось, что микробы из илов, бедных кобальтом, использовали этот элемент для синтеза Bi2 только в узком диапазоне его концентраций. А микробы из илов, богатых кобальтом, синтезировали витамин Bi2 при самых разных концентрациях кобальта. Но в природе на организм обычно влияет не один химический элемент, а комплекс макро- и микроэлементов. Важны и соотношения между ними. Получается сложная картина. Комбинаций может быть много. Например, при высоком содержании молибдена во внешней среде организм усиленно синтезирует фермент ксантиноксидазу, что в свою очередь стимулирует образование мочевой кислоты. Однако эти изменения в обмене веществ зависят от концентрации меди: если ее много, то ослабляется синтез ксантиноксидазы и, следовательно, образование мочевой кислоты. Но этого мало — медь активизирует ферменты, содержащие медь и железо. Влияют на них и другие микроэлементы. Потому-то не так просто обнаружить зависимость синтеза металло- содержащих веществ от концентрации элементов в почвах, водах или кормах. Прежде нужно выяснить всю биохимическую обстановку в данном районе. А это само по себе не простое дело. Глава четвертая: ЧТО СДЕЛАНО В нашей стране десять процентов сельскохозяйственных животных губят эндемические заболевания. Да и не только животные несут печать геохимических аномалий. И вот последовали экспедиции на Украину и в Амурскую область, в Дагестан и Белоруссию, на Кольский полуостров и в Прибалтику... На карту страны нанесли территории с недостатком йода, марганца, железа, кобальта, меди; избытком кальция, бора, никеля, селена, свинца, молибдена; недостатком меди при избытке молибдена и сульфатов; недостатком или избытком кальция при относительном избытке стронция... А в лабораториях выявляли все новые и новые биогеохимические заболевания животных и человека — молибденовую подагру, борные энтериты, никелевое обострение кожных заболеваний, медный цирроз печени, селеновые токсикозы... Возникла необходимость в новой системе районирования СССР, которое бы связало биологические реакции организмов с составом внешней среды. Такую карту и разработал один из создателей геохимической экологии профессор В. В. Ковальский. По этой карте можно узнать о характере воздействия микроэлементов на организм в разных районах страны. Следовательно, нормируя содержание микроэлементов в еде, можно искоренить эндемические болезни. Правда, карта еще несовершенна. Но это дело времени. Глава пятая: ДЕЛОВЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ Сначала об одном любопытном опыте. В пруд, где вода была обеднена кобальтом, влили раствор хлористого кобальта из расчета 5—10 кг на гектар. Кобальт вскоре был поглощен илом, в котором создалось добавочное кобальтовое депо (содержание кобальта в иле повысилось в 2—2,5 раза). Под влиянием кобальта стала быстро расти микрофлора ила, которая вырабатывала все больше Bi2. В результате улучшился стол придонных и взвешенных в воде планктонных организмов. Иными словами, возрос кормовой баланс водоема. И вот итог — перестройка пищевых кобальтовых цепей полтолкнула развитие прудовой рыбы — карпа. Биомасса карпов возросла в два 53
раза. И мясо их стало лучше — увеличилось содержание витамина В]2 и белка. Остается добавить, что благотворное действие кобальта, однократно внесенного в пруд, сохранялось шесть лет. Таким образом, базируясь на данных геохимической экологии, можно определить потребность животных (да и растений) в микроэлементах и внести соответствующие подкормки. Вот цифры. Надой молока увеличивается на 10—15%; вес свиней — на 15—20%; яйценоскость кур — на 10—20%; вес птицы при откорме— на 3—15%; настриг шерсти от каждой овцы — на 100—300 граммов. И это при повышении качества молока, мяса и шерсти. Еще одно деловое предложение. Потчуя соответствующими микроэлементами лекарственные растения, можно увеличить не только их урожай, но и активность действующего начала. И лекарства станут лучше. Подытоживая, можно сказать, что, правильно используя микроэлементы, человек как бы уйдет от неблагоприятной геохимической обстановки, улучшит жизнь растений и животных. Л. МЕЛЬНИКОВА СТАТЬЯ, ПРОЛЕЖАВШАЯ В СТОЛЕ ЧЕТВЕРТЬ ВЕКА 9 июня 1932 г. в редакцию «Journal of the American Chemical Society» поступила статья сотрудника Гарвардского университета С. Ф. Кёльша. Молодой ученый сообщал о синтезе нового стабильного углеводородного радикала — а/у-бисбифенилен-р-фенил- аллила: В статье, естественно, описывался синтез соединения и его химические свойства; между прочим, отмечалось, что радикал практически не взаимодействует с кислородом. Как принято в научных журналах, статью отправили на рецензию. В те годы известие о синтезе нового радикала не могло удивить ученый мир: уже было синтезировано немало стабильных радикалов, а в 1923 году К. Циг- лер получил тетрэфенилаллил — <о> ^> )с-сн»сч <о> <о> — близкий родственник радикала Кёльша. Однако почти все эти радикалы из-за валентной ненасыщенности легко реагировали с кислородом, образуя перекиси. Поэтому рецензент (оставшийся неизвестным) пришел к выводу, что полученное Кёльшем соединение— никак не радикал. И редакция отклонила статью молодого ученого. Кёльш поставил вещество на полку и забыл о нем. Он вспомнил о сомнительном радикале 23 года спустя. К тому времени был открыт электронный парамагнитный резонанс, и ученый исследовал отвергнутый радикал новым методом. Ответ был получен незамедлительно — да, стопроцентный радикал! Снова посылается статья — та же самая, слово в слово — в тот же журнал, и редакция принимает ее. Статья увидела свет в августе 1957 года. А не так давно ученым удалось синтезировать большую группу производных радикала Кёльша. И все они, как выяснилось, очень неохотно реагируют с кислородом. Так были открыты бисбифени- леналлилы — новый отряд углеводородных радикалов, стабильность которых оказалась вполне объяснимой. Только это уже не тема для короткой заметки. В. Ш. 54 f
ОГОНЬ ТОЛЬКО ВСПЫХНУЛ... О больших международных выставках, которые проводятся в нашей стране, известно, наверное, всем: газеты, радио, телевидение чуть ли не ежедневно сообщают выставочные новости. Между тем есть и более скромные выставки, большей частью только для специалистов; в перечне, который издает Торгово-промышленная палата СССР, им уделено примерно три четверти всех страниц. Эти заметки — о нескольких экспонатах одной такой выставки, проходившей недавно в Москве. Она была посвящена противопожарной и охранной сигнализации, устраивала ее известная американская компания «Симплекс Тайм Рекордер». Мистер Роберт М. Хоппс попросил у корреспондента спичку и поджег ею длинную обмазанную спицу, похожую на бенгальский огонь. Вместо ожидавшихся искр спица примялась испускать легкий и ровный дым. Он потянулся к приборной панели, и несколько секунд спустя тихо, по-выставочному, заверещал сигнал тревоги; прозвучи он в полную силу, присутствующие бросились бы к выходу, а наиболее отважные—к огнетушителям... На визитной карточке мистера Хоппса значится по-русски: заведующий отделом продажи техники автоматического пожарного сигнала. Хотя сигнализаторы типа «разбей стекло, нажми кнопку» все еще применяются (и будут применяться впредь), автоматические системы, конечно, надежнее и потому предпочтительнее, особенно в таких зданиях, где при пожаре возникает опасность сразу для многих людей, например в универмагах 55
или в сборочных цехах. Автоматическое устройство должно заметить пожар раньше, чем человек. Время, как известно, вообще решающий фактор, а при пожаре особенно. По статистике, 89 % больших пожаров в США, с ущербом более 250 тысяч долларов, стали большими именно из-за того, что их слишком поздно обнаружили. Какие же приборы могут быстро отреагировать на начинающийся пожар и что заставляет их включить сигнал тревоги? ЖАРА Приборы, которые включаются при повышении температуры, уже много лет производят и применяют в разных странах. Их чувствительный элемент — пластинка, сделанная из двух металлов с разными коэффициентами теплового расширения. При нагревании она изгибается и замыкает контакт. Иногда вместо В детекторах температуры часто используют биметаллические пластинки. При нагревании пластинка изгибается (у металлов разные коэффициенты теплового расширения) и замыкает контакт 2 Некоторые детекторы помимо биметаллической пластинки содержат еще небольшую камеру с калиброванным отверстием и гибкой диафрагмой. Если температура растет быстрее, чем на 8° С в минуту, воздух не успевает выходить через отверстие и растягивает диафрагму, которая включает сигнал тревоги 3 В детекторах дыма фотоэлемент расположен так, что в обычных условиях свет на него не падает. Как только дым проникает в камеру, его частицы начинают рассеивать свет и фотоэлемент тотчас срабатывает 4 Альфа-лучи ионизируют воздух, ионы и электроны движутся в заряженном поле. Однако у ионов, которые образуются из продуктов сгорания, масса больше; они движутся медленно и частично нейтрализуются, встречая электроны. Ток в цепи падает, и прибор обнаруживает это + I г^? W-Jt/Qu ^дым \сьлучи \&yj ^s>^ 56
пластинки используют легкоплавкий припои, который при опасной температуре плавится и освобождает пружину» включающую сигнал тревоги. Такие приборы несложны и довольно дешевы, однако не всегда можно дожидаться, пока поднимется температура. Если в помещении есть, скажем, легковоспламеняющиеся вещества, то сигнал может раздаться уже тогда, когда все будет в огне. На выставке были показаны более совершенные тепловые детекторы. Они реагируют не просто на температуру, а на скорость, с которой она увеличивается. Внутри такого прибора — маленькая камера с отверстием строго определенного диаметра. При нагревании воздух в камере расширяется и выходит через отверстие. Но если температура будет подниматься слишком быстро (что и случается при пожаре), воздух не успеет уйти через отверстие, давление возрастет и гибкая диафрагма включит контакт. Такой детектор, расположенный на потолке, может защитить более 200 квадратных метров помещения. Но его нельзя применять повсюду. Установленный возле калорифера, он будет поднимать ложную тревогу каждый раз, когда включается отопление. ДЫМ Дым состоит из мельчайших твердых частиц, размером примерно от 1 до 10 микрон. Рассеивая свет, эти частицы делают дым видимым для невооруженного глаза; их можно обнаружить и оптическими приборами. Простейшее решение такое: направить луч света через линзу на фотоэлемент. Дым уменьшит световой поток, и фотоэлемент это обнаружит. Однако поток уменьшится и в том случае, если лампа или линза просто запылятся. Гораздо надежнее приборы, действующие на основе эффекта Тиндаля. Они и были показаны на выставке. В таком детекторе луч света не направлен на фотоэлемент. Пока дыма нет, прибор бездействует. Но как только внутрь камеры попадут частицы дыма, свет, отражаясь от них, начнет рассеиваться (это и есть эффект Тиндаля). Рассеянный свет попадает на фотоэлемент, который мгновенно срабатывает и включает сигнал опасности. Такие детекторы особенно хороши в тех случаях, когда дым возникает без огня, например при медленном тлении. Термический прибор тления может не заметить. Однако бывает также огонь без дыма: когда горит спирт или ацетон, воздух остается прозрачным. Но продукты сгорания образуются и в этом случае, а обнаружить их можно в ионизационной камере. ИОНИЗАЦИЯ В небольшой латунный цилиндр вставлена запаянная ампула с радиоактивным элементом, испускающим альфа-лучи. Эти лучи ионизируют воздух, и заряженные частицы — ионы и электроны — движутся в электрическом поле. Продукты сгорания тоже ионизируются в такой камере. Но сажа и углеводороды, которые в большем или меньшем количестве обязательно образуются при пожаре, превращаются в тяжелые заряженные частицы. Они движутся медленно и по сути нейтрализуются, соединяясь с электронами. В результате ток уменьшается и срабатывает реле тревоги. Ионизационные приборы обнаруживают ло- жар очень рано, еще до резкого повышения температуры. Но и они не универсальны. Если рядом работает двигатель внутреннего сгорания, его выхлопные газы могут ошибочно включить прибор. Нельзя применять ионизационный датчик в лаборатории с бунзеновски- ми горелками, рядом со сварочным аппаратом и даже на кухне: подгоревший жир вызовет ложный сигнал. Итак, приборы для обнаружения пожаров есть, но ни один из них не дает гарантии на все случаи жизни. Особенно сложно обстоит дело, как утверждают представители «Симплекс Тайм Рекордер», с охраной леса и химических предприятий. В первом случае причина — огромные площади. В химическом же производстве сложности каждый раз свои, особые. Например, там, где применяют аммиак, детектор ионизации непригоден — аммиак легко ионизируется. На сажевом заводе вряд ли можно использовать детекторы дыма. Сернистый газ и окислы азота тоже могут путать карты. Впрочем, лучше десять раз ложная тревога, чем один раз настоящий пожар... О. ЛИБКИН 57
ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ Роберт шекли КООРДИНАТЫ ЧУДЕС ГЛАВА 6 Кармоди казалось, что сам он недвижим, а все вокруг разъезжается. Посланец и Администратор растаяли вдали. Галактический центр стал плоским, похожим на скверно намалеванную театральную декорацию. Затем в ее левом верхнем углу появилась трещина, поползла косо вниз. Края вдруг отогнулись, открывая кромешную тьму. И декорация, она же Галактический Центр, свернулась в два рулона. Кармоди старался держать себя в руках и еще крепче держал в руках Приз. Тьма была абсолютной, беспросветной, безгласной и пустой — самый настоящий космос. Кармоди терпел сколько мог, а сколько именно — никто не знает. Затем сцена вдруг осветилась снова. Он стоял на твердой земле. Перед ним высились горы, голые, как обглоданные кости. У ног лежала река застывшей лавы. Странный ветер обдувал лицо. Над головой висели три крошечных красненьких солнца. Местность выглядела диковинней, чем Галактический Центр, и все же Кармоди почувствовал облегчение: здесь все напоминало мирные сны, а Центр был из разряда настоящих кошмаров. Тут он спохватился, что в руках у него нет Приза — и куда это он мог деться? Кармоди принялся растерянно озираться и вдруг ощутил, что вокруг его шеи что-то обвилось... Маленький зеленый уж! — Это я,— прошипела змейка.— Твой Приз. Просто я в другом облике. Форма, видишь ли, это функция среды, а мы, призы, к среде чувствительны чрезвычайно. Так что не волнуйся, детка, я с тобой. Мы еще вместе освободим Европу от корсиканского чудовища. — Что-о-о? Главы из романа. Публикуются с сокращениями. Продолжение. Начало — в № 9. — А ты ищи аналогии, — посоветовал Приз. — Видишь ли, доктор, мы — призы — при всей глубине нашего интеллекта не обзавелись собственным языком. Да и к чему нам свой язык, все равно нас раздают разным пришельцам. Я просто запускаю лапу в склад твоих ассоциаций и выуживаю оттуда словечки, чтобы пояснить мою мысль. Ну как, пояснили мысль мои слова? — Не очень, — вздохнул Кармоди. — Потом разберусь. — Вот и умница, — сказал Приз. — Слова могут показаться сперва туманными, но хочешь не хочешь, а ты разберешься. В конце концов, это же твои слова. У меня есть прелестный анекдот на эту тему, но, боюсь, нам теперь не до анекдотов. Похоже, сейчас кое- что произойдет. — Что? Что должно случиться? — Кармоди, мон шер, — сказал Приз,— эта планета, если не ошибаюсь, называется Лурсис. У нее только один обитатель — Мели- хрон Изначальный *. Он живет здесь с незапамятных времен и будет жить дольше, чем это возможно себе представить. Мелихрон — в своем роде, как бы это сказать, козырной туз. Он неповторим в своей изначальности, он вездесущ по своей природе, он многолик, как индивидуум. Это о нем сложено: «Вот оно чудо! Герой одинокий, Славное имя его повторяют уста повсеместно, Бранный союз заключивший с собой, чтобы в яростных битвах Себя самого отстоять от себя самого же...» — Ну тебя к черту, — огрызнулся Кармоди.— Треплешься, как целая сенатская подкомиссия, а толку ни на грош. — Прекрати, — прошипел Приз с внезапной злостью. — Возьми себя в руки. Сосредоточь- * Лурсис — заманчивая. Мелихрон — Улучшающий время (греч.). — Прим. перев. 59
