Текст
                    щ
хж
1
Химия
и жизнь
XXI век
1999
)>


**,.-• H. J" ' X '
щ Химия и жизнь — XXI век Ежемесячный научно-популярный журнал Чем дольше я живу, тем больше склоняюсь к мысли о том, что в солнечной системе Земля играет роль сумасшедшего дома. Джордж Бернард Шоу 4*-~*: ~*i л2£с НА ОБЛОЖКЕ — рисунок А. Кукушкина к статье «Три беседы в Карповке» НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ - Белое море (фото А.Б.Меркова). Какие роскошные медузы бороздят его просторы! А вот о том, кто живет в них, — читайте в статье «Живущие в медузах» >'Л\* г« "%>*<!
СОВЕТ УЧРЕДИТЕЛЕЙ: Компания «РОСПРОМ» М.Ю.Додонов Московский комитет образования А.Л.Семенов, В.А.Носкин Институт новых технологий образования Е.И.Булин-Соколова Компания «Химия и жизнь» Л.Н.Стрельникова Зарегистрирован в Комитете РФ по печати 17 мая 1996 г., рег.№ 014823 Издатель: Компания «Химия и жизнь» Генеральный директор В.И.Егудин НОМЕР ПОДГОТОВИЛИ: Главный редактор Л.Н.Стрельникова Главный художник А.В.Астрин Ответственный секретарь Н.Д.Соколов Зав. редакцией Е.А.Горина Редакторы и обозреватели: Б.А.Альтшулер, В.С.Артамонова, Л.А.Ашкинази, Л.И.Верховский, В.Е.Жвирблис, Ю.И.Зварич, Е.В.Клещенко, С.М.Комаров, М.Б.Литвинов, С. А. Петухов, О.В.Рындина, В.К.Черникова Производство Т.М.Макарова Служба информации В. В. Благути на Подписано в печать 24.12.98 Отпечатано в типографии «Финтрекс» Адрес редакции 107005 Москва, Лефортовский пер., 8. Телефон для справок: 267-54-18 e-mail: chelife@glas.apc.org (адрес предоставлен ИКС «ГласСеть») Наша страничка в Интернет' www. aha.ru/~hj При перепечатке материалов ссылка на «Химию и жизнь — XXI век- обязательна. Подписные индексы: в каталоге «Роспечать» — 72231 и 72232 в каталоге ФСПС - 88763 и 88764 © Компания «Химия и жизнь» Химия и жизнь — XXI век Если боеприпасы уничтожать с умом, то из них можно извлечь даже алмазы, правда, очень маленькие. Наш человек — доктор исторических наук Игорь Можейко — более известен читателям как писатель-фантаст Кир Булычев. НАШ ЧЕЛОВЕК Кир Булычев ПРИМАЗАВШИЙСЯ 4 Свен Томас Пуркинэ ИСТОРИЧЕСКИЕ ЗАМЕТКИ 10 С.М.Комаров ТРИ БЕСЕДЫ В КАРПОВКЕ 14 Ю.А.Ровенский КАК КЛЕТКИ ПЕРЕШАГИВАЮТ ПРОПАСТИ 20 Л. И. Верховскии ПРООБРАЗ КРАСОТЫ МИРА 22 Ю.Данилов В ПОИСКАХ ГАРМОНИИ МИРА 27 В.Б.Прозоровский ОЗЕРО ОЗЕРУ РОЗНЬ! 33 С.Белорусцева ЖИВУЩИЕ В МЕДУЗАХ 36
У 50 Что делают клетки на краю пропасти? Здоровые эпителиальные клетки пропасть перешагивают, а раковые не рискуют. Наша кожа требует интенсивного ухода примерно с 30 лет, поскольку с этого момента кривая ее состояния неудержимо стремится вниз. QQ Наш грант получили 12 школьников и студентов, приславших заявки на конкурс. Поздравляем! 12 НОВОСТИ НАУКИ Нобелевские премии 1998 года. 22 РАЗМЫШЛЕНИЯ Рассказ о геометрии вообще и проективной геометрии в частности. зз ГЕХНОЛОГИЯ И ПРИРОДА Размышления о том, почему оценки состояния окружающей среды, основанные на определении ПДК, сегодня во многом устарели. БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА В.И.Максимов, В.Е.Родоман В ПОИСКАХ СРЕДСТВА ОТ РАКА... 38 42 ЗДОРОВЬЕ О.Рындина НОВОЕ ЛЕЧЕНИЕ СТАРОЙ БОЛЕЗНИ . БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА Е.Клещенко ИММУНОЛОГИЯ БЕСПЛОДИЯ 44 В.Артамонова ЧТОБЫ ЛАНИТ НЕ ВЯЛИ РОЗЫ 50 Жорес Медведев ЛЫСЕНКО И СТАЛИН 60 НАШ ГРАНТ! 68 НОВОСТИ НАУКИ 12 ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ 66 РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ 30 ПРАКТИКА 67 КОНСУЛЬТАЦИИ 48 ПИШУТ, ЧТО... 70 ШКОЛЬНЫЙ КЛУБ 56 КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ 70 ИНФОРМАЦИЯ 29,32,64 ПЕРЕПИСКА 72 42,44 ЗДОРОВЬЕ О новом в лечении простатита и в иммунологии бесплодия. 48 КОНСУЛЬТАЦИИ Советы, как выбрать стиральную машину. 60 СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ На полях против заявлния Лысенко, что «любая наука классовая», Сталин написал: «Ха-ха!М»
Игорь Можейко, доктор исторических наук, защитил диссертацию на тему «Буддизм и политика» и написал много научных и научно-популярных книг по истории Востока, которые были благосклонно приняты специалистами. Кир Булычев, писатель-фантаст, сочинил множество рассказов и повестей, а также сценариев для фильмов, которыми не одно поколение нашего народа зачитывается и засматривается. Обе столь достойные личности сливаются в единый персонаж, замечательно подходящий для рубрики «Наш человек». И это потому, что из 30 томов сочинений Игоря Всеволодовича, выпущенных издательством «Хронос» в рамках 50-томного собрания сочинений Булычева - Можейко, есть немало такого, что написано специально для «Химии и жизни». На это ушло больше четверти века сотрудничества, густо насыщенного взаимной любовью и приязнью. -•V *г.? ш ' -3 »*й& ,-**£ Кир Булычев авшиися Журнал «Химия и жизнь-XXI век» не только завел обычай публиковать панегирики своим авторам и друзьям, но и находит желающих такие панегирики создавать. Когда мне сообщили, что я дожил до панегирика, я, конечно, возликовал, но потом понял, что никому не доверю восхвалять себя, так как никому это не сделать так сладко и убедительно, как сумею я сам. Редакция коллективно вздохнула и приняла мои условия. Тогда я сел за машинку, посидел, вернулся к другим делам, вновь подошел к машинке... Катастрофа! Оказалось, что я не химик, но совсем об этом забыл. Я писал для журнала фантастические рассказы, но, несмотря на просьбы редакции, ничего научного в мою фантастику не проникало. Что делать? Отказаться и остаться без панегирика? Но я же пожилой человек, в прошлом веке таких почитали глубокими старцами, пора иметь панегирик... А что, если я славен не тем, что химик, а тем, что прожил всю жизнь в окружении химиков и умудрился остаться незапятнанным? А что, если обозреть собственную жизнь, как жизнь возле химии и 4
Моя мама — слушательница Академии им. К.Е.Ворошилова возле химиков? И даже подкрепить этот тезис фотографиями? Я попробую, а вы судите, обыкновенный я человек, или мне на самом деле удалось основательно примазаться к химии. Начнем с того периода, когда меня не было. Моя мама из беспризорных, работница фабрики Хаммера, пошла в автодорожный институт, а оттуда по комсомольскому набору попала в Военно-химическую академию имени Ворошилова в Ленинграде. Мою маму звали Мария Михайловна Булычева, и она получила грамоту «за строевую подготовку и хорошее прохождение торжественным маршем 9.2.34 в честь XVII Партсъезда». По утверждению мамы, всех профессоров и начальников академии вскоре расстреляли. Но, завершив обучение в женской роте академии и став военин- женером 3-го ранга, мама была распределена комендантом Шлис- сельбургской крепости. Не больше и не меньше! Правда, в то время в крепости не было заключенных, а находился склад боеприпасов, что имело отношение к маминой специальности. Комендантствовала мама два месяца, после чего ее живот стал выдаваться вперед и она ушла в декрет, чтобы родить меня. Но первый контакт с химией, считайте, состоялся. Через несколько лет, которые мама работала в ВИЭМе (Всесоюзном институте экспериментальной Яков Бокиник — мой отчим медицины), она рассталась с папой — юристом Можейко, потому что настоящего химика не может удовлетворить какой-то юрист, и вышла замуж за дядю Яшу — Якова Исааковича Бокиника, доктора химических наук, который, если я не ошибаюсь, в те годы выковывал в ВИЭМе наш советский стрептоцид. Затем он ушел в Институт физической химии им. Карпова, где они работали вдвоем с его лучшим другом дядей Валей Каргиным, о котором я и не подозревал, что он станет академиком. Тогда еще у дяди Вали детей не было и он играл в кубики со мной, что совершенно естественно для будущих академиков. Видно, он чувствовал, что через много лет мне придется писать автопанегирик. Началась война. Мой отчим ушел в ополчение. Он прошел всю войну Дядя Валя Каргин, который не был тогда академиком и играл со мной в кубики Моя племянница Юля ушла в физики и погиб 4 мая 1945 года в Курляндии, будучи начальником химической службы армии. Перед войной у мамы родилась дочь — моя младшая сестра Наташа. В войну мы бедствовали, а когда попали в эвакуацию в Чистополь, то мама, как имевшая высшее военное образование, была назначена начальником десантной школы. Но это — особый рассказ. Когда же возвратились из эвакуации в Москву, а было это в середине сорок второго года, нам помогал дядя Валя. Он приходил к нам вечерами из института, и я помню картинку: горит коптилка, еще немного света падает в комнату через приоткрытую дверцу буржуйки. Дядя Валя раздевается, он садится на стул посреди комнаты. И откуда-то из темного угла выходит мышь. Она садится и ждет, когда
Моя сестра Наташа сначала пошла спортивным путем (она оглянулась на нас через плечо) На детской химической школе в Вильнюсе полоса, позволившая вкусить общества крупнейших ученых современности. Дело в том, что, будучи по образованию переводчиком, я несколько раз подрабатывал (уже в аспирантуре) синхронистом на Па- гуошских мирных конференциях ученых. Двумя небольшими историями из тех времен я и закончу рассказ почти что о себе. В конце шестидесятых великие наши ученые ездили за рубежи, но был среди них не ездивший изгой — Петр Леонидович Капица. Не пускали его — и все тут. Не нравился он кому-то. Наконец осенью 1968 года его выпустили на Пагуошскую конференцию в Роннебю, в Швеции. Разумеется, там были куда более важные советские фигуры, начиная с академика Миллионщикова и кончая членами ЦК. Так что Капица, подобно Владимиру Александровичу Энгельгардту, оставался во вторых дядя Валя даст ей крошек. Как это существо угадывало академика по шагам — ума не приложу. Я в химики не пошел, а вот моя сестренка Наташа им стала. Закончила Химико-технологический, потом стала кандидатом, очень тяжело болела, но сражалась с болезнью как никто: каталась на горных лыжах, играла в теннис, работала до последнего дня — у нее была лаборатория в Черноголовке. Вырастила дочку — дочка стала физиком. Муж Наташи — Володя Грибов, альпинист, тоже известный химик, доктор наук и так далее. Да что я все о семье да о семье... Хотя не могу не упомянуть, что после института два года проработал завхозом на строительстве Химико-технологического института в Рангуне. А вы говорите... Разумеется, милейших и умнейших химиков я встретил позже, уже придя в «Химию и жизнь», но была у меня и до этого факультативная «Второстепенные» академики Капица и Энгельгардт в Швеции в 1968 году
НАШ ЧЕЛОВЕК рядах. Впрочем, он в первые ряды и не лез, хотя крупные чины КГБ, надзиравшие над нашим коллективом, все время ждали от Капицы подвоха. Помню, какой шорох пошел среди них, когда Капица на каком-то заседании вдруг встал и обратился к американскому коллеге, говорившему о войне во Вьетнаме: — Вы непрактичные люди. Сжигая напалмом вьетнамские леса, вы делаете именно то, чем занимаются горные племена в подсечном земледелии, чтобы увеличить урожайность. — Играет им на руку! — грозно шептали чекисты. Потом, после конференции, все прилетели в Стокгольм. Академическое и политическое начальство спустилось по трапу, ибо среди него прошел слух, что сейчас приедет сам посол СССР и вывезет кого надо прямо в гостиницу. Нас, обслугу, заперли в самолете, а второстепенные ученые мерзли в сторонке. И вдруг на поле ворвался кортеж роскошных машин. На первой развевался королевский штандарт. Наши чины, горделиво переглядываясь, двинулись к машинам. И дальше был конфуз. От машин к самолету подошли три или четыре джентльмена, и главный спросил: — Можем ли мы видеть профессора Петра Капицу? Его величество король Швеции прислал за ним машину, чтобы отвезти его в королевскую резиденцию. Очень была обидная ситуация... Ведь Петра Леонидовича уже успели затолкать в задний ряд. Вторая маленькая история тоже произошла на Пагуошской конференции, но позже, в Сочи, куда некоторые ученые привезли жен. Иностранные академические дамы решили отправиться на озеро Рицу. А среди академических дам западного мира, надо сказать, многие знали русский язык, кто по причине одесского происхождения, а кто из интеллигентности. К последним принадлежала жена французского премьера Жюля Мока, который тоже участвовал в том движении. И вот идут дамы по берегу озера, любуются красотами, а навстречу им неверной походкой следует известный советский поэт. При виде него госпожа Мок говорит: — Ах, я же преподаю в Сорбонне русскую литературу и знаю, что это поэт... И среди дам начинается брожение. И они начинают просить переводчицу представить их поэту. Поэт не очень просек ситуацию. Видно, был в похмельном настроении и с какими-то иностранными туристками беседовать не желал. Поэтому он твердо заявил переводчице: «...ал я этих куриц!» Наступила пауза. Происходило крушение морального авторитета. И в полной тишине миниатюрная госпожа Рабинович, жена президента американской Академии наук, родом из России, махонькая старушка, решительно подошла к поэту, поднялась на цыпочки и надавал ему пощечин, чисто выговаривая по-русски: «Джентльмены... так... не поступают!» После чего удовлетворенная группа жен проследовала к автобусу. Вот и все. Я продолжаю существовать в мире химиков, печататься в «ХиЖ», даже ездить иногда на детские хим- слеты. И следую наставлениям первой женщины-космонавта. Когда я работал в Бирме корреспондентом, делегация космонавтов приехала в Рангун, и я с ними общался. На прощание я получил портрет космонавта Терешковой с доброй надписью: «Игорю Можейко с добрыми пожеланиями в жизни, желаю, чтобы супруга заставила сбрить «чудную» бороду. Человек оставляет о себе память делами, а не личностью». Личность я, правда, так и не исправил. Искренне ваш, примазавшийся &1Л» "З^ЛЬШСб
Уважаемая редакция! Прошу разрешения включиться в дискуссию о хронологии, так как полагаю, что она не ограничивается рамками, в которые ее пытаются втиснуть, а несет в себе мировоззренческий элемент. Надеюсь, что редакция не будет ограничивать форму и направленность моего выступления и мне будет разрешено обратиться с открытым письмом к одному из участников дискуссии — а именно к археологу. И не обессудьте меня, коли некоторые мои выпады против этого археолога покажутся резкими. И.Можейко, доктор исторических наук Уважаемый гражданин Черносвитов! Я ознакомился с двумя вашими статьями и отповедью, которую вы получили от создателей «новой хронологии». Меня искренне огорчили ваши выступления и ваша позиция. Вы мне напомнили оппонентов товарища Сталина во время дискуссии по вопросам языкознания. Их выступления начинались с коленопреклоненных извинений и продолжались в увещевательном духе, оставась в пределах корректной аргументации Меня искренне возмутили ваши попытки спорить с позиций здравого смысла. Словно вы не понимаете, что имеете дело с феноменом мистическим и потому взирающим на ваши потуги свысока. Разрешите рассказать немного о том периоде истории, когда вас, может быть, еще не было на свете. В годы расцвета журнала < Знание — сила» замечательный писатель и редактор Роман Подольный создал там две организации. Первая называлась «Академией веселых наук», и в ней печатали известия, сомнительные с точки зрения здравого смысла. Например, помню статью о том, что жирафа быть не может, потому что у этого животного слишком длинная шея. Если бы, утверждалось, он существовал, то шея у него обломилась бы и голова покатилась на землю. В общем, статья была трогательная. На нее пришло много откликов. Люди возмущались, например, поведением журнала «Огонек», который вводит людей в заблуждение, помещая фотографии жирафов, и даже лживой позицией одного немецкого и, возможно, фашистского зоолога Брэма. Понимаете? Сила печатного слова была катастрофически велика!.. Кстати, я там тоже поместил свое письмо. Оно называлось «Братья в опасности». Я прослеживал историческую судьбу грецких орехов и доказывал, что некогда они развивались параллельно с человечеством, ползали по веткам и вили гнезда. Но затем им удалось построить такую крепкую семью, что стимул ползать пропал. Они с детства залезают с будущей супругой под одну оболочку и — в форме мозгов — сосуществуют, пока не упадут на землю То есть в том письме я описал трагическую судьбу наших братьев по разуму, которых поедаем мы, людоеды, употребляя их, в том числе, в печенье и торты. В ответ на эту заметку я получил несколько десятков писем, даже коллективных В них люди давали обещание больше не есть грец-
НАШ ЧЕЛОВЕК ких орехов. В том числе такое обещание дала одна пограничная застава, целиком. Обратите внимание, гражданин Черносвитов, что в этих статьях испытывалась доверчивость сограждан, но сфера ирреального не затрагивалась. Такого же рода пример я могу привести с заметкой, которую Лев Минц поместил в апрельском (!) номере журнала «Вокруг света» много лет назад. Звучала они примерно так: «В индийском княжестве Аллахабад есть древний обычай. Ночью, через каждый час, под окном магараджи стреляет пушка и герольд возвещает: «Тише, правитель почивает!» Минц собрал удивительную коллекцию: заметка была всерьез перепечатана более чем в двадцати журналах и газетах. Пойдем дальше. Вторым начинанием Романа Подольного была «Комиссия по контактам». Это было сборище из дюжины ученых разных специальностей, которые более или менее регулярно сходились в журнале и выслушивали авторов самых сумасшедших идей и обладателей самых удивительных способностей. Я помню, например, некую даму, которая, как утверждали, могла двигать предметы силой духа. Помню и математика Постникова со товарищи, которые доказывали, что история человечества была иной, чем нам представляется, так как раньше неправильно вычисляли время солнечных затмений. Приходили к нам и экстрасенсы (тогда они именовались телепатами), и даже авторы идеи о том, что Земля довольно быстро пухнет и скоро лопнет. Я должен признаться, что ни один из наших «клиентов» нас не убедил, и их чудесные способности не проявились, потому что у нас... ну ясно, была «плохая аура». Обратите внимание: уже тогда, больше двадцати лет назад, идеи о хронологических переменах существовали, хотя за пределами узкого кружка сторонников никто их не разделял. И вот случился инцидент, который был для меня знаком общественных перемен, а для нашей «Комиссии по контактам» — звонком к ее кончине. На экраны вышел фильм Денникена «Воспоминание о будущем». В то время зто был бестселлер номер один — наравне с фильмом «Зачем я это сделала?» о жертве неофициального аборта. Я смотрел тот фильм и понимал: в сфере именно моих знаний и именно моей специальности я вижу, как врет автор фильма и почему он врет. Но вот он выходит за пределы моих знаний, и тут я начинаю сомневаться: а черт его знает, вдруг в этом что-то есть? Тогда мы сговорились с другими членами нашей комиссии, и вот несколько человек пришли на просмотр вместе, с записными книжками. Каждый отмечал вранье в пределах своих знаний. Мы выбрали несколько наиболее ярких нелепостей и написали статью в журнал «Знание — сила». На статью пришло много, кажется, около шестисот писем. Вы думаете, среди них было хоть одно, в котором говорилось бы: «Молодцы, ребята, не зря потрудились!»? Увы! Авторы писем требовали принять меры: лишить нас научных званий и степеней, арестовать, отрезать поганые руки, выколоть паршивые глаза и так далее... И вот это единство корреспондентов показало, что особенно хорошо видно сейчас, с высоты прошедших лет: движение нашего мира к ирреальному несомненно и неостановимо! Поехали дальше. По мере приближения к коммунизму в людях оставалось все меньше веры в счастливое будущее. Мораль строителей коммунизма, несмотря на все надежды агитпропа, не смогла заменить религию. Религия была в загоне, церковь — сервильна. Вспомните, как в 70-е годы зажглась вера в летающие тарелочки! Это же была квазирелигия! Это был образ божества, которое наблюдает за нами сверху, как и положено божеству, и которое, в случае, если мы будем уж очень гадко себя вести, спустится с небес, погрозит нам всемогущим зеленым пальчиком и скажет: «А ну прекратить кидаться атомными бомбами!» И вот, представьте себе, в разгар крушения коммунистической идеологии мы приходим и нашими грязными учеными лапами начинаем отнимать святое — конфетку, покровителя! Мы были не правы. Нас раздолбали за дело. А вскоре и комиссию нашу как-то свернули — времена уже были не те. Вы понимаете, к чему я веду, гражданин Черносвитов? Вы не правы, потому что вы стараетесь пойти по неверному пути ваших порочных предшественников из «Комиссии по контактам». Вы начинаете рассказывать академику Фоменко (специалисту в области, крайне далекой от истории, и потому полагающему, что исторической науки не существует) вещи, которые ему давно известны и которые он легко откидывает, как, например, историю монголов. Неужели вы до сих пор думаете, что академик Лысенко верил в то, что творил с генетикой? Гарантирую: это очередное ваше заблуждение! В юности я жил в коммуналке, и моим соседом был друг академика Презента. Милейший человек, Презент, который в то время уже выпадал в осадок и не мог больше никого посадить, жил в Горках Ленинских и на выходные приезжал в Москву. И останавливался в нашей квартире. Я был тогда полным лопухом в биологии и лишь постепенно что-то узнавал о «человеконенавистнических опытах Моргана и Вейсма- на». А Презент, маленький, сухонький, вспоминал о былых битвах и ходах и хвастался передо мною тем, что они с Лысенко морочили всех, включая вождя. Может быть, Лысенко это никому не рассказывал, но и среди князей коммунистической церкви встречались лица, в коммунизм не верующие. Уважаемый гражданин Черносвитов! Вашу очередную статью прочтут. И никто вам не будет отвечать по существу. Еще чего не хватало! Пора бы устранить вас из археологов, уж очень вы настырный. Зато из вашего обширного опуса будет извлечена фраза типа: «Археология еще многого не знает». И выйдет в 9
ответ вам статья, где будет сказано: «Даже наш оппонент Черносвитов признал, что археология ничего не знает». А все остальное ваше красноречие уйдет в песок. Рухнула коммунистическая империя. Рухнула ее нелепая идеология. Какая-то часть населения кинулась в церкви. Вспомните, как наши демократические и не очень демократические вожди торчали на службах со свечками в руках. Да и недавно, на 80-летие комсомола, ветераны доносов и партсобраний помолились в церкви и показали себя по телевидению. Поймите же: православная церковь у нас не имеет должного авторитета в силу того, что она веками была частью репрессивного аппарата и умудрилась остаться верной подпоркой всех последующих режимов. У нас нет независимого Папы Римского. Следовательно, ниша в мозгу, служащая ирреальному, осталась незаполненной. И тут из всех щелей полезли белые и черные маги, колдуны и предсказатели, Ваньки- Нострадамусы и Кассандры Петровны. У нас создать секту, церковь, течение или нечто подобное — легче легкого. Мы вообще относимся теперь к различным событиям жизни с точки зрения квазирелигиозной. В числе подобных «учений» — и игры в хронологию, да и история в целом. Порой за этим стоит грязная политика, порой чистая вера. Но никогда — наука! Да, были генсеки, которые все понимали в искусстве, а теперь есть математики, решившие перекроить историю, играя в националистические идеи и доказывая, что этруски — предки русских, а порт Тарквиний на самом деле — Торг Винный! Ах, какая простая и забавная это штука — история! Давайте ее еще разок потопчем! Эта новая квазирелигия — назовем ее хронославием — уже имеет целый ряд творений своих апостолов, но что характерно и важно — она уже раскололась, и не сегодня-завтра ее адепты начнут драться кольями на Василь- ев-ском спуске. Их секты разнятся между собой катастрофически, и в них уже созданы различные цитатники. Я предлагаю вам, гражданин Черносвитов, если будет у вас свободный вечерок, встретиться. Я думаю, что при определенном историческом образовании мы с вами сочиним еще одну новую хронологию — куда более забавную, чем та, с которой вы боретесь, как Дон-Кихот с мельницей. С мельницей, повторяю! Ну а что касается методологии хронославистов, то будьте любезны, обратите внимание на следующее. Из архива Кира Булычева Исторические заметки Свен Томас Пуркинэ Опубликовано в журнале «Древнейшая история» в 2436 году Галактической эры Изучая историю планеты Земля, нам удалось обнаружить сведения о совершенно неизвестном ранее народе, который, как оказывается, сыграл немалую роль на ее просторах. Однако необходимо учитывать, что события, имевшие место более двух тысяч лет назад, покрыты прахом цивилизаций; ортодоксальные историки трактуют их предвзято и необъективно, с чем пора покончить. Например, вы можете встретить указание на то, что предки народа, который я условно именую евреями, некогда обитали на Ближнем Востоке, который вообще-то невозможно отличить от Дальнего и прочих Востоков, потому что Земля, как принято считать, круглая. Полагают, что этот народ скрылся в географической области под названием Израиль и исчез с исторической арены. Так ли это? Обратимся к фактам. Сначала нам следует определить, где же в самом деле находился Израиль. Если обратиться к этимологии, то в этом слове — Израиль — укладываются как бы две половинки: «Из-рая». Разве зто не указывает на то, что евреи не стремились в Израиль, а считали себя выходцами оттуда — из рая? Вряд ли они могли считать раем пустыни и степи, населенные скорпионами и змеями. Следовательно, прародину евреев следует искать в ином месте. Меня привлекло старинное слово «каравелла». На всех восточных языках слово ю
«кара» означает «черный», ну а «велла» — составная часть слова «колесо» (сравни: велосипед!). Мы знаем, что на этой самой каравелле древний путешественник Колумб открыл Америку. Попробуем внести ясность. Каравелла, как вы уже догадались, это черный (черное) или дымное колесо. То есть ранний тип парохода. И тогда кто же Колумб? Не еврей ли он?.. Древние путешественники, отправляясь в путь, собирали дружину единомышленников. И называли предприятие сокращенно, по именам участников. Существует множество загадочных слов, которые расшифровываются подобным образом: КПСС, РВС, МОСГОРТРАНС и так далее. Допустим, что под аббревиатурой «КОЛУМБ» скрывается такая группа, а именно: Коган, Лурье, Меерович, Бах. Вряд ли кто-нибудь решится возражать против такой моей расшифровки. Итак, некий древний еврейский авантюрист на пароходе открыл Америку. А это означает начало еврейской экспансии. Ведь слово «открыл» имеет два направления. Можно открыть, входя, и можно — выходя. Кто и где сказал, что Колумб направлялся к Америке? А что, если он открыл дверь и все евреи вышли из Америки на его пароходе? Вот и решена проблема с прародиной евреев! Если мы правы, то все становится на свои места. Во-первых, Америка с ее реками, лесами и климатом куда лучше подходит еврейскому народу в качестве рая, то есть страны Израиль. Именно там древние евреи охотились на бизонов и лам- гуанако. Перебравшись в Европу, евреи приступили к ее завоеванию. В первую очередь, они ввели обрезание для покоренных туземцев — иными словами, кастрацию, чтобы туземцы не размножались. Разумеется, можно многое рассказывать о странных и диких обычаях этого народа, чему я намерен посвятить специальное исследование. Но сейчас моя цель — лишь краткий исторический обзор, которого я и буду придерживаться. Продвижение евреев на Восток отлично прослеживается на географической карте. Обратимся к ней. Москва — Моисея квартал. Саранск и Саратов — города, названные в честь еврейской воительницы Сары Бернар, которая потом попала в плен к партизанам и была казнена ими с помощью шарфа. При жизни она не расставалась с курительной трубкой. Отсюда и название города Чебоксары — то есть «Чубук Сары». На востоке есть города Канск и Абакан. Они несут память о командарме Абраме Кане, который огнем и мечом прошелся по Зауралью. Небольшой еврейский отряд перевалил на мотоциклах через Кавказский хребет, и во главе этого отряда стоял генерал Эльбрус, в честь которого и названа высочайшая вершина. В Закавказье часть его воинов осела и занялась виноградарством В частности, еврейское племя армян поселилось в городе, названном ими Ереваном (то есть городом Еврея Вани). Что же послужило причиной падения еврейского могущества и заставило их вернуться в Израиль? Сегодня я не могу окончательно ответить на этот вопрос, но есть основания полагать, что в тылу еврейской армады вспыхнуло крестьянское восстание. Когда Европа была освобождена, ее еврейское название (Европа — это ясно, еврейская попа) было ликвидировано, и она получила имя НАТО — в честь дочери Карла Маркса. Кроме того, против евреев поднялись сибирские народы во главе с богатырем Биробиджаном, имя которого донесли предания. Китай был спасен! Евреи в массе своей отступили обратно в Израиль, где можно отыскать их потомков. Например, известно, что в конце XX в. по земному исчислению в резиденции президента Америки была поймана израильская разведчица Моника Левинс- кая. Русский же народ, как и народы Европы, получил возможность свободно жить и процветать под руководством Карла Маркса и его дочерей. Надеюсь, что мои строгие исторические аргументы убедили читателя. В следующей статье я постараюсь разгадать тайну найденной археологами надписи со словами «Да здравствует великая Октя...» и
03 о CQ о Нобелевские премии 1998 года «Nature», 1998, v.395, p.625 Физика Лауреатами стали ученые из США — Роберт Лафлин из Станфорда. Дэниэл Цуи (родился в Китае) из Принсто- на и Хорст Штермер (родом из Германии) из Колумбийского университета в Нью- Йорке и Белловских лабораторий AT&T за работы по квантовому эффекту Холла. Еше в прошлом веке молодой американец Эдвин Холл открыл важное гальваномагнитное явление («эффект Холла»): в проводнике с током, помещенном в магнитное поле, возникает электрическое поле — «напряжение Холла», ориентированное перпендикулярно направлениям тока и магнитного поля; соответственно можно говорить о «сопротивлении (или проводимости) Холла». Этот эффект, за который ответственна сила Лоренца, стали использовать для приблизительной оценки концентрации носителей тока в полупроводниках. Ровно через сто лет — в 1980 г. немецкий физик Клаус фон Клитцинг с коллегами изучали движение электронов в полевом транзисторе, где эти частицы могли перемещаться только в очень тонком слое полупроводника (толщиной около 10 нм). Иначе говоря, они получили как бы двумерный электронный газ, в котором именно из-за пространственного ограничения стали проявлять себя квантовые законы; эту «Флатландию» охлаждали до нескольких Кельвинов и помещали всильное магнитное поле (несколько тесла). В результате при плавном изменении тока проводимость Холла менялась скачками, то есть график ее изменения был ступенчатым, квантованным. Заметили, что эти дискретные значения прово- димости с очень высокой точностью укладываются в ряд чисел, представляющих собой целые кратные от G = e2/h, где е — заряд электрона, h — постоянная Планка. Такую закономерность нарекли «квантовым эффектом Холла». Его применяют в метрологии — для измерения фундаментальных физических констант, кроме того, на нем основан современный стандарт электрического сопротивления. Фон Клитцинг был удостоен Нобелевской премии в 1985 г. Но еще в 1982 г. группа жспериментаторов, возглавляемая Цуи и Штермером, обнаружила, что в двумерной системе при ее охлаждении до долей кельвина и еще более мощных магнитных полях (десятки тесла) возможно появление дробных значений G, скажем, G/3 или G/5. Так был открыт «дробный квантовый эффект Холла» (в отличие от «целого», который изучал фон Клитцинг), и Лафлин сразу попытался объяснить его. Он утверждал, что из-за действия сильного магнитного поля у электронов возникают коллективные свойства — образуется квантовая жидкость, похожая на сверхтекучий жидкий гелий (теорию которого создал Л.Д.Ландау). Развив подход Ландау, Лафлин пришел к заключению, что в ней возможны элементарные возбуждения (квазичастицы) с дробным электрическим зарядом; в частности, он может быть равен е/3 (как у кварков, которые в свободном виде не существуют). Во многих отношениях такие локализованные возмущения ведут себя как обычные частицы — вспомним другие квазичастицы, например фо- ноны, экситоны. Было много попыток наблюдать дробный заряд. Наконец в 1997 г. это удалось сделать независимо израильским и французским физикам, которые поставили сходные опыты, реализовав идею Цуи: с помощью микролитографии они создали на пути электронов потенциальный барьер и стали смотреть за флуктуация ми тока, когда электроны туннелпровали через него. Возникал известный в радиоэлектронике так называемый «дробовой шум», причем заряды «дробинок» 1ействительно оказывались дробными. Самые значительные достижения в физике твердого тела последних лет связаны с поведением электронов, запертых в какие-то микрообласти («конфайнмент»). Тут уже сформировалась наука наноэлектроника с ее квантовыми точками и проводами, одноэлектронными транзисторами, квантово- каскадными лазерами на ге- тероструктурах («Новости науки», 1993, № 11; 1994, № 7; 1998, № 2). При этом электроны рассматривают обычно как независимые частицы. С другой стороны, в сверхпроводимости и сверхтекучести важны их коллективные свойства. Явление, которое открыли и объяснили нынешние лауреаты, перебрасывает мостик между двумя направлениями исследований, и на их стыке можно ожидать чего-то интересного и важного. Химия Премия присуждена родившемуся в Вене 75-летнему американцу Уолтеру Кону (Калифорнийский университет в Санта-Барбаре) и живущему в США 73-летнему англичанину Джону По- плу (Северо-Западный университет штата Иллинойс) за фундаментальный вклад в методы квантовой химии. Возникшая в 20-х годах квантовая механика стала теоретической основой, в принципе позволяющей рассчитывать свойства молекул и их превращения, но путь до практических результатов оказался долгим. Как выра- i / 1