ся. Настрой подкорку на встречу со светилом. Вот он — славный Мелихрон! — Где? — Мелихрон воплощается, чтобы иметь возможность говорить с тобой. Отвечай ему смело, но деликатно. Никаких намеков на его недостаток. Это разозлит его. — Какой недостаток? — Не придирайся. Терпеть этого не могу,— сказал Приз. — Теперь баста! Помираю — спать хочу. Невыносимо оттягивал очередную спячку, и все из-за тебя. Валяй, козлик. И не позволь всучить себе деревянную печку! С этими словами зеленая змейка потянулась, сунула хвостик в рот и погрузилась в сон. А в следующий момент голая гора слева от Кармоди превратилась в огнедышащий вулкан. ГЛАВА 7 Вулкан кипел и дымился, извергал пламя и швырял в черное небо ослепительные огненные шары, сыпал миллионы раскаленных обломков. Сверкающие глыбы обрушились в океан, который специально возник, чтобы поглотить их. Поднявшийся ветер собрал воды в гигантский смерч. Толстоствольный, черный, с серебристыми отблесками смерч направился к Кармоди под аккомпанемент ритмичных ударов грома. — Хватит! — завопил Кармоди. Подойдя вплотную, смерч рассыпался, ветер и дождь умчались, гром затих, превратившись в томительный гул. В гуле можно было различить звуки фанфар и пение псалмов, причитание шотландской волынки и нежный стон арф. Инструменты звенели все тоньше и тоньше, мелодия напоминала аккомпанемент к титрам исторической киноэпопеи производства Метро-Голдвин-Майер, только еще шикарней. Наконец был дан последний взрыв звука, света, цвета, движения и всякого прочего. И воцарилось молчание. Кармоди под финальные аккорды закрыл глаза и открыл их как раз вовремя. Звук, цвет, свет, движение и всякое прочее превратились в человека, нагого, как янтичная статуя. — Привет,— сказал человек.— Я Мелихрон. Как вам нравится мой выход? — Я сражен, — сказал Кармоди совершенно чистосердечно. — В самом деле? — переспросил Мелихрон.— Я спрашиваю: вы на самом деле сражены? Не просто потрясены, да? Говорите правду, не щадите моего самолюбия. — Честное слово! — подтвердил Кармоди.— Я ошеломлен! — Это очень мило, — сказал Мелихрон.— Вы видели небольшое предисловие ко Мне. Я разработал его совсем недавно. Я полагаю,— и Я действительно полагаю, — что оно кое-что говорит обо Мне, не правда ли? — Бесспорно, — сказал Кармоди. Он силился понять, кого напоминает ему Мелихрон, но черная, как агат, идеально пропорциональная фигура стоявшего перед ним героя была совершенно лишена индивидуальных черт. Особенным был только голос: чистый, озабоченный и слегка плаксивый. — Ведь это моя планета, — сказал Мелихрон.— И если не пускать пыль в глаза на собственной планете, то где же еще ее пускать? А? — Возражений быть не может, — сказал Кармоди. — Вы и в самом деле так считаете? — осведомился Мелихрон, задумался на минуту и затем сказал отрывисто: — Благодарю вас, вы Мне нравитесь. Вы умный, понимающий человек и не боитесь говорить вслух все, что думаете. Рад, что вы прибыли. Знаете, Моя интуиция — а Я к ней склонен и горжусь этим — подсказывает, что вы можете Мне помочь. У Кармоди чуть не сорвалось с языка, что он сам не прочь просить о помощи и совсем не расположен помогать кому бы то ни было, ибо сам не в состоянии помочь себе в самом главном — найти дорогу домой. Но он решил промолчать, боясь обидеть Мелихрона. — Моя проблема — порождение Моего положения,— заявил Мелихрон.— А положение у Меня удивительное, единственное в своем роде, странное и многозначительное. Вы слыхали, должно быть, что вся эта планета целиком Моя. Более того, Я — единственное существо, способное здесь жить. — Поразительно, — сказал Кармоди. — Именно поразительно. Меня чуть удар не хватил, когда я это понял, — подтвердил Мелихрон. — Я здесь с незапамятных времен. Веками Я жил, не мудрствуя лукаво, в образе амеб, лишайников, папоротников. Все было хорошо и ясно в ту пору. Я жил, как в райском саду. — Это, наверное, было чудесно, — заметил Кармоди. — Мне лично нравилось,— неторопливо продолжал Мелихрон. — Но, сами понимаете, это не могло продолжаться бесконечно. Я открыл эволюцию и Сам стал эволюционировать. Я познал внешний мир, прожил много 60
жизней. Осознал свою исключительность, и это стало причиной Моего одиночества, с которым Я не мог смириться. И Я восстал!.. Я вступил в человеческую фазу развития. Воплотил Себя в целые народы и позволил им, мужайтесь, позволил моим народам воевать друг с другом. Почти тогда же Я постиг секс и искусство. Привил то и другое моим народам, и начались веселые времена! Я разделился на мужчин и женщин, причем каждое естество было сразу и самостоятельной единицей, и в то же время частицею Меня. Я плодился и размножался, женился на Себе, разводился с Собой, проходил через бесчисленные миниатюрные автосмерти и саморождения. Частицы Меня подвизались в искусстве. И в религии. Они молились — Мне, разумеется. И это было справедливо, поскольку Я был причиной всех вещей. Я даже позволил им признавать и прославлять верховное существо, которое было не Я. Потому что в те дни Я был чрезвычайно либерален. — Это было очень разумно, — сказал Кар- моди. — Да, я стараюсь быть разумным,— сказал Мелихрон. — Я мог позволить себе быть разумным. Для этой планеты — нечего вилять — Я был богом. Бессмертным, всемогущим и всеведущим. Все исходило из Меня, даже все ереси насчет Моей персоны. Я был жизнью в семени и смертью в чумной бацилле. Ни один волос не мог упасть без моего ведома. Я был Ведущим Колесом Большого Небесного Велосипеда, как выразился один из Моих поэтов. Это было прекрасно. Мои подданные писали картины — а это Я устраивал закаты. Мой народ пел о любви — а это Я изобрел любовь. Чудесные дни — где вы! — А почему бы вам их не вернуть? — спросил Кармоди. — Потому, что я вырос, — сказал Мелихрон с горечью и грустью. — Вот Мои священники вечно препирались меж собой, дискутируя о Моей природе и Моих совершенствах. Я как дурак их слушал. Приятно послушать, как какой-нибудь поп о Тебе разглагольствует, однако это оказалось и опасно. Я Сам начал дивиться Своей природе и Своим совершенствам. И чем больше ломал голову, тем непостижимей Мне все это казалось. — А зачем вам это самокопание? — спросил Кармоди.— Ведь вы же были богом!.. — Вот в том-то и загвоздка,— вздохнул Мелихрон.—Я был бог. Мои пути были неисповедимы. Все, что Я делал, было выше всякой критики, ибо это делал Я. Ведь все Мои действия, даже простейшие, были в конечном счете неисповедимы, поскольку Я неисповедим... Вот так примерно преподносили это Мои выдающиеся мыслители. — Полагаю, вам это доставляло удовольствие,— заметил Кармоди. — Какое-то время да,— сказал Мелихрон.— Но потом надоело — невыносимо... Знаете, Я хоть и тщеславен, как и всякий бог, но эти бесконечные молебны выведут из себя кого угодно. Скажите, бога ради, зачем молить бога, чтобы он выполнял свои божеские обязанности? С таким же успехом можно молить муравья, чтоб он делал свои муравьиные дела!.. — И что же вы придумали? — Да все упразднил!.. Стер жизнь с лица моей планеты. Мне нужно было подумать на покое. Впрочем, ведь Я ничего не уничтожал, Я просто воссоединил в себе частицы себя самого. У меня было множество разных типов с безумными глазами, которые все болтали насчет слияния со мной. Ну вот они и слились. — Необычайно интересно, — сказал Кармоди, потрясенный...— Но вы, кажется, хотели поговорить со мной насчет какой-то проблемы. — Именно!.. И как раз Я к ней и подошел. Видите, Я бросил играть в свои народы, как ребенок — в дочки-матери, и затем уселся — фигурально говоря — чтобы все обдумать. В чем мое предназначение? Могу ли Я быть чем-нибудь, кроме как богом? Вот я посидел в должности бога — никаких перспектив! Занятие для узколобого самовлюбленного маньяка. Мне нужно что-то иное, осмысленное, лучше выражающее мое истинное Я. И вот она — Проблема, которую Я ставлю перед вами: что Мне делать с Самим собой? — Та-ак,— протянул Кармоди.— Так, так. Вот в чем дело.— Он откашлялся и глубокомысленно почесал нос.— Тут надо как следует подумать. — Время для Меня не имеет значения,— сказал Мелихрон.— У меня в запасе вечность. А у вас ее нет, к сожалению. — А сколько у меня времени? — Минут десять по вашему счету. А потом, знаете, может случиться нечто для вас весьма неприятное. — Что случится? И что мне делать? — Ну, дружба дружбой,— сказал Мелихрон,— а служба службой. Сначала вы ответите на Мой вопрос, потом Я на ваш. — Но у меня только десять минут!.. — Девять,— поправил Мелихрон.— Недостаток времени поможет вам сосредоточиться. Каково объяснять богу, в чем его назначение, в особенности если вы атеист, подобно 61
Кармоди, и можно ли разобраться в этом за девять минут, когда, как вы знаете, богословам и философам не хватило столетий? — Восемь минут,— сказал Мелихрон. Кармоди открыл рот и начал говорить. ГЛАВА 8 — Мне кажется,— начал Кармоди,— что решение вашей проблемы... э-э... возможно. У него не было ни единой мысли. Он заговорил просто с отчаянья — надеясь, что самый процесс говорения породит мысль, поскольку у слов есть смысл, а во фразах смысла больше, чем в словах. — Вам нужно,— продолжал Кармоди, э... э... отыскать в себе самом некое предназначение, которое... могло бы иметь значение... для внешнего мира. Но, может быть, это невозможное условие, поскольку вы сами — мир и не можете стать внешним по отношению к себе. — Могу, если захочу,— сказал Мелихрон веско.— Могу сотворить любую чертовщину. Бог, знаете ли, совсем не обязан быть солипсистом. — Верно, верно, верно,— поспешно сказал Кармоди.— Вот что пока ясно... М-да... Вашей сущности и всех ее воплощений вам оказалось недостаточно, чтобы проникнуть в свою сущность. Вот... Так не кажется ли вам, что искомый путь — в познании реальности, внутренней и внешней,— если, конечно, для вас существует внешняя — и в познании самого познания?.. — Я тоже так думал,— сказал Мелихрон.— Проштудировал все книги Галактики о макрокосме и микрокосме. Я способный... Правда, кое-что подзабыл — ну там, секрет жизни или скрытые мотивы смерти, но могу это припомнить, если захочется... Но знаете, в учености лично для меня нет особого смысла. Честно говоря, я нашел, что неведение не менее приятно. — А может, вы по натуре художник? — предположил Кармоди. — Я и через это прошел,— сказал Мелихрон.— Лепил из глины и плоти. Рисовал закаты на холсте и небе. Писал истории чернилами и событиями. Музицировал на инструментах и сочинял симфонии для бурь. Я слишком точно знал, как надо делать, и не допускал ошибок. И оттого всегда оставался безнадежным дилетантом. И вобще я слишком хорошо знаю действительность, чтобы серьезно относиться к ее воспроизведению в искусстве. — А может, вам сделаться завоевателем? — Какой же толк от чужих миров, когда не знаешь, что делать со своим? Кармоди искренне пожалел бы этого несчастного бога, если бы его собственное положение не было таким отчаянным. Время истекало! И тут вдруг снизошло! Все могло быть решено просто и все разом: и Мелихроновы заботы, и его собственные. — Мелихрон,— сказал он смело.— Я решил Проблему. — О, это всерьез? — строго спросил Мелихрон.— То есть всерьез, что вы это всерьез, а?.. И это вы не затем, чтоб меня сейчас задобрить, поскольку через 73 секунды вас должна настичь смерть? Нет?..— Прекрасно! Скорей! Рассказывайте! Я так взволнован! — Ей-богу, не смогу,— сказал Кармоди.— Физически невозможно. Вы же убьете меня через семьдесят секунд. — Я? Я убью вас? О, небо! Вы в самом деле считаете меня таким кровожадным? Что вы! Ваша смерть грядет извне. Я к ней не причастен! Между прочим, у вас только двенадцать секунд. — Маловато! — сказал Кармоди. — Конечно, мало. Но это Мой мир, как вы знаете. И в нем всем ведаю Я. В том числе и течением времени. Я как раз изменил пространственно-временной континуум у десяти- секундной отметки. Для бога это простое дело— только потом много подчистки. Ваши десять секунд будут оплачены двадцатью пятью годами моего местного времени. Хватит? — Более чем щедро,— сказал Кармоди.— Вы очень любезны. — Пустяки! Теперь, пожалуйста, о главном — ваше решение!.. — Идет,— сказал Кармоди и набрал побольше воздуху.— Решение проблемы вытекает из самой проблемы. Не может быть иначе. Каждая проблема должна содержать в себе зерно решения. — Должна? — переспросил Мелихрон. — Да, должна,— твердо сказал Кармоди.— Рассмотрим ваше положение. Рассмотрим его внешние и внутренние аспекты. Вы — бог планеты, но только этой планеты. Вы всемогущий и всеведущий, но только здесь. Вы всесильны. Вы жаждете служения — но кому? Здесь нет никого, кроме вас, а в других мирах вы бессильны. — Да-да, все так в точности! — воскликнул Мелихрон.— Но вы пока не сказали, что Мне делать!.. Кармоди набрал полную грудь воздуха: 62
— Что вам делать? Использовать ваши великие дарования! Использовать здесь, на вашей планете, где они принесут максимальный эффект, и использовать — ибо таковы ваши сокровенные стремления — на благо другим. Например, приходящим извне. — На благо другим? — переспросил Мелихрон.— Пожалуй, вы рассуждаете разумно, должен согласиться. Но ведь есть и трудности. Существа из внешнего мира редко проходят по этой дороге. Вы — первый за два с четвертью оборота Галактики. — Да, уж тут придется потерпеть,— согласился Кармоди.— Но вам-то терпеть легче: ведь вы можете изменять время. Что касается числа посетителей, сами понимаете, количество — не качество. Не стоит гнаться за большими числами. Важно делать свое дело. — Но беда-то прежняя, дело у меня есть, а для кого его делать? — Позвольте мне почтительнейше напомнить, что у вас есть я. Я пришел извне. У меня — проблема. Своя. Пожалуй, даже не одна. Мне их решить не под силу. А как вам — не знаю. Но подозреваю, что для вас это было бы такой пробой сил, что трудней и не предложишь. Мелихрон задумался — и надолго. У Кармоди зачесался нос, и он еле удерживался, чтобы не почесать. Он ждал, и вся планета ждала. Наконец, Мелихрон поднял свою агатово-черную голову и сказал: — В этом что-то есть... Видимо, судьба судила, чтоб Я прождал здесь половину вечности, пока вы придете ко мне со своей проблемой. — Рассказать о ней? — Я уж разобрался,— сказал Мелихрон.— Да, она поистине достойна моего великого интеллекта. Я знаю о ней больше, чем вы сами. Сверхзадача ваша в том, чтобы попасть домой... — Именно в этом! — И не только в этом. И не только в том, чтобы выяснить «Куда», «Когда» и на «Которую» Землю... Впрочем, если бы и это было все, тоже хватило бы... — А что еще? — А еще смерть, которая вас преследует. — Ох! — вздохнул Кармоди. Он ощутил слабость в коленках, и Мелихрон заботливо сотворил для него кресло, гаванскую сигару, бутылку рома «Коллинз» и пару войлочных шлепанцев. — Уютно? — спросил он. — Очень. — Теперь прошу вас: будьте как можно внимательней. От этого зависит ваша жизнь. Время — хитрая штука даже для Меня. Восемнадцать лет из тех двадцати пяти уже израсходованы, а остальные идут с поразительной быстротой. — Пусть так,— Кармоди сдержал дрожь.— Я готов. ГЛАВА 9 — Самый фундаментальный принцип вселенной,— начал Мелихрон,— заключается в том, что одни виды пожирают другие виды. Печально, но факт. Еда — основа, приобретение питательных веществ — начало всех начал. Но частные проявления этого принципа могут быть усугублены или облегчены различными обстоятельствами. Вот что случилось с вами, Кармоди: вы ушли из своей привычной среды обитания и одновременно ушли от привычных врагов. Автомобили за вами не гонятся, вирусы к вам в кровь не пробираются и полисмены не стреляют в вас по ошибке. Вы избавлены от земных опасностей, а к галактическим опасностям вы не восприимчивы. Но облегченная ситуация была, к сожалению, временной. Железные законы уже начали действовать: и вы не сможете обойтись без охоты, и на вас должны охотиться. Вне Земли вы уникальное создание, поэтому и рожденный теперь для вас хищник тоже уникален. Он может есть вас и только вас. Лапы его устроены так, чтобы хватать только таких, как вы, Кармоди. Челюсти его, чтобы грызть именно одних Кармоди, желудок — чтобы переваривать лишь всяких Кармоди. Вся его персона создана так, чтобы иметь преимущество персонально над вами... Но если вам удастся скрыться на своей Земле, он погибнет от отсутствия кармодической пищи. Не могу предсказать всех его уловок и хитростей. Мне остается лишь вас уведомить, что преимущество всегда на стороне охотника, хотя бывали и случаи удачного бегства... Вы меня хорошо поняли? Кармоди глядел ошарашенно, словно спросонок. — Я понял,— с трудом выговорил он.— Правда, не все. — Увы,— сказал Мелихрон.— Но времени больше нет. Вы должны сейчас же покинуть планету. Даже на собственной планете я не могу отменять универсальные законы. — А вы не можете отправить меня на Землю? — спросил Кармоди. — Будь у меня вдоволь времени,—сказал 63