зился в 1929 г. П.Дирак, «законы, необходимые для математических расчетов во многих областях физики и химии, теперь полностью известны, и трудность заключается лишь в том, что они приводят к слишком сложным уравнениям». Положение начало улучшаться в 60-х годах, когда стали использовать ЭВМ, что, в свою очередь, дало мощный импульс для разработки алгоритмов приближенных вычислений. В 1964 г. Кон доказал, что для вычисления полной энергии системы взаимосвязанных атомов, минимизация которой позволяет определить реальную структуру молекулы, можно не описывать движение каждого электрона в отдельности, а достаточно знать только распределение электронной плотности, то есть среднее число частиц в той или иной точке пространства. Эта концепция, позволившая значительно упростить проблему, получила название «теории функционала плотности». Однако потребовались многолетние усилия самого Кона и других специалистов, чтобы она превратилась в повсеместно применяемый инструмент квантовой химии. Заслуга Попла состоит в систематическом развитии оригинальной методологии как полуэмпирических (когда некоторые нужные параметры берутся из опыта, измерений), так и чисто теоретических расчетов (их называют «ab initio», то есть «из первых принципов»). Разработанный на ее основе пакет компьютерных программ «GAUSSIAN» ученый сделал достоянием широкого круга исследователей. В 1970 г. была опубликована его первая версия, и с тех пор он постоянно совершенствуется; в начале 90-х в него включили блок, реализующий метод функционала плотности, так что работы обоих лауреатов влились в общее русло. В настоящее время «GAUSSIAN» эксплуатируют в сотнях лабораторий всего мира. В сочетании с большими возможностями нынешних компьютеров он позволяет с высокой точностью решать многие кванто- вохимические задачи. Физиология и медицина Награду поделили американцы Роберт Ферчготт, Луис Игнарро и Ферид Мурад, выяснившие роль окиси азота (NO) в регуляции тонуса гладкой мускулатуры кровеносных сосудов. Известно, что под действием одних неиромедиаторов, например ацетилхолина, сосуды расширяются, а других (норад- реналина) — сужаются. Так как норадреналиновые рецепторы расположены непосредственно на мышечных клетках, казалось логичным, что там же должны быть и ацетилхолиновые. Нов 1980г. Ферчготт, работавший тогда в Бруклинском медицинском центре, обнаружил, что ацетилхолин не влияет на окружающие сосуды мышцы, если удалить из стенок сосудов эндотелий —тонкий слой клеток, выстилающих их внутреннюю поверхность. Ученый пришел к выводу, что ацетилхолин действует на рецепторы клеток эндотелия, в результате чего возникают какие-то маленькие сигнальные молекулы, мигрирующие в мышечный слой и вызывающие его расслабление; этот гипотетический переносчик назвали «эндоте- лиальным фактором релаксации» (ЭФР). Затем Ферчготт и Игнарро (Университет в Лос-Анджелесе) установили, что ЭФР стимулирует появление в мышечных клетках цГМФ — вторичного, внутриклеточного посредника действия неиромедиаторов и гормонов. Однако сам ЭФР никак не могли выделить и идентифицировать. С другой стороны, Мурад из Станфорда пытался разобраться в механизмах действия нитроглицерина и других органических нитратов, принимаемых больными грудной жабой (стенокардией) при сердечных приступах, то есть когда у них сужаются венечные артерии. (Кстати, директором первого завода по производству этого вещества был Альфред Нобель — оно требовалось ему для получения динамита. Сам изобретатель страдал стенокардией, и он писал, что «по иронии судьбы, врач назначил ему нитроглицерин».) Так вот, Мурад выяснил, что из этих лекарств в ходе метаболизма образуется окись азота, которая стимулирует образование в клетках цГМФ, что и приводит к расслаблению мыши и расширению вен. Тогда Ферчготт и Игнарро предположили, что NO (или близкородственное ему соединение) активизирует неуловимый ЭФР, а уже тот действует на мышцы вен. Однако эксперименты, поставленные в 1987 г. С.Мон- кадой в Англии и чуть позже группой Игнарро, заставили поверить, что окись азота и есть непосредственно искомый фактор. (Правда, по мнению некоторых специалистов, даже сейчас еще нельзя полностью исключить, что ЭФР — это не сама NO, а некоторое нитрозосо- единение, в котором активным компонентом служит NO-группа; выяснили, что мишенью действия NO могут быть гемы в ферментах.) Открытие свершилось. Когда стали испытывать основанные на окиси азота новые лекарства от сердечно-сосудистых заболеваний, оказалось, что они часто дают положительный побочный эффект — повышают у мужчин половую потенцию, поскольку NO также регулирует эрекцию (о чем «Химия и жизнь» незамедлительно сообщила своим читателям — «Последние известия», 1993, № 3). В результате удалось создать эффективные средства от импотенции (подробнее об этом рассказывает статья «Химия — любви» в предыдущем номере журнала). Изучение биологического действия окиси азота, которое первым начал еще в 60-е годы сотрудник Института химической физики АН СССР А.Ф.Ванин (ныне профессор), расширяется. Теперь уже ясно, что это простейшее соединение, которое раньше считали ядом из-за его свободнорадикальной природы, непрерывно производится ферментативным путем в организмах млекопитающих и играет в них роль регулятора самых разных процессов. А значит, открывает новые возможности в медицине. Физиологи и фармакологи уже переиначили известную поговорку: «NO news is good news». Премии математикам «Science», 1998, v.28I, p. 1266 Ровно двадцать лет Нобелевские премии минуют нашу страну, а вот у отечественных математиков дела с высшими наградами идут лучше: на очередном всемирном Математическом конгрессе в Берлине одну из четырех медалей Филдса (их присуждают ученым не старше 40 лет) получил Максим Концевич. Он окончил мехмат МГУ, а сейчас работает во Франции и США; его исследования по алгебраической геометрии и топологии оказались важными для теории нелинейных волн, солитонов. Специальной премией отмечен 45-летний Эндрью Уальс, доказавший знаменитую теорему Ферма («Новости науки», 1993, № 9). Приз имени Рольфа Неванлинны (в честь выдающегося финского математика) за достижения в информатике вручен американцу Питеру Шору, который внес большой вклад в теоретическое обоснование квантовых компьютеров («Новости науки», 1998, № 11). Подготовили Л. Верховский, Н. Чувылкин
Три беседы в Карповке В октябре прошлого года Физико-химическому институту имени Л.Я.Карпова исполнилось 80 лет. Он был основан в 1918 году по декрету Советской власти видным деятелем российского революционного движения, организатором производства в России хлороформа и жидкого хлора Л.Я.Карповым как Центральная химическая лаборатория ВСНХ, а позже назван его именем. Институту удалось пережить десятилетие демократических реформ и стать государственным научным центром РФ. Несмотря на неблагоприятную финансовую обстановку, ученые центра продолжают заниматься уникальными разработками, которыми всегда славилась отечественная химическая наука. Мы расскажем лишь про три работы, о которых шла речь на юбилейном заседании ученого совета института. мазная пыль Наноалмаз под атомно-силовым микроскопом стенах Карповки ходит легенда об отчаянном научном сотруднике, который изучал на i себе биологическую актив- I ность водной суспензии нано- алмазов. Однако, из-за отсутствия видимых эффектов, экспериментатор вскоре перешел на водно- спиртовую основу и незамедлительно ощутил благотворное влияние препарата на организм. К сожалению, из-за того что в институте напрочь перевелись лабораторные мышки, широкие исследования поведения наноалмазов в организме млекопитающих поставить не удалось. А жаль. Ведь алмазную пыль в нашей стране можно добывать тоннами. Все это, конечно, шутка, за исключением последнего утверждения. История с монокристаллами алмазов нанометрового размера (рис.1) началась примерно в середине восьмидесятых, когда ученые из закрытых городов взялись за уничтожение боеприпасов. Среди других технологий была предложена такая схема. Взрывчатку загружают в герметичную камеру, заполняют ее буферным газом и все содержимое взрывают. Потом выделяют из продуктов реакции углеродную фракцию, а из нее химической очисткой — алмазную пыль с выходом до 8% от веса исходной смеси и средним размером кристаллов около 4 нм. Увы, получить алмазы хотя бы миллиметрового размера этим методом не удалось. Но пытливый ум не смог остановиться на полпути. Наноалмазы стали сыпать в самые разные среды и обнаружили, что они годятся и в качестве повышающих твердость наполнителей в полимерных композитах, и в виде добавок к смазке, и в роли носителей для катализаторов, и как сорбенты для извлечения из растворов примесей, в том числе благородных металлов. Одна беда — свойства наноалмазов и материалов на их основе оказались весьма нестабильными и сильно различались от партии к партии. Нужно было придумать такой способ обработки, чтобы свойства кристаллов не зависели ни от состава взрываемой смеси, ни от особенностей технологии синтеза и химической очистки, чем и занялись ученые из Карповского института под руководством кандидата химических наук А.П.Кощеева. Подвергнув алмазы многочисленным испытаниям, например с помощью масс-спектрометров, инфракрасных спектроскопов, электронных микрозондов, им удалось установить, что главная причина нестабильности свойств — в своего рода «шубе», которая состоит из адсорбировавшихся на поверхности каждого кристалла молекул, содержащих гидроксильные и карбоксильные группы. Именно молекулы «шубы» ответственны за силы Ван-дер- Ваал ьса, которые связывают отдельные наноалмазы в трудно разбиваемые агрегаты или обеспечивают селективность при адсорбции того или иного вещества. Поэтому главная задача материаловеда — сделать «правильную» шубу взамен той, что получается сама собой во время взрыва и при химической очистке, добиться не только заданного сочетания карбо- и гидроксильных групп, но и должным образом расположить их на поверхности алмазной наночастицы. Сейчас основной интерес исследователей сосредоточился на упоминавшихся выше суспензиях. Однако, в отличие от легендарного экспериментатора, изучают не биологическое действие или способы выращивания макроалмазов подобно жемчугу с помощью моллюсков, а пытаются управлять процессами образования структур. Дело в том, что, изменяя состав раствора и тщательно отсеивая с помощью центрифуги от порошка наноалмазов слипшиеся агрегаты, можно получить устойчивую суспензию, которая не расслаивается годами. А можно сделать ее и неустойчивой, чтобы шел 14
Готовый продукт — наноалмазный валенок под оптическим микроскопом (рунная работа) Агрегация наноалмазов в нити: а) в рассоле; б) после лазерной абляции процесс агрегации. Если его не контролировать, наноалмазы слипнутся в комочки и выпадут в осадок. Возможен и другой исход — в суспензии прорастают алмазные нити. Вообще-то алмазосодержащие волокна — это не новость, американцы делают их, осаждая алмазоподоб- ное покрытие на металлическую проволоку и получая фактически металл-алмазный композит диаметром в сотню микрон. Но карповские нити принципиально отличаются — они не содержат металла, а диаметр может достигать нескольких нанометров. Пока что их, правда, не удается распутать, и конечный продукт после удаления воды похож скорее на войлок (рис. 2). Управлять ростом нитей в рассоле (рис. За) наши ученые умеют еще не очень хорошо, установлено только, что скорость роста зависит от содержания некоторых примесей в жидкости. Другая технология — получение нитей лазерной абляцией, отработана лучше. Суть ее в том, что на специальным образом подготовленные спрессованные таблетки из наноалмазного порошка действуют мощным лазерным импульсом в среде охлаждающего газа. Прикладывая внешнее поле к образующемуся облаку распыленных наночастиц, удается вырастить неплохие линейные структуры (рис. 36). В принципе, таким методом ничего не стоит заполнить, например, трехлитровую банку алмазной «ватой». Где же можно использовать такой необычный материал? Прежде всего, в микроэлектронике. Ведь алмаз очень твердый, не проводит электрический ток и отличается от других диэлектриков высокой теплопроводностью — в 60—100 раз большей, чем у основного материала микроэлектроники — кремния. Алмазный войлок с такими характеристиками незаменим как наполнитель для изготовления конструкционных элементов микросхем, от которых нужно отводить тепло во все возрастающем количестве. Весьма перспективно и выращивать из наноалмазных затравок гладкие теплопроводящие диэлектрические подложки для микросхем — не за горами переход рубежа частоты работы микропроцессоров в 1 ГГц (IBM и Sun планируют его пересечь в 2001 году) и соответствующее увеличение выделения тепла микросхемами в несколько раз по сравнению с нынешними 15—30 Вт/см2. Как это ни странно, иностранных коллег интересует вовсе не техническое применение наноалмазов, а их связь с загадками мироздания, что лишний раз подчеркивает уникальность этого материала как объекта исследования. Аналогичные наноалмазы находят в метеоритах, и есть косвенные свидетельства их присутствия в межзвездной среде. Некоторые свойства метеоритных наноалмазов, в частности изотопный состав включений инертных газов, совершенно необычны, и астрофизики считают, что они несут на себе «отпечатки пальцев» процессов, происходящих при взрыве звезд и предшествующих образованию планетарных систем. Но ставить эксперименты на метеоритных наноалма- зах неудобно: их мало и достаются они слишком дорогой ценой — разрушением метеорита. Поэтому для модельных экспериментов берут алмазную пыль из списанной отечественной взрывчатки. Например, с помощью ионной имплантации в наноалмазы загоняют ксенон, а потом смотрят, как изменяется его изотопный состав при нагреве, в надежде определить параметры процессов, которые привели к соответствующему изотопному составу метеоритных наноалмазов. А что там, за океаном, делают с алмазами? Например, профессора американского Университета Вандербиль- да Джим Дэвидсон и Вен Пу Кан на установке по нанесению алмазных покрытий работают сразу над девятью темами, спонсируемыми промышленностью и фондами. Одна из разработок — алмазный эмиттер для электронно-лучевых трубок, благодаря которому можно делать очень тонкие и большие стеклянные дисплеи. Для этого нужно ровную поверхность усыпать алмазными микропирамидами, каждая из которых испускает электроны, зажигающие элементы экрана. Другой проект, поддерживаемый НАСА, — алмазный нейтрализатор для космических двигателей на ионной тяге. В таком корабле ионы отражаются от кормы, которая, элекризуясь, станет хуже отталкивать ионы, и тяга уменьшится. Алмазное покрытие должно этот заряд нейтрализовать. Не забывают ученые и вероятного противника США — на основе алмазов разрабатывают датчик ускорения, способный выдерживать нагрузку до 50 000 д. Такой датчик будут ставить в боеголовку, предназначенную для поражения цели, которая расположена под многослойным куполом бункера. Зная свое ускорение, боеголовка сможет рассчитать, что купол уже пройден и пришло время взрываться. Связаться с А.П.Кощеевым можно по электронной почте koscheev@cc.nifhi.ac.ru 15
4 \iN -» ^M: ' Г //Г Л 4 т '* / *r Л -^ >', у .'4 \ л \ 'V чень маленькая частица A— 100 нм в диаметре) какого-либо вещества может сильно отличаться от большой. В первую очередь это касается свойств электронной подсистемы: если размер будет сравнимым с де- бройлевской длиной волны электронов (порядка десятых долей нанометра), тогда проявят себя квантовые эффекты. Энергетический спектр электронов станет из непрерывного дискретным, изменятся фундаментальные характеристики — положения уровня Ферми (энергии последнего заполненного электронного уровня), зоны проводимости, ширины запрещенной зоны у полупроводников. Более того, любая примесь, осевшая на частицу, внесет большой вклад в геометрию этих энергетических зон, резко изменяя электропроводность. Этой особенностью воспользовались исследователи под руководством профессора Л.И.Трахтенберга, которые в 1995 году разработали на основе пленочного нанокомпозита датчик, выявляющий различные вещества в атмосфере, например аммиак, спирт, водяной пар. В пленке датчика металлические на- ночастицы размером 1—10 нм разделены прослойками изолятора толщиной 4—6 нм. Электрону трудно преодолеть такое расстояние и перейти от одной частицы к другой — ток почти не проходит. Но если на одной из них адсорбируется молекула примеси, энергия выхода электрона резко понизится и он сможет туннелировать через изолирующий барьер. В результате при появлении «загрязнения» проводимость возрастает на 5—8 порядков! Для сравнения: в обычных полупроводниковых датчиках в подобных ситуациях проводимость возрастает в два-три раза. Эта разработка получила в 1998 году диплом на Женевской выставке. Такая пленка для «искусственного носа» — лишь один из многих материалов с наночастицами, которыми в нашей стране занимаются, например, в Московском университете, Институте элементоорганических соединений, в Карповском институте. Как правило, необычных свойств добиваются, создавая композит на основе какого-нибудь полимера, в котором равномер- Н2С Н2С- -СК -СН, 600°С , 2СН5 СК Ь-СН гл -ск / "]п Схема превращения парациклофана в параксилилен и его полимеризация в полипараксилилен 16
Изображение полимерной пленки с частицами свинца в атомно-силовом микроскопе 25Ю но распределяют наночастицы с объемной долей 10—60%. Для того чтобы ввести в полимер инородные частицы, можно растворить его в солевом растворе, а потом провести, например, восстановление входящего в состав соли металла. Можно подойти к проблеме и с другой стороны— синтезировать композит при низкой температуре, как это делают в Кар- повском институте. Эта технология дает более чистые наночастицы, а в качестве полимера используют хорошо известный изолятор — полипара- ксилилен. Криосинтез проводят в вакуумной камере с охлаждаемой жидким азотом металлической подложкой и двумя нагревательными камерами. В одной из них испаряется парациклофан (проходя через пиролизную трубу (рис.1), он превращается в мономер — пара- ксилилен), а в другой — металл. Пары обоих компонентов конденсируются на холодной подложке, и получается тонкая, довольно рыхлая пленка из смеси металла и органического вещества. При этом металл с самого начала собирается в кластеры из 10—15 атомов. Потом пленку нагревают примерно до 120—150 К, а порой и до комнатной температуры. Получившаяся рыхлая смесь кластеров металла и молекул мономера, слегка похожая на пересыщенный твердый раствор, распадается: мономер полимеризуется, а атомы металла собираются в частицы, которые растут за счет друг друга. Из- за низкой температуры синтеза диффузия замедлена, и частицы за время полимеризации не успевают сильно вырасти. А в пространстве они располагаются с некоторой степенью порядка (рис.2). Из нанокомпозитов помимо датчиков можно делать и эффективные катализаторы для тонкого синтеза, и селективные мембраны, и множество других полезных материалов. Но наиболее перспективно применять их для записи, хранения и считывания информации. Как известно, на плотность магнитной записи имеются ограничения. При магнитном кодировании в пленке ферромагнетика чередуются области с разным направлением вектора намагниченности, разделенные границей — довольно толстой доменной стенкой, на протяжении которой вектор намагниченности постепенно поворачивается от одного положения к другому. Если энергия двух доменов с одной стенкой между ними окажется выше энергии одного домена без всяких стенок, они сольются в один и информация потеряется. А эта энергия зависит от размера доменов, что и определяет плотность записи. Специалисты американской компании «Сигейт», одного из ведущих изготовителей жестких дисков, оценивают предельную плотность записи для магнитных носителей в 20 Гигабит на квадратный Tfjn беседы в Карповке дюйм и планируют достичь ее в ближайшую пару лет. Поэтому сейчас там озабочены переходом на сверхсовременную магнитооптическую технологию, которая обещает обеспечить и все 40 Гигабит на квадратный дюйм. В нанокомпозите маленькие магнитные частицы, разделенные немагнитным материалом, во-первых, окажутся в однодоменном состоянии, а во- вторых, не смогут влиять на положение вектора намагниченности друг друга — обменное взаимодействие, ответственное за ферромагнетизм, становится ничтожно малым уже на расстоянии в 1 нм. Получается, что одна такая частица будет служить одним элементом информации, тем самым битом, значение которого в зависимости от направления магнитного поля равно либо 0, либо 1. При работе с магнитными пленками ученым удалось выйти на такой режим, когда наночастицы E0±10 нм) ферромагнетика равномерно распределяются по всей пленке, располагаясь на расстоянии около 1 нм друг от друга. Плотность магнитной записи на такой пленке — около 250 Гигабит на квадратный дюйм. Более того, есть возможность создать систему с трехмерной магнитной памятью, поскольку по всей 10-микронной толщине пленки располагается около 200 слоев нано- частиц. К сожалению, в нашей стране жесткие диски никто не делает, а добиться плодотворного сотрудничества в области высокого материаловедения от американских производственных структур отечественным ученым, как нам известно, ни разу не удалось... Пленки с наночастицами исследуют доктор физико-математических наук Л.И.Трахтен- берг, доктор химических наук Г.Н.Герасимов, кандидат физико-математических наук Е.И.Григорьев, кандидат химических наук С.А. Завьялов и другие сотрудники НИФХИ им. Л.Я.Карпова. А связаться с ними можно по телефону @95)916-12-09 или по электронной почте trakh@cc.nifhi.ac.ru 17
МезомоосЬные оезинки бразец этого ма териала в руках доктора физико-математических наук Ю.К.Годовского выглядит как обыкновенная прозрачная резинка. Но если ее растянуть, а потом медленно отпустить, то можно заметить отличия: резинка состоит из слабо и сильно растянутых частей. При сокращении по ней бежит волна, которая как бы съедает сильно растянутый участок (рис.1). Так происходит потому, что образец увеличивает и уменьшает свой размер в результате вызванного растяжением фазового превращения, а материал принадлежит к разряду «умных». История «умных» материалов, считающихся последним писком материаловедческой моды, началась в конце семидесятых, когда доктор Та- нака из Массачусетского технологического института провел опыты с гелями на основе сшитого полиакриламида. Результаты были удивительные: при охлаждении геля или добавлении в него нерастворителя прямо на глазах экспериментатора полимер уменьшался в объеме в десятки раз, выталкивая из себя входившую в состав растворителя воду! Более того, изменение объема оказалось обратимым — стоило, например, нагреть гель, как полимер снова набухал и поглощал огромное количество воды. То есть был найден принцип, позволяющий при небольшом внешнем воздействии сильно изменять объем предмета. Аналогичный подход фантасты вот уж на протяжении сорока лет применяют для выращивания в своих произведениях самоубирающейся мебели, а то и целых зданий. Материалы, форму и размер которых можно обратимо изменять небольшими внешними воздействиями, и назвали «умными». Так работает мезофазная резинка. Утолщение, которое рас- пространяется по образцу после снятия нагрузки, — это область разупорядоченной фазы, которая постепенно поглощает мезофазу. На эти картинки можно взглянуть и по-другому — при растяжении мезофаза постепенно поглощает неупорядоченную фазу Физико-химическая основа явления такова. В исходном состоянии полимерные цепи плотно скручены, а благодаря сшивкам — объединены в сеть. Растворитель входит в ячейки этой сети, и полимер набухает — цепи распутываются и вытягиваются. Если в полимерные цепи добавить немного заряженных звеньев, то резкость и объемный эффект превращения возрастут. Сейчас в нашей стране подобными гелями занимаются на физфаке МГУ под руководством члена-корреспондента РАН А.Р.Хохлова, и наиболее перспективным полимером считается полиэтиленгликоль. А сотрудники Кар- повского института вместе с коллегами из Института элементоорганичес- ких соединений в деле разработки «умных» материалов пошли по другому пути. Тут в качестве объекта исследования взяли гибкоцепные полимеры на основе полисилоксанов. Полисилоксаны известны давно. На основе первого представителя этого класса полимеров — полидиметилси- локсана, у которого к длинной кремний-кислородной цепочке присоедине- 18
Полиэтиленгликоль * \ * 1 Полиакриламид ^«Г -О - *■ i etuK t с. К о- Пол идиэтил сил океан Три беседы в Карповке ны боковые метильные группы, — делают многочисленные силиконовые герметики, смазки и морозостойкие резины. В Советском Союзе их исследованием и организацией многотоннажного производства долгие годы занимался академик К.А.Андрианов. А вот следующий представитель класса — пол идиэтил сил океан — хоть и был давно синтезирован, особого интереса не вызывал. До тех пор пока в середине семидесятых ученые из компании «Дау Корнинг» (которая использовала полисилоксановые гели не только для смазки механизмов, но и для исправления формы и размера женской груди) не обнаружили в по- лидиэтилсилоксане какое-то странное структурное состояние. В конце семидесятых весть об этой находке докатилась до Москвы, и наши химики тоже решили повнимательнее посмотреть на хорошо известное им вещество. Оказалось, что у этого полимера при комнатной температуре образуется мезофаза, то есть промежуточное между кристаллическим и аморфным состояние твердого вещества. Этот переход в полидиэтилсилоксане идет следующим образом. Предположим, что мы охлаждаем аморфный образец. При высокой температуре гибкие цепи полимера сильно перепутаны между собой и структура материала полностью изотропна. По мере охлаждения такая конфигурация молекул становится энергетически невыгодной — им лучше вытянуться в прямые цепочки, что они и Изменение длины растянутой грузиком резинки под влиянием температуры. А— относительное удлинение мезоморфной резинки, % делают. Возникает структура из параллельных цепочек, которые распределены по узлам гексагональной решетки Однако порядок наблюдается только в плоскости, перпендикулярной их направлению. Вдоль цепочек порядка нет — этильные группы расположены в пространстве случайным образом. Это и есть мезофаза, в данном случае принадлежащая к числу колончатых мезофаз. При дальнейшем охлаждении этильные группы упорядочиваются и материал переходит в кристаллическое состояние. Что же так сильно заинтересовало ученых в мезофазах полисилоксанов? Оказывается, после небольшой модификации вещество в таком состоянии тоже может претендовать на звание «умного» материала. Для этого достаточно слегка сшить полимерные цепи Тогда с помощью деформации в образце можно вызвать фазовый переход с большим объемным эффектом, механизм которого похож на тот, что действует в металлах с памятью формы (см. «Химию и жизнь — XXI век», № 3, 1998). Только эффект у полимера значительно больше — размер меняется в 3—5 раз. Управлять поведением мезоморфной резинки можно с помощью тепла. Например, если подвесить на полиси- локсановой резинке грузик, он резинку, несомненно, растянет. При этом в ней произойдет фазовое превращение, молекулярные цепочки распутаются, вытянутся и получится мезофаза. А если нагреть эту резинку с гру- 150 ТХ зиком, то произойдет обратное превращение, мезофаза распадется, молекулы снова спутаются, длина резинки резко сократится и грузик поднимется. А после охлаждения — снова опустится. Степень сокращения и температура перехода зависят от веса грузика (рис.2). На что это похоже? Ну конечно же на работу мышцы живого организма, которая сокращается при подведении к ней управляющего электрического импульса и при наличии энергетического ресурса в виде АТФ. Таким образом, возвращаясь к разговору о запчастях для киборга (см. «Химию и жизнь — XXI век», № 12, 1998), получаем, что и России тоже есть чего предложить миру в этой области. К сожалению, киборгов мы не делаем, поэтому с помощью своих замечательных материалов наши ученые помогают американцам отлаживать методики наблюдения структурных превращений в полимерах на атомно-силовых микроскопах в любимом россиянами городе Санта-Барбаре. Особенно актуально проведение таких совместных исследований зимой, когда в московском институте в очередной раз отключают подачу тепла. Мезоморфные полимеры на основе полисилоксанов совместно изучают сотрудники НИФХИ им. Л.Я.Карпова под руководством Ю.К.Годовского и сотрудники ИНЭОСа под руководством доктора химических наук В.С.Папкова и кандидата химических наук Н.Н.Макаровой. Связаться с ними можно по телефону @95)917-43-30 или по электронной почте godovskyE>cc. n If hi .ас. ru С учеными беседовал наш корреспондент, кандидат физико-математических наук С.М.Комаров 19
Доктор медицинских наук Ю.А.РовенскиЙ сть что-то возвышенное в мостах. Человек перешагивает через пропасти... А как это делают — и делают ли — клетки? На фотографиях, сделанных автором с помощью сканирующего электоронного микроскопа, показано, как ведут себя клетки (фибробласты, эпителиальные и раковые), поставленные на край пропасти. В качестве пропасти использовались металлические сетки, любезно предоставленные сотрудником Казанского физико-технического института РАН Ю.Н.Осиным. Эти сетки сделаны из проволоки диаметром 5 мкм и имеют зазор между прутьями 45 мкм. Клетки, свободно плавающие в питательной среде, имеют форму шара диаметром около 20 мкм. Опускаясь из взвеси на решетку, клетка прикрепляется к одному из прутьев, сохраняя в первые минуты свою форму (рис. 1). Вскоре она
ФОТОКОНКУРС распластывается вдоль прута, охватывая его наподобие манжеты (рис. 2, верхняя клетка), а затем начинает переползать на другой прут, перпендикулярный первому (рис. 2, нижняя клетка). Поначалу так ведут себя все клетки, независимо от происхождения: эпителиальные, клетки соединительной ткани (фибробласты), а также раковые клетки. Но уже через несколько часов начинают проявляться различия в их поведении. Эпителиальные клетки почти полностью затягивают своими телами отверстия, повисают в пустоте (точнее — в питательной среде), цепляясь за прутья решетки лишь своими краями (рис. 3). Фибробласты, подобно стрелам, пересекают отверстия решетки своими сильно вытянувшимися телами (рис. 4). Раковые клетки ведут себя пассивно: они остаются на прутьях решетки и почти не перемещаются в отверстия (рис. 5). Эпителиальные клетки и фибробласты делали то, что они и должны делать в организме, — первые закрывали дефекты (например, ранки), вторые строили соединительную ткань, основу конструкции организма. Раковые клетки, то есть испорченные эпителиальные, не делали то, что положено здоровым. Поведение клеток важно, по крайней мере, в двух ситуациях. Во-первых, всегда, когда в организм вводится чужеродное тело, например протез зуба, сустава, сосуда. Во-вторых, для лечения опухолей, ибо клетки разных опухолей ведут себя по-разному. В результате одни опухоли метастазируют, а другие этого не делают и легче поддаются лечению.