Мелихрон,— Я, вероятно, смог бы вычислить все три «К», определить положение Земли в пространстве — времени, узнать, Которая из возможных Земель ваша, да сделать поправки, чтобы все не пошло прахом. Но времени нет, и Я отошлю вас к своему другу Модели. Я уверен, что Модели хорошо о вас позаботится. — А если...— начал Кармоди. Но тут он заметил, что за его левым плечом возникает нечто — огромное, темное и грозное, и понял, что отпущенное ему время кончилось. — Иду,— крикнул он.— И спасибо за все. — Не стоит благодарности,— сказал Мелихрон. — Ведь это моя Вселенская миссия — помогать чужестранцам. Огромное и грозное начало уплотняться, но прежде, чем оно совсем затвердело, Кармоди исчез. ГЛАВА 10 Кармоди очутился на зеленом лугу. Был, должно быть, полдень, ибо сверкающее оранжевое солнце стояло прямо над головой. Поодаль в высокой траве паслось небольшое стадо пятнистых коров. Слышался собачий лай. За лугами темнела бахрома леса. Виднелись горы со снежными вершинами. — Похоже на Землю,— подумал Кармоди и тотчас вспомнил о Призе, который прежде был спящей змейкой. Ощупал шею — Приза не оказалось. — А я тут! Кармоди обернулся и увидел маленький медный котелок. — Это ты? — Конечно, я. Ты даже не можешь узнать свой собственный Приз! — Э, ты того... изменился несколько... — Знаю,— сказал Приз.— Но моя сущность, мое истинное я никогда не меняется. А в чем дело? Кармоди заглянул в котелок: внутри были какие-то косточки и огрызки. — Что это у тебя там? — Завтрак, мог бы и догадаться,— сказал Приз. Перехватил кое-что по дороге. Призы тоже нуждаются в подкреплении,—добавил Приз язвительно.— И кстати, еще и в отдыхе, в небольшом моционе, в любви, иногда в рюмочке и даже в посещении уборной; а с тех пор, как меня вручили тебе, ты ни о чем еще не позаботился. Гости из других миров, видимо, всем кажутся какими-то... э, бетонными — без желудка и кишок. — Я сразу же начну о тебе заботиться,— сказал Кармоди, расчувствовавшись, — как только выпутаюсь из этой катавасии. — Ладно, старик,— сказал Приз.— Ну, а как бы там ни было, признай, что с Мелихро- ном я все провернул ловко? — Ты провернул? Ты, чорт побери, спал! Это я один его сумел!.. — Боюсь, ты заблуждаешься, — хихикнул Приз. — Неужели тебе когда-нибудь раньше удавалось так логично рассуждать о месте бога в мироздании и его предназначении? Ты что, философ? — Хватит! — сказал Кармоди. — Лучше вот что: о каком это недостатке Мелихрона ты мне твердил? — По-моему, он бросается в глаза. Подумай часик— может, и дойдет. — Да ну тебя к черту! Скажи толком! — Ведь Мелихрон хромой! — засмеялся Приз. — Это у него генетическое. И он никогда не знал, что это недостаток. Он же бог, и потому отвергает сравнительную науку. И все, кого он сотворил, были созданы по его образу и подобию непременно тоже хромыми. А с внешним миром Мелихрон почти не общался, и он поэтому уверен, что все хромые — нормальные, а все нехромые — существа с забавным изъяном. Всемогущ бог или нет — неважно. Первейшее в том, что он все мерит лишь собой. Неумение сравнивать — основной порок богов! Учти на случай, если сам вздумаешь стать богом!.. — Я? Богом? — А почему бы и нет? Профессия как профессия — только титул громкий. Быть богом не легко. Но и не труднее, чем стать серьезным поэтом, или,, скажем, первоклассным инженером. — По-моему, ты спятил! — Кармоди ощутил в себе религиозный трепет, который не вполне вязался с его атеизмом. — Ничуть. Просто я лучше знаю мир, чем ты. Но сейчас приготовься. Кармоди обернулся и увидел три фигуры, пересекающие луг. За ними в почтительном отдалении следовал десяток других. — Тот, что в середке, Модели, — сказал Приз. — Он выглядит, как человек. — Точно, — согласился Приз. — Такой облик моден в этой части Галактики. Поэтому и ты можешь обратить на себя его внимание и даже вызвать симпатию своей человекооб- разностью. — Само собой разумеется, — гордо сказал Кармоди. — Не так просто, как кажется, — сказал 64
Приз. — У нас с Модели разные натуры, и я поэтому не всегда его понимаю и предугадываю. Но кое-что все-таки тебе посоветую. Он инженер — опытный и эрудированный. Всегда очень занят и поэтому рассеян, особенно когда увлечен новыми испытаниями. И вот, в рассеянности, все что ни попадется он принимает за материал для своих конструкций. Мой приятель Дьюер Хардинг был как-то приглашен к нему в гости. Но Модели не заметил, что это гость. И превратил бедного Дьюера в три поршня и коленчатый вал — совершенно без злого умысла. Он теперь выставлен в Мод- слиевском музее истории двигателей. — Ужас какой, — сказал Кармоди. — И помочь нельзя? — Никто не берется указывать Модели на ошибки. Он терпеть не может их признавать и совершенно выходит из себя. Но тебе нечего тревожиться. Модели совсем не злой. Наоборот, он добросердечный малый. Любит, как и все, чтоб его хвалили, но ненавидит лесть. Так что говори с ним свободно и прямо. Восхищайся, но не слишком. Согласен — соглашайся, не согласен — возражай, только не упрямься, не впадай в критиканство. Короче, соблюдай умеренность, пока не дойдет до крайности. Кармоди хотел было сказать, мол, чем так советовать, лучше бы ничего не советовать, но было уже некогда. Модели очутился совсем рядом — высокий; седоволосый, в джинсах и кожаной куртке. Он шагал напрямик, оживленно разговаривая с двумя спутниками, одетыми в комбинезоны. — Добрый день, сэр, — отчетливо сказал Кармоди. Шагнул было вперед, но тут же ему пришлось отскочить в сторону, чтобы это трио, увлеченное разговором, не сшибло его с ног. — Скверное начало, — шепнул Приз. — Заткнись! — прошипел Кармоди и поспешил за Модели. ГЛАВА 11 — Значит, это она и есть, Орин, а? — спросил Модели. — Да, сэр,— гордо сказал Орин, тот, что шел слева. Ну, как она, сэр? Модели медленно обвел взглядом луга, горы, солнце, реку, лес. Его лицо было непроницаемым. — А вы что думаете, Бруксайд? — Ну, сэр, — запинаясь начал Бруксайд.— Ну да, я думаю, что мы с Орином сделали хорошую планету. Безусловно, хорошую, если учесть, что это наша первая самостоятельная работа. — И вы согласны с ним, Орин? — Конечно, сэр. Модели нагнулся и сорвал травинку. Понюхал ее, отбросил. Пристально посмотрел на сияющее солнце и процедил сквозь зубы: — Я поражен, воинстину поражен... Но самым неприятным образом! Я поручил вам двоим построить мир для одного из клиентов, а вы преподносите мне это! И вы всерьез считаете себя инженерами? Помощники замерли, как мальчишки при виде розги. — Ин-же-неры! — отчеканил Модели, вложив в это слово добрую тонну презрения. «Творчески оригинальные, но практичные, умеющие построить планету когда и где угодно». Вам знакомы эти слова? — Из рекламной брошюры, сэр,—сказал Орин. — Правильно, — кивнул Модели. — И вы считаете, что это вот — достойный пример творческой и практичной инженерии? Оба молчали. Затем Бруксайд брякнул: — Да, сэр, считаем. Мы внимательно изучили контракт. Заказ был на планету типа 34 Вс4 с некоторыми изменениями. Это мы и выстроили в точности. Конечно, здесь только уголок планеты. Но все же... — Но все же по нему я могу судить, что вы натворили вообще, — сказал Модели. — Какой обогреватель вы поставили, Орин? — Солнце типа 05, сэр, — сказал Орин.— Оно полностью соответствует условиям заказа. — Ну и что? Заказу соответствует, но вам кроме него дана смета на постройку этой планеты! И о ней надо помнить. И если вы не уложитесь, у вас не будет прибыли. А отопление— самая большая статья расходов. — Мы это помним, сэр, — сказал Бруксайд. — Вообще-то нам не хотелось ставить солнце в-однопланетную систему. Однако технические условия... — А вы научились у меня хоть чему-нибудь? — вскричал Модели. — Тип 05 — явное излишество. Вы, там, — он подозвал рабочих.— Снимите! Рабочие поставили складную лестницу. Один держал ее, другой раздвинул ее в десять раз, в сто раз, в миллион раз. А еще двое бежали по лестнице вверх, так же быстро, как она росла. — Осторожней! — крикнул Модели. — Надеюсь, вы надели рукавицы? Эта штука горячая! Рабочие — там, на самом верху лестницы,— отцепили солнце, свернули его в трубку и су- 65
нули в футляр с надписью: «Светило. Обращаться с осторожностью». Крышка закрылась, и наступила тьма. — Есть тут у кого-нибудь голова на плечах? — вспылил Модели.— Черт возьми! Да будет свет! И стал свет. — О-кей, — сказал Модели. — Это солнце 05 — на склад. Для такой планеты хватит звезды G-13. — Но, сэр, — нервно заметил Орин. — Она недостаточно горяча. — Знаю, — сказал Модели. — Тут-то и нужен творческий подход. Придвиньте звезду поближе, и тепла хватит. — Да, сэр, хватит,— вмешался Бруксайд.— Но звезда излучает PR-лучи. Если нет должной дистанции, они не успевают рассеяться. И они могут погубить будущее население планеты. — Вы что? Хотите сказать, что мои звезды G-13 небезопасны? — спросил Модели, очень медленно и отчетливо. — Нет, я имел в виду не это, — замялся Орин. — Я хотел сказать только, что они могут быть небезопасны, как и всякая иная вещь во вселенной... если не принять надлежащие меры предосторожности. — Ну, это ближе к истине, — согласился Модели. — Меры предосторожности в данном случае,— пояснил Бруксайд,— это защитная свинцовая одежда весом в 50 фунтов. Но поскольку каждый индивидуум в этой расе весит около восьми, это непрактично. — Это их забота, — прервал Модели. Не нам учить их жить. Разве я должен отвечать, если кто-то ушибет пальчик о камень, который я поставлю на этой планете? Кроме того, им вовсе не обязательно носить свинцовые скафандры. Они могут купить — за особую плату, конечно, — мой превосходный солнечный экран, который отражает PR-лучи полностью. Оба помощника растерянно улыбнулись. Орин робко сказал: — Боюсь, что эта раса не из богатых. Вряд ли ваш экран им по карману. — Ну не сейчас, так позже, — сказал Модели. — И ведь радиация PR не действует мгновенно. Даже при ней средний срок жизни 9,3 года. Кой-кому хватит. — Да, сэр, — сказали оба инженера. — Далее, — продолжал Модели, — какова высота гор? — В среднем шесть тысяч футов над уровнем моря, — ответил Бруксайд. — По меньшей мере три тысячи футов лишку, — сказал Модели. — Вы думаете, что горы растут у меня на деревьях, как яблоки? Укоротите и вершины отправьте на склад! Пока Бруксайд записывал все это в блокнот, Модели продолжал ворчать, расхаживая взад и вперед: — А кто расставил там этих коров? — Я, сэр, — признался Бруксайд. — Я думал, что местность... с ними, ну, как бы уютнее. — Болван! — рявкнул Модели. — Местность должна выглядеть уютной до продажи, а не после. Эта планета продана немебелиро- ванной. Отправьте коров в чан с протоплазмой... А это что? — он указал на Кармоди. — Статуя или еще что-нибудь? Должна песни петь или стихи читать, когда появятся жители? Кармоди сказал: — Сэр, я не часть обстановки. Меня прислал ваш друг... э-э... Мелихрон. Я ищу дорогу домой... Но Модели уже распорядился: — Что бы ни было, безразлично! В контракте это не оговорено. Туда же, в протоплазму, вместе с коровами! — Эй! — завопил Кармоди, .когда его поволокли рабочие. — Эй, подождите минутку! Я не часть этой планеты! Мелихрон прислал меня! Подождите! Постойте! Послушайте! — Вам бы надо со стыда сгореть! — кричал на помощников Модели, не внимая его воплям. — Что это? Кто додумался! Еще одна из ваших декоративных штучек, Орин? Да? — Да нет! — крикнул Орин. — Я его сюда не ставил. — Значит, это ваша работа, Бруксайд? — Впервые в жизни его вижу, шеф. — Н-да, — задумался Модели. — Вы оба дураки, но врунами еще не были. Эй, — крикнул он рабочему, — неси назад! — Ну, все в порядке, сэр. Возьмите себя в руки, — сказал он дрожащему Кармоди. — Терпеть не могу истерик. Вам лучше? Ну вот и отлично. Так как же вы попали в мои владения и почему я не должен превращать вас в протоплазму? ГЛАВА 12 — Ясно,— сказал Модели, когда Кармоди закончил свой рассказ. — Поистине занятная история, хотя вы и излишне все драматизируете. Значит, вы ищете планету по имени Земля. — Правильно, сэр. — Земля? — Модели почесал лоб. — Ну, кажется, вам повезло. Припоминаю такое место. 66
Маленькая зеленая планета, и на ней кормится раса гуманоидов, похожих на вас. Правильно? — Совершенно верно. — У меня память на такие вещи, — продолжал Модели.— А в данном случае причина особая. Дело в том, что это я построил Землю. — В самом деле, сэр? — Да, и отлично это помню, потому что пока ее строил, то попутно я еще изобрел науку. Может, эта история покажется вам любопытной... А вы, — Модели обернулся к помощникам, — надеюсь, сделаете из нее для себя полезные выводы. Перевод с английского Г. ГРИНЕВА Продолжение — в следующем номере КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ лизоцим НА ПУТИ В КЛИНИКУ Это произошло в 1922 г., за шесть лет до открытия пенициллина. Явившись, как всегда вовремя, в свою лабораторию, Александр Флеминг тяжело опустился в кресло. Ему нездоровилось. Болелз голова, знобило, к тому же начался сильнейший насморк. Тем не менее Флеминг принялся за обычную работу. Он достал из термостата пробирку с культурой бактерий... и неожиданно чихнул. Несколько капель слизи из носа попали прямо в пробирку. Раздосадованный ученый ужа собирался выбросить ее: загрязненная культура для опытов не годилась. Однако в следующий момент произошло нечто удивительное. Мутное содержимое пробирки начало быстро светлеть и скоро стало совершенно прозрачным. Какое-то неизвестное вещество в считанные минуты расправилось со всеми бактериями разом! Вскоре Флеминг выяснил, что антибактериальное действие оказывает слизь из носа — она содержит фермент, способный растворять (лизировать) клеточные стенки бактерий. Флеминг назвал фермент лизоцимом. Оказалось, что он содержится почти во всех органах и жидкостях организма, включая слюну, пот и слезы.' В последние годы медики вновь вернулись к изучению лизоцима. В немалой степени этому способствовали достижения химии и молекулярной биологии. Была расшифрована химическая структура и механизм действия лизоцима — первого фермента и одного из немногих белков с полностью установленной структурой *. Но особенно возрос интерес к лизо- * О том, как была установлена структура лизоцима, рассказывалось в «Химии и жизни», 1967, № 7. циму после того, как его научились получать в кристаллическом виде. Недавно в нашей стране был проведен симпозиум, посвященный биологической роли лизоцима и его лечебному применению. Сообщения, сделанные на симпозиуме, были интересны не только с точки зрения теории, но и в практическом отношении. Например, при многих инфекционных заболеваниях активность лизоцима зависит от формы и стадии болезни и поэтому может служить критерием для диагноза и предсказания исхода заболевания. Возможно и лечебное применение лизоцима. Оказывается, фермент эффективен при гнойных ранах, послеоперационных осложнениях, перитонитах, ангинах. Прием лизоцима внутрь дал хорошие результаты при лечении детей, больных салмонеллезом — широко распространенным инфекционным кишечным заболеванием. Ингаляции лизоцима помогают лечить и предупреждать воспалительные заболевания верхних дыхательных путей и легких — в некоторых случаях лизоцим оказался эффективнее антибиотиков. Наконец, было предложено использовать лизоцим для экстренной профилактики гриппа и грип- поподобных заболеваний. С. МАРТЫНОВ 67
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ КАК ЗАЖЕЧЬ НЕФТЬ — ЕЩЕ ОДИН СПОСОБ Удалять нефть с поверхности водоемов механическим путем довольно сложно. Проще всего ее выжечь. Для этой цели в разных странах разрабатываются многочисленные рецептуры зажигательных смесей. Вот одна из последних, созданная в Швейцарии. В атмосфере азота тонко диспергируют металлический натрий в бензине или веретенном масле @,5 кг металла на 1 кг масла или бензина). Чтобы композиция получилась более однородной, при диспергировании в нее вводят 0,25% олеиновой кислоты — образуются мельчайшие частицы смеси, размером несколько микрон. На килограмм полученной композиции берут 4 килограмма размолотого карбида кальция, тщательно размешивают и получают мелкие гранулы карбида, покрытые частицами металла. Остается высыпать их на поверхность воды. МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ ТОПЛИВА Журнал «Chemical Engineering» A973, № 9) опубликовал данные о мировых запасах топлива. В пересчете на сырую нефть человечество может располагать 104 миллиардами тонн природного газа (потребление в 1970 году — 660 млн. т), 119 миллиардами тонн нефти (потребление в 1970 году — 1940 млн. т), 1160 миллиардами тонн каменного угля (соответственно 1040 млн. т). Итак, в каменном угле запасено в пять раз больше энергии, чем в нефти и газе. В связи с этим следует привести еще одно число: по данным журнала, более половины всех запасов каменного угля находится на территории СССР. К СВЕДЕНИЮ ФАНТАСТОВ В Японии создана полупромышленная установка, в которой происходит процесс, обратный обычной эволюции вещества: автомобильная покрышка (правда, изношенная) превращается в смесь жидких углеводородов, напоминающую по составу природную нефть, в горючий газ и уголь (правда, активированный). Установка полностью герметична и не дает никаких отходов: из тонны покрышек получается 400 килограммов «нефти», 300 килограммов газа и 300 килограммов угля. За сутки в полезные продукты превращаются две с половиной тонны изношенных покрышек. Это, конечно, немного. Но, надо полагать, дело будет развиваться— ведь на нашей планете сейчас более четверти миллиарда автомобилей. Почему бы не выдвинуть новую гипотезу о том, откуда взялись месторождения горючих полезных ископаемых?.. ПИРОКРИТ НЕ БОИТСЯ ОГНЯ Пирокрит — это новый огнезащитный материал. При нагревании он выделяет большое количество воды, которая кипит, испаряется и, естественно, поглощает при этом много тепла. Стальные балки, по- крытые пятидесятимиллиметровым слоем пирокрита, в течение полутора часов выдерживали температуру 1200° С и не нагревались выше точки кипения воды. О новом огнеупорном покрытии сообщил американский журнал «Oil and Gas Journal» A973, № 4). ВМЕСТО ГАЗА — СПИРТ1 Нет топлива дешевле, чем природный газ. Но если его надо везти за тридевять морей, он становится дорогим, потому что возят не простой газ, а сжиженный, и не в простых танкерах, а в специальных, криогенных — температура газа при транспортировке не должна быть выше —160° С. Криогенные танкеры стоят в 4— 5 раз дороже нефтеналивных. В Японии и США предложен («New Scientist», 1973, № 840) другой вариант использования природного газа: превращение его вблизи места добычи в метиловый спирт и затем транспортировка в обычных танкерах. 68