Прообра красоты мира Л.И.Верховский О, Господи, какой Ты геометр! И.БАРРОУ, учитель И.НЬЮТОНА Где материя — там геометрия Две тысячи лет ученых удовлетворяла геометрия Евклида, которая не только вроде бы правильно описывала реальное пространство, но и давала образец строгой логической системы. После Библии трактат древнегреческого математика был самой переиздаваемой в Европе книгой; можно сказать, что он сформировал стиль западного мышления — приучил к последовательному развитию мысли. «Начала» Ньютона как бы увенчали «Начала» Евклида. Геометрия, на которую опиралось здание новой механики, стала казаться единственно возможной, а И.Кант даже пришел к выводу, что она дана нам от рождения, то есть предшествует всякому опыту. В этой теории было только одно сомнительное место—аксиома параллельности, и именно тут в прошлом веке отыскали возможности для построения других, не менее логически обоснованных геометрий — Лобачевского, в которой через каждую точку можно провести бесконечно много прямых, параллельных данной прямой, и сферической (ее рассмотрел Б.Риман), где все прямые пересекаются. Тогда же возникла мысль, что геометрия, в сущности, — наука экспериментальная и выбор того ее варианта, что соответствует физической реальности, нужно сделать на основе опыта и только его. Постепенно завоевывала себе место под солнцем и другая фундаментальная идея — геометрия не есть пассивная арена, на которой разворачиваются физические процессы, а она сама определяет их и определяется ими. Как сказал И.Кеплер, «ubi materia — ibi geometria» («где материя — там геометрия»). Иными словами, геометрия и физика составляют единое целое. Родилась и еще более радикальная гипотеза о том, что геометрия игра-
ет в этой связке ведущую роль и что физические характеристики в будущем сведутся к геометрическим свойствам пространства. Английский математик У.Клиффорд (он умер в возрасте 34 лет в тот год, когда родился А.Эйнштейн) предположил, что все физические явления можно объяснить соответствующими искривлениями пространства. Так возникла программа геометризации физики, лозунги которой — «Физика есть геометрия», «Пространство поглощает материю». Соотношением геометрии и реальности интересовались многие мыслители прошлого века, например Г.Гельмгольц, Э.Мах. Уже в нашем столетии В.И.Вернадский развивал представления об особой геометрии живого вещества. После создания специальной теории относительности пришлось перейти к четырехмерному пространству—времени, однако в ней геометрия оставалась все еще отделенной от материи. А вот в общей теории относительности Эйнштейн объяснил гравитацию через кривизну пространства, то есть уже сделал шаг к геометризации физики. Как расширить геометрию? Но ведь кроме гравитационного поля есть еще и электромагнитное (в начале нашего столетия были известны только эти два поля), поэтому ученые попытались геометризовать и его. Для этого нужно было еще более расширить геометрию, чтобы в ней, кроме кривизны, появились какие-то дополнительные степени свободы, которым можно было бы приписать ответственность за электромагнетизм. В начале 20-х годов приват-доцент из Кенигсберга Т.Калуца ввел еще одну пространственноподобную координату, то есть перешел к пятимерной геометрии. Он показал, что возникшие при этом дополнительные величины можно отождествить с электромагнитными потенциалами. Все получалось настолько эффектно, что стали говорить о «чуде Калуцы». Но оставался открытым вопрос: каков физический смысл добавленного измерения и почему его явно не наблюдают? Предположили, что пространство свернуто (компактифицировано) по пятой координате, которая может реально проявлять себя только на сверхмалых расстояниях. Однако позднее узнали, что кроме электромагнитного есть и другие взаимодействия (сильное, слабое), а значит, для их описания геометрия должна быть еще более расширена. В частности, некоторые теоретики развивают и многоме-рие — рассматривают пространства шести, семи, десяти и больших измерений. У проблемы геометризации физики есть и другой аспект: а каковы геометрии микро- и мегамира? Ведь еще Лобачевский и Риман высказали догадку о макроскопической природе евклидовой геометрии, то есть что она обусловлена нашей повседневной РАЗМЫШЛЕНИЯ практикой. Как говорил Иван Карамазов, «у меня ум евклидовский, земной». Вполне возможно, что на сверхмалых и сверхбольших масштабах требуются уже неевклидовы представления, и творцы квантовой теории вполне сознавали это. Так, Л. де Бройль писал, что «при попытках втиснуть микроскопические явления в рамки привычных понятий пространства—времени нас все время будет беспокоить чувство, что мы вставляем алмаз в оправу, которая ему не подходит». Квантовая механика как бы выходит за рамки обычной логики с ее принципом исключенного третьего, ведь микрообъекты — ни частицы, ни волны, а и то и другое сразу. Но постепенно поняли, сама логика тесно связана с геометрией и в какой-то новой геометрии парадоксов может уже не быть. Ибо парадоксальна будет уже сама логика, а не ее выводы. То же верно и для космологических масштабов. Но как найти наиболее подходящие, «истинные» геометрии и логики? Лекция в Эрлангене К середине XIX в. стало известно уже так много различных геометрий, что появилась необходимость их систематизировать. В 1872 г. молодой, а впоследствии крупнейший немецкий математик и педагог Ф.Клейн при вступлении в долж-ность профессора Эрлангенского университета прочел лекцию, в которой выдвинул общий принцип классификации геометрических теорий (его концепция получила название «Эрлангенской программы»). Клейн писал, что он «хотел изучить различные области математики, чтобы затем, вооружившись этим, обратиться к физическим исследованиям». Каждую из геометрий, рассуждал он, задают определенные преобразования (образующие, как говорят математики, группу), то есть те изменения фигур, при которых они считаются неразличимыми, равными. Чем 23
Центральная проекция одной плоскости на другую сильнее можно искажать фигуры (чем шире группа преобразований), тем меньше, естественно, их свойств при этом сохранится (меньше инвариантов). Скажем, в евклидовой геометрии две фигуры равны, если их можно совместить (наложить одну на другую), используя сдвиги, повороты и зеркальные отражения. Значит, преобразования задаются этими операциями, которые сохраняют и длины, и углы, то есть максимум свойств. Легко перейти к более широкому преобразованию, когда разрешены также растяжения и сжатия, а неразличимы те фигуры, которые мы называем подобными; тут остаются неизменными углы и отношения длин сторон, но не сами длины. Далее идет аффинная геометрия, в которой допустимы искажения длин и углов, но не нарушается параллельность прямых, поэтому квадрат переходит в параллело-грамм (их считают неразличимыми), окружность — в эллипс. Но все же окружность и эллипс никогда не станут параболой или гиперболой (все эти фигуры называют коническими сечениями, или кониками, поскольку, как выяснили еще в античности, они возникают при сечениях конуса плоскостью). Наконец, существует геометрия еще более общая — проективная, о которой в основном и пойдет речь дальше; в ней все коники могут переходить друг в друга, т.е.становятся неразличимыми. Иногда думают, что проективная геометрия — это всего лишь одна из областей начертательной геометрии — математической основы черчения. Исторически она действительно возникла в рамках линейной перспективы, которую применяли строители еще в древности (их знания были систематизированы Евклидом в другом его трактате — «Оптике»). Затем, уже в эпоху Возрождения, к ней обратились живописцы, пытавшиеся создавать иллюзию пространства, то есть изображать на плоскости объемные предметы так, как их видит глаз человека. Искусство и наука Картину эти мастера рассматривали как «окно» в мир, которое можно получить так. Пусть глаз художника находится в фиксированной точке, в которой сходятся идущие от предметов лучи, — это вершина конуса или пирамиды. А расположенная между ними рама холста определяет плоскость, на которой будет изображение предметов. Значит, холст задает сечение этих лучей плоскостью, и в качестве вспомогательного средства использовали помещенное в раму стекло, на которое наносили видимые через него контуры; у А.Дюрера есть несколько гравюр, показывающих это miracula picturae (чудо рисования). Для простоты можно считать, что все изображаемые художником объекты лежат в одной плоскости (на другом сечении конуса). Понятно, что получающаяся картина будет зависеть от взаимного положения этих двух плоскостей (предметной и картинной), а также глаза как центра проекции (рис. 1). Сразу видно, что длины, углы, параллельность, то есть все то, чем интересуется школьная геометрия и что на первый взгляд характеризует тот или иной объект, изменяются. Как уже сказано, при такой операции окружность может перейти не только в эллипс, но и в гиперболу или параболу. Значит, эту геометрию интересуют более общие характеристики (в этом она имеет сходство с топологией, где фигуры считаются как бы резиновыми). Понятно, что какие-то свойства фигур все же при центральных проекциях сохраняются — ведь иначе мы бы никого и ничего не узнали на картине или фотоснимке. В самом деле, точка остается точкой, прямая — прямой, принадлежность точки прямой тоже не нарушится. Есть и более сложные инварианты, например три произвольные точки, лежащие на одной прямой, могут перейти в любые три точки на другой прямой, а вот для четырех точек прямой это уже не так — для них есть сохраняющаяся величина, называемая их сложным (или двойным) отношением. В проективной геометрии не различают параллельные и пересекающиеся прямые — считают, что параллельные тоже пересекаются, но в бесконечно удаленной, «несобственной» точке; все такие точки, отвечающие разным направлениям прямых на плоскости, образуют несобственную прямую, которую присоединяют к плоскости (у живописцев это линия горизонта). Значит, плоскость дополняется несобственной прямой, а трехмерное пространство — плоскостью. (По аналогии, можно ввести л-мер- ные проективные пространства; мы же для простоты будем пока рассматривать проективную плоскость.) Двуликий Янус Как и другие геометрии, проективная абсолютно строго задается системой аксиом. В ней фигурируют два типа объектов, называемые «точками» и «прямыми». Важно, что эта формалистика устанавливает только отношения между объектами, поэтому для них возможны различные интерпретации. В частности, их можно (но совсем необязательно) считать обычными евклидовыми точками и прямыми И тут открывается поразительная особенность проективной аксиоматики, которая, можно сказать, совершила революцию в геометрическом мышлении: два типа объектов входят в аксиомы совершенно симметрично! Это значит, что каждую из них можно сформулировать двояко — для этого надо только слово «точка» заменить на «прямая», «прямая» — на «точка», вместо «лежит на» — «проходит через». 24
Теорема Дезарга утверждает, что точки Р}, Р2и Р? лежат на одной прямой Поэтому обычно в учебниках эти аксиомы приводят в двух столбцах: слева — одна формулировка, а справа — двойственная ей. Например, слева: каковы бы ни были две точки А и В, существует прямая М, проходящая и через А, и через В(попросту говоря, через любые две точки проходит прямая). Справа: каковы бы ни были две прямые М и N, существует точка А, лежащая и на прямой М, и на прямой N (то есть любые две прямые пересекаются в некоей точке; напомню, что параллельных прямых не существует, поэтому из аксиомы нет исключений). Этот принцип проходит последовательно через все аксиомы, а значит, ей будут удовлетворять и все теоремы. И вот оказалось, что некоторые из утверждений, доказанных разными математиками в разные века, есть лишь двойственные формулировки одних и тех же теорем, поэтому, доказав одни, автоматически доказывают и другие. Важно, что в проективной геометрии определены правила (алгоритм), позволяющие перейти от одного представления к другому, двойственному. Мы привыкли, что в геометрии задают преобразования одних точек в другие точки или одних прямых в другие прямые. Здесь же точки могут переходить в прямые, называемые их полярами, прямые — в точки (их полюса). Если в этой геометрии можно что-то доказать, то обычно это делается, в противоположность евклидовой, легко. Вот, например, знаменитая теорема Дезарга: берем на плоскости произвольные точки А, В, С, а также точку О, через которую проводим прямые ОА, ОВ, ОС (рис. 2). На каждой из них выбираем еще по одной произвольной точке — Аг В]5 Сг Затем проводим прямые через А и В, А, и В, (они пересекутся в РЛ), А и С, А1 и С1 (в точке Р2), В и С, В1 и С1 (в точке Р3). Теорема утверждает, что точки Pv P2 и Р3 лежат на одной прямой. Доказательство этого вроде бы сложного утверждения становится почти очевидным, если представить, что наш плоский рисунок есть чертеж пространственной фигуры — стоящей на плоскости S трехгранной пирамиды, которую рассекает другая плоскость R (рис. 3). Точки Рг Р2 и Р3 лежат как в плоскости S, так и в плоскости R, а значит, и на линии их пересечения, то есть на прямой. Интересно, что среди фигурирующих в теореме десяти точек соблюдается полное равноправие: любые четыре из них можно обозначить через А, В, С и О, и содержание теоремы не изменится. (Это напоминает идею «ядерной демократии», или «зашнуровки», «бутстрапа», популярную в 60-е годы в теории элементарных частиц: все частицы одинаково фундаментальны, «все выражаются через все». Еще можно вспомнить образ из восточной философии: есть зеркальные шарики, в каждом из которых отражаются все остальные.) Значит, сложные вещи на плоскости могут стать простыми, если выйти в третье измерение (как в теореме Дезарга). В связи с этим у знакомящихся с проективной геометрией нередко возникает странное ощущение, что наша реальность есть проекция — «тень» — какого-то другого, более простого и понятного, но имеющего большее число измерений мира. Французский художник-дадаист М.Дюшан выразил это так: «Если трехмерный предмет отбрасывает двумерную тень, поищем четырехмерный, чья тень — мы сами». Впрочем, эта идея привлекала мистиков во все времена — как до, так и после появления проективной геометрии. РАЗМЫШЛЕНИЯ Иерархия геометрий Долгое время эту геометрию развивали как часть евклидовой и только во второй половине XIX в. поняли, что логическую взаимосвязь между ними нужно коренным образом пересмотреть: все перечисленные выше геометрии (Лобачевского, сферическая, аффинная, евклидова) получаются из проективной как частные случаи. Это стало ясно благодаря работам английского математика, юриста по профессии, А.Кэли, а также Ф.Клейна. Кэли сформулировал свое кредо так: «Проективная геометрия — это вся геометрия». Когда хотят перейти к другим, более частным геометриям, то накладывают требование, чтобы некоторый геометрический образ (скажем, прямая или коника), называемый «абсолютом», оставался при проективных преобразованиях самим собой. И тогда самая общая геометрия суживается, превращаясь, в зависимости от вида абсолюта, в тот или иной свой частный случай. Проективную геометрию можно описывать аналитически и изучать средствами алгебры. При этом вводят так называемые «однородные координаты», которых всегда на одну больше, — именно в них наиболее просто выражаются закономерности этой геометрии. Принцип двойственности наглядно проявляет себя в симметрии алгебраических выражений, которые каждый раз можно трактовать двояко. Отмечу, что эта геометрия обладает еще несколькими интересными особенностями. Так, проективная плоскость — это замкнутая односторонняя поверхность, наподобие листа Мебиуса; или, скажем, все окружности на ней имеют две общие точки (правда, мнимые). В общем, это достаточно «сумасшедшая» теория. По мнению многих ученых, она очень красива и способна произвести сильное, даже завораживающее впечатление своим изящным и прозрачным стилем. Б.Рассел высказал мысль, что врожденная геометрия — это не евклидова, как думал Кант, а именно проективная. 25
Трехгранную пирамиду ОАВС, грань ABC которой лежит на плоскости S, рассекает плоскость R. Точки />,, Р2 и Р лежат на пересечении этих плоскостей, а значит, на прямой Но раз так, то можно предположить, что она должна играть какую- то важную роль в физике. Геометрия и кванты Отдельные намеки на применимость проективной геометрии в физике есть. Вспомним теорию Т.Капуцы с ее загадкой физического смысла quinta dimensio. Но в 30-х годах В.Паули доказал, что схему Калуцы можно представить про- ективно, а в этой геометрии, как мы сказали, дополнительная координата вводится естественно (для четырехмерного пространства—времени это будет означать переход в пятимерное пространство). Значит, при проективном подходе сохранятся все результаты теории Калуцы и снимется вопрос о смысле добавочного измерения (проективный вариант пятимерия развивает, в частности, немецкий физик Э.Шмутцер). П.Дирак признался, что, когда ему требовалось решить задачу, связанную с преобразованиями Лоренца, он использовал проективную геометрию, что сильно упрощало дело; к сожалению, как отметил сам Дирак, он ничего об этом не опубликовал, хотя оставался верен этой геометрии всю жизнь. Но нам важно, что в этой области наша геометрия тоже работает. И все же, можно сказать, что по-настоящему она в физику не вошла. Более того, как заметил Е.М.Поли щук — автор книги о норвежском математике Софусе Ли (М.: Наука, 1983), «XX век пока не был счастливым для проективной геометрии; так, в замечательном современном учебнике Б.А.Дубровина, С.П.Новикова и А.Т.Фоменко она, например, вовсе не упоминается». Нужно учесть, что эта книга известных наших геометров ориентирована на физиков. Обычно физики-теоретики знают самую общую геометрию плохо — она остается для них Золушкой. Вообще, эта геометрия развивалась очень неравномерно: в XVII веке она родилась и сделала первые шаги, в следующем столетии оставалась в тени, затем последовал мощный рывок в XIX веке, а в нашем — снова застой. Теперь можно ожидать нового ее взлета в наступающем веке, и это хороший повод немного поразмышлять, если угодно — пофантазировать, о грядущем союзе проективной геометрии с физикой. Итак, отличительное ее свойст-во — принцип двойственности. Трудно заранее представить, как бы он мог выглядеть в реальности, будь проективная геометрия математической основой физического мира. Но ведь нам известен пример удивительного, не укладывающегося в привычную логику, корпускулярно-волнового дуализма в квантовой механике. Так не предположить ли, что именно так он и проявляется? В области квантов могла бы работать так называемая эллиптическая геометрия, в которой сохраняются основные черты проективного мира (она соответствует геометрии на сфере, у которой отождествлены диаметрально противоположные точки). Именно эта сферичность была бы причиной цикличных, волновых свойств микрообъектов. В такой геометрии все прямые имеют одинаковую конечную длину; для нее вводят произвольную константу, которую логично положить равной постоянной Планка. Выражение, стоящее в показателе волновой функции, симметрично относительно пространственно-временных и импульсно-энергетических характеристик, а в проективной геометрии точно так же выглядит соотношение между полюсами и полярами. Принцип неопределенности, видимо, выражает связь между двойственными представлениями, то есть он должен получаться из полюс-полярного соответствия. В четырехмерном проективном пространстве преобразование задается РАЗМЫШЛЕНИЯ шестью парами точек (шесть исходных точек и шесть их образов). Не связано ли это с наличием в природе двенадцати фундаментальных частиц — шести кварков и шести лептонов? Различные физические взаимодействия могли бы соответствовать иерархии геометрий. Знакомая нам формула х2 + у2 + z2 - c2t2 = 0, отражающая факт постоянства скорости света, служит абсолютом, иэ-эа чего в макромире возникает привычная нам евклидовость. Из Золушки в принцессы Методологи науки часто вспоминают слова Ю.Вигнера о «непостижимой эффективности математики» в физике. Да, вся история естествознания подтверждает; что природа говорит на математическом языке, причем нередко развивающиеся вроде бы по своей внутренней логике абстрактные структуры вдруг оказываются востребованными физиками (тензоры — в теории гравитации, матрицы — в квантовой механике). Но бывает и по-другому: есть содержательная, богатая взаимосвязями с другими разделами область, на которую не обращают должного внимания. Хотя в принципе можно строить совершенно произвольные аксиоматические системы и смотреть, к чему они приведут, однако гармоничные конструкции возникают очень редко. То есть в математике действует мощный естественный отбор, а значит, и у самого Создателя, так сказать, не было большого выбора средств. Поэтому если интересные теории все же появляются, то, скорее всего, они должны работать в естественных науках. Это в полной мере относится к проективной геометрии. И.Кеплер сказал, что «геометрия есть прообраз красоты мира». Не исключено, что этим прообразом служит проективная геометрия, которой суждено превратиться из Золушки в принцессу. 26
л [&;8Р X <& о * V ; •#*~Л-£й «*_ f- >*^» zJf - ^ —w~**r ^ * m/ * Я ~*Zr ИСТОРИЯ ИДЕИ .Данилов История третья етом 1598 года Иоганн Кеплер стал безработным: протестантскую гимназию в Граце, в которой он преподавал математику и астрономию, закрыли. Эрцгерцог Фердинанд Габсбургский (впоследствии император Фердинанд II) вознамерился очистить австрийские провинции от лютеранской ереси и восстановить католическую веру. В сентябре того же года всем лютеранским священникам и учителям было предписано под страхом смертной казни покинуть пределы Штирии. Месяц спустя только одному из изгнанников разрешили вернуться. Этим единственным исключением стал Иоганн Кеплер. Сам Кеплер довольно наивно объяснял столь милостивое отношение к себе со стороны католических властей тем, что эрцгерцогу понравились его, Кеплера, открытия (речь идет о хитроумной конструкции из пяти Платоновых тел, позволившей с хорошей точностью воспроизвести расстояния между известными тогда планетами — см. «Химию и жизнь», №11, 1998). Но в действительности все обстояло сложнее. Немалую роль сыграла поддержка, которую дипломатично оказывал Кеплеру советник из Баварии Херварт фон Хоэнбург, католик, большой любитель философии и покровитель искусств. В еще большей степени охранял Кеплера могущественный орден иезуитов, у которого были свои планы относительно столь ярко заявившего о себе молодого астронома-теоретика. Немалое значение имело и то, что Кеплер никогда не был ортодоксальным лютеранином и по многим вопросам веры имел свою точку зрения. Обстановка в Граце в октябре 1599 года, когда туда вернулся Кеплер, менее всего подходила для размышлений о гармонии мира. К тому же один за другим в семье Кеплера умерли два ребенка, сын и дочь. Отчаянные письма к любимому учителю, профессору Вюртембергского университета Местлину, с просьбой 27
найти место оставались без ответа. Кеплер мог уповать только на Тихо Браге. Примерно за год до описываемых событий Браге, хотя и в самых общих чертах, пригласил «как- нибудь» навестить его. Правда, путь до Праги был неблизким и дорожные расходы для потерявшего работу преподавателя гимназии стали ему явно не по карману. Но если раньше речь шла о поездке к Браге с целью получить данные для уточнения конструкции из пяти правильных тел, то теперь поездка была необходимой для решения жизненно важной проблемы — получения рабочего места. Кеплеру нужно было во что бы то ни стало стать ассистентом великого наблюдателя. Подходящая оказия наконец подвернулась. Барон Хоффманн, советник его имепарторского величества Рудольфа II, возвращался из Граца в Прагу и любезно разрешил Кеплеру примкнуть к своей свите. Так мрачный и подавленный, но все еще надеявшийся на чудо Кеплер 1 января 1600 года отправился в Прагу на встречу с Тихо Браге. И уже когда Кеплер находился в пути, в Грац прибыло письмо от Браге: «Ты, несомненно, уже слышал о том, что я был любезно приглашен его императорским величеством и встретил самый дружелюбный и благосклонный прием. Я хочу, чтобы ты прибыл сюда [в Прагу] не под давлением превратностей судьбы, а по своей воле из желания заниматься совместными исследованиями. Впрочем, каковы бы ни были твои резоны, ты найдешь во мне друга, который не откажет тебе в совете и всегда готов прийти на помощь в беде. Если ты не станешь мешкать, то мы, возможно, сумеем устроить так, чтобы ты и твое семейство могли с большей уверенностью смотреть в будущее». До Праги Кеплер добрался лишь в середине января и сразу же уведомил Браге о своем прибытии. Браге сожалел, что не может лично встретить Кеплера в Праге, так как занят подготовкой к наблюдению предстоящего противостояния Марса и Юпитера, вслед за которым должно произойти лунное затмение, и просил пожаловать в Бенатки «не как гостя, а как дорогого друга и коллегу по созерцанию небес». Нетрудно представить, с каким нетерпением Кеплер ожидал поистине судьбоносной встречи с «фениксом астрономии», и она произошла 4 февраля 1600 года. Сотрудничество двух гигантов продолжалось 18 месяцев, из которых почти 8 месяцев Кеплер провел в Граце, пытаясь уладить имущественные и другие «земные» дела. Знаменательное для судеб новой астрономии сотрудничество великого наблюдателя и великого теоретика было далеко не безоблачным в личном плане. Сказывались различия в темпераменте, достатке, социальном статусе, образе жизни, манере работать и многом другом. Но не это было главным. Браге по достоинству оценил дарования и трудолюбие нового ассистента и поручил ему самую трудную часть работы — построение теории Марса, над которой до того безуспешно бился старший ассистент Лонгомонтанус. Перед Кеплером как бы распахнулись двери школы, в которой он был одновременно и требовательным учителем, и талантливым учеником. Позднее он так оценил этот период: «Я считаю актом Божественного Провидения, что прибыл [в Прагу] в то время, когда Лонгомонтанус занимался Марсом, ибо только Марс позволяет нам проникнуть в тайны астрономии, которые в противном случае навсегда остались бы сокрытыми от нас». Поначалу Кеплер опрометчиво побился об заклад, что построит теорию Марса за 8 дней, но проработал над ней (правда, с перерывами) с 1600 по 1606 год. Плоды титанических усилий были опубликованы в 1609 году в сочинении под названием «Новая астрономия, опирающаяся на изучение причин, или Физика небес, изложенная в комментариях о движениях планеты Марс на основе наблюдений благородного Тихо Браге по повелению и попечением Рудольфа II, императора римского и прочая, в течение многолетних упорных исследований разработанная в Праге математиком его христианнейшего императорского величества Иоганном Кеплером». Публикация «Новой астрономии» задержалась не столько по причине отсутствия денег, сколько из-за затяжной свары с «тихонидами» — наследниками Тихо Браге во главе с Тенгнагелем, мужем дочери Браге. Этот прыткий молодой человек умудрился после смерти тестя продать императору Рудольфу II наблюдения и инструменты своего тестя за 20 000 талеров (правда, столь значительную сумму он так и не получил и согласился на ежегодные выплаты из казны в размере 5% от этой суммы, что было ровно вдвое больше жалованья Кеплера). Лучшие астрономические инструменты своего времени ржавели под замком и через несколько лет превратились в груду металлического хлама. Та же участь постигла бы и тома наблюдений Браге, если бы Кеплер не похитил их на благо новой астрономии. В письме Гейдону, написанному в октябре 1605 года, Кеплер говорит об этом своем деянии без обиняков: «Признаюсь, что когда Тихо почил, я быстро воспользовался отсутствием наследников или их неосмотрительностью и захватил наблюдения под свою опеку, можно сказать, незаконно присвоил их». Наконец-то в руках Кеплера оказались многолетние высокоточные наблюдения, предмет его давних мечтаний! Когда ярость тихонидов несколько поутихла, начались затянувшиеся на несколько лет переговоры с Тенгнагелем. Было решено, что Тенгна- гель станет соавтором всех работ, которые Кеплер напишет на основе наблюдений Браге, но должен будет уплатить Кеплеру ежегодно по 250 талеров из тех 1000, которые он получает из казны за наследство Браге Когда же Тенгнагель счел это слишком дорогой ценой (за бессмертие), нашли новый компромисс: Тенгнагель, ставший к тому времени советником по апелляциям, согласился ограничиться предисловием к «Новой астрономии». В свое время Осиандер предпослал труду Коперника «О вращениях небесных сфер» предисловие, которое, чтобы усыпить бдительность церковных властей, низводило основное содержание этого сочинения к математической гипотезе. Артур Кестлер заметил, что в предисловии Осиандера слышится голос вкрадчивой, но мудрой змеи. Что же касается предисловия Тенгнагеля, то его Кестлер назвал криком напыщенного осла, раздающимся в веках. Вот этот «крик осла». «Привет читателю! Я намеревался обратиться к тебе, читатель, с длинным предисловием. Однако множество политических дел, которыми мне пришлось заниматься в эти дни больше, чем обычно, а также срочный отъезд нашего Кеплера, которому понадобилось в течение часа собраться и отправиться во Франкфурт, оставляет мне лишь краткое мгновение, чтобы написать эти строки. Тем не менее я все же счел необходимым обратиться к тебе с несколькими словами, поскольку тебя могут сбить с толку те вольности, которые допускает в своем изложении Кеплер, отходя от Браге, в особенности там, где речь идет о физической природе [явлений]. Та- 28
^у " отмечает ceo r ^ Наша фирма специализируется в области заказного органического синтеза и создания библиотек химических соединений для биоскрининга. С нами сотрудничает более 1000 научно-исследовательских групп. Мы имеем партнеров в различных городах и регионах России и ближнего зарубежья. В настоящее время мы открываем новый офис в Киеве. Познакомиться с нами и узнать об условиях сотрудничества Вы можете по телефонам: @95) 784-7752 (многоканальный), факс 956-4948. Адрес: 119048 Москва, а/я 424. E-mail: chembridge@glasnet.ru ИСТОРИЯ ИДЕЙ кие вольности встречаются у всех философов с тех пор, как существует мир, что, впрочем, никоим образом не сказалось на работе по составлению Рудольфинских таблиц. Ознакомившись с данным сочинением, ты сможешь убедиться, что оно построено на основании Браге .. и весь его материал (я имею в виду наблюдения) был собран Браге. Пока же превосходный труд Кеплера надлежит рассматривать как прелюдию к Таблицам и наблюдениям, которые воспоследуют, но по указанным выше причинам работа по подготовке к их публикации продвигается весьма медленно. Молись со мной всемогущему и всеведущему Господу Богу, чтобы столь желанная работа продвигалась впредь быстро, и о более счастливых днях». «Новую астрономию» печатали в Гейдельберге с 1608 по 1609 г. Император счел издание своей собственностью и запретил Кеплеру продавать или раздавать свое сочинение без «нашего предуведомления и согласия». Но поскольку жалованье Кеплеру не выплачивали, он счел возможным распорядиться изданием по своему усмотрению и продал весь тираж. В посвящении императору Рудольфу II Кеплер в аллегорической форме повествует о перипетиях нелегкой борьбы с коварным Марсом: «Он [Марс] неизменно одерживал верх над человеческой интуицией, издевался над всеми ухищрениями астрономов, разрушал все, что они создавали, разбивал вражеские войска наголову. Тайну своего могущества он хранил на протяжении всех прошедших веков и совершал свой путь, ничем не ограничивая свободы, что дало жрецу природы, известнейшему из латинян Плинию повод воскликнуть: «Марс — планета, не поддающаяся наблюдениям!» Не доверяя слухам о непобедимости Марса и полагая их преувеличениями, Кеплер всегда помышлял о пути к победе. Первым на этот путь вступил Тихо Браге, который своими наблюдениями подготовил грядущую победу. Кеплер сменил его на посту «верховного главнокомандующего». Велики были трофеи, захваченные Кеплером в поединке с Марсом. Кеплер не только открыл два закона движения планет, обессмертивших его имя — сначала тот, который мы называем вторым («радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, за равные промежутки времени заметает равные по площади секторы»), затем так называемый первый закон («планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которого находится Солнце»), — не только доказал плодотворность принципиально нового, физического, подхода к изучению небесных явлений, но и постиг суть новой астрономии, обрел технику интерпретации наблюдательных данных и проверки гипотез. «Новая астрономия» своей новизной и смелостью могла испугать читателя, взращенного в духе старой астрономии, — это был разрыв с двухтыся- челетней традицией. И Кеплер избирает особую манеру изложения, заставляя читателя проделывать вместе с ним весь путь от старого к новому, который пришлось пройти ему самому. «Речь идет не только о том, каким образом проще ввести читателя в существо излагаемого предмета. Важно другое: по какой причине, с помощью какого хитроумного приема или счастливой случайности мне, автору, удалось прийти к тому, к чему я пришел. Когда Христофор Колумб, Магеллан и португальцы (первый открыл Америку, второй — Китайский океан, а третьи — морской путь вокруг Америки) повествуют о том, как они сбились с пути, мы не только не осуждаем их, но, наоборот, боимся пропустить что- нибудь из их рассказов — столь большое удовольствие доставляет нам их чтение. Поэтому и мне не поставят в вину, если я из любви 2 читателю воспользуюсь в своей работе тем же приемом. Читая о похождениях аргонавтов, мы не испытываем перенесенных ими тягот, в то время как трудности и тернии на пути моей мысли, к сожалению, вполне ощутимы для читателя. Таков уж удел всех математических сочинений. Подобно тому, как одни люди испытывают удовольствие от одного, другие — от другого, найдутся и такие, которые испытывают сильнейшую радость, когда, преодолев все трудные для понимания места, они единым взглядом смогут охватить цепь моих открытий». Исступленно работая над теорией Марса, заполняя сотни страниц вычислениями, он не забыл о своем намерении написать грандиозный труд «О гармонии мира», план которого он изложил в письме к Хервар- ту фон Хоэнбургу еще в 1599 году. Об этом свидетельствует хотя бы признание, вырвавшееся у него в письме к Гейдону A605 г.): «Если бы Господь избавил меня от астрономии, чтобы я мог сосредоточить все свои помыслы на работе «О гармонии мира»!» 29
Давным-давно с помощью костров индейцы оповещали соплеменников об очередном набеге бледнолицых. Ныне специалисты из американской корпорации «Луцент Текно- лоджиз» хотят применить луч света для повышения скорости передачи информации. Наиболее быстрый способ связи — через оптоволоконный кабель, но к каждому дому его не подведешь, очень дорого. Поэтому обычно сигналы передают по скоростной оптической магистрали, а от нее по медному проводу — адресату. Вот только на этом участке скорость не превышает 56 килобит в секунду, а этого слишком мало для работы Интернета и систем интерактивного телевидения. С помощью радиоволн данные можно пересылать намного быстрее, до 0,6 гигабит в секунду, но в эфире и без того тесно. А с помощью луча света на экспериментальной установке удалось передать информацию на расстояние 2,4 км со скоростью 2,5 гигабит в секунду. Для этого понадобились два телескопа, передающий и принимающий, оптические преобразователи и мощный фотоумножитель. Лучом можно заменить оптоволокно там, где его прокладывать не имеет смысла, например для подключения к магистрали компьютерных сетей в отдельно стоящих зданиях. У новой технологии есть и минус — свет не сможет пробиться через туман или густой снегопад, но работа над преодолением этой преграды уже идет. Конструкторы надеются также увеличить расстояние передачи и повысить скорость до 10 гигабит в секунду (агентство «News- wise»). Возможно, президент Клинтон вовсе не врал на суде о своих отношениях с Моникой Левински. Как установили американские медики из госпиталя Дж. Гопкинса, от любви можно настолько потерять голову, что на 6 — 12 часов наступит полное беспамятство — амнезия. Если сильно напрячься в самый бурный момент близости, тогда одновременно возбуждается симпатическая нервная система и сильно увеличивается давление крови в сосудах головы. В результате сокращается приток крови к центральным областям мозга и может возникнуть ее временный недостаток — не случайно один из пациентов с амнезией говорил, что с ним как бы случился удар. После этого память отшибает до такой степени, что человек не в состоянии сказать, кто же президент в его стране (агентство «Newswise»). В июне 1998 г. в Нью-Йорке на аукционе «Кристи» был продан экземпляр знаменитой книги Уильяма Харви (у нас его принято именовать Гарвеем). В книге, вышедшей в свет в 1628 году, автор впервые описал открытую им замкнутую схему строения кровеносной системы. Великий врач, физиолог, анатом и хирург за всю свою долгую жизнь A578— 1657) не смог бы заработать те 530 500 нынешних долларов, которые были уплачены за один экземпляр его труда. Впервые врач изложил свою теорию на специальном заседании Британского колледжа враче и в 1616 г., но трактат об этом был напечатан позже. Сейчас во всем мире сохранилось лишь считанное число экземпляров славной книги («New Scientist», 1998, № 2140, с.7). Как узнать, что ели древние люди? Геохимик Стефан Мак- ко из университета Виргинии на ежегодной конференции Американского геологического общества рассказал, что это можно сделать, проанализировав состав волос. Сам он исследовал волосы мумий из Египта, Чили, Альп и выяснил неизвестные археологам подробности. Оказалось, что альпийский человек времен неолита был чистым вегетарианцем, во всяком случае, в те несколько месяцев, что предшествовали гибели, хотя все антропологи считали его охотником. Египетские и чилийские люди питались весьма разнообразно — и злаками, и фруктами, и мясом, и рыбой. Причем рыба входила в меню древних чилийцев, живших очень далеко от моря, в пустыне Атакама, — видимо, экономические связи между регионами их страны были налажены хорошо. А вот египетские фараоны времен позднего Среднего царства ели менее разнообразно, чем их подданные, — в волосах оказались преимущественно следы животных продуктов. Метод, который геохимик предлагает археологам, основан на измерении концентрации изотопов различных элементов: зная их соотношение для углерода, азота или серы, можно, оказывается, распознать, какого происхождения была пища — растительного или животного, наземного или морского (агентство «News- wise»).
Салюты и фейерверки — любимое зрелище множества людей по всей планете. Особенно под Новый год, когда ночи в умеренных широтах северного полушария наступают рано. Устроить небывалый салют при встрече двухтысячного года предложил компьютерщик из калифорнийского городка Лос-Альтос Дэвид Кол- кинс. Он вовремя вспомнил, что Соединенные Штаты и Россия до сих пор не уничтожили баллистические ракеты, и решил, что нудный производственный процесс можно превратить в отличное развлечение. А всего-то и нужно так запустить ракеты без боеголовок, чтобы они вошли в высокие слои атмосферы и там сгорели. Вспышки будут весьма яркими и притом разноцветными, ведь гореть будут разные металлы, а звук заставит поднять голову и взглянуть на необычайное зрелище. Единственное, над чем еще нужно подумать, — полностью ли сгорят обломки ракет или их куски смогут долететь до поверхности Земли («New Scientist», 1998, № 2137, с.12)? Около двух лет назад в археологии случилась сенсация. При раскопках скального укрытия около городка Джинмиум, что на севере Австралии, ученые обнаружили примитивные каменные орудия труда, возраст которых оценили в 176 тысяч лет. Этот факт сразу опроверг воззрения, согласно которым древний человек как вид сложился в Африке, а уже оттуда этак 120 тысяч лет назад начал распространяться по всему земному шару. В том же Джинмиу- ме нашли выдолбленные в скалах кольцеобразные рельефные изображения, которые датировали 75-м тысячелетием до нашей эры. Эти находки заставляли пересмотреть всю историю человечества. Однако теперь, кажется, все встанет на свои места. Научные сотрудники Ла- Тробского университета в Мельбурне (Австралия) применили для датировки находок новую методику — так называемую оптически стимулируемую люминесценцию кварцевого песка, позволяющую достаточно точно устанавливать момент захоронения отдельных песчинок в грунте. С помощью нового метода возраст сенсационных находок пришлось переоценить — он оказался всего 6—10 тысяч лет («Nature», 1998, т.393, № 6683, р.358). При слове «обрастание» любой капитан начинает хмуриться. Еще бы, ведь бесчисленные моллюски и рачки, поселяясь на корпусе судна, снижают его скорость и вынуждают расходовать больше топлива. Борются с ними ядами, которые добавляют в краску, наносимую на корпус. Однако этот метод не назовешь экологичным, ведь при этом травятся не только «захватчики», но и посторонние, втом числе и нужные человеку, существа — мидии и устрицы. Особенно много вреда наносят среде краски на основе олова, органотины, которые во многих странах уже запрещены. Японские ученые из Института морской биотехнологии в Симидзу- Сити разработали новое вещество — трибромогра- мин. Его вырабатывает морской мох (Zoobotryon pellucidum), живущий на поверхности камней в полосе прибоя. Трибромо- грамин не убивает, а лишь блокирует на время рецепторы нейромедиатора серотонина у личинок рачков и моллюсков. В результате нарушается распространение нервных импульсов и личинки не могут осесть на днище корабля. Кстати, мхам тоже выгодно, чтобы облюбованный ими камень не занимали пришельцы. Японские химики синтезировали более 500 аналогичных веществ, и их также можно добавлять в краску («New Scientist», I998, № 2136, с.21). Ученые, юристы, патентоведы и предприниматели всего мира продолжают думать, как защитить интеллектуальную собственность на биотехнологические изобретения. Исследования и разработки в биотехнологии очень сложны и стоят огромных денег, зато повторить кем-то найденное решение не составляет большого труда. Выгода же от использования генов и синтезируемых ими продуктов велика: ожидается, что к 2000 г. объем мировой биотехнологической продукции составит 100 млрд. долларов США. Важен не только предмет изобретения, но и сопутствующие обстоятельства: срок подачи заявки, продолжительность действия патента, механизм защиты. К примеру, в США американские изоб- ретатели получают фору при установлении даты изобретения: для них ее определяют по записям в лабораторных протоколах, а для иностранцев — по дате первичной заявки. Патентные законы должны регулировать отношения не только между изобретателями, но и между ними и прочими гражданами. Вот один случай. Американцу Д. Муру удалили пораженную злокачественной опухолью селезенку, а из клеток удаленного органа вырастили культуру и запатентовали ее. Мур подал в суд на врача и ученых. В иске было отказано, потому что Мур обладал (до операции) только органом, а не правом на интеллектуальную собственность — способом получения культуры. Кроме того, как доказали специалисты, клетки культуры ткани отличались от взятых у пациента («Биотехнология», 1998, № 3, с.43-61). 31
СЕ РЕКИ СОЛЬЮТСЯ В НИЖНЕМ НОВГО ,^ I ^Старинный русский город Нижний Новгород, расположенный на слиянии великих рек — Оки и Волги, по праву называют «волжской столицей». Весной будущего года здесь соберутся экологи со всего мира на Международный экологический форум. В соответствии с распоряжением Правительства РФ № 579-р от 20 мая 1998 года Федеральный и региональный организационные комитеты. Администрация Нижегородской области, Программа развития ООН (UNDP), Российский национальный комитет содействия Программам ООН по окружающей среде (UNEPCOM), Комиссия Российской Федерации по делам ЮНЕСКО, Нижегородский Государственный архитектурно-строительный университет и ВАО «Нижегородская ярмарка» с 25 по 28 мая 1999 года проводят Международный научно-промышленный форум «Великие реки—99» с ведущей темой «Экологическое оздоровление бассейнов великих рек: опыт и проблемы». Форум включает в себя несколько мероприятий. МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС, в рамках которого будут работать секции, семинары и симпозиумы по следующим темам: «Экономика и экология», «Рациональное использование и охрана природных ресурсов бассейнов великих рек», «Развитие человеческого потенциала», «Экологический мониторинг окружающей среды бассейнов великих рек», «Роль городов в оздоровлении экологической обстановки в бассейнах великих рек», «Экологическое страхование». НАУЧНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ВЫСТАВКА представит экологически безопасные, ресурсосберегающие и малоотходные проекты, разработки, технологии, инновации, ноу-хау, оборудование, материалы и продукцию по следующим разделам: машиностроение, электроника и электротехника, топливно-энергетический комплекс, черная и цветная металлургия, химическая, нефтехимическая и нефтеперерабатывающая промышленность, строительство и строительные материалы, агропромышленный комплекс, здравоохранение и профилактика, экология и ресурсосбережение. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРОЕКТЫ: D VII Международная выставка «Река»; Ш V Международная выставка «Лесное хозяйство и деревообработка»; Ш IV Международная выставка «Городское хозяйство и экосфера». Федеральный российский проект «Возрождение Волги». Комплексные коллективные экспозиции регионов, муниципалитетов и отдельных предприятий, объектов энергетики, коммунального и сельского хозяйства, транспорта субъектов Федерации, расположенных в бассейне реки Волги. На выставке будет показан бассейновый принцип решения крупных социально-экономических и экологических проблем в Волжском бассейне; результаты помощи 38 субъектов Федерации в переходе региона к устойчивому развитию. П Культурологический проект; Ш Художники и реки: искусство, коммуникация, экология; Ш Медиа-выставка и симпозиум. На форум в Нижний Новгород приглашены ведущие ученые, представители деловых кругов и общественных организаций. В работе Конгресса примет участие около 1000 человек. Международные конференции и конгрессы по охране окружающей среды и устойчивому развитию начали проводиться несколько десятилетий назад. Первая крупная конференция состоялась в Стокгольме в июне 1972 года, затем последовала Венская встреча представителей государств-участников ОБСЕ (ноябрь 1976 г.). В мае-июне 1994 года сессия ООН приняла Законодательство о несудоходном использовании международных вод (включая реки). В мае 1996 года в Пекине прошла Всемирная конференция по проблемам воды для крупных городов. В Марокко в марте 1997 года состоялся Всемирный форум по воде. Город Любляна (Словения) в июле 1997 года собрал Первую Международную конференцию по восстановлению окружающей среды. В октябре этого же года к 25-летию принятия Конгрессом США Акта о воде в Лонг-Бич прошла конференция по сохранению и защите запасов питьевых вод. И последняя акция — Международная конференция «Вода и устойчивое развитие» состоялась в марте 1998 года в Париже. На Международном форуме «Великие реки—99» будут в равной мере рассмотрены политические, социальные, экономические и экологические вопросы. Особое внимание отводится проблемам культуры, истории и сохранения культурного наследия бассейнов великих рек, которые занимают отдельное место в развитии цивилизации на Земле. Они, подобно живительным артериям, питают хозяйственную и социальную деятельность людей. От их экологического состояния зависит не только благополучие, но и сама жизнь человека на нашей планете. Дирекция Международного конгресса и выставки-ярмарки «Экологическое оздоровление бассейнов великих рек: опыт и проблемы» «ВЕЛИКИЕ РЕКИ-99» ПО ВЫСТАВКЕ: ПО КОНГРЕССУ: Россия, 603086, Нижний Новгород, Россия, 603600, Нижний Новгород, ул. Совнаркомовская, 13, ВАО «Нижегородская ярмарка» Al fossa Joint Stock Company rilZHEGORODSKAYA VARMARKA ул. Ильинская, 65, Научный секретариат Конгресса ICEF99 & Всероссийское акционерное общество НИЖЕГОРОДСКАЯ
ЬППГУ Доктор медицинских наук В.Б.Прозоровский ^Ss' ilul ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИРОДА очти столетие прошло с тех пор, как человек начал осознавать, что его действия могут наносить природе непоправимый ущерб, и вот уже несколько десятилетий большинство государств старается ограничивать загрязнение окружающей среды промышленными отходами. У нас принято руководствоваться ПДК — предельно допустимыми концентрациями токсических веществ, при которых их неблагоприятное влияние на живые организмы еще не сказывается. Защитники природы прилагают немалые усилия к тому, чтобы установленные нормы строго соблюдались — в том числе, и для водоемов. И все-таки, несмотря на видимое благополучие показателей, нет-нет да и случаются локальные экологические неприятности. Уж нет ли какого-нибудь подвоха в самой методике определения ПДК? Для веществ, сбрасываемых в воду, стандартная методика очень проста. Тестируемое вещество тщательно отмеряют, растворяют его в фиксированном объеме воды комнатной температуры и помещают в этот раствор ^Y
Жизнеспособность рыб в присутствии фенола (Ф) и метанола (М) при различных температурах воды (Т). Т = 2ГС Т = 16°С Т= 11С Т = 6°С хорошо изученные организмы — обычно рыб. Если в течение нескольких недель видимых отклонений от нормы нет, данную концентрацию вещества считают безопасной. Опыты повторяют несколько раз, ставят контроль - все аккуратно и точно, просто и удобно. Но беда в том, что условия жизни рыбы в каждом конкретном водоеме отличаются от лабораторных, и порою существенно. Байкальская вода, к примеру, почти не содержит солей, на небольшом расстоянии от берега она не прогревается выше 9 — 12"С даже летом, а в других озерах и речках нашей страны она вполне может оказаться жесткой, и ее температура на мелководье может повыситься в июльский зной до 27 — 28°С. Между тем ПДК у нас единые, общероссийские! Есть и другая проблема: мы тщательно изучаем, как влияет на рыб то или иное конкретное вещество, но, как правило, не учитываем, что вместе с промышленными сбросами в воду попадает не одно химическое соединение, а сразу несколько. Эффект от такого комплексного воздействия ядов на рыб вполне может оказаться нелинейным. В общем, задача адекватной оценки состояния водоемов стоит сегодня остро, особенно для такого уникального озера, как Байкал. Миллионы лет назад возникла впадина Байкала. Глубина ее кажется немыслимой — более километра, и содержит она примерно 23 000 км3 холодной, ультрапресной воды. И все эти миллионы лет шел удивительный процесс эволюции — организмы приспосабливались к обитанию в этой чистейшей, почти дистиллированной, воде при температуре около 6°С. Возникли новые виды, присущие только Байкалу. Странным кажется, что в эдаком холодильнике обитает 1200 видов живых существ. Впрочем, видов много — существ мало, а может стать и того меньше. Селенга — самая крупная река, питающая Байкал, уже на территории Монголии превращается в сточную канаву. Кругом заводы, шахты, БАМ да еще и Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат — БЦБК. Работают очистные сооружения БЦБК исправно — хоть пей отработанную воду. А если вдруг испортятся? Мы всего навидались. Нас ни случайными, ни аварийными сбросами недоочищенной, а то и вовсе неочищенной воды не удивишь. А между тем в районе того места, где из отводной трубы комбината льется в озеро использованная и очищенная вода, почти всегда скопление людей со спиннингами и удочками. Похоже, теплая вода нравится рыбе — ведь скорость обменных процессов у хладнокровных животных повышается с ростом температуры окружающей среды. Вот и становится как-то тревожно: что же будет с нею в случае аварийного сброса недоочищенной воды? Конечно, есть и всегда будут люди, которые беспокоятся о Байкале. И не те, кто разражается стенаниями по любому поводу, а те, кто пытается установить, какой вред может нанести озеру конкретное производство. Они стараются этот вред если не устранить, то хотя бы снизить его нагрузку на систему естественного самоочищения озера — очень мощную, кстати. Бок о бок с БЦБК работает Институт экологической токсикологии. Его задача — изучать комплексное влияние всех видов токсических воздействий на способность как отдельных живых особей, так и целых биологических сообществ (биоценозов) поддерживать сносное существование. И в первую очередь — в Байкале. Недавно появилась работа, в которой исследователи попытались выяснить, как влияет сочетание нескольких основных факторов на состояние рыб. При этом исходили из потребностей практики, а потому оценили в первую очередь влияние таких природных особенностей водоемов, как температура и жесткость воды. Токсиканты тоже выбрали не случайно: фенол и метанол - обычные химические компоненты неочищенных сточных вод целлюлозно-бумажного производства, а хлорофос (или какие-либо иные фосфооргани- ческие соединения) - химикат, который может смываться с полей во время таяния снегов и загрязнять водоемы в земледельческих районах. Ясно, что экспериментально проверить все возможные сочетания этих пяти факторов невозможно: для этого пришлось бы выполнить около 250 опытов, причем для каждого из них потребовалось бы не менее 8 — 10 рыб. К счастью, применение методов математического моделирования по- 34
ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИРОДА зволило организовать работу так, что число необходимых экспериментов сократилось на порядок - их понадобилось всего 30. Более того, влияние различных факторов на самочувствие рыбы удалось выразить в виде численных коэффициентов, которые позволили оценить вклад температуры, жесткости воды, а также каждого из вредных веществ в общий токсический эффект. Рыбу выбрали небольшую и недорогую — гольяна ручьевого, обитающего не только в Байкале, но и в других водоемах Европы, Азии и Северной Америки. Выводы, к которым пришли исследователи, заставляют серьезно задуматься. Во-первых, оказалось, что фенол и метанол, попадая в сточные воды одновременно, усиливают действие друг друга (видимо, потому, что они влияют на разные системы организма рыб). Это означает, что даже в тех случаях, когда ПДК для каждого вещества в отдельности соблюдаются, считать, что живность, населяющая такие воды, находится в полной безопасности, вряд ли можно, особенно если речь идет об обитателях Байкала. Выяснилось, что в жесткой воде действие фенола и метанола проявляется в меньшей степени, а ведь нормативы на сброс в воду химических веществ устанавливают для воды умеренной жесткости, а вовсе не для мягкой байкальской! С хлорофосом, кстати, ситуация обратная - в жесткой воде он более ядовит для рыб, и это следует учитывать, когда речь идет о водоемах, в которые он попадает в больших количествах, то есть расположенных в зонах активного земледелия. Но самый большой сюрприз преподнесла исследователям температура. Она оказалась главным фактором, влияющим на выживаемость. Зависимость здесь нелинейная: отклонение от типичных для байкальской воды 6°С как в ту, так и в другую сторону снижает жизнеспособность рыб, причем повышение температуры сказывалось на подопытных более пагубным образом, чем понижение. Теплая вода заметно усиливала токсическое воздействие фенола и метанола. И вот тут остается только порадоваться, что ПДК для этих веществ определяют при комнатной температуре, то есть при 20 — 22°С, — хоть в этом отношении они оказались в пользу обитателей Байкала. Впрочем, нашу тревогу за судьбу рыбы, оказавшейся в радиусе действия отводной трубы Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (эта зона хорошо видна на снимках, сделанных с вертолета, - вода здесь немного мутнее), теперь можно считать вполне обоснованной. Современные методы математического моделирования дают нам возможность наглядно представить, как влияют на самочувствие рыб сочетания различных токсических веществ и факторов окружающей среды. Поскольку жесткость байкальской воды постоянна, а содержание в ней хлорофоса - минимально, эти два параметра можно зафиксировать, а три оставшихся - то есть температуру (Т) и концентрации фенола (Ф) и метанола (М) - вписать в трехмерную систему координат (Ф, М, Т). Для этого, правда, придется прибегнуть к кодированию, поскольку концентрации веществ и температуру измеряют в разных единицах (концентрацию фенола в мг/мл, метанола — в мл/л, а температуру — в градусах). Присвоим значение -1 максимальг ной концентрации каждого из токсикантов, при которой все подопытные остаются живы. За +1 примем такую концентрацию вещества, при которой погибает около 90% рыб, а через 0 обозначим среднее арифметическое максимальной и минимальной концентраций в критической для выживания зоне (между -1 и +1). Для температуры проведем кодирование следующим образом: -1 — наименьшая температура воды в Байкале (+4°С), +1 — средняя по России летняя температура, она же комнатная (+22DC), 0 — средняя температура по логарифмической шкале (+9°С). На рисунке изображены сечения полученного куба плоскостями, проходящими на уровне различных значений температуры. Цифры на линиях равного уровня — время жизни рыбы (в минутах) в соответствующих условиях. Желтым цветом обозначена зона, в которой обитатели водоема неминуемо погибнут в случае сброса в него недоочищенной воды, поскольку у них не будет времени уплыть в безопасную зону, обозначенную синим цветом. Температура стоков, как мы уже знаем, близка к комнатной, а потому даже минимальные концентрации токсикантов в сточных водах убьют рыбу, прикормившуюся возле трубы, за 4 — 7 минут. В случае аварийного сброса неочищенной воды та же участь может постигнуть и обитателей прибрежных мелководий, где летом вода прогревается до 16°С, а то и 18°С. Остальные, скорее всего, выживут: времени для того, чтобы уйти в безопасную зону, у них будет достаточно. Таков научно обоснованный прогноз. Но данные, полученные исследователями из Института экологической токсикологии, имеют и другое значение. Во-первых, они с математической точностью показали, что факторы, влияющие на живые организмы, следует изучать только в комплексе — иначе нам не избежать ошибок, которые дорого обойдутся и природе, и в конечном счете нам самим. А во-вторых, нам в который раз пришлось убедиться в том, что любое озеро — уникально. Каждое имеет свой особый температурный режим, рН и жесткость воды, и, стало быть, к нему нельзя подходить со среднестатистическими мерками. Оценки состояния окружающей среды, основанные на определении ПДК, сегодня во многом устарели, а значит, следует подумать о новых подходах к решению этой проблемы. 35
**ф ~ ■•*- <1 '%'' &• *" / Л A I вущие в медузах! ■ 4 I маг P " IP? fr> 4 ' ' V СЕ ру. лева )зов е и а арк ги .^ и циан! 'i мор ПИВ <Ч арог ^ с ЗД " Hb Qp 'V is, f "j зре JHC )В 1 ч Э Л Же
Рачок гиперия Желудок Каналы пищеварительной системы Ловчие щупальца Гонады Ротовые лопасти Рачки гиперии на медузе аурелия ются в тонкую пленку, частенько просвечивают темноокрашенные тельца. Это паразитические рачки гиперии, которые приспособились к жизни в нежных, водянистых тканях медуз Они невелики — едва достигают 2 см в длину, но у них огромная голова и непомерно большие — как у стрекозы — глаза. В похожем на каплю полупрозрачном теле рачка присутствуют жировые включения. Благодаря им гиперии могут свободно плавать в толще воды, однако рачки редко покидают медузу, с которой тесно связаны на всех этапах своего развития — от личинки до половозрелой особи. В период размножения на груди у самки появляется особая выводковая сумка — марсупий, в ней она вынашивает яйца. Когда крохотные личинки проклюнутся из яиц, свободно плавающая самка надкусывает мягкую оболочку тела медузы и помещает малюток внутрь. Эти существа еще мало чем напоминают взрослых гиперии: на поверхности их тела лишь наметились едва заметные бугорки — усики и несколько пар членистых ножек. Дружной кучкой держатся крошки у поверхности колокола, быстро выедая вокруг себя нежную ткань вблизи того места, куда их поместила самка. Подрастая, молодь становится все больше похожа на взрослых гиперии, и спустя пару недель среди рачков легко различаются длинноусые продолговатые самцы и округлые самки. Юные создания уже могут плавать самостоятельно, однако они редко выбираются на поверхность тела медузы, предпочитая укромные, надежные места вроде желобков ротовых лопастей или разветвленных каналов пищеварительной системы. Здесь они находят не только кров, но и пищу — остатки того, что съела сама медуза. Молодых гиперии можно встретить и в плотных, тяжелых кольцах половых желез — гонад, там же обычно сидят и взрослые особи. ЗЕМЛЯ И ЕЕ ОБИТАТЕЛИ У взрослых рачков хорошо развиты короткие сильные ножки, с помощью которых они могут цепко удерживаться на поверхности тела медуз. Большую часть времени гиперии проводят под колпаком своей прозрачной хозяйки, где находят надежный приют и защиту от врагов — обитателей моря, питающихся беспозвоночными. Плотно прижавшись спиной к телу медузы и прицепившись к ней тремя парами ножек, рачки хватают свободными конечностями ее ловчие нити и поедают их. Тысячи стрекательных клеток, покрывающих щупальца аурелий и цианей, содержат чрезвычайно сильный яд. Простейших и мелких рыбешек он парализует, а вот маленькие рачки гиперии к нему совсем нечувствительны. Переплывая под куполом с места на место, они часто объедают жгучие нити, досаждая медузам, но все-таки не губя их. С возрастом почти каждая арктическая красавица обзаводится крошечными спутниками и тем не менее продолжает жить и расти. Вот так и путешествуют рачки вместе с медузой всю свою жизнь. И даже когда волны прилива смоют с берега увядшие зонтики иссушенных ветром и солнцем животных, рачки не сразу расстанутся с ними. Питаясь рыхлыми тканями, гиперии продолжают жить в них до тех пор, пока проплывающая мимо изящная аурелия или красавица цианея не станет для них новым пристанищем.