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ПРОЛОНГИРОВАННЫЕ КАК ПРОСВЕРЛИТЬ ПЛАСТМАССОВАЯ УДОБРЕНИЯ . ТРУБКУ ДРЕВЕСИНА па оазе полистирола и полихлорвинила изготовлены пеноматериа- лы, которые пригодны для обработки теми же методами, что и дерево, и вид у них такой же, как у сосновой древесины. Изделия из этих материалов хорошо держат крепежные детали. Сообщение о пластмассовой древесине появилось в журнале «Design News» A973, № 3). О пролонгированных лекарствах — таких, которые достаточно долго не выводятся из организма, слышали, вероятно, многие. Менее известны пролонгированные удобрения, которые сравнительно медленно высвобождают заложенные в них полезные для растений вещества. Недавно появилось сообщение о гранулированном карба- мате (мочевине) с тонким покрытием из серы и воска. Опыты, проведенные в США, Бразилии, Перу, Таиланде, Индии, показали, что новый вид удобрения эффективен при выращивании риса, ананасов, арбузов, помидоров, сахарного тростника и сахарной свеклы, а также кормовых трав. Для кукурузы и других зерновых он не подходит, так как эти культуры забирают нужный им азот в течение небольшого отрезка времени. БЕСШУМНЫЕ ДОМА Две бетонные плиты, которые должны стать частью стены или пола, разделяют слоем звукопоглощающей пластмассы толщиной всего в один миллиметр, напыляемым на одну из плит перед их соединением. Этот простой способ «обеззвучивания» бетонных зданий разработан в одном из шведских институтов. В гибкой трубке из пластика очень трудно просверлить или прорезать отверстие точно заданных размеров: под давлением инструмента пластик пружинит. Недавно предложено крайне простое решение этой проблемы (британский патент № 1263562). Трубку охлаждают снаружи сухим льдом, а потом заливают в нее воду. Вода замерзает, образуя твердый сердечник,— и теперь можете резать или сверлить трубку, как вам угодно. ЖЕНЩИНЫ И ВИТАМИН С В Дублинском университете, в ходе восьмилетней проверки известного предложения Л. Полинга о борьбе с простудными заболеваниями с помощью увеличенных доз витамина С (см. «Химию и жизнь», 1973, № 7), выявилась любопытная особенность. Если для молодых мужчин эффективная дозировка витамина была на уровне 1,5—2 г (через каждые 6 часов в течение двух суток) при появлении первых симптомов простуды, то девушкам достаточно было одного грамма (c<Medical News», 1973, № 13). ЕСЛИ НЕ БУДЕТ ВЕТРА... Похоже, что полвека назад сошедшие со сцены ветряные мельницы скоро возродятся — в современном, разумеется, облике. По сведениям журнала «Spectrum» A973, № 103), новые двигатели, использующие энергию ветра, будут состоять из воздушной турбины, электрогенератора и накопителя энергии — на случай затишья. Накопителями могут служить самые разные устройства: химические аккумуляторы, баки с водой плюс водяная турбина, электролизеры. В последнем случае получаемые в результате электролиза воды водород и кислород можно использовать как горючее и окислитель для газовой или паровой турбины, а можно направлять в топливные элементы и сразу получать ток. 69
ШАМПИНЬОННЫЕ ЗАВОДЫ Грибы известны человеку с очень давних пор. Но долго он пользовался только теми, что для него выращивала сама природа. Культивировать грибы начали около двухсот лет назад, а наука о грибах совсем молодая, ей едва ли двадцать лет, да и из этих двадцати наиболее плодотворны только последние пять-семь лет. Не так давно, например, выяснилось, что грибы могут стать богатейшим источником ценных пищевых белков, поэтому сейчас ученые занимаются поиском методов, которые позволили бы превратить выращивание грибов в настоящую индустрию белка. НЕ БЕЗ УЧАСТИЯ НЕЧИСТОЙ СИЛЫ О грибной индустрии в последние годы говорят все чаще и чаще, но на пути ее еще много препятствий — технологических, финансовых и даже психологических. По-разному относятся к грибам в разных странах, и даже в пределах одной страны (например, такой, как Советский Союз). Скажем, в средней полосе собирают белые грибы, опята, подосиновики, лисички, а на Таймыре грибы считают не человечьей, а лишь оленьей пищей. Во Франции с давних пор грибы были деликатесом, а вот жители некоторых восточных и дальневосточных стран так же, как европейцы в средние века, приписывают грибам сверхъестественные свойства: внезапно, за одну ночь из ничего вырастает такое чудо, как гриб, разве может такое обойтись без участия нечистой силы? Возможно, из-за того, что в некоторых видах этой культуры содержатся токсические вещества — галлюциногены, о грибах ходят всевозможные легенды и мифы и такие грибы издавна использовались в некоторых религиозных и мистических ритуалах. Не повезло грибам и с диетологами. Несмотря на то что французские кулинары и русская традиция давно провозгласили грибы деликатесом, диетологи долго утверждали, что грибы малокалорийная и почти бесполезная пища-транзит: их включали даже в голодные диеты как балласт. Можно предположить, что пренебрежительное отношение медиков к грибам возникло в те времена, когда методы исследования пищевых продуктов были недостаточно совершенны. Современные работы опровергают эти заблуждения. В грибах, во-первых, найдены витамины— тиамин, ниацин, рибофлавин, а во- вторых, установлено, что белки грибов содержат много незаменимых аминокислот и хорошо усваиваются организмом. По биологической ценности грибные белки можно поместить между растительными и животными белками. Грибы имеют одно важное преимущество перед другими источниками белков, которые сейчас изучают и на которые возлагают большие надежды (например, дрожжами, одноклеточными, бактериями, морскими водорослями). Те белковые вещества, которые вырабатывают, скажем, одноклеточные бактерии, следует еще скормить скоту или птице, и только после такой обработки белок может попасть в рацион человека. Грибы же — готовые к непосредственному употреблению вкусные и полезные белки. Приведем несколько интересных цифр. С одного гектара земли в год можно получить около 12 кг сухих говяжьих белков, с той же площади водоема — 108 кг рыбных белков, а с гектара теплиц — примерно 12 000 кг грибных; столько, по крайней мере, получают в Англии при самой простой тепличной технологии. ГРИБЫ КАПРИЗНЫ И ПРИВЕРЕДЛИВЫ В некоторых странах, где еще совсем недавно испытывали, казалось бы, непреодолимое предубеждение к грибам, сейчас постепенно от него отказываются. В последние десять лет кроме Франции, Англии, США и Голландии эту культуру стали выращивать в Австралии, Новой Зеландии, Индонезии и на 71
Шампиньоны — пора собирать острове Тайвань. И год от года производство грибов там расширяется. Но и поныне существуют определенные трудности в выращивании грибов, что пока нелегкое и довольно дорогое дело. Грибы — очень капризная культура. Еще и сейчас во многом не ясно, от чего зависят процессы их роста и развития. А те энтузиасты, которые начинали много лет назад культивировать грибы, и вовсе действовали вслепую, методом проб и ошибок. Да и современная технология, в общем-то, получена в наследство от них, новшеств пока еще введено немного. Как известно, наиболее удобным оказалось выращивать грибы Agaricus, то есть шампиньоны. По сравнению с другими представителями этой культуры шампиньоны считаются самыми неприхотливыми — с одинаковым успехом они растут в лесу и на полянах, во дворах домов и в теплицах. Но неприхотливость их только кажущаяся, у этих грибов тоже немало капризов и привычек, которые следует хорошо знать и уметь к ним подстраиваться, иначе урожая не видать. Особая почва, особые удобрения, особая температура на разных стадиях развития. Но даже соблюдение, казалось бы, всех условий не дает никаких гарантий. Чтобы получить хороший урожай грибов, или плодЬвых тел, как чаще говорят агрономы, нужно сначала вырастить сильный мицелий (грибницу), то есть волокна, которые разветвляются в слое почвы (или, как иногда говорят, в субстрате) и на которых и образуются эти самые плодовые тела. А чтобы вырастить сильный мицелий, следует подготовить для него хороший субстрат. Готовят субстрат или компост ферментацией пшеничной соломы с конским навозом. И поверх укладывают еще слой почвы. От того, насколько удачно приготовлен компост, зависит очень многое, а вот как его готовить, чтобы заведомо получить хороший урожай, сказать трудно, пока к этому подходят чисто эмпирически. И получается, что иногда все делается как надо, а грибы не появляются. Недавние химические исследования показа- 72
;**0"ф1%. ™* ^^ h% i Вторая волна грибов. После первой недели сбора, а затем 2—5 дней отдыха, урожай можно снова снимать. Обычно вторая волна бывает самой урожайной, а всего их должно быть около 6. За это время с одного квадратного метра стеллажей собирают 15—25 кг шампиньонов ли, что питательные вещества для грибов содержатся в соломе, это целлюлоза, гемицел- люлоза и лигнин. Однако одних питательных веществ в почве, оказывается, недостаточно для того, чтобы грибы нормально росли и плодоносили. Микробиологические исследования позволили установить, что в процессе роста грибов активную роль играет микрофлора, развивающаяся в компосте во время ферментации. Микроорганизмов в субстрате очень много, и в зависимости от температуры среды берет верх, становится доминирующим, то один их вид, то другой. Поэтому вполне возможно, что все тонкости в приготовлении компоста и поддержании определенной температуры в теплице относятся не столько к грибам, сколько к бактериям, которые — теперь уже никто в этом не сомневается — принимают активное участие в развитии грибов. ПЛОДОТВОРНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В Англии, в лаборатории Сассекского института исследований тепличных технических культур выделили чистую культуру грибов и поместили ее в почву со всеми необходимыми питательными веществами. Через некоторое время в почве развилась довольно сильная грибница, а плодовые тела не образовывались. Это натолкнуло ученых на мысль, что микроорганизмы могут играть важную роль именно в процессе развития плодовых тел. Но какие микроорганизмы? В компосте много разных существ — мезофилы, термофилы, актино- мицеты и так далее. Стали выделять чистые культуры каждого вида и по очереди подсаживать в почву к мицелию. Никакого эффекта. Тогда возникла новая идея. Почву обработали смесью паров этилового спирта, этил- ацетата, ацетона и ацетальдегида. Смесь подобрана не случайно, известно, что эти вещества выделяет растущий мицелий. После такой обработки в почве произошли серьезные изменения: доминирующими организмами стали бактерии Pseudomonas putida. Их выделили в чистом виде и подсадили к тоже чистой культуре мицелия — на волокнах его стали появляться плодовые тела. 73
Культивационное помещение со стеллажами, на которых выращивают грибы В сожительстве грибов и бактерий, оказывается, все очень тонко и хитро устроено. Мицелий выделяет специальные вещества, которые активизируют бактерии Pseudomonas putida. А продукты жизнедеятельности этих бактерий в свою очередь побуждают мицелий образовывать плодовые тела. Почвенный слой поверх компоста, как удалось установить, не позволяет летучим метаболитам мицелия уйти в атмосферу; почва как губка впитывает в себя эти вещества. Взаимоотношения грибов с бактериями поняты далеко не до конца. Ученые не сомневаются, что, когда роль большинства микроорганизмов станет ясна, можно будет некоторые из них, что называется, запрячь и заставить работать так, как нужно человеку; это позволит регулировать рост и развитие грибов и получать заведомо хорошие урожаи. КАЖДОМУ ЖИТЕЛЮ НАШЕЙ ПЛАНЕТЫ Очень мало изучены также процессы ферментации компоста. Вероятно, во время роста у грибницы одни требования к пище, а в стадии образования плодовых тел — другие. Следует выявить, каковы эти требования, а кроме того, научиться их удовлетворять, то есть уметь готовить такой компост, в котором все будет учтено. Более того, приходится изобретать новые способы приготовления субстрата, потому что во многих местах очень трудно обеспечить грибные хозяйства соломой и конским навозом. Вот одно из решений. Целлюлоза, гемицел- люлоза и лигнин есть не только в соломе, они содержатся и во многих промышленных, городских и сельскохозяйственных отходах. Даже того, что сейчас известно о приготовлении субстрата, было бы достаточно, чтобы превратить отходы в компост для грибов. Этот способ утилизации отходов, как и многие другие сведения, приведенные в статье, почерпнуты из журнала «New Scientist» A969, № 677)., Не менее важно существенно удешевить грибное производство. Правда, после того как удалось автоматизировать регулирование микроклимата в теплицах, многое упростилось, но сбор урожая по-прежнему идет вручную — это самая дорогая операция, которую никак не удается механизировать. Однако, как показали недавние исследования, особенно дорого и нерентабельно разводить грибы в небольших хозяйствах. Если перевести все в индустриальные масштабы, то большие средства, которые поначалу придется вложить в производство, потом окупятся сторицей. Поэтому химики, микробиологи, агрономы, инженеры и экономисты изучают сейчас грибное дело со всех сторон, только их совместные усилия позволят превратить производство ценных и готовых к непосредственному употреблению грибных белков в настоящую индустрию. Грибы — не роскошь, они должны войти в рацион каждого жителя нашей планеты. Э. НАУМОВА 74
Статью «Шампиньонные заводы» комментирует старший научный сотрудник Научно-исследовательского института овощного хозяйства Леонид Александрович ДЕВОЧКИН Производство грибов в некоторых странах, действительно, постепенно и неуклонно растет: в 1950 г. собрали 60000 тони грибов, а в 1970 г.— 390 (Ю0 тонн. Правда, перечень культивируемых грибов пока ограничен из-за сложности выращивания их. Возрастающий интерес к грибам не случаен. Например, шампиньоны по своему вкусу и питательной ценности не уступают всем известным овощам — моркови, капусте, свекле, томатам, а в некоторых случаях даже превосходят их. Свежие шампиньоны содержат около 5% белков, до 6% углеводов, целый комплекс витаминов, в том числе и витамин D, а также ароматические вещества, придающие грибам неповторимый вкус и аромат. В сухих шампиньонах содержание белков достигает 50%. Новейшие исследования показали, что усваиваются они более чем наполовину. Это говорит о том, что грибы действительно хороший источник белковой пищи. В разных странах ведутся исследования, цель которых — изыскать более эффективные методы выращивания грибгв. Одна из важных задач — выяснить роль микрофлоры в процессах роста и развития шампиньонов. В этом смысле результаты экспериментов с бактериями, приведенные в статье, представляют определенный интерес. Но, конечно, эксперимент требует проверки. Если действительно бактерии стимулируют образование плодовых тел, их следует выделить и выращивать в чистой культуре. Инокуляция (заражение з стерильных условиях) почвенного слоя такими бактериями могла бы помочь получить высокие урожаи. Мне пришлось изучать технологию производства шампиньонов в Голландии, где я пробыл около полугода. Голландия занялась выращиванием грибов в теплицах сразу после второй мировой войны; страну одолевала нехватка продуктов, и надо было искать источники их. Сейчас в Голландии собирают самые высокие урожаи в мире, там получают более 30 000 тоии грибов в год, причем 70% годового сбора идет на экспорт. Быстрый рост грибного производства в Голландии в последние годы стал возможен благодаря применению новых индустриальных методов выращивания культуры: механизированы трудоемкие процессы, введено автоматическое регулирование микроклимата в культивационных помещениях. Кроме того, там налажено централизованное изготовление компоста: одна фирма снабжает все грибные хозяйства страны стандартным компостом. Все это позволило довести урожаи до 100— 120 кг грибов с одного квадратного метра пола культивационного помещения (напомню, что лучшие урожаи огурцов в теплице не превышают 35 кг/м2). В Голландии грчбы выращивают на небольших фермах, и голландские фермеры испытывают большие трудности с соломой, она дороже конского навоза. У гриб- Ников есть серьезные конкуренты в потреблении соломы — овощеводы; они испочьзуют солому как биологическое топливо. Тюкн соломы укладывают в траншеи, а сверху насыпают слой почвы, в который высаживают овощные культуры. Солома гниет, и тепло от гниения обогревает растения. Поэтому голландским грибникам пока выгоднее применять один конский навоз, хотя это и не выход из положения. Кроме шампиньонов в Голландии пытаются выращивать белые грибы (боровики), лисички и подберезовики. Но как это делается, мие увидеть не удалось; все работы с новыми видами грибов ведутся в строжайшей тайне. На европейских рынках с Голландией успешно конкурируют Тайвань и Индонезия. У них грибные хозяйства очень примитивны — простые бамбуковые шалаши, ио дешевый труд и хорошие урожаи делают эти страны опасными конкурентами. В нашей стране решен вопрос об организации промышленного производства грибов. Сейчас у нас есть несколько небольших хозяйств, таких, как, например, совхоз «Заречье» под Москвой. Шампиньонный цех в совхозе создан в 1954 году и выращивает грибы только зимой, так как в теплицах нет приспособления для охлаждения воздуха. Это небольшое хозяйство, располагающее теплицами площадью 0,4 гектара, дает около 50 тонн грибов в год. Пока еще рано говорить в подробностях о том, какими будут в ближайшем будущем предприятия по выращиванию грибов у иас в стране, можно только не сомневаться, что созданы они будут на основе механизации и автоматизации большинства процессов. Предполагается, что промышленный комплекс с теплицами площадью 1 га будет давать до 1000 тонн шампиньонов в год. Первый такой шампиньонный завод собираются строить под Москвой. 75