В поисках от ра средства эака "^ Доктор биологических наук В.И.Максимов, доктор медицинских наук В.Е.Родоман прошлой статье («Таинственная капуста», 1998, № 11) мы писали о противоопухолевых веществах, содержащихся в нашей обычной пище, в том числе и в капусте. И там шла речь о начальных стадиях канцерогенеза, когда особые вещества, содержащиеся в пище (антимутагены), изо всех сил стараются нейтрализовать генотоксичные вещества (мутагены, которые, увы, всегда присутствуют в той же самой пище) и предотвратить повреждение генетического аппарата клеток. В этой статье речь пойдет о последних стадиях процесса канцерогенеза, когда раковые клетки уже появились и когда ситуация становится по-настоящему драматической. Именно здесь, на этих стадиях, решается вопрос, в какую сторону нарушится хрупкое равновесие и будет ли подписан смертный приговор-диагноз «рак». К сожалению, пока слишком мало известно, чтобы успешно вмешиваться в работу этого таинственного внутреннего трибунала и отменять его приговоры. Но кое-что мы уже знаем. В частности, известны некоторые универсальные механизмы защиты, встречающиеся у самых разных организмов — от насекомых до человека. Исходно они нацелены против микробных инфекций, но срабатывают и против опухолевых новообразований.
БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВ/ Клин клином Препаратов, действующих на иммунную систему человека, множество. Их называют по-разному: иммуностимуляторами, иммуномоду- ляторами и иммунокорректорами, но суть их одна — поддержка защитных сил организма. Иногда сюда же относят «виртуально-мануальные лекарства»: ласковые слова и нежное поглаживание по голове. Но речь все-таки пойдет о сугубо материальных вещах, хотя сначала и они казались мистикой. Например, врачи-практики давно заметили, что чахоточные больные умирали исключительно от туберкулеза, а не от рака легкого. Можно расценивать это наблюдение как черный юмор, но, к счастью, не все были такими шутниками. Кто-то задумался: а не попробовать ли палочки Коха для лечения раковых больных? В результате из лишенных жизнеспособности туберкулезных бактерий получили лекарство — вакцину BCG. Увы, в практике вакцина себя не оправдала, она вызывала серьезные осложнения, а иногда вместо замедления ускоряла рост опухоли Только потом стало понятно, в чем здесь исходная ошибка (задним числом все умные). Вакцина BCG была так называемым неспецифическим иммуностимулятором, то есть активизировала защиту организма не исключительно против рака, но и (разумеется!) против туберкулеза и некоторых других инфекционных заболеваний. Однако свойство любого неспецифического иммуностимулятора таково, что никогда нельзя заранее точно знать, против чего именно он подействует в очередной раз. Проще говоря, если ввести вакцину BCG онкологическому больному, его организм может успешно противостоять инфекции гриппа, но при этом раковая опухоль только активизирует свой рост. Факторы усиления Стадии канцерогенеза Факторы ослабления (промоторы) (антимутагены) Ферменты собственные V ► и микробов г г Канцерогены и безвредные вещества ] Электрофилы I р-каротин, Щ ^ витамины С, Е, V соль селена, ,' Сохранившиеся" ~~ | флввоноиды и др электоофилы j Нуклеофилы Ускорители перерождения нормальной клетки в раковую <4 ^ (глутатион с ферментом и др.) Поврежденная ДНК Раковые клетки I « ч Опухоль Иммунная система Схема канцерогенеза От бактерий к грибам Но попутно выяснилось очень любопытное обстоятельство. Кроме палочек Коха способностью стимулировать неспецифический иммунитет обладали и другие бактерии. Следовало лишь посмотреть, что общего имеют все эти взбадривающие наш иммунитет микробы, и тогда это общее, с большой вероятностью, могло оказаться как раз тем активным иммуностимулирующим началом, которое было желательно выделить из бактерий в чистом виде. Общим оказался маленький фрагмент молекулы биополимера пептидог- ликана, который окружает микробную клетку в виде эластичного, но достаточно твердого мешка. Этот фрагмент пептидогликана — ацетилглюкозамин плюс остаток молочной кислоты — называют мураминовой кислотой. Мураминовая кислота и отходящая от нее короткая цепочка буквально из двух-трех аминокислот и оказались тем самым неспецифическим иммуностимулятором, который искали у бактерий. Правда, при этом выяснилось, что у разных микробов к мураминовой кислоте прикреплены разные пептиды, разное их число или одни и те же пептиды, но в разной последовательности. Например, иммуностимулятор, выделенный из палочки Коха, содержит дипептид из двух аминокислотных остатков (L-аланин, D- изоглутамин), и его назвали мура- милдипептидом (сокращенно МДП). Но МДП, как и его предшественник в медицинской практике — вакцина BCG, в качестве средства от рака себя не очень-то оправдал. Клин клином вышибить не удалось. И тем не менее никто не спешил поставить крест на полисахаридах. 39
сн2он Мурамилдипептид (МДП) I П почки крепятся к длинным про- /I \ дольным цепям пептидогликана Хитиновый гексасахарид сн2он сн2он сн2он сн2он сн2он сн2он NHCOCH3 NHCOCH3 NHCOCH3 NHCOCH3 NHCOCH3 NHCOCH н.он NHCOCH, не самостоятельно, а с помощью остатков молочной кислоты. И этот фрагмент молекулы пептидогликана — ацетилглюкоза- мин плюс остаток молочной кислоты — называют мураминовой кислотой. ,-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH, I сн. I CH2-CH2-COOH остатков), которые другим концом прикованы к таким же звеньям параллельных полисахарид- ных цепей и таким образом придают жесткость всей конструкции пептидогликана. Но и это не всё: поперечные пептидные це- Вот как раз мураминовая кислота и отходящая от нее короткая цепочка буквально из двух- трех пептидов и оказались тем самым неспецифическим иммуностимулятором, который искали и нашли у бактерий иммунологи. сн2он сн2он сн2он сн2он DCH3 NHCOCH3 NHCOCH3 NHCOCH3 NHCOCH3 Микробная клетка имеет наружный скелет в виде эластичного, но достаточно твердого мешка. Жесткость и эластичность клеточной облочке придает биополимер. Пептидогликан состоит из длинных полисахаридных цепей, которые, в свою очередь, составлены из повторяющихся дисаха- ридных звеньев (ацетилглюкоза- минов) и практически ничем не отличаются от цепей другого биополимера — хитина. Пептидогликан был бы просто хитином, если бы не одно отличие. От ацетилглюкозаминовых звеньев пептидогликана сбоку отходят короткие пептидные цепочки (всего несколько аминокислотных Просто круг поисков расширили и, помимо бактерий, включили в него грибы. Гниль бессмертна? На всякий случай напомним, что в науке грибами называют целую группу удивительных организмов, сочетающих в себе черты растений и животных. Строго говоря, до сих пор не совсем понятно, кто они такие — грибы? Вроде бы по всем признакам растительные организмы, но лишены главного свойства растений — фотосинтетического способа питания, и в этом смысле похожи на животных. Некоторые из грибов, так называемые высшие грибы, образуют плодовые тела, которые мы собираем в лесу. В древней восточной медицине многие съедобные и не очень-то съедобные разновидности грибов считались лекарственными средствами. Например, паразитический гриб Ganoderma lucidum, известный у нас как «лакированный трутовик», в Китае именуют «грибом бессмертия», а в Японии — «тысячелетним грибом». Понятно, что восточные люди зря не назвали бы его так громко, и, когда уже в наше время западные люди стали разбираться в целебных свойствах грибов, выяснилось, что многие из грибов- паразитов действительно содержат противоопухолевые полисахариды, и в первую очередь гекса- и гепта- сахариды. Случайно или закономерно — пока трудно сказать, но этих противоопухолевых полисахаридов больше всего в весьма агрессивных грибах, от которых растения гниют заживо. Не выбивать клином, а открыть ключиком Первое, что поражает, когда видишь реакцию живых клеток нашего организма на микробные и грибные иммуностимуляторы, это высокая чувствительность клеток даже к минимальным их количествам (всего лишь 10 8 М гекса- или геп- тасахарида). В иммунной системе человека есть специализированные иммунные клетки (киллеры). Так вот, при соприкосновении с микробными и грибными иммуностимуляторами эти киллеры приходят в сильное возбуждение и бросаются искать клетку-чужака или свою же клетку- ренегата (раковую), находят ее и профессионально приканчивают. Как любой профессионал, клетки-киллеры пользуются высокоэффективным оружием. Они начинают интенсивно вырабатывать оксид азота, перекись водорода, а порой гидроксильный радикал (последнее и вовсе удивительно, ибо -ОН в таких количествах бывает только при лучевом поражении). Все перечисленные выше соединения кислорода сильно ядовиты для любой живой клетки, в 40
он сн2он Гептасахарид грибов и дрожжей Грибы — и низшие (плесени), и высшие — содержат хитин. Кстати, в этом смысле грибы ближе к миру животных, чем микробы и растения, ибо хитин — типичный биополимер членистоногих животных. Мы едим грибы, они перевариваются, длинные молекулы полисахарида хитина дробятся на кусочки, и вот эти кусочки проявляют иммуностимулирующую активность, причем самую сильную активность проявляет гек- сасахарид. И он, этот гексасахарид, и другие грибные противоопухолевые ChLOH СН2ОН 1 Н,ОН ОН полисахариды, или, если точнее, полисахариды-иммуностимуля- торьи состоят исключительно из остатков глюкозы, выстроенных в линейную полимерную цепь с бета-1,3-связями, а по бокам к цепи с помощью бета-1,6-связей присоединены одиночные глюкоз- ные звенья — и вся эта конструкция называется бета-глюка- ном. Грибные полимеры бета- БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА глюканы имеют степень полимеризации в несколько тысяч, но, как и в случае бактериального МДП, биологической активностью обладают лишь небольшие их фрагменты. Каждый такой фрагмент содержит пять глю- козных остатков основной цепи и у каждого второго и четвертого по счету — два боковых. То есть при всех отличиях разных видов грибов друг от друга, их иммуностимулирующее начало сводится к универсальному гептасахариду. Причем чем чаще гептасахарид- ные фрагменты именно такого строения встречаются в полиса- харидной цепи грибных бета-глю- канов, тем большую противоопухолевую активность проявляет данный вид гриба. том числе и для клеток болезнетворных микроорганизмов и раковых клеток. Однако грибные иммуностимуляторы стимулируют в клетках-киллерах не только образование сильных окислителей, способных лишь убивать, но и так называемых цитоки- нов, то есть белков, активирующих другие клетки иммунной системы, повышая таким образом общий иммунитет организма в целом. А теперь самое главное! Как уже было сказано, клетки животных моментально реагируют на микроскопические дозы грибных иммуностимуляторов. Столь высокая чувствительность возможна только в одном случае: если на поверхности клеток есть специальные молекулярные рецепторы, которые реагируют на единичные молекулы иммуностимулятора по принципу «ключ — замок». Такие рецепторы («замки») действительно были обнаружены. Причем их нашли и у зверей, и у птиц, и у рыб, и у насекомых, и у высших растений. Иными словами, речь идет о фундаментальном характере иммунной защиты живого организма. А это, в свою очередь, указывает на один из возможных путей поиска средства от рака Панацея пока откладывается Впрочем, до лекарства от рака еще далеко. Пока что приходится довольствоваться препаратами, просто повышающими иммунитет организма. И среди них не последнее место занимают сравнительно дешевые в производстве препараты из хитина. Например, смесь хитиновых олигосахаридов, которую даже не надо разделять на фракции. Присутствующих в смеси гек- са- и гептасахаридов (самых сильных иммуностимуляторов) много не надо, а все остальные компоненты смеси никакого вреда нашему организму не нанесут. Напротив, живущие в нашем кишечнике полезные микробы будут им только рады. Другой столь же простой и доступный иммуностимулятор носит несколько претенциозное название «иммуновит». А по сути это то, что остается от хлебопекарных дрожжей после их автолиза (саморазрушения). Оба эти препарата — и хитиновые олигосахариды, и иммуновит — не лекарства в строгом смысле этого слова, а всего лишь пищевые добавки. Тем не менее принимать их мы все-таки советуем по назначению врача и под его наблюдением. Вот, собственно, и все. «А где же обещанное средство от рака?» — спросите вы. А нет его, ищут его пока. Но обязательно найдут. Потому что ищут его не маги и кудесники, не пустозвоны, а настоящие профессионалы — работо- спобные и талантливые люди, мастеровые науки. 41
Новое лечение О.Рындина старой ще совсем недавно о простатите стеснялись говорить вслух. И это несмотря на то, что такое заболевание — воспаление предстательной железы, случается чуть ли не у каждого второго мужчины, а традиционные методы лечения не только не дают положительных результатов, но и зачастую ухудшают состояние пациентов. Почти столетие врачи тщетно пытались найти способ победить болезнь, и наконец появилась надежда, что их старания увенчаются успехом. Врач-андролог Александр Робертович Гуськов, президент и научный руководитель Научно-исследовательского и лечебно-диагностического центра «Санос» (Москва), занимается изучением хронического простатита около 30 лет. И убежден, что нужно менять и методы лечения, и само отношение к болезни. Простатит — это инфекционное воспалительное заболевание предстательной железы (prostata) — непарного мышечно-железистого органа мужской половой системы, расположенного в области малого таза, под мочевым пузырем. Внешне железа напоминает маленький (диаметром около Зсм) мандарин из пятидесяти долек, каждая из которых имеет тончайшие протоки, открывающиеся в мочеиспускательный канал (уретру). Сбои в работе Еще совсем недавно такую картинку воочию могли наблюдать только морфологи на прооперированных предстательных железах. Теперь, впервые в истории изучения простатита, с помощью УЗИ и специального трансректального датчика врач своими глазами видит состояние простаты и имеет возможность контролировать результаты лечения простаты приводят к целому букету неприятных проблем: бесплодию, расстройству половой функции (ослаблению эрекции, преждевременному семяизвержению, притуплению оргазма),к боли в половых органах и затрудненному мочеиспусканию. Если в начале столетия хроническим простатитом страдали в основном взрослые (после 30 лет) мужчины, то в наши дни болезнь резко помолодела и ей подвержены буквально все возрасты: от 18 (а иногда даже от 14) лет и до последних дней жизни. ШШ§ — рубцы ШШЬ — воспалительные изменения ^В — гной ц^ — пробки щ| — здоровая ткань 1. Простата 2. Мочевой пузырь 3. Семенные пузырьки 4. Задняя уретра 5. Семенной бугорок 6. Выводные протоки долек 7. Нормальные дольки 8. Умеренно эктазированные дольки 9. Значительно эктазированные дольки 10. Значительно эктазированные дольки с пробками 11. Микроабсцесс, содержащий жидкий гной 12. Микроабсцесс, заполненный плотным воспалительным детритом 13. Электрод-катетер Дело в том, что хронический простатит — системное заболевание, то есть ему всегда сопутствует еще что-нибудь: бронхит, ринит, фарингит, отит, панкреатит, гастрит, колит, язва, геморрой и т.п., как следствие общего иммунодефицита. А так как экологическая обстановка год от года становится все хуже и соответственно иммунная система человека ослабевает, совсем неудивительно, что количество больных (в том числе, молодого возраста) только увеличивается. При том, что инфекция нередко передается 42
ш половым путем, простатит встречается даже у подростков, не имеющих никаких сексуальных контактов. Поэтому если ребенок часто болеет простудными заболеваниями, что свидетельствует о нарушении иммунитета, родители должны обратить самое серьезное внимание на его здоровье. Попадая в выводные протоки из мочеиспускательного канала или гематогенным, или лимфогенным путем при воспалительных заболеваниях других органов, бактериальная инфекция вызывает воспаление, протоки заполняет гной, образуются микроабсцессы, рубцы, гнойные пробки. Заболевшая долька перестает функционировать, а болезненные процессы распространяются на здоровых соседок. Воспалившуюся простату сейчас лечат массажем, прогреваниями, физиотерапией и большими дозами антибиотиков. То есть орган, буквально нашпигованный закрытыми гнойниками, начинают мять, активизируя деятельность бактерий и способствуя распространению инфекции и развитию воспалительных процессов. Косметологи не устают повторять, что прыщи на лице выдавливать нельзя, потому что инфекция может по микрососудам попасть в оболочку головного мозга и вызвать гнойный менингит. Урологов (а точнее, их пациентов) спасает лишь то, что предстательная железа находится достаточно далеко от жизненно важных центров и защитные силы организма успевают справиться с заражением. Антибиотики же в данном случае неэффективны потому, что не попадают по назначению! Вся микрофлора прячется в закрытых гнойниках, нормальная циркуляция крови нарушена, и лекарства не могут добраться до нужного объекта, а их «лошадиные» дозы добивают и без того ослабленный иммунитет пациента. Если бы это было по-другому — не оперировали бы гнойный аппендицит. Доктор Гуськов не отрицает достижений медицины в этой области: и массаж, и прогревания, и антибиотики, и лазерная терапия, и ультразвук, и электрофорез — все это замечательно, но... потом, на заключительном этапе лечения. Сначала нужно удалить пробки, очистить от гноя больную железу, снять воспаление, выявить инфекцию и уже после всего этого начинать традиционное лечение. Только в этом случае оно может дать (и дает) положительные результаты. Итак, чтобы вылечить простатит, необходимо убрать гнойные и эпителиальные пробки и избавиться от гноя и других продуктов воспаления. Раньше это делали тремя способами — с помощью массажа (что при этом происходит, мы только что сказали); методом прокола и последующей откачки гноя — что в нашем случае нереально; и, наконец, хирургическим путем — иссекая больной орган электроножом: эта операция болезненна, неэффективна и зачастую вызывает серьезные осложнения и даже инвалидность. Как же быть? И в «Саносе» — нашли выход из положения. К выводным протокам через уретру подводят катетер, подключенный к установке с импульсной вакуумной вибрацией. Каждые три секунды подается вакуумное разрежение, которое расшатывает пробки, одновременно откачивая гной и другие продукты воспаления. Это абсолютно безболезненная и безопасная процедура, которая дает 100%-ный эффект. Пожалуй, единственный недостаток этой мини-технологии в рамках макропроблемы (как назвали ее создатели) — срок лечения. В среднем он равен 30—40 дням, при этом почти половине пациентов требуется повторный курс санации железы. ЗДОРОВЬЕ Для размягчения пробок, разжижения гноя и соответственно сокращения времени лечения было предложено использовать протеолити- ческие (пищеварительные) ферменты растительного и животного происхождения. Подведение ферментов (энзимов) к больному органу осуществляли разными способами — например, «вколачивая» их ультразвуком через кожу, но это оказалось не очень эффективным. Потом была разработана авторская методика внутриорганного электрофореза: ферменты вливали через уретру и прямую кишку при постоянной подаче слабого электрического тока. Но настоящая революция в очистке простаты произошла, когда на нашем фармакологическом рынке появился препарат Вобэнзим (Германия), содержащий семь протео- литических ферментов (панкреатин, трипсин, химотрипсин, липазу, амилазу, бромелаин и папаин). Экспериментально было доказано, что их смесь дает лучший эффект, чем каждый фермент в отдельности. Таким образом, комплексное лечение простатита «по Гуськову» состоит из системной (Вобэнзим) и местной (внутриорганный электрофорез) терапии и вакуумного дренирования предстательной железы. Сроки лечения при таком комбинированном методе составляют 15—20 дней у 90% больных и до 30 дней —у 10%, а повторного курса не требуется. Конечно, в каждом отдельном случае учитывают индивидуальные особенности пациента, длительность и стадию его заболевания, сопутствующие болезни, возраст и т.д. Весь процесс лечения строго контролируется, и, хотя для каждого больного он свой, общая схема уже отработана и дает 100%-ный результат. Так что, дорогие мужчины, у вас появился реальный шанс встретить новое тысячелетие без старого недруга. 43
Е.Клещенко или-были царь с царицей, и не было у них детей... Не-обяза- тельно царь, может быть и купец, и бедняк — в сказке, точно так же, как и в жизни, зто несчастье может случиться с кем угодно. Ну, а потом происходит чудо — на то она и сказка. А чудеса, по определению, отличаются от обыкновенных событий всего лишь более низкой вероятностью. Диагноз «бесплодие» вовсе не означает, что ребенка никогда не будет. Но в норме вероятность зачатия довольно высока — когда супруги решают завести детей, ожидания обычно сбываются в первый же год. А если вероятность снижена в десять раз? При максимальном невезении придется ждать десять лет, но за эти десять лет шансы еще уменьшатся. В общем, рассуждения о ненулевой вероятности в подобной ситуации едва ли утешат. Однако с этой точки зрения понятно, почему бывает так, что женщина, вроде бы ничем не болевшая, не может забеременеть. Скажем, воспалительное заболевание, ухудшившее проходимость маточных труб, небольшое нарушение функции яичников, легкие изменения гормонального цикла — каждый фактор в отдельности незначительно снижает вероятность, но все вместе (что не так уж редко в нашей тяжелой жизни) они вполне способны отсрочить наступление беременности до потери последней надежды. Не следует забывать и о мужчинах. Глава семьи, ожидающий наследника, часто не желает и слышать, что может быть сам виноват. Многие даже не помнят, болели или не болели свинкой, и понятия не имеют, какие осложнения дает это «детское» заболевание у взрослых людей. (О свинке мы еще поговорим.) Но, допустим, у мужчины все в порядке, и будущая мать тоже избавилась от своих болячек, а беременность так и не наступает. Платные обследования показывают полный порядок, врач в женской консультации разводит руками, друзья и родные сыплют советами и соболезнованиями... Что делать и как быть? Уникальный, платный, некоммерческий В России сегодня еще не так плохо с медициной, как принято считать. Гематология, иммунология, акушерство и ги- ..^ / \ ■*#*, ^^ г- + im ? -fh4 некология — все зто у нас есть. А вот врачей и ученых, работающих в пересечении этих областей, явно не хватает. Между тем как раз иммунологические реакции, которые происходят во время оплодотворения и ранней беременности, могут вызывать таинственное и зловещее «бесплодие неясного генеза» (а таким диагнозом сопровождаются примерно 10—15% всех случаев бесплодия!). И генитальный хламидиоз, и обычные, нехорошо нам знакомые воспалительные процессы тоже могут быть связаны с иммунными нарушениями. Но кто будет с этим разбираться? Теперь пробел отчасти восполнен. В Москве работает Центр иммунологии и репродукции. Здесь занимаются не только иммунологией беременности. Один из самых важных проектов — ранняя диагностика предраковых заболеваний шейки матки, иначе говоря, именно то, что само собой разумеется в развитых странах и за отсутствие чего гражданки России (не про нас будь сказано, дорогие читательницы) расплачиваются здоровьем и жизнью. ЦИР сотрудничает с Институтом ревматологии РАМН, Институтом кардиологии РАМН им. А.Л.Мясни- кова, Гематологическим научным центром РАМН, Онкологическим научным центром. Однако основная цель, которая была поставлена при создании Центра, — организовать диагностику и лечение иммунологических форм невынашивания беременности и бесплодия, собрать и ввести в практику все существующие методики на максимально высоком уровне. Уникальные (для России) методы анализа позволяют определить многие заболевания, вызывающие якобы беспричинное бесплодие. И, что более важно, эти заболевания, оказывается, излечимы. Настрадавшиеся женщины становятся матерями. (Из «первой волны» пациенток забеременело около половины, при том что не все прошли обследование до конца — не у всех хватает терпения.) ЦИР — некоммерческая организация: хотя услуги здесь платные, но доход, 44
»Kr ~+ который приносят клиенты, только-только покрывает расходы на оказание этих услуг. Есть еще у нас непрактичные люди, которые считают, что приоритетной в таком деле должна быть организация медицинской помощи, а не материальная выгода. Дай-то Бог, чтобы в фондах, распределяющих гранты, ценили подобную непрактичность. Впрочем, о том, как существует теоретическая и прикладная медицина в условиях экономического кризиса, можно рассказывать долго. Но давайте сейчас не будем о деньгах, которых не хватает и врачам, и пациентам, и вообще большинству наших соотечественников. Поговорим о высоком, о научном. «И разве сперматозоид — не страшнейший из микробов?» Так спрашивал себя, размышляя о жизни, герой романа Евгения Замятина «Мы». Микроб не микроб, а на прото- 1нуго инфекцию похож — такое «решение» принимает иммунная система женщины примерно в каждом десятом случае бесплодия. Секрет шейки матки из благоприятной среды превращается в агрессивную — в нем присутствуют антитела, которые связывают и обездвиживают сперматозоиды. Оплодотворения при этом, естественно, не происходит. Здесь важно отметить, что иммунизация женщины сперматозоидами партнера происходит в любом случае, поэтому обыкновенное определение уровня ан- ^тител в крови не всегда помогает поставить диагноз. Искать надо именно те антитела, которые мешают движению сперматозоидов, и коль скоро они найдены — искусственное оплодотворение спермой мужа снимет все проблемы. Бывает и так, что расправу учиняет иммунная система самого мужчины. Дело в том, что она считает «своими» только белки, которые были в организме на момент рождения. Белки, которые синтезируются позже (например, в тканях яичка), — уже как бы чужие, их приходится прятать от агрессивного внимания иммунной системы. В ткани яичка лимфоциты просто не попадают — доступ им преграждает так называемый ге- мато-тестикулярный барьер. А коль скоро лимфоцит не видит белкового антигена, то и антителам взяться неоткуда. (Но при травме одного яичка через некоторое время будет поражено и второе именно потому, что лимфоциты проникают через брешь в барьере и начинают производство антител.) Однако у всех хитрых систем защиты есть и свои слабые места. Организм человека, больного свинкой, вырабатывает антитела, которые взаимодействуют с тканями органа, пораженного вирусом, — околоушной железы. Но, оказывается, в иммунологии, как и везде, бывают глупые совпадения. Те же антитела «помечают» и ткани яичка; таким образом, их атакует не вирус, а собственная иммунная система организма. Следствие — резкое снижение числа сперматозоидов. Но вообще-то, если задуматься, самое удивительное то, что сама беременность, как правило, протекает нормально. БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА Вспомним, с какими осложнениями связана пересадка органов и тканей, даже если донор приходится пациенту кровным родственником. Почему же организм матери терпит это чудовищное вторжение — не сердечный клапан или кусочек кости, а что-то огромное, растущее, пожирающее питательные вещества, отравляющее мать токсикозом? Откуда иммунная система узнает, что это трех-четы- рехкилограммовое нечто — не страшная опухоль, подлежащая немедленной ликвидации, а, наоборот, любимое дитя? Чтобы разобраться в этом вопросе, придется напомнить, с чего все мы, уважаемые читатели, начинали. Неоплодот- воренная яйцеклетка человека живет 21 час. За это время она входит в маточную трубу и ожидает прихода сперматозоида. Если дождаться ей не суждено, тут все и заканчивается — до следующей овуляции. Если же оплодотворение происходит, продукт слияния яйцеклетки и сперматозоида получает гордое имя «зародыш» и направляется по трубе в полость матки. Путешествие длится 6— 7 суток, в продолжение которых зародыш живет, так сказать, своим умом, за счет собственного запаса питательных веществ, ведь связь с материнским организмом еще не установлена. И вот в эти-то несколько дней зародыш — крохотное тельце размером около 0,1 мм, ничем пока не похожее на разумное существо — посылает сигналы иммунной системе матери, синтезируя особые белки. Один из этих белков, называемый фактором ранней беременности, особым образом перенастраивает иммунную систему. Как легко догадаться, его очень мало—оцените сравнительные размеры матери и ее будущего ребенка! — и определять наличие этого фактора в крови проще не напрямую (хотя современные методы позволяют и это), а по так называемой реакции розетко- образования с эритроцитами барана. (Кстати, это единственный признак, по которому можно определить беременность до имплантации зародыша в стенку матки. Иначе говоря, узнать, было ли, собственно, зачатие, ведь потерю зародыша в возрасте нескольких дней сама женщина воспринимает как обычную 45
/ — околоплодные воды, 2 — амнион, 3 — капилляр плода, 4 — артериола матери. Клетки трофобласта E) несут на своей поверхности так называемый антиген HLA-G — один из важнейших сигналов, который плод подает иммунной системе матери. Эти югетки попадают в толщу слизистой оболочки матки F) и в кровяное русло G), усиливая при этом иммунную реакцию. При благоприятном течении беременности обязательно наблюдается иммунный ответ матери: активизируются NK-клетки (8), Т-лимфоциты (9) и макрофаги A0) матери. В трофобласте идет слияние клеток — образуется сиництиотрофобласт A1). Макрофаги плода A2), в свою очередь, готовы к борьбе У > -< > J NK-клегка^ Y У блокирующие О антитела цитокины HLA-G нормальная беременность у-интерферон фактор некроза опухоли (В-лимфоцит Y \ О У 1\троф°бпаст антитела к фосфолипидам ДНК, гормонам, нейромедиаторам гибель трофобласта менструацию. Но пока этот метод применяют только в рамках научных исследований. Клинический метод, знакомый большинству женщин, — определение в моче хорионического гонадотропина, или ХГ, — эффективен на более поздних сроках, когда зародыш имплантируется в стенку матки и между его оболочкой и кровотоком матки установлен контакт.) Агрессия? Нет, равнодушие Как же изменяются иммунные реакции у женщины, в теле которой странствует зародыш? В начале 50-х предполагали, что зародыш (с самого начала своего существования и позже, когда его называют плодом) получает своего рода «статус невидимости». Это предположение высказал английский биолог Питер Брайан Медавар, один из основоположников иммунологии и трансплантологии, нобелевский лауреат. Как известно, иммунологическую индивидуальность человека определяет главный комплекс тканевой совместимости, или система лейкоцитарных антигенов (сокращенно ее называют HLA — human leucocyte antigen). При переливании крови, пересадке тканей донор предстает перед иммунной системой больного в виде множества антигенов или, точнее, эпитопов — небольших характерных участков биомолекул, с которыми взаимодействуют антитела. Это такая же неотъемлемая часть нашей индивидуальности, как черты лица или отпечатки пальцев. Предполагалось, что эпитопы На этой схеме очень упрощенно изображены иммунные взаимодействия матери и ребенка в норме и при патологии беременности. По одной из последних теорий, если организмы матери и плода отличаются по так называемым HLA DQ и DR, NK-клетки взаимодействуют с антигенами HLA-G трофобласта (слева). После этого на поверхности NK-клеток появляются рецепторы, ингибирующие киллерную активность (KIR). NK-клетки становятся неактивными под воздействием антител к K1R. Клетки иммунной системы матери выделяют также цитокины, регулирующие рост трофобласта, и антитела, которые останавливают реакцию отторжения. При патологии (справа) взаимодействие NK-ю^еток с H1A-G нарушено, и киллер начинает свою работу. В отсутствие цитокинов нарушается развитие трофобласта. Другой причиной гибели плода может стать аутоиммунная реакция (антитела к фосфолипидам) плода спрятаны от иммунной системы матери (примерно так, как ткани яичка у мужчин). Но все оказалось гораздо интереснее: чтобы беременность протекала нормально, антигены, которые плод получил от отца, ДОЛЖНЫ распознаваться иммунной системой матери! Для исследования системы HLA, естественно, понадобились антитела к этим антигенам. Так вот, источником таких антител стала кровь беременных женщин, много рожавших: чем больше было детей у супружеской пары, тем выше содержание антител к HLA мужа. Получалось, что иммунный ответ все-таки возникает, и именно при нормальной беременности! И наоборот, если таких антител мало (например, в случае близкородственного брака, когда HLA мужа похожа на собственную HLA женщины), велика вероятность невынашивания, патологии беременности. Разумеется, тут свою долю проблем привносят и гены — возможность передать потомству две копии дефектного гена выше, если супруги связаны хотя бы отдаленным родством. Но основной причиной невынашивания приходится назвать, как ни парадоксально, недостаточную чуждость плода. Необходимо иметь в виду, что плод — не часть материнского организма, а отдельное существо. Про него даже можно сказать, что он сам добывает себе пищу из окружающей среды. Когда зародыш «пускает корни» в стенку матки, зто весьма агрессивное вторжение, на которое организм матери должен бы ответить резким отпором. Так и происходило, например, в эксперименте на животных: когда зародыш пересаживали под капсулу почки матери, он мгновенно отторгался. Стало быть, не вся иммунная система матери подвергается перенастройке: особыми полномочиями обладают только лимфоциты слизистой оболочки матки. Они позволяют зародышу внедряться в слизистую, разрушая ее — но лишь до определенного этапа. Затем вторжение 46
принудительно останавливают. Если этого не происходит, последствия могут быть плачевными. Имплантация плода — это установление контакта между трофобластом (наружной оболочкой плода) и кровотоком матки. Позднее между клетками трофо- бласта исчезают перегородки, он превращается в синцитий — как бы одну гигантскую многоядерную клетку. Получается своего рода мембрана, которая и ограничивает, и соединяет. Оказалось, что и слияние клеток трофобласта, и последующее формирование плаценты регулируются извне, теми же лимфоцитами матери. Лимфоциты вырабатывают особые регуляторные вещества — цито- кины. Собственно, этот класс низкомолекулярных пептидов-регуляторов — отдельная большая тема. В разных тканях разные типы клеток синтезируют различные цитокины, структурно сходные, но с различными функциями. Есть и такие цитокины, которые «учат» плаценту, как ей развиваться. Вот и выстроилась причинно-следственная цепочка: распознавание плода иммунной системой матери — размножение соответствующих клонов лимфоцитов — синтез цитокинов — нормальная плацента, нормальный обмен веществ между матерью и плодом, нормальное протекание беременности. И обратно: нет иммунной реакции у матери — нет регуляции развития плода — патологии, невынашивание. Какие именно сочетания антигенов HLA отца и матери ведут к бесплодию, пока неясно, хотя гипотезы, конечно, есть, и некоторые из них подтверждены экспериментально. Кроме того, известно, что существуют особые белки, которые синтезируются только в эмбриональном периоде, — именно они отличают плод от пересаженного органа, сигнализируют иммунной системе матери: свои, мол. (Эти белки синтезируют и раковые опухоли, чтобы не быть уничтоженными.) Но пока теоретики думают, практики используют в работе метод, позволяющий ответить на самый общий вопрос: достаточно ли хорошо иммунная система женщины реагирует на антигены будущего отца? Если у пациентки уже были выкидыши по непонятной причине, просто необходимо это проверить. Технически это несложно: в сыворотку крови женщины помещают лимфоциты мужчины и смотрят, сколько их выживет и сколько погибнет. А погибнуть должны не менее 30% клеток. Если этот процент снижен, скорее всего, причина невынашивания в том самом «равнодушии» материнской иммунной системы к мужу и ребенку. Значит, надо вызвать у матери иммунный ответ, иммунизировав ее антигенами мужа, — сделать своего рода прививку. Интересно, что эта методика появилась еще в конце 70-х — начале 80-х, когда основной причиной выкидышей считалась чрезмерная агрессивность материнской иммунной системы по отношению к плоду. Методом лечения выбрали пересадку женщине кожного лоскута мужа, чтобы он «оттитровывал» избыток антител, тем самым спасая зародыш. На самом деле пересаженный лоскут стимулировал иммунный ответ — но именно это и обеспечивало нормальную беременность! Теперь, конечно, к пластической хирургии уже не прибегают: для иммунизации вполне достаточно инъекции лимфоцитов мужа. И агрессия тоже... Но есть и другой вариант развития событий, почти совпадающий с первоначальной гипотезой: иммунная система матери может быть чересчур агрессивна по отношению к плоду. Виновниками агрессии оказались так называемые естественные клетки-киллеры (по-английски natural killers, NK). Наверное, все наши читатели знают про Т-киллеры и сложный многоступенчатый механизм их запуска: клетка-макрофаг захватывает чужой антиген, при необходимости вычленяет из него фрагменты, которые соединяются со специальными белками (как раз из числа HLA) и уже в этом виде преподносятся Т-лимфоцитам. Клеткам типа NK все эти сложности чужды. Они руководствуются правилом: «Постороннее? Разрушить». Предполагается, что это наиболее древняя форма иммунитета—примитивная в смысле «первичная», но не в смысле «простая», ибо свои сложности есть и у «естественных убийц». В норме NK — зто основа противоопухолевого иммунитета. Их главная задача состоит в том, чтобы как можно раньше распознать «сбойные» клетки и уничтожить их. NK играют важную роль в ходе нормальной беременности (рис. 2). Но когда уровень NK в крови женщины повышен, повышается и вероятность выкидыша — понятно почему: зародыш принимают за раковую опухоль. При повышенном уровне естественных клеток-киллеров в крови назначают терапию, механизм которой не совсем ясен. Женщине вводят внутривенно, через капельницу, так называемые естественные донорские иммуноглобулины — смесь белков, полученных из плазмы тысяч доноров. Что в точности происходит, пока не совсем понятно, но результаты обнадеживают: неспецифическая агрессия бывает отражена. До сих пор мы говорили по большей частм об аллоиммунных формах бесплодия, то есть таких, в основе которых лежит взаимодействие «чужой (отцовский) антиген — антитело матери». Но существуют также аутоиммунные заболевания, связанные с появлением антител против собственных антигенов матери. Например, при заболевании, которое называется антифосфолипидный синдром, антитела атакуют «родные» фосфолипиды — один из главных структурных элементов клеточных мембран. Антифосфолипидный синдром у женщин сопровождается невынашиванием беременности. Дело в том, что фосфолипиды стенок сосудов — одна из узловых точек в процессе свертывания крови, образования трехмерной сетки тромба. Антитела к фосфолипидам сбивают регуляцию свертывания/антисвертывания. В результате повышается опасность микротромбозов, нарушается формирование плаценты и опять-таки происходит выкидыш. Но этого можно избежать. Если в сыворотке крови женщины присутствуют антитела к кардиолипину (это один из главных фосфолипидов), терапию начинают еще до зачатия. Малые дозы аспирина и гепарина корректируют коагуля- ционные свойства крови, и очень часто это приводит к хорошим результатам — беременность развивается нормально. Два слова в заключение. «Черный сентябрь» минувшей осенью стал черным и для ЦИРа. Телефоны молчали, прежние больные не показывались, и новые не приходили. Собственная жизнь становилась не по карману, что говорить о жизни нерожденного ребенка! А месяц спустя прием возобновился. Слава Богу, экономическая форма бесплодия нам пока не грозит. Что бы с нами ни делали, женщины хотят иметь детей. Автор благодарит за предоставленную информацию Игоря Ивановича Гузова, директора АНО «Центр иммунологии и репродукции» 47
к ■fill Стиральные машины Расскажите, пожалуйста, как выбрать стиральную машину? Есть ли принципиальная разница между моделями последних лет или она только в иене и внешнем виде? Семья Шумилиных, Екатеринбург Многообразие стиральных агрегатов действительно может сбить с толку любого покупателя. Беглый анализ бытовой техники на российском рынке показывает, что через торговую сеть проходит 50—70 моделей стиральных машин различных модификаций. Основные производители — фирмы «Бош-Сименс», «Кэнди», «Мерло- ни», «Дженерал Электрик», «Электролюкс», «ДЭУ», «Самсунг», которые выпускают модели «Бош», «Сименс», «Кэнди», «Аристон», «Индезит», «Электролюкс» (в том числе. «Занусси» — модели дочерней итальянской фирмы с одноименным названием). В меньшем количестве представлены стиральные машины французской сборки «Брэндт», немецкой «АЕГ», фирм «ДЭУ Электронике» и «Самсунг» (Корея), Сразу оговорюсь — идеальной машины со 100%- ной гарантией качества на весь срок службы (оценим его в 11 — 12 лет) не существует. Отказы в работе, которые требуют мелкого, среднего или серьезного ремонта, могут случиться (и случаются!) у любой модели. Лидируют на российском рынке стиральной техники итальянские производители — по оценкам разных экспертов, на их долю приходится от 60% до 75% объема реализации. Остальное — машины немецких, американских, корейских и французских производителей. Однозначного ответа на вопрос, какую машину и какой модели выбрать, нет, и вот почему. Во-первых, различные модели по своим техническим, функциональным и эргономическим (внешнее оформление, удобство обслуживания) показателям имеют как преимущества, так и недостатки. Во-вторых, необходимо учитывать соотношение цены и класса машины. Машины среднего класса более просты в управлении, неплохо отстирывают и отполаскивают белье, но расход электроэнергии и воды у них несколько больше, чем у машин высшего класса. Машины высокого класса имеют функцию «Fuzzy» («Fuzzy Logic» или «Fuzzy Control»): датчики, встроенные в корпус, определяют количество (а не тип, как иногда утверждают псевдоэксперты в средствах массовой информации) загруженного белья, и машина автоматически устанавливает расход воды, количество полосканий, скорость вращения барабана при отжиме и длительность стирки. Такие машины тратят меньше энергии и воды, хорошо отстирывают белье, достаточно надежны в работе, удобны в обслуживании, но и стоят на 300— 400 долларов дороже своих «коллег» среднего класса. Еще один определяющий фактор при выборе покупки — размеры вашей жилплощади и, как следствие, габариты новоявленной «прачки» и условия ее размещения (где она будет у вас «жить и работать»). По этим параметрам все машины можно разделить на четыре вида: машины с верхней загрузкой; машины с фронтальной загрузкой (стандартные размеры: 85 х 60 х 60 см); машины класса «Slim», то есть стандартные по высоте и ширине (85 х 60 см), но с нестандартной (от 32 до 50 см) глубиной; машины класса «Mini» с загрузкой в среднем 2 кг белья и со средними габаритами F7 х 45 х х45 см). Машины с фронтальной загрузкой легко встраиваются в кухонный мебельный гарнитур, верхнюю плоскость можно использовать как часть рабочей поверхности, например для размещения кухонной утвари. А машины с верхней загрузкой чаще всего помещают в ванной. Если говорить об удобстве для домохозяйки, то на первый взгляд удобнее фронтальная загрузка: чистое белье меньше скручивается и извлекать его из машины гораздо легче. С другой стороны, в машину с верхней загрузкой вы можете положить забытую вещь, приготовленную для стирки, даже после начала выполнения программы или, наоборот, до начала высокооборотного отжима вытащить тонкое белье, чтобы избежать его преждевременного износа. Теперь поговорим о типах стиральных машин. Их тоже четыре: активаторная (вспомните нашу «Малютку»); активаторная воздушно-пузырьковая — принцип ее действия в том, что снизу подается воздух, а сверху впрыскивается вода, встречаясь посередине они образуют лопающиеся пузырьки воздуха и, по замыслу создателей, «вытесняют» грязь с белья (фирма «Дэу Электронике»); активаторная с так
называемой «Двойной системой водопада» — от предыдущей модели отличается только тем, что поток воды, подаваемой сверху, у нее мощнее (фирма «Сам- сунг»); барабанная — название говорит само за себя. Что нужно знать нам с вами? Машины активатор- ного типа с воздушно-пузырьковым эффектом потребляют электроэнергии в 10—20 раз меньше, чем машины барабанного типа, так как в активаторных машинах не нагревается моющий раствор. Но потребляют воды они больше, чем барабанные, в 2—2,5 раза. В обоих типах машин белье отстирывается одинаково, причем в активаторных машинах оно чаще скручивается в жгут. Поэтому утверждение о том, что белье в них практически не подвергается механическому износу, по мнению специалистов, не более чем рекламный трюк. Расход электроэнергии и воды на килограмм белья у полноразмерных машин с пятикилограммовой загрузкой ниже, чем у машин класса «Slim» или «Mini». Чем выше скорость вращения барабана, тем лучше отжимается белье, но и машина стоит дороже. При скорости 1000 об./мин остаточная влажность составляет 57%—60%, при скорости 1200 об./мин — 52%—55%, при скорости 1500 об./мин - 47%-48%. Каждые прибавленные к скорости отжима 100— 200 об./мин осушают белье на 3%—5% (а это — дополнительные 1,5 — 2.5 часа сушки на воздухе), но и повышают стоимость машины на 100—150 долларов. Вообще, все характеристики и «способности» стиральной машины, которые помогут вам сделать выбор, должны быть перечислены в инструкции по ее эксплуатации на русском (обязательно!) языке. Обычно нам предлагают 10—15 основных программ стирки разных (по структуре ткани) изделий. Всего же современная стиральная машина способна выполнить до 40 программ стирки, в зависимости от своего класса — различные сочетания температур моющего раствора, количества полосканий (и соответственно расхода воды), длительности выполнения программ и т.п. Какую же все-таки выбрать модель? Испытательная лаборатория «Ростест-Москва» не располагает данными о современных моделях фирм «Кэнди» и «Мерлони», которые продаются во многих наших магазинах. Эти фирмы-производители отказались предоставить образцы своей продукции для рейтинговых испытаний. Остается лишь надеяться на достоверность фирменной рекламной информации. Вместе с тем «Бош- Сименс» и «Электролюкс» охотно сотрудничают с «Ростестом», поэтому мы с удовольствием делимся своими знаниями с потенциальными покупателями. Модели высшего класса: «Бош»-WFK 2431; 2831; WVF 2000 — с фронтальной загрузкой; WOK 2031 — с верхней загрузкой; «Сименс» — WD 21000, WM 61430, WT 74000 - с фронтальной загрузкой; «Электролюкс» — EW 1552, EW 1257 - с фронтальной загрузкой; «Занусси» — FL 12 INPUT — с фронтальной загрузкой. Модели среднего класса: «Бош»-WFT 2400, 2830, WFF 1200, WMV 1600 - с фронтальной загрузкой; WOF 1800 — с верхней загрузкой; «Сименс» - WM 21070, WM 50200, WM 20520 - с фронтальной загрузкой; SR 23215 — с верхней загрузкой; «Электролюкс» — EW1057, EW 1257, EW813-сфронтальной загрузкой; EW941,EW 1040-с верхней загрузкой; «Занусси» — FLS 872C, FJS 1174C. FL 904CN - с фронтальной загрузкой; N TL 874, 974, 870 - с верхней загрузкой. Особо стоит отметить высокое качество немногочисленных на нашем рынке моделей «AEG», в основном высшего класса, которые выдерживают «экзамены на прочность» без серьезных замечаний. Если вы решились приобрести машину «Mini»- класса, рекомендуем следующие модели: «Кэнди Акваматик 8Т» (фр.), «AEG» 2750 sensortro- nic, «Электролюкс» EW 1047, EW870C, EW 1170C (все с фронтальной загрузкой). И напоследок еще несколько советов. Всегда предпочтительнее покупать стиральную машину у крупных торговых импортеров, дилеров компаний- производителей. Если вы приобретаете технику на оптовых рынках или у мелких коммерческих компаний-продавцов, то, в полном соответствии с поговоркой «Скупой платит дважды», рискуете заплатить за опрометчивость дорогим ремонтом. Стоимость установки и монтажа стирального агрегата в вашей квартире не входит в его цену. Но, устанавливая машину самостоятельно или с помощью соседа-умельца, вы можете лишиться гарантийного обслуживания — вам будет трудно доказать, что вы не нарушили правила эксплуатации, указанные в инструкции. Удачной покупки! Заведующий отделом ресурсных и сравнительных испытаний «Ростест-Москва» В.А.МАЛЬ ЧЕВСКИЙ тц
В.Артамонова 4mh mm не вши розы... Прабабушки наши, между прочим, обходились без крема, да и большинство бабушек тоже. После бани деревенские красотки смазывали потрескавшиеся пятки сметаной, а лицо натирали в мороз гусиным жиром. Блестело, наверное, как зеркало, — нам бы с вами не понравилось, — но других средств защитить кожу от неблагоприятных воздействий они не знали. • v; V^nAv-'-> «$. ^•V'Vv v.'V *£?; ... «л *.-. V*"* V ♦ V If?» ^ -- *т *.-*■ 50
Роговой слой Фибробласты Эпидермис* Дерма1 Г иподерма ■ Глубокая сосудистая сеть Сальная железа 1 Структура кожи Базальный слой Сосочковый (папиллярный) слой Коллагеновые волокна Сетчатый слой Каратиноциты ВЕЩИ И ВЕЩЕСТВА Косметика гигиеническая и декоративная ч \ fJ^H Как ни странно, деко- ]^Ш ративная косметика и ** ^^Ш парфюмерия имеют .i^^^B куда более богатую и |^1^^^^И древнюю историю по сравнению с косметикой гигиенической. С незапамятных времен египтяне пользовались красной и белой краской для лица, подводили глаза «кхолом» — составом на основе сурьмы, умащивали тело ароматическими маслами. И хотя в жарком климате последняя процедура способствовала защите кожи от палящих солнечных лучей и придавала ей эластичность, ценили масло все-таки за его аромат, а вовсе не за фотопротекторные свойства. Обычаи ассирийцев и иудеев библейских времен мало чем отличались от египетских, причем у ассирийцев декоративной косметикой пользовались порой не только женщины, но и мужчины. А греки и римляне — те даже волосы красили. Смесью козлиного жира и золы они пытались придать им соломенный или белокурый цвет: блондины и особенно блондинки, редкие среди южанок, были весьма популярны у народов Средиземноморья. От молоденьких кокеток не отставали и старцы. Правда, свои седины они чаще перекрашивали в радикальный черный цвет и делали это при помощи препарата, который получали из пиявок, выдержанных в течение 70 дней в закрытом сосуде с вином и уксусом. Косметические средства, помогающие привести внешность в соответствие с общепринятыми стандартами, были распространены в древнем мире очень широко, а вот о том, чтобы сохранить природную красоту на долгие годы, заботились гораздо меньше — и традиция эта сохранялась тысячелетиями. Еще в прошлом веке понятие красоты ассоциировалось почти исключительно с юностью. Как-то само собой подразумевалось, что привлекательная внешность необходима невесте, а для матери семейства это едва ли не излишество. Вступив в брак, не только крестьянка, но и вполне состоятельная купчиха или даже светская дама быстро превращалась в старуху. Типичной помещице, которую описывает М.Е.Салтыков-Щедрин в «Пошехонской старине», не более 35 лет, но попробуй догадайся об этом: «...В дверях показалась заспанная фигура барыни, нечесаной, немытой, в засаленной блузе. Она зевает и крестит рот... Ключница стоит сзади, покуда барыня умывается. Мыло, которое она при этом употребляет, пахнет прокислым; полотенце простое, из домашнего холста». На этом и заканчивается повседневный туалет Анны Павловны, и, только укладываясь спать, «...она припоминает, не забыла ли чего. — Никак, я сегодня не причесывалась? — спрашивает она горничную. — Не причесывались и есть... — Вот так оказия! А впрочем, и то сказать, целый день туда да сюда... Поневоле замотаешься! Как бы и завтра не забыть! Напомни». Нет сомнений, что современная горожанка, которую до 40 лет еще нередко называют девушкой, уделяет своей внешности гораздо больше внимания, несмотря на то что ей тоже есть от чего замотаться. Благодаря средствам по уходу за кожей, волосами, зубами и ногтями мы дольше сохраняем молодость. Но если поредевшую шевелюру можно прикрыть париком, а собственные зубы заменить ослепительными фарфоровыми протезами, то с кожей подобный номер не пройдет. И вот, хорошо понимая, что морщины и пигментные пятна непременно выдадут наш возраст, мы не жалеем денег на дорогие кремы — лишь бы эффект был! тшш Чего не может крем Что же это за штука такая — наша кожа, и почему вдруг она то шелушиться начинает, то ни с того ни с сего пятнами пойдет? Как на нее угодить? В первую очередь кожа — это самостоятельный орган со своими функциями и структурой, причем орган довольно-таки большой: ведь поверхность тела взрослого человека составляет около 1,5—2 м2. От других органов ее отличает лишь то, что кожа, не в пример легким или печени, выставлена на всеобщее обозрение. Она определяет наш внешний вид, и мы поневоле уделяем ей больше внимания. Функций у кожи немало: это и механический барьер между организмом и внешней средой, и орган выделительной системы, и источник та- 2 Строение эпидермиса Роговой слой Гранулярный слой Шиповвтый слой Бвзальный слой 51
Состояние кожного покрова(%) 100 Изменение состояния кожного покрова с возрастом ких веществ, как витамин D, меланин, кератин, некоторые ферменты. Кроме того, кожа участвует в терморегуляции, иммунном ответе, она дает нам возможность получать информацию об окружающем мире благодаря большому числу рецепторов, присутствующих в ней: одни рецепторы реагируют на боль, другие на механическое раздражение, холод или химические вещества. Если какая-нибудь из функций кожи нарушается — это такой же серьезный повод обратиться к врачу, как и расстройство пищеварения, к примеру. Но кожа может страдать не только сама по себе, это — зеркало здоровья организма в целом, и любая внутренняя болячка может испортить наш внешний вид. Проблему такого рода ни один чудодейственный крем не решит: тем и отличается косметическое средство от лекарственного, что воздействие его носит местный и, как правило, кратковременный характер. Оно может скорректировать кое-какие процессы, происходящие непосредственно в коже (например, салоотделе- ние), если они протекают более или менее нормально, но все-таки не оптимально, а вот сделать больной орган здоровым, увы, не может. Проблема, которая лежит на поверхности Кожа имеет сложную структуру. В ней принято выделять три слоя: верхний слой — эпидермис, дерму, или собственно кожу, и гиподерму — подкожно-жировую клетчатку (рис. 1). За внешний вид отвечает в первую очередь эпидермис — пяти- слойное образование толщиной всего лишь около 0,2 мм (рис. 2). Его нижние слои состоят из клеток, которые постоянно делятся, вытесняя те, что лежат выше к поверхности кожи. Постепенно продвигаясь вверх, дочерние клетки меняют свои свойства: сначала в них появляются гранулярные образования, количество которых все увеличивается, затем исчезают органеллы и ядро, и, наконец, клетки превращаются в полностью ороговевшие мертвые чешуйки, которые постоянно отшелушиваются и заменяются новыми. Кожа — орган в каком-то смысле автономный. Жировая ткань гиподермы водонепроницаема, и, для того чтобы выводить из организма избыток влаги и некоторые продукты обмена, природа придумала потовые железы. Но коже ведь от этого не легче! Свой собственный водный баланс она должна поддерживать самостоятельно, не ориентируясь на количество выпитой нами жидкости. Впрочем, может, оно и к лучшему: не то пришлось бы нам, как лягушкам, искать места посырее да попрохладнее, чтобы не высохнуть до состояния мумии, и в то же время отказываться принимать ванну, подобно придворным дамам Людовика XIV, которые всерьез полагали, что вода через кожу проникает внутрь и способствует тучности. Долгое время специалисты считали, что от пересыхания и переувлажнения кожу предохраняет водно-жировая мантия, образованная ороговевшими клетками и секретами сальных и потовых желез. Поэтому косметика, призванная сделать увядающую кожу гладкой и упругой, содержала в основном воска, минеральные масла и животный жир. Эти вещества должны были препятствовать испарению влаги с поверхности кожи, естественная водоудерживающая способность которой с возрастом стала хуже. Большинство современных косметологов эту точку зрения не разделяет. Исследования, проведенные в середине 80-х годов, показали, что состояние кожи зависит в первую очередь от количества и качества липидов, которые секре- тируются клетками промежуточных (гранулярных) слоев эпидермиса и заполняют пространство между ороговевшими корнеоцитами, образуя бислойные мембраны. Если целостность липидных слоев нарушается — а такое происходит сплошь и рядом, когда мы пользуемся стиральными порошками, — кожа теряет влагу и начинает шелушиться: это отслаиваются ничем больше не скрепленные корнеоци- ты. Вот почему в состав современных средств по уходу за кожей стараются вводить липидные смеси, куда входят равные количества це- рамидов, холестерола, сульфата холестерола и свободных жирных кислот. В такой пропорции эти вещества не только восполняют недостаток физиологических липидов, но и стимулируют их синтез в клетках эпидермиса (эндогенный синтез). Чем дальше в лес... Сухость кожи часто становится первым, но далеко не единственным признаком ее увядания. С возрастом наши покровы делаются менее эластичными и упругими, и корень этой проблемы лежит под эпидермисом. В дерме (собственно коже) выделяют два слоя — сосочковый и сетчатый. Первый из них хорошо выражен на ладонях и подошвах. Он образован гладкомышечными клетками, благодаря которым на поверхности этих частей тела имеет- 52
ся индивидуальный рисунок. Сетчатый слой представляет собой гель, образованный молекулами ги- алуроновой кислоты, каждая из которых способна связать количество воды, в 1000 раз превышающее ее собственную массу. Именно поэтому даже незначительное уменьшение числа молекул межклеточного вещества (что неизбежно происходит с возрастом из-за ухудшения работы ферментов, поддерживающих его баланс) весьма ощутимо сказывается на водоудерживающей способности кожи. Сетчатый слой дермы пронизан пучками волокон. В состав одних волокон входит белок эластин, а потому они способны растягиваться и сжиматься до исходного размера, другие волокна — коллагено- вые — могут изгибаться, придавая коже упругость. Эти компоненты дермы постоянно обновляются — старые волокна утилизуются ферментами коллагеназой и эластазой, а новые синтезируются клетками сетчатого слоя — фибробластами. Взаимоотношения между ферментами и клетками отнюдь не просты — ведь конечный результат, определяющий состояние кожи, зависит от того, насколько скоординированы их действия. Баланс — дело тонкое. Возьмем, к примеру, такое обычное явление, как загар. Не секрет, что в умеренных дозах солнечные лучи необходимы организму: без них не идут некоторые процессы, например синтез витамина D. Подтверждение тому— далеко не идеальное состояние кожи, зубов и ногтей у жителей Заполярья, давно не посещавших черноморские пляжи. Но не только здоровье несет с собой солнце: избыток ультрафиолета — одна из основных причин преждевременного старения кожи, и дело здесь не только в ее обезвоживании. Ультрафиолет — излучение достаточно жесткое. Энергия его так велика, что может рвать молекулы на части. Такие обрывки — свободные радикалы — содержат активные химические группы, способные взаимодействовать с белками, нуклеиновыми кислотами и другими биологически важными молекулами, необратимо портя их. В частности, они вызывают сшивки коллагеновых волокон между собой. В отличие от нормальных, сшитые вместе волокна нерастворимы, хуже удерживают воду да к тому же становятся недоступными коллагеназе. Активность фермента поневоле падает, и в ответ на это замедляется синтез коллагена в фибробластах. Круг замыкается: испорченные коллаге- новые волокна накапливаются в дерме, а новые не образуются, кожа теряет упругость и покрывается сетью морщин. К сожалению, радикального средства для борьбы с последствиями явлений, происходящих в коже под действием свободных радикалов, до сих пор нет. Многие процессы такого рода проще предотвратить, чем заставить повернуть вспять. Это можно сделать, если нейтрализовать активные химические группы свободных радикалов (которые образуются, кстати, далеко не только под действием ультрафиолета) до того, как они окажут свое разрушительное действие. С агрессивными монстрами могут справляться многие вещества, например витамины С и Е. Такие вещества называют антиоксидантами и в обязательном порядке вводят в состав кремов для увядающей кожи, да и не только в них. Эти добавки окажутся не лишними в составе солнцезащитных кремов и других косметических средств, предназначенных для того, чтобы уберечь кожу от агрессивных воздействий внешней среды. Но антиоксиданты — не панацея. Сшивки коллагеновых волокон возникают не только под действием свободных радикалов: этому может способствовать взаимодействия аминогрупп белков с сахарами, то есть гликозилирование белков. В гликозилированных молекулах часто происходят необратимые процессы, и продукты таких реакций (Advanced Glycosylation End-products или AGE-продукты) накапливаются в тканях. Все, что может посоветовать косметолог, чтобы замедлить этот процесс,— есть поменьше сладкого ВЕЩИ И ВЕЩЕСТВА и с осторожностью пользоваться косметическими средствами, содержащими много моносахаров (например, глюкозы), — их иногда вводят в состав крема для активизации обменных процессов. В общем, с возрастом в покровных тканях накапливается немало всякой гадости, которая нарушает нормальный метаболизм и портит внешний вид кожи. Именно к таким вредным веществам стали относить в последнее время и липофусцин, прежде считавшийся безвредным пигментом. Темный цвет лица у пожилых людей — вовсе не следствие пребывания на солнце. Под действием ультрафиолета специфические ферменты синтезируют в коже меланин — вещество, обладающее антиоксидантными свойствами. А вот когда антиоксидантная система не справляется с нагрузкой, происходит неферментативный синтез другого пигмента — липофусцина. Он накапливается в клетках и уже не выводится из них. Липофусцин содержит гемовые группы, способные связывать кислород, парциальное давление которого и без того падает в увядающей коже. В условиях дефицита кислорода снижается синтез АТФ в митохондриях клеток, а значит, замедляются все метаболические процессы, в том числе и синтез коллагена. Возникает еще один порочный круг, разорвать который медики и косметологи пока не могут. ^ f Правда о рекламе х L «А что же они тогда во- * обще могут?» — спро- А сите вы. «Получается, А^ ^^ что все, кто обещает * нам превратить кожу в бархат персикового цвета и разгладить морщины, просто надувают нас?» Разумеется, все не так плохо, хотя, конечно, реклама — есть рек- 53
Многослойная липосома Водорастворимое биоактивное вещество голярная «головка» липида .Неполярный «хвост» липида Автор благодарит за всестороннюю помощь в подготовке этого материала представителей косметической фирмы «НИЗАР» к.х.н. Л.А.Махлиса и к.х.н. О.Э.Оксинойда лама и ожидать чуда от косметических препаратов не стоит: кожа стареет точно так же, как и любой другой орган. Это явление можно описать при помощи S-образной кривой, характерной для большинства процессов, происходящих в биологических системах (рис. 3,1). Точка перегиба кривой лежит где- то в районе 50 лет: примерно в этом возрасте кожа утрачивает свежесть и упругость наполовину. О чем же говорит нам лицо женщины, которой в 50 лет никто не дает больше 40 с хвостиком? Да о том, что кривая, описывающая состояние ее кожи, сдвинута вправо! (рис. 3,11) Если воспользоваться этой наглядной иллюстрацией, то можно сказать, что задача косметологии состоит именно в том, чтобы сдвинуть кривую состояния кожи вправо без деформации. Последнее требование означает, что средства, которые сначала существенно улучшают состояние кожи, а затем приводят к резкому его ухудшению (рис. 3,11), никому не нужны. Но переход с одной кривой на другую — это не мгновенное преображение, а процесс, растянутый во времени. Переход (а) — явление, возможное только в сказках: прыг- Жирорастворимое биоактивное вещество ЛИПОСОМА нул Иван-дурак в кипящее молоко, затем в котел с водой студеной, а потом — с водой вареной и, практически мгновенно, стал молодцем, всем на загляденье. Переход (б) описывает процесс, который позволяет производителям косметических препаратов успешно рекламировать свою продукцию, не слишком сильно греша против истины. Да, такое возможно: если вы провели все лето в полевых условиях, подставляя лицо солнцу и ветру, а потом вдруг стали пользоваться хорошим кремом, состояние кожи в начале может меняться день ото дня: разгладятся мелкие морщинки, улучшится цвет. Приборы, которые в последние годы все чаще используют практикующие косметологи, это подтвердят. Если нанести какой-нибудь полимер на фиксированный участок кожи, дождаться, пока он затвердеет, а потом снять слепок и «прочитать» рельеф поверхности, то можно будет узнать количество и глубину морщин на этом участке. Повторив опыт недели через две, вы сможете удовлетворенно констатировать, что количество морщин действительно «уменьшилось на 32%», как вам и обещали. Не сле- Электронно-микроскопическая фотография крема «Асфодель», разработанного косметической фирмой «НИЗАР». Липосомы концентрируются вокруг шариков перфторуглеродной эмульсии дует только забывать, что подобное чудо возможно лишь в том случае, если первоначальное состояние кожи было далеко не оптимальным: кинозвезда, которая постоянно следит за своей внешностью, столь ошеломляющего эффекта, скорее всего, не обнаружит. Что же касается обещания производителей косметики улучшить ваш цвет лица, то здесь следует помнить, что в состав кремов этого типа входят кислоты, вызывающие дозированный химический ожег, в результате которого «снимается» верхний слой эпидермиса. Это обстоятельство служит сигналом к делению для клеток базаль- ного слоя, и после такой процедуры кожа некоторое время действительно выглядит более свежей. Главное здесь — не перестараться, иначе «персиковая» кожа вполне может стать «малиновой». Но тогда что же получается: крем помогает привести кожу в оптимальное для нашего возраста состояние, а дальше тупик? Как на это посмотреть. Если мы надеемся, что косметические средства способны повернуть время вспять и сделать безнадежно увядшую ткань свежей и упругой, нас ждет разочарование. Но хорошие кремы вполне могут замедлить ход наших биологических часов (переход (в)). Чем дольше и регулярнее мы пользуемся косметикой, созданной с учетом современных достижений в области биохимии и физиологии, тем моложе мы выглядим по сравнению со сверстниками, которые подобными процедурами пренебрегают. Тут уж говорить о том, что «начинать никогда не поздно», не приходится: кожа требует интенсивного ухода примерно с 30 лет, поскольку с этого момента кривая ее состояния неудержимо стремится вниз.