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ЧУДОВИЩА ЖИЛИ В ПРУДАХ Если ископаемых монстров, вроде знаменитой Несси, никто толком и не видел, то прудовые чудовища в свое время отлавливались сотнями. И не только биологами, но и ребятишками. Прудовые чудовища — это обычные жабы и лягушки. Вернее, не совсем обычные: вместо положенных амфибиям пяти пальцев (в виде исключения — шести) на их лапах насчитывали семь, восемь и девять пальцев. Странных лягушек первыми нашли маль- Зачем варят мясо? Затем же, зачем его жарят, пекут... Во-первых, чтобы стерилизовать, но главное, чтобы размягчить его, сделать более усваиваемым и вкусным. Поваренные книги содержат множество советов о готовке мяса. Но наверное, далеко не всем известен один древний кулинарный способ — куски мяса перекладывают раздавленными плодами дерева папайи или, например, ананаса. Секрет папайи в том, что его плод содержит папаин — растительный протеолитический фермент, способный разрушать связи между клетками, то есть размягчать мышечную ткань. Но не у всякой хозяйки в холодильнике лежит ананас. И не каждый захочет вымачивать мясо в протеазах животного или растительного происхождения. Имея это в виду, лаборатории американской компании «Swift and Co.», которой принадлежат знаменитые чикагские бойни, почти четверть века искали способ сделать мяг- чишки. Это случилось на юге Франции, в Тревиньонском пруду. Потом чудовищ вылавливали в других районах Франции, а в 1957 году и в Голландии — в прудах, реках и каналах. Многопалыми лягушками и жабами заинтересовался французский биолог Ж. Ростан. Он обнаружил, что аномальны чаще всего задние лапы. Массовый отлов головастиков и наблюдения за ними открыли другие уродства конечностей: искривления, деформации, недоразвитость. В иные годы число головастиков-уродов доходило до 80%. Одну за другой отбрасывал биолог причины уродств. Мутации, скажем, под влиянием радиоактивности отпали сразу, ибо многопалые чудовища давали как правило вполне здоровое потомство. Не подтвердились и предположе- - ния, что уродства вызваны загряз- кой и нежной сразу всю говяжью тушу. Наконец способ отыскался. В кровеносную систему животного незадолго перед убоем вводят ферментный раствор, в котором присутствует папаин. Сердце, нагнетает кровь по капиллярам, поставляет папаин ко всем без исключения мышцам. И даже самые жесткие из них размягчаются. Варьируя дозы раствора и сроки его введения (от двух до тридцати минут до убоя), можно регулировать мягкость мяса. Внешний вид и питательность не меняются. А вот вкус становится лучше, и на приготовление уходит меньше времени. Новый способ обработки говядины был продемонстрирован в этом году в Москве, на выставке «Микробиопром» в Сокольниках. А. МАТВЕЕВ нением среды отходами химических предприятий, хлорированием воды или температурными воздействиями. Зато оказалось, что чудовища появляются лишь в тех местах, где обитают угри и лини. Биологи поставили контрольные эксперименты и выяснили, что в сетках, которые помещены в озеро, вырастают в изоляции обычные здоровые лягушки, а вместе с рыбой — чудовища. Журнал «Sciences et avenir» писал, что после пятнадцати лет исследований Ростан был близок к разгадке тайны: скорее всего уродство вызывали вирусы, содержащиеся в продуктах жизнедеятельности угрей и линей. Но, увы, когда осталось поставить серию контрольных опытов, многопалые чудовища внезапно исчезли из европейских прудов и озер — еще одна загадка... Л. МАСЛОВА 76
КООПЕРАТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ Вообще говоря, всеобщее внимание к электромобилю объясняется главным образом тем, что в отличие от экипажей с двигателем внутреннего сгорания у него нет отравляющих городской воздух отходов. Именно за это ему прощают весьма и весьма недолгий пробег (до перезарядки) и весьма небольшую скорость. Но как это нередко бывает с новыми вещами, их недостатки могут оборачиваться достоинствами. В данном случае достоинством обернулась кратковременность пробега электромобиля. Как сообщил журнал «New Scientist» A973, № 838), это позволило разработать проект кооперативной системы такси для Амстердама. Члены кооператива сообща владеют двухместными электромобилями, расположенными на стоянках в разных частях города. Если вам нужна машина, вы приходите на стоянку, вставляете свою кодовую карточку в специальный аппарат и набираете номер стоячки, на которую хотите поехать. ЭВМ проверяет подлинность карточки, наличие свободных мест на стоянке в пункте назначения, резервирует там место для вас и приказывает аппарату выдать вам ключ от электромобиля. С этого момента и до возвращения ключа в аппарат пункта назначения вам будет начисляться плата за пользование машиной. Вы садитесь в электромобиль и едете со скорость 2В километров в час в течение не более 40 минут — таковы предельные возможности электромобиля. С ветерком не прокатишься, и за тридевять земель не уедешь. Зато всего десять электромобилем на каждой стоянке смогут обслужить потребности в транспорте всей центральной части города. Д. АНДРЕЕВ ...за 4 500 лет основание пирамиды Хеопса повернулось на 4 угловые секунды вследствие дрейфа континентов («Science», т. 179, с. 892) ..„ ...при кристаллизации нуклеозид- фосфатов их молекулы выстраиваются в двойную спираль («Proceedings of the National Academy of Sciences of USA», т. 70, с 849)... ...электрическое сопротивление кристаллической соли тетрацианохи- нодиметана уменьшается в 500 раз после охлаждения от комнатной температуры до 60° К («Physics Today», 1973, № 5, с 17)... ...попытки использовать открытие обратной транскрипции для обоснования ламаркизма свидетельствуют лишь о недостаточной осведомленности авторов таких по- Пишут,что.. пыток в вопросах современной генетики («Природа», 1973, № 7, с. 30)... ...вязкость верхней мантии Земли равна 3,1-1020 пуаз («Nature», т. 243, с. 121)... ...чтобы родить здорового ребенка, беременная женщина должна прибавить в весе от 11,5 до 13,5 килограммов («Bild der Wissenschaft», 1973, JMs 8, с. 2).... ...напряженность магнитного поля Марса равна 6-10-4 гаусса («Доклады Академии иаук СССР», т. 207, с. 1296)... ...можно быть высокого роста, а можно и маленького, ио сохранять хорошее здоровье («Здоровье мира», 1973, май — июнь, с. 16)... ...больные предпочитают разговаривать с диагностической ЭВМ, а ие с живым доктором («New Scientist», т. 58, с. 814)... 77
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК ея ЛЮДИ И КАМНИ Чкалоеит Фотографии людей, помещенные на этой странице, все, наверное, видели, и не раз. В честь этих людей названы минералы; для большинства из вас оии — самая настоящая невидаль, потому что встречаются эти камни нечасто. Фотограф делал сиимки камней в Минералогическом музее имени А. Е. Ферсмана Академии наук СССР. Там собраны все минералы, найденные в нашей стране. И все они представляют интерес для ученых: каждый — новое природное химическое соединение. О том, что это за минералы, корреспонденту журнала рассказал доктор геолого-минералогических наук М. Д. Дорфмаи. Итак, четыре камня, названные в честь выдающихся людей: летчика В. П. Чкалова, академика И. В. Курчатова, космонавтов Ю. А. Гагарина и Н. Армстронга, Курчатовит 78
Чкаловит был открыт еще 25 лет назад иа Кольском полуострове, в Ловозерском щелочном массиве. Формула чкаловита Na2[BeSi2Oe]. Обратите внимание: в состав минерала, входит бериллий, металл очень нужный современной технике. Однако использовать чкаловит не удалось: на территории Советского Союза он оказался редким минералом. И все же чкаловит может послужить сырьем для получения бериллия. правда, не в нашей стране Недавно советские геологи обнаружили большие запасы этого минерала в Гренландии. Курчатовит впервые был найден в особых горных породах — скарнах. Эти породы образуются иа границе гранитов и известняков под действием растворов, содержащих бор. Естественно, бор содержится и в курчатовите, его формула Ca6Mg5Mn[B205]6. Запасы курчатовита сейчас уточняются, и может случится так, что наша промышленность получит новое сырье для добычи бора. Гагарииит открыли советские геологи, работавшие в Казахстане. Случилось это в 1961 году, вскоре после полета Юрия Гагарина в космос. Гагаринит оказался редкоземельным минералом, содержащим фтор: Na2Ca2Y3(F, C1) |5. Геологи не теряют надежды обнаружить большие ?апасы гагари- нита; тогда он может стать ценным сырьем для добычи редкого металла иттрия. Армстронгит был найден вскоре после высадки первого человека па Луне. Советско-монгольская экспедиция обнаружила в Южном Гоби неизвестные ранее блестящие светло-коричневые камни. Анализ показал, что новый минерал содержит цирконий: CaZr[Si60I5J -2,5H20. Но так как Н. Армстронг впервые ступил на Луну совсем недавно и минерал, названный в его честь, совсем молодой, говорить об использовании армстронгита пока слишком рано. Ю. ЗВАРИЧ Гагаринит Армстронгит 79
А в самом деле, много ли серебра уходит на изготовление зеркала? Попробуем дознаться. Можно, наверное, смыть все серебро с зеркала кислотой и затем определить концентрацию полученного раствора. Но это дело долгое. Хорошо бы как-то измерить толщину серебряного покрытия. Только как? Даже микрометр здесь ие поможет — очень уж тонка пленка. Но есть все же простой (и, кстати, красивый) способ, как определить толщину серебряной пленки. Возьмите обломок посеребренного стекла от разбитого термоса или зеркала. Серебряная пленка в зеркалах обычно покрыта лаком. Его надо осторожно удалить ваткой, смоченной ацетоном. Положите на посеребренную поверхность маленький кристаллик йода и закройте его перевернутым стаканом, чтобы над поверхностью не было воздушных потоков. Йод при комнатной температуре довольно быстро испаряется, и его тяжелые пары растекаются по поверхности стекла. Онн реагируют с серебром, и образуется йодистое серебро. В тонком слое оно в отличие от металлического серебра прозрачно. Поэтому вокруг кристаллика йода постепенно появляется прозрачнее пятно. По краям этого пятна серебряная пленка становится тоньше, так как часть серебра превращается Ребятам, которые живут в городах и селах, где нет химических магазинов, трудно купить многие приборы. Я предлагаю сделать самим два прибора из доступных вещей: прибор для фильтрования под вакуумом н эксикатор. Для изготовления первого необходимо иметь металлическую воронку, крышку 01 баикн, проб- 80 в йодид. В результате появляются концентрические окрашенные кольца, которые видны особенно отчетливо, если рассматривать стеклянную пластинку в отраженном свете. Причина, почему кольца получаются цветными, та же, что и в случае с мыльными пузырями (об интерференции света на тонких пленках можно прочитать в учебнике физики). Нас же сейчас интересует вот что: число образовавшихся колец зависит от толщины серебряной пленки. Приведем эту зависимость (вверху — число цветных колец, внизу — толщина слоя в микронах). 12 3 4 5 6 7 I 0,03 0,06 0,09 0.12 0.15 0,21 Теперь уже легко рассчитать, сколько серебра в зеркале. Если окажется, что толщина серебряной пленки около 0,1 микрона A0~5 см), то это значит, что в зеркале площадью ) м2 содержится всего 0,1 см3 серебра — чуть больше грамма. Примерно так оио и есть на самом деле. А в заключение — несложная самостоятельная згдача: попробуйте рассчитать, сколько в пленке атомных слоев серебра. И. ЛЕЕНСОН ку, стеклянную трубку и бутылку из-под молока. В жестяной крышке пробейте отверстия, вырежьте круг, входящий в воронку, и припаяйте к ней. Вот воронка Бюхнера и готова (рис. 1). Сделанная таким образом, она, правда, пригодна ие для всякого фильтрования, но во многих случаях очень удобна. А колбу
Бутеиа можно заменить молочной бутылкой (рис. 2). Собранный прибор работает не хуже фабричного. Нетрудно изготовить в домашних условиях и простейший эксикатор. Для этого нужны картой, парафин, фарфоровые или стеклянные чашечки и стеклянная кастрюля. Из картона вырежьте круг такого диаметра, чтобы он ложился чуть выше середины кастрюли. Проделайте в нем 4—5 от- p(/ZKJ/ срезягб Цр?^У^ верстий и пропитайте картон парафином. Опустите круг в кастрюлю; ои разделит ее на две части. В нижнюю надо положить осушитель, на кружки в картоне — поставить чашечки с осушаемым веществом (рис. 3). Не забудьте для лучшей герметичности смазать вазелином место соединения крышки с кастрюлей. С. КОПОРОВ, гор. Гагарий ВОЗМОЖНЫ ВАРИАНТЫ ЕЩЕ ОДИН ЭКСИКАТОР Он состоит из двух банок, встав ленных одна в другую и помещенных в ванночку (см. рисунок) Верхняя банка (она же крыш ка)— жестяная килограммовая из-под джема илн компота. Верх ее надо обрезать полностью по окружности, а острую кромку выровнять молотком. Внутренняя банка — собственно эксикатор. Удобнее всего взять 500-граммовую стеклянную банку из-под конфитюра. В качестве ваи- иочки можно использовать старую кастрюлю, сковородку, миску и т. п. (лишь бы посуда была ие худая). Эксикатор готов, ио для работы нужно еще примерно 0,5 л машинного масла (автола) и хлористый кальций. В стеклянную байку насыпьте до половины осушитель — прокаленный хлористый кальций. Осушаемое вещество в маленькой чашечке или стакане поставьте прямо иа осушитель. Банку поставьте в ванночку, накройте крышкой и положите сверху груз. После этого налейте в ванночку машинное масло слоем 1,5—2 см — оно будет играть роль гидрозатвора, прибср станет герметичным. Прн осушении внутри прибора создается небольшое разрежение, поэтому крышку надо снимать осторожно, слегка поворачивая влево-вправо и одновременно поднимая ее. Такой эксикатор можно использовать ие только для осушения, ио н для длительного хранения гигроскопических веществ. С. ЗОТАГИН, гор. Буинск Татарской АССР 81
ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ ВЫВЕДИТЕ ФОРМУЛУ ОЗОНА А зачем ее выводить? 03 — так написано в учебнике. Но разве не интересно будет экспериментально доказать, что формула озоиа именно Оэ, а, скажем, не 04? Такой эксперимент предлагают поставить члены клуба «Юный химик» Дома пионеров Кировского района Ленинграда А. БОГО- РОДИЦКИЙ, В. ПРОХОРОВ, А. СТРУЙ, В. СОБОЛЕВ, С. КОТИКОВ, А. ПРОКОФЬЕВ (руководитель клуба Н. А. ПАРАВЯН). Схема прибора — на рисунке. Сосуды 1 и 2 могут быть просто баночками из-под майонеза. Баночку 1 надо закрыть полиэтиленовой крышкой 3, в которой раскаленным гвоздем и круглым напильником сделаны три отверстия — для трубки 4, подводящей кислород, бытовой электрозажигалки 5 и отводной трубки 6. На трубку 4 надет отрезок резинового или пластмассового шланга 7; 8 и 9 — это пластмассовые прищепки или любые другие тугие зажимы, которые плотно пережимают шланг. Как вы уже, видимо, догадались, озои мы будем получать с помощью искровых разрядов, а их источником послужит электрозажигалка ЭЗГ-04 или ЭЗГ-05; их можно купить в хозяйственном магазине. Снимите скобу н плотно вставьте электрозажигалку в отверстие крышки. Отводной конец трубки 6 поместите в байку 2 так, чтобы он был строго перпендикулярен дну банки. На стенку банки наклейте полоску миллиметровой бумаги 10 и отметьте на ией карандашом произвольные, но равные промежутки (в опыте мы будем определять отношения объемов, а ие сами объемы). Эта шкала должна быть расположена строго параллельно к отводной трубке 6. Банку 2 наполовину заполните насыщенным раствором медного купороса, в котором ии кислород, ни озон ие растворяются. Теперь немного теории. Обозначим формулу озона Ох. Уравнение реакции превращения кислорода в озои запишется так: х02^20х. Нам необходимо найти х. Если мы озонируем чистый кислород, занимающий объем а, то объем газа изменяется и становится равным Ь. На время допустим (хотя это и неверно), что 82 кислород полиостью превратился в озон. Тогда справедливы следующие рассуждения: из х л 02 получается 2 л Ох, из а л Од получается b л Ох; значит, — = D = JL х = 2-? Но на самом деле в озон превратилась только часть кислорода. Сколько имеиио? Чтобы узиать это, надо, очевидно, каким-либо способом удалить озои: это можно сделать, используя реакцию озона со скипидаром. Приступим к опыту. Через подводящую трубку 4 и резиновый шланг 7 со снятыми зажимами пропускайте в течение 2 минут быстрый ток кислорода (получать его лучше всего из пермаигаиата калия). Затем закройте шлаиг прищепкой 8. Заметьте по шкале первоначальный уровень жидкости в трубке 6. Желательно, чтобы он был на нулевой отметке. Теперь пора включать электрозажигалку. Нажмите на кнопку включения и не отпускайте ее в течение 3 секунд (не больше). Затем сделайте перерыв не менее минуты, опять включите зажигалку на 3 секунды ч-вновь сделайте минутный перерыв. И так еще два раза. Все это необходимо для того, чтобы ие испортить зажигалку. Отметьте уровень жидкости з трубке 6. Изменение уровня соответствует разности объемов прореагировавшего кислорода и образовавшегося озона (V2~V,). Не снимая прищепку 8, введите в резиновый шлаиг десять капель очищенного скипидара и закройте шланг прищепкой 9. Снимите зажим 8 и, надавливая пальцами на резиновый шланг, введите в прибор скипидар (возможна небольшая вспышка и появление дыма, это не страшно). Примерно через минуту измерьте уровень жидкости в трубке от начальной отметки (V2— объем прореагировавшего кислорода). И наконец, рассчитайте искомую величину по формуле: х~2^р.
ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ТАКОЙ ЗЕЛЕНЫЙ- ЗЕЛЕНЫЙ ЛУЧ Когда солнце стоит низко над горизонтом, лучи проходят сквозь большую толщу атмосферы. Благодаря преломлению лучей в это время можно наблюдать любопытные оптические эффекты. Особенно на дальнем севере. Ведь там светило долго скользит вдоль линии горизонта. В Заполярье и встречаются всякие гало, «зеленые лучи» и прочее. Однажды мне удалось из окна «Полярной стрелы» наблюдать на горизонте сразу два солнечных диска. Видел я и зеленый луч, и настоящее зеленое небо, такое, как на картинах Рериха. Поэтому меня очень заинтересовала заметка «Почему зеленый луч такой яркий?», напечатанная в «Химии и жизни», 1973, № 5. Автор смело предположил, что яркость «зеленого луча» — ободка зеленого цвета вокруг верхней части солнечного диска либо короткой вспышки «зеленого света наподобие факела» — можно объяснить лазерным эффектом. Предположение смелое потому, что его очень просто проверить. Если на свет люминесцентной лампы посмотреть сквозь карманный спектроскоп, то на фоне сплошного спектра будут ясно видны четкие линии ртути, излучение которой и заставляет светиться лампу дневного света. А если нацелить спектроскоп на зеленый луч, будет ли проявляться в зеленой части спектра яркая линия когерентного монохроматического лазерного излучения? Нет, оптики никогда такой линии не замечали — спектр «зеленого луча» сплошной. Прозевать такую линию было бы трудно. Излучение солнца изучено подробно во всех условиях. В нем открыты спектры многих элементов (вспомните гелий), изучены спектры многозарядных ионов и сделано многое другое. Мне думается, что лазеры появились бы раньше, будь в «зеленом луче» лазерный эффект. К тому же сомнительно, что в атмосфере могут существовать условия для возникновения лазерного излучения. Как пишет автор, главным условием для возникновения лазерного излучения служит возможность перехода электронов вещества в метаста- бильное состояние. На самом деле необходимо нечто другое: инверсная населенность энергетических уровней. Об этом можно прочитать, если перелистать журнал назад от с. 57, где речь идет о зеленом луче, к с. 26, где рассказывается о гетеропереходах и, в частности, о лазерном излучении. Условие инверсной населенности, когда в возбужденном состоянии находится большинство атомов вещества, неосуществимо в атмосфере. Для этого вещество нужно осветить очень мощным световым потоком. Да и без точно отъюстированных зеркал лазерный луч не возникнет. И все же заметка очень любопытна. Автор смело выступает против авторитетов. Так, он отметает одряхлевшие истины, установленные известным английским ученым И. Ньютоном. По Ньютону получается, что сильнее всего преломляются лучи сине-фиолетовой части спектра, а не «лучи красного конца спектра», как постулируется в заметке «Почему зеленый луч такой яркий?» Мне самому тоже как-то пришлось возиться с призмами и лучами. Замечу, что у меня (как и у Ньютона) синие лучи преломлялись сильнее красных. По-видимому, на наши с Ньютоном эксперименты повлиял какой-то еще неизвестный эффект. А почему бы и нет? В. КУЗИН, Ленинград P. S. Попутно придерусь еще к одной неточности того же номера журнала. На 4-й стр. обложки в заметке «По серной дороге» приведена асфальтовая композиция, в которой... 6% асфальта. Здесь налицо погрешность перевода: видимо, в композиции 6% битума. По-английски, asphalt — не только «асфальт», но и «битум». ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО ЛЕГЧЕ! Уважаемая редакция, в № 8 вашего журнала на стр. 82 в заметке «Прибор, который находит воду» допущена принципиальная ошибка. Указано, что вода легче дизельного топлива и при хранении топлива в резервуарах скап ливается сверху. Между тем, удельный вес абсолютно всех нефтепродуктов меньше единицы. От этого недоразумения страдает смысл изложенного факта, ибо вода в резервуаре скапливается все-таки внизу. Инженер Р. ОНИЩЕНКО, Москва От редакции. В заметке, действительно, доп/щена грубая ошибке: на самом деле дизельное топливо легче воды. Редакция благодарит товарищей, которые прислали письма с указанием на эту ошибку, и приносит извинения читателям. 83
ЗЕМЛЯ И ЕЕ ОБИТАТЕЛИ ПТИЧИЙ УНИКУМ: ПЕРЕПЕЛКА
ПОБОИЩЕ Наши предки знали толк в перепелках. Историки, например, пишут, что перепела с брусникой были любимым кушаньем Ивана Грозного. Но перепелов могли отведать и простые смертные — задорное «поть-по- лоть» перепела-петушка было таким же обычным для нив или лугов, как воробьиное чириканье в нынешних городах. Не только во времена Ивана Грозного, еще и в начале нашего века перепелов хватало на всех охотников. А потом для перепелов настали черные дни. Для них фатальными оказались ежегодные перелеты на зимовки. Когда-то на основных путях пролета и скопления птиц были непролазные дебри или ненаселенные места, а теперь на западном побережье Кавказа и Южном берегу Крыма кишит людской муравейник. Эти места, где перепела испокон веку отдыхали перед тяжелым перелетом над Черным морем, и стапи ареной истребления птиц. Тут на перепелов набрасывались и приезжие, и местное население. Ловили сачками, ставили сети, как на рыбу. Били ночью, ослепляя несчастных птиц светом фонарей. В ход шли собаки, ручные ястребы, ружья всех калибров. Убивали сразу по 100—200 перепелов на одного ловца, а то и побо- ле. По какому-то странному недоразумению эта бойня именовалась охотой. Сейчас здесь убивать перепелов запрещено. И хотя браконьерство еще не изжито, крылья у хапуг подрезаны. Однако нечто подобное все еще творится за рубежом — на путях пролета и в местах зимовок птиц в странах Средиземноморья и Северной Африки. Да и на наших полях перепелам неуютно. Тут и ядохимикаты, используемые небрежно, и распашка земель без учета интересов охотничьей фауны... Впрочем, если и удастся возродить былое обилие перепелов, на всех желающих их все равно не хватит: людей теперь куда больше, чем в прошлом. Так что же — жареная перепелка мечта нереальная? Нет, реальная: в сельском хозяйстве появилась новая домашняя птица — перепел. Кто бы мог подумать, что в рябенькой птичке-невеличке были заложены выдающиеся достоинства: история мирового птицеводства не знает более продуктивной домашней птицы. МАЛ, ДА УДАЛ Домашний перепел был выведен от ближайшего родственника, европейского подвида перепела, так называемого глухого (он же японский) перепела. У нас эта птица живет в Забайкалье и на Дальнем Востоке. Между диким и домашним перепелом, несмотря на внешнее сходство, различия столь велики, словно они и не родственники. Это как раз тот случай, когда надо снять шляпу перед селекционерами. Домашний перепел крупнее: у самца вес 140 граммов, у самки —120, а дикие перепела соответственно тянут только на 100 и 90 граммов. Дикие перепелки откладывают 9—12 яиц в год, а домашние в среднем 85 268, но могут и по 300. Перепелкам принадлежит своеобразный рекорд: вес яиц, снесенных ими за год, превышает вес птицы почти в двадцать раз, а у лучших пород кур только в восемь раз. Но и это не все. Разве не удивительна разница в сроках половозрелости дикого и домашнего перепелов? Дикие «зреют» год, а домашние всего 35 дней! Куры и тут оказались на задворках — самые скороспелые породы начинают нести яйца лишь в пятимесячном возрасте. Несмотря на то что габариты взрослого перепела поменьше, чем у цыпленка, разведение птички- невелички дело весьма выгодное. Пять домашних перепелов снесут столько же по весу яиц, сколько курица, зато перепела растут в три раза быстрее, а едят в три раза меньше. Дикие перепела пробавляются семенами сорняков, но и от жучков и прочих насекомых не отказываются. Рацион домашних перепелов несложен и дешев: дробленое зерно, витамины, обрат, известь... Быт перепелов тоже скромен, он как бы оправдывает поговорку, что, мол, в тесноте, да не в обиде: полторы тысячи птиц без ущерба для их здоровья можно разместить на пятнадцати квадратных метрах! В трехнедельном возрасте легко отличить перепелов-петушков от курочек, что очень удобно: не надо зря тратить витаминный корм на петушков, которым предназначено стать бройлерами. Дикие перепела осенью до удивления жирны. Их жарят без масла. Не знаю, как вы, читатель, а я в свое время по этой причине более двух жареных перепелов зараз осилить не мог. Сытно и вкусно, но диетической такую жирную еду, конечно, не назовешь. У домашних перепелов нет этого недостатка. Жира в них в самый раз: ни больше, ни меньше, чем нужно. Мясо и яйца домашних перепелов вкуснее и полезнее курятины. И самое главное то, что они пластичны — легко поддаются селекции. Вероятно, уже в ближайшем будущем домашние перепела подрастут, станут крупнее. НОВИНКЕ НЕ ПОВЕЗЛО Для СССР домашние перепела еще новинка: их завезли в 1964 году из Югославии. Затем через четыре года поступила еще одна небольшая партия из Японии. От этих немногочисленных птиц и ведет родословную все поголовье наших домашних перепелов. «Внедрением» перепелов в отечественное птицеводство мы обязаны Всесоюзному научно-исследовательскому институту птицеперерабатывающей промышленности. Домашним перепелам пришлось у нас несладко. Все началось с перепелиных яиц: молва наделила их великой исцеляющей силой. Поговаривали даже, что они чуть ли не вызывают омоложение. Конечно, от действительности это было далеко. Медики не выдержали и перешли в атаку. Появились статьи, к сожалению, не всегда объективные. Например, в статьях профессора К. С. Петровского
«Перепелиные яйца: легенда и действительность» и «Нет, это не лечебное средство», опубликованных в 1968 году, не приводилось никаких данных о составе яиц домашних перепелов. Сопоставляя сведения о качествах яиц филиппинских и виргинских перепелов (диких, а не домашних птиц), автор неожиданно заключил, что яйца домашних перепелов не хуже куриных. А это все равно, что о коровьем молоке судить на основании анализа молока зубров. Писали и о том, что перепелиный жир бывает ядовитым. Действительно, в Крыму и на Кавказе были случаи отравления перелетными перепелами: иногда птицы склевывали семена ядовитых растений, например чистеца однолетнего. Но причем тут домашние перепела? ЕШЬТЕ НА ЗДОРОВЬЕ Подобные публикации нанесли ощутимый вред отечественному перелеловодству: в 1969 и 1970 годах поголовье птиц резко сократили. А главное, упал сбыт. Конечно, перепелиные яйца не панацея от всех болезней. И все же их лечебное действие совсем сбрасывать со счета не следует: яйца домашних перепелов по сравнению с куриными яйцами содержат витамина А—150%, витамина В, —280%, витамина В2 — 220%. Больше в них и микроэлементов: кобальта — 150 % г меди— 150%, железа — 400%, калия — 400%. Больше в них и ценных аминокислот. Не зря же многомиллионное поголовье перепелов выращивают на фермах США, Англии, Италии, Югославии, Болгарии, Японии и других стран. Япония, например, производит полтора миллиона перепелиных яиц, в день, они — обязательная составная часть школьных завтраков. И нашим детям нравятся небольшие пестренькие перепелиные яйца. Игрушка, да и только! Притом вкусная. Если ваши ребята отворачиваются от куриных яиц, предложите им перепелиные (в Москве их продают в магазинах Центросоюза и крупных гастрономах). Уговаривать почти наверняка не придется. И забот у вас, таким образом, поубавится — дети будут здоровее. Ныне отечественное перепеловодство приходит в себя после шока. Сейчас первенство держит Краснодарский край, особенно район Большого Сочи. Здесь крупнейшее в Союзе хозяйство по поставке тушек перепелов и перепелиных яиц — Хостинский совхоз № 3. Он бесперебойно снабжает курортную зону. Стремительный темп размножения перепелов позволяет быстро увеличить их поголовье. А разводить перепелов можно и в Сибири и Приморье. В заключение еще о некоторых свойствах птичьего уникума — домашние перепела стали лабораторными животными. Причины ясны: неприхотливость, крошечные размеры, молниеносное размножение, устойчивость к заболеваниям. Перепела за год дают несколько поколений, а это ценно для генетических исследований. У перепелов очень интенсивный обмен веществ. И по этой причине они удобны для испытаний ядохимикатов, новых лекарственных веществ и кормов. И, наконец, перепелов не обязательно жарить или испытывать на них ядохимикаты — перепела отличные декоративные птицы. Жаль, что их нет в зоомагазинах. С. Д. КУСТАНОВИЧ 86
Rp: НОВЫЙ ПРЕПАРАТ Под этой рубрикой мы печатаем краткую информацию о новых лекарственных препаратах, серийно выпускаемых отечественной медицинской промышленностью. Публикуемые све- ' дения предназначены для медицинских работников и ни в коем случае не могут служить руководством для самостоятельного лечения. При отсутствии препаратов в продаже следует обращаться в аптекоуправления. СИДНОФЕН SYDNOPHENUM Стимулятор центральной нервной системы, по химической природе — производное сидноиимина. Препарат обладает фармакологическими свойствами, близкими к свойствам уже применяющихся в лечебной практике психостимуляторов и антидепрессантов — ингибиторов моноаминоксидазы: индопана и фенамина, но оказывает не столь резкое и более продолжительное действие. Назначается при астенических неврозах и астении, некоторых формах шизофрении, а также при адинамии, развившейся в связч с гипотиреозом, аддисонизмом или снижением функции половых желез. Терапевтический эффект наступает обычно через 4—7 дней после начала лечения. Больные становятся более деятельными, повышается работоспособность, появляется бодрость и исчезают явления депрессии. Общая продолжительность курса лечения — до 4 месяцев. Препарат противопоказан при тревожно-депрессивных состояниях, так как может вызвать усиление чувства тревоги. Кроме того, его не следует назначать одновременно с ингибиторами моноаминоксидазы (гепразидом, трансамином, иидопаном и др.) и антидепрессантами типа имизина (ме- липрамина). Л итература: Р. А. А л ь т ш у- л е р и др. «Фармакология и токсикология», 1972, т. 35, № 4, с. 406—410. ЛЕВОМИЦЕТИНА СУКЦИНАТ НАТРИЯ LAEVOMYCETINI NATRIO-SUC- CINAS Производное левомицетина, водорастворимый антибиотик для подкожного, внутримышечного или внутривенного введения. Препарат менее токсичен, чем левоми- цетин, не обладает раздражающими свойствами. В организме происходит его гидре «лиз, в результате чего образуется активный ле- вомицетнн. Препарат задерживает рост микробов кокковой группы, активен при дизентерийной и брюшнотифозной инфекциях. В хирургии используется для профилактики и лечения перитонита, широко применяется при воспалительных заболеваниях органов дыхания. Может быть применен и при острых воспалительных заболеваниях мо- чевыводящих путей (пиелонефрит, цистит), поскольку выводится из организма в основном через почки. Препарат способен проникать через гематоэнцефалнческий барьер и создавать в спинномозговой жидкости достаточные для лечения концентрации, поэтому может применяться при менингитах, вызванных пневмококком и менингококком. Препарат хорошо переносится больными; иногда наблюдаются те же побочные явления, что и при лечении левомицетаном: дерматиты, сыпи, угнетение кроветворения. Противопоказан при экземе, псориазе, заболеваниях крови. Литература. А. М. М а р г о л и н, А. А. Сивяков. «Материалы VI научной сессии ЛНИИА». Л., 1970, с. 109—110; Л. Б. Соколов и др. Там же, с. 172—175. ЭТАПЕРАЗИН AETHAPERAZINUM Нейроплегическое и противорвот- ное средство с широким спектром фармакологического действия, сходным со спектром действия аминазина, но во многих случаях более активное и обладающее меньшим адренолитическим эффектом. Используется в тех же случаях, что и аминазин: в психиатрической практике, для лечения неукротимой рвоты беременных, как седативное средство. При применении в сочетании со снотворными средствами необходимо учитывать его способность углублять и удлинять их действие. Прием больших доз этаперазина может сопровождаться осложнениями, поэтому лечение следует проводить под наблюдением медицинского персонала. Противопоказания к применению те же, что и у аминазина:. нарушения функции печени и почек, заболевания кроветворных органов, эндокардиты, отравления наркотиками и снотворными средствами. Литература: О. Н. Кузнецов. «Труды Моск. научно-исследовательского института психиатрии Министерства здравоохранения РСФСР», т. 49, 1967, с. 563-578. 87