Механизмы действия крема Уходят в прошлое времена, когда рецептуры g. Jk косметических смесей ^рД подбирали «на глазок». Стараясь сделать свою продукцию более эффективной, производители все чаще обращаются за советом к ученым. Обычные биомедицинские тесты, которые позволяют оценить достоинства и недостатки уже готового состава, их больше не устраивают. Специалисты хотят знать механизм действия веществ, способы их доставки к тканям, совместимость друг с другом, чтобы уметь прогнозировать свойства той или иной композиции еще до того, как будет поставлен эксперимент. Традиционные кремы — это эмульсии типа масло-в-воде или вода-в-масле. Разница между ними в том, что в первом случае в толще водного раствора плавают микроскопические шарики масла или воска, а во втором — крошечные капельки водного раствора распределены по объему масляной фазы. Для того чтобы отдельные капельки не сливались друг с другом и крем не расслаивался, в его состав вводят эмульгаторы — вещества, которые обволакивают частички внутренней фазы, не давая им сливаться друг с другом. Чем мельче частички — тем лучше. Ведь ороговевшие клетки наружного слоя эпидермиса практически непроницаемы для веществ в составе крема, и путь в толщу кожи у них один — по межклеточным липидам. Ясно, что маленькой капельке, диаметр которой не превышает 150 нм, легче проникнуть в зазор между корнеоцитами, а потому современная косметология отдает предпочтение микроэмульсиям. Кроме того, понятно, что жирорастворимые вещества, способные взаимодействовать с липида- ми, должны неплохо проникать в глубокие слои кожи сами по себе, а для того чтобы доставить туда вещества, растворенные в воде, нужно проявить изобретательность. Кремы, содержащие липосомы, не даром пользуются такой популярностью. Липосомы — это полые шарики, липидная оболочка которых устроена так же, как клеточные мембраны и липидные бислои, скрепляющие корнеоциты, а потому они могут сливаться с мембранами клеток глубоких слоев кожи, выплескивая внутрь свое содержимое — водорастворимые вещества, стимулирующие обменные процессы (рис. 4). Жирорастворимые вещества тоже могут транспортироваться липосомами: их растворяют непосредственно в липидах оболочки. Впрочем, и «упаковочные» ли- пиды сами по себе тоже кое на что годятся: они относятся к разряду физиологических и способны не только восполнить недостаток эндогенных липидов в коже, но и стимулировать их синтез. А вообще- то липосомы бывают «пустыми» и «наполненными», однослойными и многослойными — все зависит от того, какую задачу пытаются решить создатели крема. Одно из последних достижений «индустрии красоты» — так называемая «кислородная косметика» (см. «Химию и жизнь — XXI век», № 8, 1998). Перфторуглеродная эмульсия, входящая в состав кремов этой серии, позволяет насытить кожу молекулярным кислородом, который стимулирует синтез коллагена и эластина. Это обстоятельство дает возможность если не разорвать, то по крайней мере «надорвать» порочный круг, возникающий из-за образования сшивок между коллагеновыми волокнами и снижения активности фиброблас- тов. Эмульсия хорошо впитывается в кожу благодаря способности перфторуглеродов взаимодействовать с липидами, да к тому же по каким-то причинам, которые пока не удалось выяснить до конца, пер- фторуглеродные шарики увлекают за собой липосомы (рис. 5), облегчая их проникновение в глубокие слои кожи. Косметика изнутри г* щ При разработке но- I вых косметических Ш препаратов произво- & ^ JL дители стараются Ии0 f^ . учесть особенности ■КУ физиологии кожи и следят за всеми новейшими достижениями в этой области. Но они хорошо понимают и другое: обычно питательные вещества, витамины и даже вода поступают в кожу все-таки изнутри, а значит, полно- ВЕЩИ И ВЕЩЕСТ стью компенсировать их недостаток, вводя эти вещества в состав средств для наружного применения, невозможно. Именно поэтому некоторые косметические фирмы приступили к разработке пищевых добавок — их предполагается продавать в комплекте с кремом. Эти добавки будут содержать витамины, незаменимые жирные кислоты, да и вообще все те вещества, недостаток которых в организме сказывается в первую очередь на состоянии кожи. Вероятно, в состав некоторых из них войдут экстракты растений, содержащих так называемые фи- тоэстрогены. Поскольку кожа — гормонозависимый орган, снижение продукции эстрогенов в организме 35-летних женщин приводит к тому, что в этом возрасте их кожа делается сухой и тонкой. Фитоэс- трогены — вещества, похожие по своей структуре на гормоны человека. Поступая в организм с пищей в достаточном количестве, они могут в какой-то степени сгладить явления, вызванные недостатком гормонов. Их положительное влияние на организм в целом и состояние кожи в частности наблюдали у женщин в странах Азии, где растения, содержащие эти вещества, составляют значительную часть диеты. А пока косметические пищевые добавки еще не стали для нас чем- то привычным, специалисты рекомендуют есть побольше злаков, моркови, шпината, брокколи, употреблять в пищу растительное масло (особенно соевое), а из фруктов отдавать предпочтение красному винограду, финикам и гранатам. Косметологи заботятся о том, чтобы мы дольше оставались молодыми и привлекательными, и, если мы не будем пренебрегать их советами, результат будет на лице! 55
ТллЬоЛН01л^1ЛС^1ЛДсЛ aJ yy К.Н.Смирнов Гальванопластика — это технология, при помощи которой можно делать копии рельефных художественных изделий, например монет, медалей и гравюр. Суть процесса — получение оттиска изделия на пластичном материале и нанесение на оттиск слоя меди, внутренняя (обращенная к пластичному материалу) сторона которого и будет копией. Вот, например, монеты с портретами великих людей, изображениями животных, памятников старины. Из копий таких монет можно легко сделать, скажем, значки. Для изготовления слепка (матрицы) подойдут пластилин, воск или парафин, эпоксидная смола и даже свинцовая пластина, если монета сделана из относительно твердого никелевого сплава. Сначала напилите мелким надфилем графитовую пыль из грифеля мягкого простого карандаша. Чтобы получить оттиск, на плоскую поверхность пластилина мягкой кисточкой нанесите несколько слоев графитовой пыли и вдавите в нее монету. Если вы будете делать матрицу из воска, парафина или эпоксидной смолы, то слегка вдавите монету в пластилин, сделайте вокруг нее небольшие бортики из ватмана, картона или того же пластилина, смажьте тонким слоем масла монету и залейте в получившуюся ванночку воск или смолу. Если пользоваться свинцом, то положите монету рисунком на свинцовую пластину и сильно сожмите в тисках или, положив сверху монеты плоскую стальную чушку, стукните тяжелым молотком. Итак, вы получили обратный (негативный) отпечаток вашей будущей копии. Теперь надо нанести электропроводящий слой. На пластилиновую матрицу гра- * фит мы уже нанесли. Восковые или эпоксидные матрицы обезжирьте мыльным раствором, промойте водой и высушите. Тонкой кисточкой несколько раз аккуратно нанесите на матрицу графитовую пыль, чтобы получился непрозрачный серый блестящий слой. Рабочую поверхность свинца также надо натереть графитом, а обратную сторону покрыть лаком, воском или пластилином, чтобы на ней не осаждалась медь. 56
Затем к матрице прикрепите тонкую медную проволочку так, чтобы она касалась покрытой графитом части оттиска чуть повыше начала рисунка. К свинцу токопроводящую проволочку можно припаять. Матрица готова к меднению. Теперь приготовьте раствор для меднения. 200 г медного купороса растворите в 800 мл горячей воды, раствор охладите, добавьте 50 мл аккумуляторной серной кислоты (не забудьте надеть резиновые перчатки и защитные очки), доведите объем жидкости водой до 1 л. Раствор залейте в широкий стакан и опустите туда матрицу и анод — медную пластинку. Матрицу предварительно обмакните в спирт или водку, чтобы лучше смачивалась, и поместите напротив анода так, чтобы токопроводящая проволочка в месте контакта с матрицей была покрыта раствором. Провод от анода соедините с «плюсом» батарейки, а провод от матрицы — с «минусом». Напряжение батареи — от четырех до девяти вольт. Медь осаждается сразу на всю поверхность свинца, и через несколько часов получится достаточно толстый слой. Матрица из неэлектропроводного материала с графитовым слоем постепенно затягивается медью от точки контакта. Если через полчаса медное пятно не появится или оно не растет, значит, плохой контакт с токопод- водящей проволокой или графитовый слой получился неравномерный. В этом случае выньте матрицу и повторите все операции, начиная с покрытия графитом. После получения прочного медного слоя матрицу с покрытием промойте водой и аккуратно отделите покрытие. Сторону с рисунком почистите зубной пастой, обрежьте по контуру и отполируйте. С обратной стороны припаяйте булавку и покройте изделие лаком. Значок готов. Если дома есть школьный выпрямитель (как в кабинете физики), им можно воспользоваться вместо батареек, но при этом надо регулировать напряжение так, чтобы на токопроводящей проволочке не выделялся газ, иначе медь получится в виде порошка. /./ИКАЯ Ь(\\&(\кАЛЛМА £3*У ittft Портативные магнитофоны, видеокамеры, плейеры работают на батарейках — гальванических источниках постоянного тока. Электрическая емкость батареек невелика. Хорошо, если звук «садится» постепенно: это сигнал, чтобы сменить батарейки. Вот одна из заставок радиостанции «Эхо Москвы» и желает «мягкой посадки вашим батарейкам». Нельзя ли заблаговременно узнать, сколько осталось работать батарейке? Хотя она и выдает номинальное напряжение 1,5 В, но способна на это только при отсутствии внешней нагрузки, на холостом ходу. Под нагрузкой же ее напряжение сильно уменьшается (поскольку у подсевшей батарейки увеличено внутреннее сопротивление). Но такие измерения проводят в лаборатории. А на улице? Теперь и это стало возможно. Перед нами батарейка, на упаковке которой написано: «Новинка! Тестер на каждой батарейке!» Что же это за тестер? Цилиндрический стаканчик-катод батарейки покрыт полимерной, частично металлизированной пленкой. У батарейки с тестером в одном месте (оно обозначено зеленой точкой) пленка изготовлена так, что, если нажать на эту точку, возникнет электрический контакт между катодом и небольшим участком металлизированного покрытия. Вторая зеленая точка находится на краю батарейки, возле второго электрода — анода. Если одновременно нажать на обе точки, электрическая цепь замкнется и ток потечет по металлизированной фольге от одной точки к другой. Фольга при этом нагреется. Над участком фольги, по которому течет ток, помещена небольшая C мм х 10 мм) жидкокристаллическая пленка черного цвета. При нагревании она становится прозрачной, и под ней проступает надпись «GOOD». Это означает, что с батарейкой все в порядке. Когда запас энергии в батарейке уменьшится, она не сможет создать достаточно сильный ток, пленка просветлеет частично и будет видна лишь середина надписи. Как пишут в аннотации производители, это означает, что в батарейке содержится менее 25% ее исходной емкости. Понятно, что долго нажимать на зеленые точки не стоит, чтобы зря не расходовать энергию (рекомендуется это делать в течение 10 секунд). Вообще, электрическая энергия таких пальчиковых батареек довольно велика: если вскрыть новую батарейку (не важно, с тестером или без него) и перемкнуть тонкий промежуток между катодом (корпусом) и анодом, ток разряда так нагреет корпус, что его трудно будет удержать в руках! 57
Несколько слов о том, как устроены и работают батарейки этого типа — марганцево-цинковые элементы со щелочным электролитом. В центре находится отрицательный электрод, из цинкового порошка. Он окружен положительным электродом — черной массой, содержащей диоксид марганца Мп02 (пиролюзит), графит, сажу, угольную пыль. Все это пропитано щелочным электролитом, в состав которого входит гидроксид калия КОН и цинкат калия K2[Zn(OHL]. При разряде батарейки на отрицательном электроде ионы цинка переходят в раствор: Zn - 2е -» Zn2+. Сначала они образуют с гидроксильными ионами щелочи плохо растворимый гидроксид цинка: Zn2 + 20H -► Zn(OHJ. При избытке щелочи он может растворяться с образованием комплексного цинката: Zn(OHJ + 20H -> ->[Zn(OH)J2 . При значительном насыщении раствора цинкатом калия реакция замедляется, и электрод покрывается сплошной пленкой гидро- ксида цинка, который со временем может переходить в оксид цинка ZnO. Цинковые электроды, покрытые сплошным слоем ZnO, работать уже не могут. На противоположном положительном электроде идет реакция образования неполного гидрата оксида марганца(Ш): Мп02 + Н20+ + е -> МпО(ОН) + ОН . В новом элементе цинка больше, чем диоксида марганца, поэтому он способен работать до полного израсходования Мп02. В некоторых элементах используют окислители, способствующие переводу Мп(Ш) в Mn(IV); таким окислителем может быть и кислород воздуха. И.Леенсон ЫХММЛ, bjAAMJU&bl МЫ ЛЮ bvU/L *fy В 1997 году при поддержке фонда Макартуров было проведено всероссийское социологическое исследование правосознания учащихся школ и ПТУ. Тысяча респондентов ответила почти на 80 вопросов, относящихся к праву, преподаванию права и соседним областям — политике, истории, страноведению, различным жизненным ситуациям. Но разве можно было, проводя анкетирование учащихся, не спросить, какие предметы им нравятся? Соответствующие вопросы и количество респондентов, выбравших тот или иной ответ (в процентах), выглядели так: v вам интереснее ~ , География или физика? рафия 56 Ьюсь ответить /3 \ LT. ,:-^J iffo^atk интереснее -^ * hig или исгррт? i a • м^ртерёбте Ответы в некоторой степени зависят от их пола, региона проживания М.Л.Гайнер и типа учебного заведения Сельские школьники чаще предпочитают биологию, мальчики — физику и математику. Учащиеся ПТУ чаще предпочитают литературу. Выбор именно этих предметов определялся тем, что они принадлежат к разным группам дисциплин: математика и физика — точные науки, биология и география — естественные, история и литература — гуманитарные. Поэтому, определив предпочтения в указанных выше парах предметов, мы можем выяснить вкусы учащихся в «системе координат» — точные, естественные, гуманитарные науки. Оказалось, что наиболее ... и не только он, но и все другие космические корабли. Но прежде всего — зачем она нужна? Космические корабли летают, подставляя Солнцу солнечные батареи, чтобы получить максимально возможное количество энергии. Поэтому один бок корабля постоянно загорает, получая 1400 Вт/м2, а другой — охлаждается, излучая тепло в космическое пространство. Когда же корабль находится в тени Земли, он охлаждается весь и температура его поверхности может снизиться до -50°С. Поэтому поддерживать температуру в корабле в пределах 22 — 28°С — непростая задача. Для ее решения почти весь корабль укутывают экранно- вакуумной теплоизоляцией. Эта изоляция играет роль шубки, предохраняющей аппарат от чрезмерного нагрева и охлаждения. Пример простейшей экранно-вакуум- ной изоляции — зто обыкновенный термос, в котором тепло или холод сохраняется надолго, потому что мал теплообмен с окружающей средой. Путь теплу преграждает вакуумированная полость с блестящими, хорошо отражающими тепловое излучение стенками. Так же устроен и сосуд Дьюара (или «дьюар») для хранения сжиженных газов. Его изобрел физик Джеймс Дьюар в 1893 году. 58
школьный клуб распространены три типа респондентов. Первый тип. Точные предметы отвергаются полностью. Интересы распределены между естественными и гуманитарными предметами, с некоторым предпочтением одного из этих типов (примерно треть опрошенных). Второй тип. Основное предпочтение отдается точным наукам, некоторый интерес проявляется в естественных или гуманитарных предметах (примерно одна пятая школьников). Третий тип. Вкусы распределены равномерно (примерно одна шестая респондентов). Экранно-вакуумную теплоизоляцию, как и шубку, шьют, причем из не менее чем 20 чередующихся слоев металлизированных пленок из по- лиэтилентерефталата (или полиимида) и прокладок. Прокладки — это редкая шелковая сетка (вуаль), один квадратный метр которой имеет массу не более 5 г, или холст из сверхтонкого стекловолокна с массой одного квадратного метра не более 7г, Чередующиеся слои экранов и прокладок прошивают вручную или специальной швейной машинкой нитками из хлопка или полиимидного волокна. Эти волокна оказались наиболее стойкими к действию космических излучений. В последнее время чередующие слои экранов и прокладок не сшивают, а скрепляют специальными кнопками с фиксированной длиной штырьков. Полиимидная пленка более теплостойка — ее рабочая температура 300°С — и ее применяют там, где полиэти- лентерефталат может не выдержать. Например, обшивка может нагреться под действием горячих струй из двигателей причаливания или орбитальной ориентации. Для поверхностей, которые нагреваются особо сильно, теплоизоляция выполняется из никелевой фольги и вуали из кварцевого волокна. Крепится теплоизоляция к корпусу корабля обычно с помощью липучек. При подъеме корабля в космос давление атмосферы уменьшается, и, чтобы обеспечить быстрое удаление воздуха, находящегося между слоями, металлизированные экраны приходится перфорировать. В фольге прожигают дырочки диаметром 2 мм с шагом 10 мм. При этом отражение экрана немного уменьшается (оцените, насколько). Со злом приходится мириться, иначе шубку разорвет давлением воздуха, стремящегося вырваться наружу. Многослойное одеяло надежно теплоизолирует корабль. Теплопроводность такой шубки составляет не более 5-10 Вт/м-К, то есть в 1000 раз меньше, чем у пенопласта и пробковой древесины. Кандидат технических наук Штат Техас планирует заменить учебники на компьютеры с И.А.Захаров овет по образованию штата Техас рассматривает возможность приобретения портативных компьютеров вместо новых учебников для 3,7 миллионов техасских школьников. В самом деле, что толку в учебниках, где написано, что президента США зовут Рональд Рейган, а город Берлин разделен пополам стеной (и при этом днем с огнем не найдешь ни слова о СПИДе)? Председатель Совета Джек Кристи полагает, что ассигнования, выделенные штатом на обновление фонда учебной литературы (около 1,8 миллиарда долларов в течение следующих шести лет), следует использовать на аренду компьютеров с правом последующего выкупа и заказ оперативно обновляемых учебников, доступных через Интернет или на компакт-дисках. По оценкам журнала «Education Week», за последние пять лет штат Техас затратил на разработку образовательных технологий порядка 500 миллионов долларов, что составляет около 30 долларов в год на одного ученика, а на закупку учебников — около 450 долларов на ученика в год. Специалисты считают, что именно в Техасе наилучшим образом планируют включение технологий в учебный процесс и готовят учителей к работе с новой техникой. Заметим, что Президент США Билл Клинтон подписал принятый Конгрессом закон, в соответствии с которым общественным школам выделяется 425 миллионов долларов на закупку вычислительной техники и подключение к Интернету. Финансировать выполнение этого закона будет осуществляться Министерство образования. Новые поступления дополнят ранее выделенные ассигнования, например 2,25 миллиарда долларов, направленные Федеральной комиссии по связи на оплату подключения к Интернету школ и библиотек. Информация взята из выпусков «Internet: Новости с переднего края», которые доступны по WWW http://www.yi.com/ home/ChuvakhinNikolai/dn-ifl.htm и в телеконференциях relcom.netnews, relcom.www.users и relcom.www.support 59
Жорес Медведев Сталин "X, i
\i // Лысенко — это сегодня Мичурин... (Из выступления И.В. Сталина) В прошедшем году научная общественность не могла не вспомнить о двух датах, каким-то мистическим образом почти совпавших по времени, — 50-летии печально знаменитой сессии ВАСХНИЛ, положившей начало разгрому генетики в СССР (август 1948 года), и 100-летии со дня рождения Т.Д.Лысенко B9 сентября 1898 года) — главного действующего лица развернувшейся драмы. Очерк живущего в Лондоне известного историка науки Жореса Александровича Медведева «Лысенко и Сталин» приурочен именно к этим датам. Мы публикуем его с сокращениями. 27 июля 1948 года, после десятидневного перерыва, вызванного неизвестным недомоганием, Сталин, как обычно поздно вечером, появился в своем кремлевском кабинете. В 22.10 к нему первыми на прием пришли только двое — Г.М.Маленков и Т.Д.Лысенко. Им предстояло получить от Сталина одобренный проект доклада Лысенко «О положении в биологической науке», текст которого Маленков отправил на дачу Сталина в Кунцево 23 июля. Неожиданно и для Лысенко, и для Маленкова, который уже прочитал доклад, не сделав никаких замечаний, Сталин внес туда немало изменений, исправлений и сделал несколько критических замечаний на полях. В течение часа Сталин (как впоследствии признал сам Лысенко) «подробно объяснил мне свои исправления, дал указания, как излагать отдельные места доклада». Через час, в 23.10, к Маленкову и Лысенко в кабинете Сталина присоединился Берия, Булганин, Микоян, Вознесенский и Каганович. В течение часа шло обсуждение некоторых проблем. Лысенко, в частности, получил совет Сталина сообщить на заключительном заседании сессии о том, что обсуждавшийся доклад рассмотрен и одобрен Центральным Комитетом ВКП(б), — то есть заявить о том, чего в действительности не было. Положение Лысенко как президента Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени В.И.Ленина (ВАСХНИЛ) после окончания войны становилось все более и более неустойчивым. Кризис наступил в апреле 1948 года, после того как с критикой Лысенко и его «мичуринской биологии» выступил на семинаре лекторов обкомов партии Юрий Жданов, сын члена Политбюро А.А.Жданова. Молодой Жданов (ему тогда было только 29 лет, и он имел ученую степень кандидата химических наук), благодаря покровительству отца и самого Сталина, выдавшего за него свою дочь Светлану, занимал в зто время довольно высокий пост заведующего отделом науки ЦК ВКП(б), который не соответствовал ни его научному, ни партийному опыту. Критикуя Лысенко по многим направлениям, Юрий Жданов оговорился, что выражает свое собственное мнение, а не новую линию ЦК ВКП(б). Однако провинциальные партийные лекторы, безусловно, восприняли его доклад как директивный. Лысенко, слушавший доклад Жданова, не присутствуя в аудитории (по селекторной связи из кабинета философа М.Б.Митина), был сильно встревожен. 17 апреля он направил Сталину, как Председателю Совета Министров СССР, и А.А.Жданову, как секретарю ЦК ВКП(б), ответственному за науку, письмо-протест. Не получив в течение месяца никакого ответа, Лы- сенок передал министру земледелия СССР И.А.Бенедиктову заявление об отставке с поста президента ВАСХНИЛ. Бенедиктов не мог решить такой вопрос самостоятельно — поэтому вмешательство Сталина в той или *$ ~i^ СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ иной форме стало неизбежным. Подходящий повод возник у Сталина 31 мая, когда на заседании Политбюро рассматривался проект постановления о присуждении Сталинских премий по науке и изобретениям. По установившимся традициям окончательные рекомендации после всех обсуждений по премиям первой степени давал лично Сталин. Кроме членов Политбюро, на этом заседании присутствовали министр судостроения Малышев, министр высшего образования Кафтанов и председатель Комитета по Сталинским премиям академик Несмеянов. Малышев на следующий день записал в своем дневнике: «Перед рассмотрением этих вопросов (о премиях) тов. Сталин обратил внимание на то, что Ю.Жданов (сын А.А.) выступил с лекцией против Лысенко и при этом высказал, как подчеркнул сам Ю.Жданов, свои личные взгляды. Тов. Сталин сказал, что в партии личных взглядов и личных точек зрения нет, а есть взгляды партии. Ю.Жданов поставил своей целью разгромить и уничтожить Лысенко. Это неправильно. «Нельзя забывать, — сказал тов. Сталин, — что Лысенко — это сегодня Мичурин в агротехнике... Лысенко имеет недостатки и ошибки как ученый и человек, его надо контролировать, но ставить своей задачей уничтожить Лысенко как ученого — это значит лить воду на мельницу разных жебра- ков». (Профессор Антон Романович Жебрак был в то время заведующим кафедрой генетики и селекции растений в Московской сельскохозяйственной акадмии им. К.А.Тимирязева (ТСХА). В 1947 году Жебра- ка избрали еще и президентом Академии наук Белорусской ССР. Жебрак был энергичным противником Лысенко, и считалось, что именно он консультировал Ю.Жданова по вопросам генетики.) Выступление Сталина создавало 61
необходимость принятия каких-то решений... Началась срочная подготовка сессии ВАСХНИЛ, которую предполагалось открыть 31 июля. И этой подготовкой руководил уже Маленков, а не А.А.Жданов. Поправки Сталина Доклад с поправками, сделанными рукой Сталина, Лысенко несколько лет хранил у себя в кабинете и иногда демонстрировал своим посетителям. После смерти Сталина Лысенко сдал правленный Сталиным текст в Центральный партийный архив, оставив у себя только копию. В 1993 году К.О.Россиянов, сотрудник Института истории естествознания и техники РАН, изучая историю августовской сессии ВАСХНИЛ, нашел в партийном архиве первый экземпляр доклада и смог впервые прокомментировать характер тех изменений и исправлений, которые внес в текст Сталин. Вопреки возможным ожиданиям, Сталин не обострял, а скорее смягчал некоторые формулировки. Так, например, из доклада Лысенко он устранил все упоминания о «буржуазной биологии». Сталин вычеркнул и раздел «Основы буржуазной биологии ложны». На полях против заявления Лысенко, что «любая наука классовая», Сталин написал: «Ха-ха- ха!!! А математика? А дарвинизм?» В другом разделе доклада Сталин добавил целый абзац, и этот абзац свидетельствует, что неоламаркистские убеждения молодого Сталина (заметные в его очерке «Анархизм или социализм», 1906)сохранились. «Нельзя отрицать того, — приписал Сталин, — что в споре, разгоревшемся в начале XX в. между вейсманистами и ламаркистами, последние были ближе к истине, ибо они отстаивали интересы науки, тогда как вейсманисты ударились в мистику и порывали с наукой». Сделанные Сталиным исправления показывают, что он окончательно отходил от тезиса о классовом характере любой науки, характерного для дискуссий 20-х и 30-х годов. На мировоззрение Сталина безусловно повлиял большой прорыв вперед США и Великобритании в развитии физики и создании атомного оружия. После войны Сталин осознал, что прогресс в науке и технике зависит не столько от идеологии, сколько от хорошего финансирования ученых. Далеко не все именно так оценили ту речь, которую Сталин произнес 9 февраля 1946 года на собрании избирателей Сталинского округа Москвы в Большом театре. Сталин тогда, в частности, сказал: «...Я уверен, что если мы окажем должную помощь нашим ученым, то они сумеют в ближайшем будущем не только догнать, но и превзойти достижения науки за пределами нашей страны». И это заявление не оказалось простой декларацией. Уже в марте 1946 года бюджет, выделенный на науку в 1946 году, был увеличен в три раза. Научные работники во всех сферах получили очень значительные прибавки к своим зарплатам. Однако отказ от устаревшего тезиса о классовом характере любых наук, включая естествознание, еще не стал признанием общности мировой науки. Разделение научных направлений и теорий на «материалистические» и «идеалистические» сохранялось. Понятие «советская наука» воспринималось теперь как «отечественная наука» — чтобы этим подчеркнуть преемственность между советским и российским, то есть дореволюционным, периодами. Критике и наказаниям подлежали теперь не только такие поступки граждан, которые можно было классифицировать как «антисоветские», но и такие, которые попадали в категорию «антипатриотических». Был наложен строжайший запрет на публикацию работ советских ученых за границей. Сталин как ламаркист Во многих статьях о Лысенко — ив СССР, и на Западе — очень часто высказывалось мнение, что он обладал какими-то психологическими или гипнотическими способностями Григория Распутина и именно поэтому мог навязывать советским лидерам, сначала Сталину, потом Хрущеву, свои совершенно необоснованные, а иногда и вздорные идеи. В действительности никаких «распу- тинских талантов» у Лысенко не было. Он не столько пытался переубедить лидеров, навязывая им свои взгляды, сколько подхватывал высказанные Сталиным, а затем и Хрущевым их иногда нелепые идеи, создавая из этих идей псевдонаучные направления. Сталин и Хрущев были стихийными ламаркистами — это естественно для большевиков, уверенных, что все можно переделать с помощью внешних условий. «Бытие определяет сознание» — данная формула распространялась на все что угодно. Очень многие помнят, как Хрущев пытался заставить выращивать кукурузу в Архангельской и Ленинградской областях и даже «приспособить» ее для Сибири. Однако уже мало кто помнит, что дискуссия в биологии, приведшая в конечном счете к сессии ВАСХНИЛ в 1948 году, началась не как научный спор между Лысенко и Николаем Вавиловым, а была результатом партийно-правительственных решений в августе 1931 года о переделке сельскохозяйственных растений в такие короткие сроки, которые противоречили всем возможностям селекции и генетики. Намереваясь поддерживать коллективизацию с помощью введения в культуру посевов новых высокоурожайных сортов, правительство СССР, причем от имени Центральной контрольной комиссии ВКП(б) и Комиссариата рабоче-крестьянской инспекции, издало постановление «О селекции и семеноводстве», согласно которому полная смена сортов возделываемых растений, низкоурожайных на высокоурожайные, по всей стране должна быть осуществлена в течение двух лет. Постановление требовало создать такие сорта пшеницы, которые смогли бы заменить рожь и на севере, и на востоке страны. Одновременно постановление требовало сокращения сроков для выведения новых сортов растений с 10 — 12 лет до 4 — 5. Ожидалось, что через 4 — 5 лет пшеницы в СССР должны быть высокоурожайными, неполегаемы- ми, с высоким содержанием белка, неосыпаемыми, холодостойкими, засухоустойчивыми, устойчивыми к болезням и вредителям. Николай Вавилов и большинство советских 62