СЛОВАРЬ НАУКИ ОРГАНИЧЕСКАЯ, ФИЗИЧЕСКАЯ, АНАЛИТИЧЕСКАЯ... Было время, когда химия считалась единой наукой. Такие сочетания, как физическая химия или химическая физика, звучали бы тогда нелепо: либо одно, либо другое. Сегодня областей химии множество. О происхождении названий некоторых таких областей и пойдет речь, точнее, об одной части названий, потому что собственно о химии было уже рассказано в № 1 за этот год. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Корень орг—один из важнейших в индоевропейских языках. Назовем для примера лишь несколько слов: орган, орган, организация, организм. Труднее разузнать этот корень в словах энергия и эрг, драматург и хирург, в популярном имени Георгий (земледелец) и его вариантах — Юрий, Егорий, Игорь, Джордж, Жорж, Ежи, Иржи, в древнерусских Гюрги, Дюрги, Дюк. Основа этих слов древнегреческое эргон — работа, действие, война, борьба, стройка. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Анализ — антоним понятия синтез, уже разобранного в «Словаре науки». Французское analyse (от него слово вошло в русский язык в 1726 г.) восходит к латинскому analysis и далее к однозвучному древнегреческому слову. Давайте проанализируем (!) его. У предлога ана (ср. анабиоз, анальгин, анод, анатомия) несколько значений, он соответствует русским предлогам «на», «наверх» и приставке «раз» в словах «разложение», «растворение». Именно эти значения имеет греческое аналюзис, так как глагол люо — разделять, растворять, разлагать, освобождать, облегчать. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Слова физика и быть — одного и того же корня. Физика образовано от древнегреческого фюзис—природа; стало быть, физика означает: то, что относится к природе. Основа — глагол фюо — рождаю. Это слово, как н русское быть, родственно древнеиндийским бху- тис — бытие, существование и бху- мис — земля. Тот же корень выступает в английском глаголе be (быть), в немецких bin, bist (от sein — быть), а также bauen — строить (раньше: жить, сеять, возделывать почву), Bauer — крестьянин, Baum — дерево. Основное значение всех этих слов — возникновение, рождение, существование, бытие. ГЕОХИМИЯ Составные части этого термина вполне ясны. Первая часть, греческое гэ — земля, известна всем хотя бы по школьным предметам— географии, геометрии. Гея в древней Греции была богиней Земли. Она считалась матерью гигантов. Любопытно, что само слово гигант (в русском языке с XIV в., а в греческой форме гигас с 1073 г.) в родстве с гэ — земля. Оба они восходят к корню ген — род, поколение, от которого берут начало генетика, генератор, жена, женщина и множество других слов. Наверное, это общеизвестно: биос — по-гречески жизиь (ср. биография — жизнеописание). Об этом слове уже говорилось в «Словаре науки» — в том же номере, где шла речь о слове химия. Русские жизнь и живот (от старославянского жити) и латинское vita — жизнь в родстве с биос. Но жизнь—слово отвлеченное. А абстрактные понятия в языке возникают из конкретных. Что же означали эти слова первоначально? Вероятно, пищу. Подтверждение , такой гипотезе можно найти в некоторых индоевропейских языках, например в древиеирландском, где биад означает именно пищу. 88
ЭЛЕКТРОХИМИЯ В наши дни количество слов, в которых есть корень электро, увеличивается примерно на 2000 ежегодно. А первый представитель этой огромной семьи появился в Греции задолго до нашей эры. Греки узнали от финикиян, что где- то далеко на севере, на берегу моря, которое мы зовем Балтийским, есть желтое смолистое вещество. Местные жители называли его «горящим камнем». (Отсюда немецкое Bernstein — brennender Во многих химических лабораториях (например, в лаборатории Донецкого металлургического завода) успешно применяют для фильтрования жидкостей так называемые жатые фильтры. Их- достоинство по сравнению с обычными фильтрами заключается в том, что фильтрование идет в 2—3 раза быстрее. Официально такие фильтры называются «гофрированно-мятыми», их выпуск налажен давно, ио в объеме, не способном удовлетворить иужды всех лабора:орий. Stein). Греки назвали его электрон — светящийся. Если этот камень потереть суконкой, на ием возникает электрический заряд. Но об этом узнали намного позже, и слово электричество в нашем понимании создано было не в древней Греции, а в Англии, в эпоху королевы Елизаветы. Личный врач королевы и знаменитый ученый У. Гильберт в 1600 г. первым употребил сочетание electric power — апектрическая сила. Отпала вторая часть (язык стремится к краткости) и появилось слово electricity — электричество. Что же касается греческого электрон, породившего огромное количество терминов, то его корень можно иайти и во многих обыденных словах, например в лампе, луне, луче. ФОТОХИМИЯ Может быть, это покажется странным, но первая часть этого слова — фото — этимологически связана со словом фосфор и его производными. Первоисточник слов — древнегреческое фос (родительный падеж фотос) — свет, солнечный свет, глаза, факел и т. д. Оно образовалось из более древнего фаос, восходящего к гла- ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ ХИМИКАМ Вместе с тем жатый фильтр нетрудно сделать самсму. Для этого нужно взять стеклянный стержень диаметром около 1 см и длиной 20—30 см, обмотать его в несколько слоев обычной фильтровальной бумагой (бумага должна Сыть намотана не очень плотно), поставить стержень вертикально на стол и, придерживая его конец одной рукой, с силой осадить другой рукой бумагу вниз — так чтобы она сжалась в «гармошку». Потом бумагу нужно снять, снова намотать на стержень, повер- голу файно. У этого глагола много значений, например светить, распространять свет, блестеть, показывать, возникать, казаться. Но особый интерес представляют два: 1) выявлять, делать зримым; 2) делать так, чтобы было слышно. Это значит, что от того же корня происходит другое очень похожее греческое слово фонэ — голос, тон, звук, звучание, крик, речь, слово, язык. Оно вошло во многие международные слова: фонема, фонетика, фонограмма, фонология и т. п. От того же корня отпочковались слова фантазия, фантастика, фантом. Обратите внимание на очень интересный факт: зрение и слух у греков — слова одного корня. Т. АУЭРБАХ нув лист на 90°, и повторить операцию. Остается вырезать из жатой фильтровальное бумаги кружки нужного диаметра. Далее фильтры используют, как обычные. Следует только помнить, что они годятся только в тех слу- ча ях, когда требуется освободить жидкость от взвешенных частиц: собирать осадок с жатого фильтра затруднительно. Доктор химических наук П. Н. ФЕДОСЕЕВ КАК СДЕЛАТЬ ЖАТЫЙ ФИЛЬТР 89
БИБЛИОТЕКА КНИГА О ГЕНАХ И ГЕНИЯХ Книга «Как стать умным» * своего названия не оправдывает: рецептов в ней нет ни одного. Но от нарисованной ею картины исследований взгляд на мир становится шире и острей — а не есть ли это крохотное по/мнение, за которое всегда чувствуешь благодарность к прочитанной книге и к ее авторам? Это книга о мозге и о его потенциях. О таланте, проявляющемся то гигантской памятью, то способностью к скоростному счету, то музыкальной, живописной и любой иной одаренностью. О генетике таланта. О его тембре, эмоциональном строе. И о срывах разума. И о лечении этих срывов. И вообще о химии работы мозга и о химии воздействия на мозг. Откуда такой широкий спектр тем? Не решили ли авторы рассказать все, что знают о сегодняшних исследованиях мозга? Отчасти так оно и есть. Но главная тема — одаренности, талантливости и их происхождения, их проявления— проходит сквозь всю книгу. Может быть, здесь интересно вспомнить имя человека, в книге все-таки не названного, историками науки забытого, но одержимого изучением гения и таланта и много для этого изучения сделавшего. Я говорю о докторе Г. В. Се- галине, преподавателе Уральского университета. В двадцатых годах он основал в Свердловске журнал Г. Григорьев, Л. Мархасев. «Как стать умным». Л., «Детская литература», 1973 г. г тетя 1ММАШ # «Клинический архив гениальности и одаренности» (само издание в книге упомянуто). Этот единственный в мире журнал выходил на протяжении четырех лет, привлекая читателей и авторов из числа крупнейших психологов и психиато- ров. Сейчас выпуски журнала — библиографическая редкость. Сегалин исходил из идеи (и все работы, печатавшиеся в журнале, подтверждали ее), что высокая одаренность — результат встречи двух наследственных линий, одна из которых несет потенциальные способности, а другая — хотя бы незначительное отклонение от среднего душевного уровня. Нет, не в виде ненормальности, болезни психопатии — необходима лишь крохотная сдвинутость психических характеристик. И механизм одаренности каким-то неведомым образом запускается в ход с помощью этого сдвига. Огромное число фактов, десятки родословных и биографий подтверждали эту гипотезу, куда более тонкую, кстати, чем нашумевшие идеи Ломброзо. Имя Сегалина вспоминается при чтении не случайно, ибо не случайно соседствуют в книге рассказ о генетике одаренности и о психофармакологии. Соседство очень примечательное. Ведь психохимия сегодняшнего дня — это не только попытки вылечить больные рассудок и чувства, но и надежды сохранить, защитить, а то и стимулировать одаренность. Надежды пока остаются лишь надеждами, но перспективы, к которым они направлены, кружат голову. Сегодняшняя наука о вмешательстве в жизнь мозга балансирует на тончайшей границе, отделяющей благо от зла. Опасения перед последствиями такого вмешательства авторы излагают без скидок и умолчаний. Это обсуждение органично сливается со второй главной темой, которая принизывает книгу. Темой коренной, существенной, долгие века волнующей людей: хорош или плох человек по самой своей сути, чего ожидать от него с большей вероятностью — добра или зла? Авторы описывают обошедш <й печать всего мира эксперимент американского психолога С. Миль- грама. Мильграм просил испытуемых обучить некоего человека определенному набор/ слов. Если обучение шло плохо, то учитель 90
мог наказать ученика ударом электрического тока разной силы, вплоть до опасной для жизни. Испытуемые и обучающийся сидели в разных комнатах, и их связывал только телевизионный экран. Результаты экспериментов оказались поразительными. Шестьдесят три процента испытуемых нажали красную кнопку, вызывающую смертельно опасный удар тока. Люди видели, как на экране бьется в конвульсиях человек, и все-таки продолжали сознательно его мучить. Естественно, они и не подозревали, что перед ними искусно имитирует страдания профессиональный актер... Западные репортеры оценили этот эксперимент как мрачное доказательство того, что в человеке дремлет дикий зверь, которого легко вызвать к жизни. Наверное, не стоит подробно опровергать эту точку зрения. Известно, как может быть жертвенен, благороден и сострадателен человек. Он очень велик во всех своих потенциях — равно как высоких, так и низменных. И к книге о таланте это рассуждение имеет самое прямое отношение: ведь талант — самое высокое развитие потенций. Прекрасно писал когда-то Паскаль* «Опасно показывать человеку, как сильно он похож на животных, не напоминая ему об его величии. Еще опаснее показывать ему слишком часто его величие, не упоминая о его слабостях. Опаснее же всего скрывать от него и то и другое. Наоборот, весьма полезно раскрывать перед ним и то и другое». Трезвое и глубокое рассмотрение человека глазами сегодняшней науки делает книгу, о которой идет речь, полезным чтением. Особенно для тех, кто хочет получить сведения о себе с самых передовых линий познания мозга и психики — молекулярной биологии, генетики и психохимии. Приятно отметить что маленький очерк «Гены и гении», напечатанный когда-то в «Химии и жизни», превратился теперь в хорошую книгу. И. ГУБЕРМАН Авторы книги составили, основываясь на самых различных источниках, таблицу прогнозов о возможностях направленного действия на интеллект человека. Вот как выглядит эта таблица в несколько сокращенном виде: ПОТЕНЦИАЛЬНОЕ ОТКРЫТИЕ ГОД Биологические агенты, влияющие на темперамент Влияние на умственное развитие путем воздействия на мозг эмбриона или ребенка Значительное расширение области излечиваемых психических заболеваний Лекарства, повышающие умственное развитие Химический контроль над наследственными дефектами (модификация генов) Непосредственное взаимодействие между мозгом человека и ЭВМ Управление старением человека (продление жизни еще на 50 лет) Обучение путем прямой регистрации информации в мозге Эффективные лекарства для снижения утомляемости, повышения восприимчивости, улучшения памяти Устройство моделирования сложных мыслительных процессов. Синтезированное живое вещество Генетическое воздействие на физическое и психическое развитие кандидатов в космонавты, повышение их способностей в решении таких психологических задач, которые в настоящее время находятся за пределами человеческих возможностей Искусственный разум Управление наследственностью Управление памятью для восстановления воспоминаний Бессмертие мозга и памяти 1978 1984 1985 1985 1990 1990 1995 1997 2000 Рубеж XX—XXI вв. 2001 2000 2020 2050 2092 91
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ф СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ Конференция по неорганическим переписным соединениям <синтез и применение). Декабрь. Рига. Научный совет АН СССР по неорганической химии (Москва В-71, Ленинский пр., 31, т. 232-00-61). Совещание по методам исследования и определения содержания газов в металлах. Декабрь. Москва. Институт геохимии и аналитической химии АН СССР (Москва В-334, Воробьевское шоссе, 47а, т. 137-00-11, доб. 78). Симпозиум по азотфиксации. Декабрь. Москва. Институт биохимии АН СССР (Москва В-71, Ленинский пр., 33, Т. 234-52-83). 2-е совещание, по биогенным элементам и органическому веществу в водохранилищах. Декабрь. Бо рок. Институт биологии внутренних вод АН СССР (Борок Ярославской обл., т. 5-78). Намечавшаяся на октябрь конференция по коллоидной химии («Информация», № 8) перенесена на 1974 г. Срок и место проведения конференции будут сообщены позднее. # МЕЖДУНАРОДНАЯ ВСТРЕЧА Международный конгресс скандинавских стран по химической технологии. Январь. Дания. Копенгаген. 0 СООБЩЕНИЕ Президиум АН СССР утвердил описание медалей Академии наук для молодых ученых и для студентов высших учебных заведений. Обе медали имеют форму круга диаметром 50 мм. Изготовляются из цветного металла с последующим золочением (толщина слоя 5 микрон). На лицевой стороне — рельеф фасада здания кунсткамеры, где помещалась Академия наук в первые годы ее существования, и надпись «Академия наук СССР». На обратной стороне в центре — изображение руки, держащей лавровую ветвь; справа — надпись «За лучшую научную работу молодого ученого 19.. года» или «За лучшую студенческую научную работу 19.. года». Верхняя часть медали предназначена для гравировки инициалов и фамилии лауреата. • книги В ближайшее время выходят в издательствах «Наука»: Э. Э. Гельман, Е. Н. Бунэ. Определение углерода и водорода в органических соединениях. Систематизированный библиографический справочник. 50 к. Иследования по химии моря. 1 р. 80 к. В. Н. Кондратьев, Е. Е. Никитин. Кинетика и механизм газофазных реакций. 3 р. 70 к. Успехи коллоидной химии. 2 р. 70 К. «Ми р»: П. Джеффери. Химические методы анализа горных пород. 3 р. 71 к. Адреса магазинов «Книга — почтой», высылающих книги наложенным платежом, опубликованы частично в «Химии и жизни» A969, № 2) и полностью — в газете «Книжное обозрение» A971, № 7, 8, 9). Ф ВЫСТАВКИ Научные приборы и вычислительная техника. Устроитель — Министерство торговли Великобрита- 92 ■ нии. 18—27 октября. Москва, парк «Сокольники», павильон № 3. Оборудование фирм США для нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности. 28—31 октября. Москва, парк «Сокольники», павильон № 4. Чехословацкая керамика. 31 октября —11 ноября. Ленинград, выставочный комплекс на Васильевском острове, павильон № 1. 1-я бразильская торгово-промышленная выставка. 20—29 ноября. Москва. Выставочный зал Управления международных и иностранных выставок в СССР (Сокольнический вал, 1а). Машины и оборудование для переработки пластмасс. Устроитель — внешнеторговое предприятие «Тех- ноимпекс», Венгрия. 21—30 ноября. Таллин, Певческая эстрада. • ВДНХ СССР В павильоне «Химическая промышленность» в ноябре и декабре будут открыты тематические выставки: Прогрессивные методы разработки проектов предприятий химической промышленности; Средства предупреждения аварийных ситуаций на химических, нефтехимических и целлюлозно-бумажных производствах; Автоматизированные системы управления предприятиями химической промышленности;
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ Современная тара и оборудование для упаковки химической продукции; Опыт работы по организации социалистического соревнования на предприятиях Министерства нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности; Термоэластопласты и их применение в народном хозяйстве. Б том же павильоне в ноябре будут проведены: конференция по криогенной технике; совещание «Проблемы и пути повышения качества восстановленных шин»; встреча «Физико-химия сегнетоэле- ктриков и родственных материалов»; школы «Нефтегазоперерабатываю- щая и нефтехимическая промышленность — сельскому хозяйству», «Обмен опытом работы по повышению культуры производства и внедрению промышленной эстетики», «Опыт разработки и внедрения нового оборудования для производства шин и резинотехнических изделий». # НАЗНАЧЕНИЯ Доктор химических наук Н. С. БЯ- ЗАНКИН утвержден заместителем директора Иркутского института органической химии СО АН СССР. Доктор медицинских наук Г. Д. ЗА- СУХИНА утверждена заместителем директора Института общей генетики АН СССР. Избраны директорами научных учреждений Академии наук Грузинской ССР: академик АН Грузинской ССР С. В. ДУРМИШИДЗЕ (Институт биохимии растений); кандидат технических наук А. Ш. АВАЛИ АНИ (Институт неорганической химии и электрохимии); кандидат фармацевтических наук Э. П. КЕМЕРТЕЛИДЗЕ (Институт фармакохимии). • НАУЧНЫЕ СОВЕТЫ В связи с созданием при Государственном комитете Совета Министров СССР по науке и технике Междуведомственного научно-технического совета по комплексным проблемам охраны окружающей природной среды и рациональному использованию природных ресурсов в ведение Президиума Академии наук СССР передан Научный совет по проблеме «Изучение окружающей человека среды и рациональное использование ресурсов биосферы». УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ, с января 1974 года «Химия и жизнь» будет выглядеть по-новому: журнал станет многоцветным; его формат уменьшится, а число страниц возрастет до 128 (летом—до 112); в каждом номере журнала будет больше статей и заметок — в среднем на полтора печатных листа; это значит, что за год читатели получат фактически два дополнительных номера нынешнего объема. Подписная цена журнала на 1974 год останется прежней. Розничная продажа будет по-прежнему весьма ограничена. 93 if
КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КАК СКЛЕИТЬ ОРГСТЕКЛО Как создать целый кусок оргстекла из обрезков! Чем их можно склеить! Е. С. Королев, Ярославль Куски полиметилметакрилата (оргстекла) относительно больших размеров после соответствующей механической обработки и подгонки краев можно склеить с помощью растворителей — ацетонз, бензола, толуола, хлорбензоле!. А с мелкими кусками можно поступить по-другому. Дело в то*, что в отличие от других полимеров полиметилметакрилат легко деполимеризуется. Иными словами, из него просто получить исходный мономер — метилметакри- лат. Мономер можно залить в форму и снова заполимеризовать и так получить монолит. Вот схема работы. Отходы оргстекла следует измельчить, удобнее всего с помощью набора дисковых фрез. Полученный порошок смешивают с песком или мелом, затем насыпают в колб/, к которой присоединен прямой холодильник, а к нему, в свою очередь, другая колба-приемник. В общем, собирают установку для перегонки. Колбу с порошком нагревают; при температуре 280— 350° С оргстекло начинает постепенно деполимеризоваться и идет медленная отгонка мономера. Следует помнить, что на свету и в тепле мономер довольно быстро полимеризуется снова; чтобы этого не происходило, в мономер добавляют немного серы или еэ соединений. Из двух листов силикатного стекла, предварительно тщательно вымытых и высушенных, делают форму, для чего между стеклами по краям прокладывают полоски резиновой трубки, промазанные резиновым липким клеем. В готовый мономер добавляют 0,1% перекиси бензоила (катализатоо полимеризации) и смесь вливают в пространство между стеклянными листами. Через некоторое время листы разнимают—и монолит готов. ИЗ ЧЕГО СДЕЛАНА ТИГРОВАЯ МАЗЬ! Хотелось бы знать, из чего сделана тигровая мазь и какое отношение она имеет к тиграм! А. Ф. Киселев, Тюмень Тигровая мазь — одно из средств, применяемых для успокоения невралгических болей. Своим названием она скорее всего обязана тому, что близка по состасу и действию к препарату, который выпускали в Китае и на упаковке которого была изображена голова тигра — символ силы мази, которая якобы могла утихомирить любую, даже самую невыносимую, боль. В Центральной опытно-показательной ■ аптеке Мосгораптеко- управления нам сообщили состав мази. В нее входит (в весовых частях): гвоздичное масло @,2), эвкалиптовое масло B,0), камфара B,0), ментол C,6), парафин F,1) и вазелин F,1). Сравнима ли сила этого лекарства с силой такого зверя, кап тигр, сказать трудно. Сомнений нет лишь в том, что тигровая мазь, как и другие подобные ей препараты, действительно хорошо успокаивает боль. КАК СДЕЛАТЬ ФОТОГРАФИЮ НА ТКАНИ Я бы хотел зиать, как делаете^ фотография на ткани. Н. В. Герасименко, Рязань -*■ j Лучше всего фотография получается на легких тканях — шелке, шифоне и батисте. Ткань, даже если она новая, следует сначала обязательно постирать в горячей воде с мылом. Потом ее хорошо прополаскивают, после чего сушат. Далее следует нанесением светочувствительного слоя на ткань. (Так как светочувствительность состава очень низка, работать с ним можно при слабо** дневном или искусственном освещении.) Для этого участок ткани, на который собираются нанести изображение, помещают в стеклянную или фаянсовую посуду со светочувствительным раствором. Готовят его сначала в двух стаканах: в один наливают 50 мл горячей F0° С) воды и растворяют в ней 3,5 г щавелевой кислоты, в другой — тоже 50 мл горячей воды, но растворяют в ней 5 г железоаммиачных квасцов. Затем один раствор приливают к другому. Когда смесь остынет, в нее вливают еще 20—25 мл 15%-ного раствора нашатырного спирта, все время помешивая содержимое стакана. После того, как ткань хорошо пропитается светочувствительным раствором, ее слегка отжимают и вешают сушиться (температура комнатная). Чтобы ткань во время сушки не скручивалась, к нижнему ее концу прикрепляют кнопками деревянный брусок. Высохшую ткань проглаживают горячим утюгом. Затем на нее накладывают негатив будущего изображения — эмульсионным слоем к ткани. После этого следует экспонирование сильным источником света, время экспозиции подбирают опытным путем. Экспонированный участок ткани натягивают на раму и быстро опускают на 3—4 секунды в проявитель (в состав проявителя входят: 3 г азотнокислого аммония, 1 г азотнокислого серебра, 100 мл воды). В это время изображение становится черно-белым. Затем ткань отжимают, после чего переносят в посуду, куда налит 94
КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ 0,1%-ный раствор соляной кислоты, в этом растворе ткань прополаскивают в течение одной минуты. Далее ткань отмывают от соляной кислоты, прополаскивая ее в воде, а затем опускают в фиксаж A%-ный раствор гипосульфита) на 2—3 минуты. После окончательной промывки и просушки при комнатной температуре сухую фотографию можно прогладить горячим утюгом — фотография становится более прочной и приобретает красивый бархатисто-черный цвет. Описанный способ получения изображения — довольно редкий. Здесь светочувствительное вещество не галоид серебра, как в обычной фотографии, а соли железа. В избытке щавелевой кислоты железоаммонийные квасцы образуют комплекс, который под действием света восстанавливается в соль двухвалентного железа. В зависимости от степени освещения, на разных участках ткани образуется различное количество Fe2+; больше всего их там, куда попало больше всего света. Когда ткань опускают в раствор азотнокислого серебра, скрытое изображение, нарисованное ионами железа, становится видимым, потому что двухвалентное железо восстанавливает ионы серебра до металла. \. ЧЕРНУШКИНУ, Ташкентская обл.: Нитрид меди получают при реакции меди с аммиаком (температура— 250—280° С). Б. М. БУТАЕВУ, гор> Орджоникидзе: Раствор пирогаллола очень сильно поглотает кислород, поэтому нельзя заготавливать реактив впцок — перед каждым анализом следует готовить свежий раствор. С. Я. ЩУКИНУ, Витебск: Чтобы очистить ацетон от канифоли, смесь надо перегнать. Л. ЯКОВЛЕВОЙ, гор. У чалы Башкирской АССР: Государственные стандарты на товары и методы их исследования высылает наложенным платежом московский магазин «Стандарты»; а<)рес магазина — Москва, ул. Донская, 8. Т. С. КРА- СОТКИНОЙ, гор. Невель: У нас в стране выпускают линолеум двух марок — А и Б; полы в помещениях, где люди находятся длительное время, покрывают линолеумом марки А, из него не выделяются вредные вещества. ВЛАДИМИРУ К., Мичуринск: Наиболее доступный способ восстановить выцветшую фотографию — переснять ее, затем отретушировать, после чего снова переснять; такие работы выполняют фотоателье. A. А. ГАДАЛ ИНУ, Саратов: Энтобактерин-3 торговые организации Москвы по почте не высылают; купить препарат можно только в местных магазинах «Природа» и «Растениеводство». М. МИФТАКОВУ, Башкирская АССР: Известны случаи, когда домашние животные в поисках пищи, содержащей кальций, отравлялись, наевшись суперфосфата; поэтому удобрения следует хранить так. чтобы животные не имели к ним доступа. М. К. ГЕРАСИМОВОЙ, гор. Солнцево Московской обл.: Обувь из искусственной и натуральной кожи можно покрасить препаратом «Нитрокрасин» в аэрозольной упаковке; продается он в магазинах бытовой химии. B. Н. И-ВУ из Пицунды, интересующемуся, где можно купить двуокись кремния: Двуокись кремния — это песок; его можно найти на ближайшем пляже. 95
СКОЛЬКО ЗАЙЦЕВ ДОЛЖНА СЪЕСТЬ ЧЕРЕПАХА? Черепахе, по неизвестной причине, повезло больше других представителей животного царства: мало найдется народов на Земле, у которых черепаха не служила бы символом чего-то. У европейцев черепаха — олицетворение медлительности, неповоротливости. А у народов Дальнего Востока — японцев, китайцев, вьетнамцев—слово «черепаха» служит едва ли не самым сильным ругательством, потому что верхняя крышка ее панциря состоит из тринадцати щитков, а число 13 приносит несчастье и на Дальнем Востоке... Такая логика, хотя и страдает некими изъянами, все же понятна. А вот почему тибетцы именно изображением черепахи обозначают руды различных металлов, понять труднее. Тибет — не единственное место, где черепаха введена в язык химических символов. У индейцев майя и аитеков, например, значок «черепаха» кроме обычного смысла имел и тайный, он означал серебро. А золоту соответствовал знак «солнце». Это те два знака, которые и составляют майя-ацтекскую таблицу Менделеева; других металлов жители доко- лумбовой Мексики не знали. Не осталась без внимания черепаха и в Кении, местный народ кикуйе обозначает этим символом медь (может быть, потому, что существуют сухопутные черепахи, панцири которых отливают желтизной). И проходя испытание на звание кузнеца, кикуйе должен знать ответ на вопрос: «Сколько зайцев должна съесть черепаха, чтобы превратиться во льва?» Заяц — это олово, а лев, как, вероятно, многие догадываются,— бронза, из которой кикуйе делают наконечники для копий. Почему местные жители выбрали именно такие символы? Интересно, что у кикуйе есть поговорка: «Если бы черепаха умела бегать так быстро, как заяц, не было бы зверя страшнее»; может, и здесь есть какой-то тайный смысл? У народов западного побережья Африки наиболее почитаем бог грома Огун. Его иногда изображают в виде железного топора или молота. Когда молния поражала человека или расщепляла дерево, люди считали, что это Огун метнул с неба молот или топор. Письменности у народов Западной Африки не было, но когда жрецы условными значками записывали события, которые хотели скрыть от непосвященных, то железо изображали ломаной линией — молнией. Не обошлись без черепахи и здесь — она символизировала золото. Ведь гласит поговорка западноафриканского племени бауле: «Железо убивает мгновенно, а золото не спеша». А что может быть неспешнее черепахи? Зато у монголов черепаха не имела отношения отдельно к металлам или, скажем, к неметаллам. В этих краях она соединяла в себе все, что есть на Земле. Потому что у древних монголов черепаха символизировала весь мир, а также неуяззимость, спокойствие, долголетие. До сих пор на месте древней столицы Монголии Каракорума стоят полузасыпанные песком огромные каменные черепахи. Золото, серебро, медь, да и в придачу весь мир, — вероятно, ассоциироваться все эти важные вещи могли только с таким солидным, значительным, столь знающим себе цену и не болтливым животным, как черепаха, хотя она и не ела зайцев. К. САМОПАНЩИКОВ Художественный редактор В. С. Любаров. Номер оформили художники С. В. Самойлова, Ю. А. Ващенко Технический редактор Э. И. Михлин. Корректоры Г. Н. Нелидова, Е. И. Сорокина. Т14245. Сдано в набор 12/VIII 1973 г. Подписано к печати 17/IX 1973 г. Буб. л. 3 + вкл. Усл. печ. л. 10,08. Уч.-изд. л. 11,2. Бумага 84X108'/i6. Тираж 175 000 экз. Цена 30 коп. Заказ 378. Адрес редакции: 117333, Москва В-333, Ленинский проспект, 61. Телефоны: 135-52-29, 135-90-20, 135-63-91. Московская типография JVft 13 Союзполиграфлрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 107005, Москва, Б-5, Денисовский пер., 30.
НАЗАД К ЛАТЫНИ Всего 250 лет назад ученые Европы обязаны были писать свои труды по-латыни. И лекции читать — тоже по-латыни. Первая лекция, прочитанная ло-немецки философом К. Вольфом, вызвала бурю негодования у его коллег. Но постепенно «сфера деятельности» латыни сужалась, и в наши* дни ею пользуются в основном медики и фармацевты. В то же время становится все очевиднее необходимость создания (или воссоздания) единого языка науки. Разноязычие затрудняет общение, удлиняет путь научной информации. За создание всемирного языка науки ратовал еще Герберт Уэллс в 1936 году. Он считал, что таким языком должен стать его родной язык — английский, поскольку он распространеннее немецкого, проще русского и эластичнее (как выражался Уэллс), нежели французский. В те Издательство «Наука» Цена 30 коп. Индекс 71050 же годы предлагалось ввести в качестве универсального языка науки и техники эсперанто. Однако дальше рассуждений дело не пошло. Международный конгресс латинистов, собравшийся в 1970 году в Бухаресте, выдвинул лозунг: «Назад к латыни — влеред к латыни». По мнению участников конгресса, этот язык — достаточно простой и звучный — подходит для ученых всех специальностей, а особенно для химиков, биологов, математиков. Еще одно безусловное достоинство латыни — то, что ловсеместно существуют учебники и методики обучения этому языку. И вообще «Quidquid agis, prudenter agas et resipice finem» звучит очень здорово. (Перевод: «Что бы ты ни делал, делай разумно и не упускай из виду цели».)