U //' П ^ СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ генетиков и селекционеров считали эти задачи нереальными и прожектерскими. Но Лысенко и его тогда еще небольшая группа последователей пообещали, что они эту задачу выполнят. Они ее не выполнили, но объяснили это противодействием со стороны сторонников «буржуазной генетики». Поэтому последних постепенно ликвидировали в период террора 30-х годов. Сталин и после войны продолжал верить, что проблемы сельского хозяйства в СССР можно решить какими-то «переделками» и «чудо-сортами». В 1947 году Лысенко стал рекламировать необыкновенные перспективы так называемой ветвистой пшеницы, образцы семян которой он получил от Сталина на краткой встрече, состоявшейся между ними 30 декабря 1946 года. Колосья этой пшеницы Сталину прислали из Грузии. Однако, несмотря на крупные колосья, появлявшиеся лишь при сильно разреженных посевах, эта известная еще в Древнем Египте пшеница имела низкий урожай, плохой иммунитет и давала муку с низким содержанием белка. Сам факт рекламирования этой пшеницы Лысенко доказывал, что он, чувствуя неустойчивость своего положения, использует это, чтобы подчеркнуть свою близость к Сталину. В действительности же реальной близости между ними не было. В неофициальной обстановке они не встречались. Сталин неоднократно проявлял и собственные инициативы в отношении «переделки» растений. Растения, особенно цветы и плодовые, были хобби Сталина. На его дачах — и под Москвой, и на юге — всегда были теплицы, расположенные так, что он мог заходить в них прямо из дома и днем, и ночью. Он пробовал выращивать экзотические растения, сам подрезал кусты... Попытки выращивания хлопка на Украине и на Северном Кавказе действительно предпринимались в 30-е годы, однако впоследствии от них отказались. Более успешной была инициатива Сталина по интродукции культуры чая в Грузию, Азербайджан и в Краснодарский край, а также интродукция арахиса на юге Украины. А вот план Сталина превратить Туркмению в страну оливковых плантаций оказался неудачным. Неудачей окончилась и попытка культивировать в СССР дикие каучуконосы (кок-сагыз). Недалеко от дачного комплекса Сталина возле озера Риц были построены теплицы, где в 1949 — 1950 годах даже пробовали переделывать деревья какао в кофе. Не удалось и выращивание лимонов в Крыму... Сталин вполне искренне верил в наследование благоприобретенных признаков, а связь наследственности с какими-то генами считал мистикой. На ламаркистских убеждениях Сталина был основан также и знаменитый «план преобразования природы», объявленный в 1948 году. Уверенность в том, что лесные полосы, состоящие из дуба, сосны и других растений средней полосы, смогут успешно расти в сухих заволжских степях и в прикаспийских засоленных полупустынях, была основана не на каких-либо экспериментах, а на ожидании приспособления растений к новым условиям. Однако Лысенко к разработке этого плана не имел прямого отношения. Государственная псевдонаука Лето 1948 года я, тогда еще студент ТСХА, проводил в Крыму, выполняя в Никитском ботаническом саду, что возле Ялты, дипломную научную работу. За сессией ВАСХНИЛ следил по публикациям в «Правде». Я был рад, узнав, что мой научный руководитель академик ВАСХНИЛ Петр Михайлович Жуковский, тогда заведовавший кафедрой ботаники в ТСХА, выступил 3 августа с очень яркой и ироничной речью, в которой критиковал основные теории Лысенко. Но на заключительном заседании сессии после сообщения Лысенко о том, что его доклад одобрен ЦК ВКП(б), Жуковский выступил с покаянием и самокритикой. Организаторам сессии нужны были не только побежденные, но и раскаявшиеся, те, кто признал свои ошибки. В середине августа П.М.Жуковский приехал в Никитский ботанический сад, где он руководил некоторыми проектами, чтобы отдохнуть от всего пережитого. «Я заключил с Лысенко Брестский мир», — сказал он мне сразу, как только мы остались наедине... К 1 октября, когда я вернулся в Москву, разгром генетики по всей стране был уже закончен. Лысенко и его главный штаб, наделенный чрезвычайными полномочиями, работали без отпуска. В октябре началась цепная реакция. По примеру сессии ВАСХНИЛ псевдонаучные концепции захватывали ведущие позиции и в других областях знания — в физиологии, микробиологии, химии, кибернетике, отбрасывая их на десятки лет назад. «Брестский мир» с Лысенко продолжался слишком долго, до середины шестидесятых годов. Но практические последствия этого многолетнего господства псевдонауки в СССР давали о себе знать еще очень долго. Полного «преодоления последствий» нет и до настоящего времени: отставание в развитии биотехнологии вкупе с гипертрофией слишком дорогих и комплексных разработок в области атомной физики и космоса сделали советскую науку слишком зависимой от государственной казны, которая сейчас почти пуста. Наука не стала в СССР главным двигателем технического и экономического прогресса. Наука все время «возрождалась», а развитие техники и экономики шло в основном путем копирования того, что уже было сделано в других странах. 63
HE ел ас ел Российско-Швейцарская фирма CCS Services поставляет на российский рынок, осуществляет монтаж и обслуживание следующих видов оборудования Спектрометры: ♦ атомно-абсорбционные (АА); ♦ индуктивно связанной плазмы (ИСП); ♦ ИСП-масс-спектрометры; ♦ спектрофотометры УФ-ВИД. Микроволновое оборудование: ♦ системы подготовки проб для АА, ИСП, ГХ, ЖХ; ♦ микроволновые муфели; ♦ анализаторы влаги и жира. Аналитические весы: ♦ чувствительность от 0,1 г до 0,00001 г; ♦ ИК-анализаторы влаги. Хроматографическое оборудование: ♦ газовые хроматографы (ГХ); ♦ ГХ-масс-спектрометры; ♦ жидкостные хроматографы (ВЭЖХ). Искровые анализаторы состава металлов. Гомогенизаторы и электромагнитные размешиватели с подогревом. Центрифуги: настольные и напольные, с подогревом и охлаждением. Электрохимические анализаторы: титраторы, рН-метры. Нам требуются специалисты по маркетингу и продажам оборудования, а также по его техническому обслуживанию. Резюме с указанием Ваших координат направляйте по факсу 564-80-52. 121359 Москва, ул.Маршала Тимошенко 19. Тел:@95I49-58-42, 926-59-43; факс 564-80-52. £ АГЕНТСТВО ДЕЛОВОЙ ИНФОРМАЦИИ А Бизнес-Карта ОБЕСПЕЧИМ ИНФОРМАЦИОННУЮ ОСНОВУ ВАШЕГО БИЗНЕСА! ЭТО ИНФОРМАЦИЯ о 200 тыс предприятий, оргамиаоцмм и фирм по 15 секторам экономики, 212 отросший и подотроамм, 164 областям, краям, республикам стран СНГ • Ю> ДЕМЯЫХ СТРАЮЧ1ИШ • 207BASJMMHX • HWUXAWg ШАШ ДМ1ЫХ 1АШИи ЛУГИ ИТ^а . Москва, Го га, *«- @95) 956-, ' 7165.а,23е>д23.1 .. 20. М. "Кропо 232-1« ЧИСТАЯ ВОДА каждый день Экономичное оборудование и комплексы водоподготовки для бытового и промышленного применения НОВЕЙШИЕ ТЕХНОЛОГИИ 6 коррекции, дезинфекции и умягчения воды; удаления механических примесей железа, сероводорода, марганца, хлора. Дозирующие насосы, измерительная и регулирующая аппаратура, позволяют получить воду с любыми заданными параметрами и обеспечить быстрый и точный контроль технологических процессов в химической, фармацевтической промышленности, в производстве продуктов питания, напитков и др. ГЕНЕРАТОРЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ для дезинфекции воды. Лучшие цены в России! Разрабатываем и поставляем «под ключ» комплексы для любых нужд заказчика. Осуществляем гарантийное и сервисное обслуживание. «КФ ЦЕНТР», Москва, Верхняя Масловка, 25. Тел.: @95) 212-2486, 212-35-52 214-0558. 64
® МЮМЭКС АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Универсальный анализатор ФЛЮОРАТ-02-ЗМ Полуавтоматический анализатор нового поколения. Высокая чувствительность, встроенный дисплей, энергонезависимая память, возможно подключение компьютера или принтера. Разработаны и аттестованы методики, позволяющие определять загрязняющие вещества в питьевых, природных и сточных водах, а также в воздухе, почвах, пищевых продуктах. Малые габариты и универсальное питание (сеть/аккумулятор) делают анализатор незаменимым как в лабораторных, так и в полевых условиях. Комплекс для жидкостной хроматографии ФЛЮОРАТ-ВЭЖХ Анализирует органические соединения в сложных смесях. Специализированный насос высокого давления, у которого весь путь элюента выполнен из коррозионно-стойких материалов. Это позволяет работать с органическими либо неорганическими элюэнтами в диапазоне рН от 2 до 12. Спектрофлуориметр ФЛЮОРАТ-02 ПАНОРАМА Предназначен для исследования спектров возбуждения, флуоресценции и синхронных спектров. Измерения выполняются в наливной кварцевой кювете объемом 3 мл либо в проточной кювете объемом 0,3 мкл. Управление — с функциональной клавиатуры прибора или от внешнего компьютера. Прибор капиллярного электрофореза КАПЕЛЬ-ЮЗ Высокие чувствительность и разрешающая способность позволяют выполнять анализ микроколичеств веществ в пробах. Три сменных фотодетектора B14 нм, 229 нм, 254 нм), система термостабилизации кварцевого капилляра, дозатор на 4 пробы, две системы ввода проб, встроенная система промывки капилляра. Имеется программное обеспечение обработки результатов с помощью компьютера. Универсальный ИКФурье-спектрометр ИнфраЛЮМ-ФТ 02 Оригинальная, устойчивая к вибрациям конструкция интерферометра гарантирует высокую стабильность и точность измерений. Спектральный диапазон: 4000...550 см '(стандарт); 4000...400 см ' (по заказу). Возможна работа с жидкостной или газовой многоходовой кюветой. Атомно-абсорбиионный спектрофотометр МГА-915 Использование эффекта Зеемана с высокочастотной модуляцией позволяет получить рекордную чувствительность и высокую селективность при определении микроколичеств элементов в пробах. Комплектуется графитовыми кюветами Массмана с пиропокрытием, спектральными ' лампами с полым катодом Спектрометр для определения ртути РА-915 Предназначен для определения содержания ртути в воздухе, воде, почве на уровне фоновых значений. Небольшие размеры и универсальное электропитание (сеть/аккумулятор) позволяют выполнять измерения как в лабораторных, так и в полевых условиях в режиме реального времени. СВЧ-минерализатор МИНОТАВР Минерализация при давлении до 8 атм. и температуре до 200°С с возможностью сброса давления газов — продуктов реакции. Минерализация при низком давлении. Упаривание проб до любого заданного состояния. В комплект входят скруббер, тестер СВЧ-излучения и фторопластовые стаканы. Время минерализации 5...30 мин., максимальное время упаривания 15 мин. Россия, 198005 Санкт-Петербург, Московский пр. 19, НПФ ЛЮМЭКС. Тел.: (812) 251-10-44, 259-50-54. Факс (812) 316-65-38. E-mail: Iuniex@lumex.spb.ru http:Wwww.lumex.ru 65
Поединок с вирусом Число больных СПИДом постоянно растет. ВИЧ бросил вызов человечеству, и ученым не оставалось ничего другого, как поднять эту перчатку. Уже 17 лет (с того самого момента, как вирус заявил о себе впервые) они упорно ищут средство, способное уничтожить врага, и действуют, конечно, не наобум: исследователям помогает информация об особенностях жизненного цикла вируса, который селится в клетках иммунной системы — лейкоцитах. Генетический материал ВИЧ, как, впрочем, и некоторых других вирусов, — РНК, и кодирует эта макромолекула, в числе прочих, такой фермент, как обратная транскрипта- за, назначение которого — строить ДНК- копию вирусного генома. Без такой ДНК- копии вирус размножаться не может, так как именно она служит матрицей для новых РНК-копий вируса. Этот фермент и выбрали исследователи своей мишенью, когда перед ними встала задача предотвратить размножение вируса в организме. Ученые постарались обмануть обратную транскриптазу, подсунув ей «недоброкачественные кирпичики»: они рассчитывали на то, что фермент плохо разбирается в нуклеотидах, из которых он строит ДНК, и будет время от времени включать в синтезируемую цепь их нестандартные аналоги. Цепочка при этом оборвется, и полноценной копии вирусного генома не получится. Обман удался. Первыми лекарствами, способными реально снижать количество вирусных частиц в крови больных, стали так называемые субстратные ингибиторы обратной транскриптазы — аналоги нуклеотидов, у которых гидроксиль- ная группа в дезоксирибозном остатке замещена на какую-нибудь другую. А лучшее доказательство того, что лекарства этого типа эффективны — почти двукратное сокращение числа инфицированных новорожденных, которые появляются на свет от инфицированных матерей, принимавших препараты на основе субстратных ингибиторов. Кроме того, благодаря подобным лекарствам смертность от СПИДа в США снизилась в 1997 году на 40%. Однако окончательно вирус все еще не побежден. Дело в том, что, прежде чем включиться в цепь ДНК, аналог нук- О О II II НО—РО—РО- I I он он Тимидин-три-фосфа! Азидотимидин Фосфазид НО— Thy — тимин 0 -POOH но- 0 -РО- н Thy I он Thy N3 Thy Г N3 леотида должен трижды фосфорилиро- ваться особыми клеточными ферментами (то есть стать нуклеозидтрифосфатом), а зти ферменты очень плохо работают в одной из разновидностей лейкоцитов — не- стимулированных лейкоцитах периферической крови. Активный ингибитор в этих клетках почти не образуется, и они остаются резервуаром ВИЧ даже после того, как концентрация вируса в крови падает настолько, что современные тесты его не выявляют. Стоит в этом случае отменить терапию — и титр вируса в крови больного начинает неуклонно расти. Возможно, решить проблему помогут фосфорилированные аналоги нуклеотидов, причем такие, которые содержат фосфо- натные группы вместо фосфатных. В отличие от фосфатов, фосфонаты достаточно устойчивы к действию дефосфорили- рующих ферментов крови и неплохо проникают через клеточную мембрану. Они нуждаются лишь в двух последовательных этапах внутриклеточного фосфорилирова- ния, а значит, имеют больше шансов стать ингибиторами ВИЧ в нестимулированных лейкоцитах. Одно из соединений этой груп-
пы — фосфит азидотимидина, — синтезированный и исследованный учеными из Института молекулярной биологии им. В.А.Энгель- гардта, проходит сейчас клинические испытания в России, Голландии, Канаде, Швейцарии и ряде других стран («Вестник Российской академии наук», т. 68, № 9, 1998). Есть основания полагать, что препарат, получивший название «фосфазид», со временем вытеснит из клинической практики популярный сейчас азидотимидин, поскольку он, помимо всего прочего, в шесть — восемь раз менее токсичен и значительно медленнее выводится из кровяного русла, что позволяет снизить ежедневную дозу лекарства в три раза. И хотя об окончательной победе над вирусом говорить пока не приходится, так как до сих пор нет лекарства, которое мешало бы инфицированным клеткам заражать здоровые, хочется надеяться, что поединок закончится все-таки в пользу ученых, — ведь число больных СПИДом в нашей стране растет все быстрее и уже достигло 30 — 40 тысяч человек. В.Артамонова На люберецком заводе «Ре- сурс-94» изготавливают чугунные втулки для тяжелых экскаваторов, которыми заменяют износившиеся бронзовые во время ремонта машины. Срок их работы — те же 10 месяцев, а стоимость — в четыре раза меньше. Тел. @95M54-72-87. В Институте проблем технологии микроэлектроники РАН разработали и изготовили опытную партию магниточув- ствительных датчиков Холла, которые представляют собой тонкий кремниевый кристалл, расположенный между двумя системами металл—диэлектрик. Эти датчики обладают уникальной чувствительностью — 107Тл. А применяют их в системах навигации, датчиках уровня и давления, счетчиках электроэнергии и электронных ключах. Тел. @95)962-80-74, general@ipmt-hpm.ac.ru. В картографическом информационном центре ИНКОТЭК продают бумажные и электронные карты объектов нефтегазового комплекса России и стран СНГ. Тел. @95K32- 39-30, @95K32-75-79. Для переработки отходов птицефабрик и животноводческих ферм ЗАО «Неорганик» изготавливает установки производительностью до 28 тонн навоза в сутки. В этих установках сырье смешивают с торфом или опилками, проводят ферментацию и затем фасуют готовый продукт. Тел. @95J92-87-54. В НПО «Гелиймаш» по заданию нефтяников разработали передвижные станции по добыче азота из воздуха. Когда воздух проходит через мембранный фильтр немецкой работы, из него извлекается кислород и углекислый газ, а концентрация азота увеличивается до 90-95%. Получившийся взрывобез- опасный газ закачивают в нефтеносный слой, что повышает его нефтеотдачу. Благодаря хорошей теплоизоляции установка может работать и на Крайнем Севере. Тел. @95J34-91-11, @95J42-50-77. В ассоциации «Технология XXI» придумали метод переработки отходов нефтепродуктов и жиров в высококалорийное твердое топливо. Для этого осадки из мазуто- хранилища смешивают с торфом или опилками, а также со специальными добавками, связывающими серу и тяжелые металлы. Тел. (812K11-95-55. В частной компании «Гранул», основанной доктором технических наук Ю.Г.Карасевым, при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований провели исследование закономерностей развития макротрещин в гранитных массивах и с помощью полученных результатов создали банк данных перспективных месторождений облицовочного камня в Ленинградской области и Карелии. Тел. @95I74-78-68. В Томском научном центре РАМН разработали пищевую добавку < Адаптовит» на основе золотого корня, женьшеня, лимонника и аралии. С помощью математического моделирования удалось подобрать оптимальный состав, компоненты которого взаимно усиливают действие друг друга. Эта добавка помогает снизить артериальное давление, нормализует работу вегетативной нервной системы, а также способствует лечению всевозможных гастритов. Тел. C822J61-857, doctor@post.tomJca.ru. В Инстуте микробиологии РАН создали биоцидный комплекс веществ, который модифицирует структуры клеточных мембран и переводит клетки микроорганизмов в состояние анабиоза. Этот биоцид защищает нефтяные топлива от микробов, а железобетонные конструкции — от биокоррозии. Тел. @95I35-45-66, dik@imbran.msk.su. Во Всероссийском нефтяном НИГИ предложили выявлять зоны загрязнения грунта в районе нефтепромысла с помощью аппаратуры, измеряющей электрическую проводимость. Измерив проводимость грунтов и установив с помощью бурения их литологичес- кий состав и глубину залегания грунтовых вод, строят геологическую модель. А по ней определяют зоны загрязнения. Тел. (812J73-42-94, (812J73-43-83, serg@spi.usr.pu.ru. В Томском институте химии нефти изготавливают цифровые лабораторные термостаты емкостью 8—20 литров с точность термостатирования 0,1-0,01 °С и по цене 15-30 тысяч рублей, которые позволяют отечественным химикам отказаться от импорта зарубежного оборудования. Тел. C822L1-23-25, C822J5-98-91, canc@ipc.tsc.ru. В ГНИЙ горной геомеханики и маркшейдерского дела знают, как оснастить шахту, трубопровод или какой-нибудь другой сейсмоопасный объект датчиками и комплексом приема—передачи горнотехнической информации, которые помогут вовремя обнаружить опасность и предотвратить аварию. Тел. (812K56-60-95, isaev@vnimi.spb.ru. Полярная морская геологоразведочная экспедиция обнаружила на архипелаге Новая Земля запасы свинца и цинка и построила в электронном виде геологические и сырьевые карты района, которые помогут его освоению, если будет снят режим закрытой зоны. Тел. (812L22-12-82, root@polarex.spb.ru.
НАШ рант В прошлом году наш журнал объявил конкурс грантов для студентов и школьников «Какую научную или техническую проблему вы хотели бы решить, когда закончите институт?»* Всего мы собирались дать 5 грантов по 1 тысяче рублей каждый. Но идеи, присланные нам, оказались столь интересными, что мы решили дать гранты всем участникам. К этому делу присоединились и некоторые наши партнеры. Большой грант — 2000 рублей — получает Тараторин Евгений Александрович, студент 2-го курса Череповецкого университета, который предложил самую потрясающую идею. Он собирается заняться разработкой методов синтеза неживых или «живых» механизмов и объектов по заранее спроектированным ДНК. «Это более совершенный способ производства, позволяющий получать сложные объекты с уже встроенной, экономичной, сис- ятемой управления. К тому же можно будет выбросить из производственной цепи производство машин для машин. Такой высший пилотаж биотехнологии выведет человечество на новый уровень производства...» Обычные гранты по 1000 рублей получают семеро наших читателей. Скрипов Никита Игоревич, ученик 11-го класса лицея № 1 г. Усолье-Сибирское Иркутской области, исследует «механизмы формирования и функционирования катализаторов, что необходимо для поиска высокоактивных катализаторов, позволяющих проводить рекции в мягких условиях» и уже обнаружил особенности поведения фосфидного комплекса палладия в гидрировании алкенов (грант ему выделен Институтом катализа СО РАН, Новосибирск). Гребнева Валерия Анатольевна, ученица того же лицея № 1 г. Усолье-Сибирское, изучает вещества, которые можно выделять из опилок листвени- цы, например арабиногалактин, и считает необходимым заниматься этой работой потому, что «древесина — почти неизученный продукт. Не исключено, что в ее состав входят вещества, способные уничтожать злокачественные новообразования или подавлять вирус СПИДа». Володина Елена Александровна, студентка 4-го курса Кубанского университета, хочет продолжить исследования источника в районе села Подгорное Ростовской области и понять, почему местные жители считают его воду целебной, способствующей залечиванию ран на теле и язвы желудка, а также выяснить, как на свойствах воды сказываются близлежащие залежи урансодержащих глин. Куткин Александр Валерьевич, студент 3-го курса РХТУ им. Д.И.Менделева, работает в области химии нитросоединений и считает, что с ее помощью можно разработать новые методы утилизации устаревших взрывчатых и отравляющих веществ. Эти методы позволят не разлагать вещества на составляющие, а синтезировать на их основе более сложные соединения, которые пригодятся либо в сложном органическом синтезе, либо в качестве биологически активных веществ. «Конечно, если пойти подобным путем, мы проиграем в скорости и объеме утилизации, но, может быть, крупно выиграем в чем-нибудь другом?» Фоминых Павел Викторович, курсант Тамбовского высшего военного училища химической защиты, хочет попробовать применить для утилизации фосфорорганических соединений процессы, происходящие в организме при его поражении этими веществами, а именно — образование прочных комплексов с ферментом холинэстеразой. По его мнению, есть возможность сделать процесс непрерывным и дело только в том, чтобы найти подходящий реактор. Сучков Павел Алексеевич, учащийся СУНЦ МГУ им. А.Н.Колмогорова, предполагает, что в деле изучения сверхпроводимости ученые стоят на пороге 68
нового витка, и собирается внести свой вклад в разработку комнатнотемпературных сверхпроводников. Для этого он хочет собрать подробную информацию о свойствах и методах обработки сверхпроводящих материалов, построить на ее основе детермениро- ванные и стохастические модели и попытаться найти способы синтеза искомых материалов. Дмитрий Аверин, ученик 10-го класса гимназии № 32 г. Калиниграда, уже разработал систему выявления способности пчел к рассудочной деятельности, а именно к экстраполяции, обнаружил, что 73% пчел правильно решают поставленную перед ними задачу, и хотел бы проверить эту систему на примере пресмыкающихся, земноводных и птиц. Малые гранты по 500 рублей получают остальные соискатели. Христофорова Мария Анатольевна, ученица 10-го класса школы № 18 Казани, крайне не любит «загаженные маслянистые берега рек, безжизненные коричневые озерца, пленки нефти в родниковой воде» и собирается бороться за чистоту, изменяя сознание людей и убеждая их в необходимости думать о последствиях разработки нефтяных месторождений. Кстати, ее страничка в Сети расположена по адресу www.ksu.ru/~akhristo/gallery/art/art.htm. Бакаичев Иван Владимирович, студент 1-го курса Ульяновского технического университета, еще два года назад сконструировал прибор, с помощью которого на отцовской пасеке следил за пчелами в улье. И в дальнейшем он планирует заниматься применением электроники для анализа состояния биологических объектов. Трошин Михаил Анатольевич, студент 3-го курса Ивановской медицинской академии, хотел бы «не только на феноменологическом уровне, а на уровне структурного подхода понять: что это, в конце концов, такое — биологически активная точка, энергетические меридианы на теле человека и какими конкретно структурами объясняется феномен дальнодействия материальных объектов на человеческий организм». Зенин Александр Викторович, ученик 11-го класса школы № 2 Южно-Сахалинска, заинтересовался проблемой влияния переменных магнитных полей и электромагнитного излучения на живые организмы и в особенности на человека, каковую проблему он и собирается решить после окончания института. По итогам обсуждения в редакции и на основании писем читателей лучшей в нашем фотоконкурсе признана работа «Сосулька растет вбок» Бориса Зеноновича Кантора из Москвы, опубликованная в N8 за 1998 год. Автор уникальных фотографий — кандидат технических наук, специалист по электротранспорту и минералог-любитель — собирает красивые камни по всей стране: и на Урале, и на Сихотэ-Алине, и вблизи от подмосковного Ступино. Премия победителю — 1000 рублей. На фотографии — халцедоновые сосульки 69
Пишут, что. --' -L , КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ С песней по жизни Плывет по океану синий кит и поет. Громко поет, громче всех морских обитателей. Он и сам велик, тридцать метров, — больше одни корабли да айсберги. Обычный человек его песен не слышит, уж очень звуки низкие. А биофизику Крису Кларку из Корнеллского университета в США повезло: разрешили ему послушать и записать пловцов-певцов рассекреченными гидрофонами, с которыми раньше моряки чужие подводные лодки выслеживали. Долго он следил за китами и теперь знает, что могут они петь 25 минут подряд и даже больше. Исполнит кит свой номер и замолчит ровно на две минуты и восемь секунд. Отдохнет и снова петь принимается. Песни у синего кита несложные, всего из пяти нот, но ему не надоедают. Слушал ученый морских гигантов, слушал и решил, что пение нужно им, чтобы дорогу в море отыскивать. Голос-то зычный, раскатистый, и звуки под водой на сотни километров разносятся. Где-то рассеиваются, а где-то преграду встречают и обратно поворачивают. Слух у кита острый, а время он измеряет не хуже, чем судья на соревнованиях. Услышит, что эхо от сигнала опаздывает, сравнит с эхом от других сигналов и тут же у себя в голове карту местности построит. Теперь и другие биологи знают, что синий кит поет, — им Кларк рассказал на конференции Американского акустического общества. Будут они проводить переписи китового населения и следить, как гиганты в океане странствуют («New Scientist», 1998, № 2139, с. 19). Б. Гайгулин ...после распада СССР на территории России оказалась только одна полноценная астрономическая обсерватория в Карачаево-Черкесии («Вестник РФФИ», 1998, № 3, с.6)... ...фуллерен С60 обладает противовирусной активностью («Доклады академии наук», 1998, т.361, № 4, с.549)... ...траектории движений золотых рыбок, попавших в новую для них обстановку, фрактальны («Журнал обшей биологии», 1998, JN° 5, с.513)... ...изложение Платоном легенды об Атлантиде подчинено литературным целям и не может играть роль полноправного исторического источника («Новый мир», 1998, № 10, с. 145)... ...22% потребляемой Москвой электроэнергии вырабатывают АЭС, а в Санкт-Петербурге ее доля превышает 30% («НГ-Наука», 10 ноября 1998)... ...влияние климатических колебаний, связанных с 2400-летним солнечным циклом, прослеживают по историческим данным на 6 последних тысячелетий, а по археологическим — на 30 тысячелетий («Биофизика», 1998, № 5, с.943)... ...суслики во время зимней спячки, если температура среды близка к нулю, потребляют в 130 раз меньше кислорода, чем в бодрствующем состоянии, а при минус 5°С — лишь в 10—15 раз меньше («Сибирский экологический журнал», 1998, № 3—4, с.348)... ...получены новые данные, подтверждающие, что Тунгусский метеорит представлял собой ядро небольшой кометы («Астрономический вестник», 1998, №5, с.476)... ...в Китае организованы 763 заповедника, общая площадь которых составляет 6,8% от всей территории страны («Известия АН, серия Биологическая», 1998, №4, с.461)... 70
Пишут, что... ...в литературе описаны 2500 форм генетически обусловленных болезней («Лабораторная диагностика», 1998, №2, с.З)... ...озоновая дыра над Антарктидой достигла рекордного размера в 27 миллионов квадратных километров («Chemistry & Industry», 1998, № 19, с.761)... ...вольное бродяжничество детей по Интернету ни в коей мере не послужит совершенствованию их образования, а, напротив, станет огромным бедствием («Семья и школа», 1998, №8, с.21)... ...молекула ДНК может поддерживать свою двухцепочечную структуру не только в растворе, но и в вакууме при низких температурах, то есть в космическом пространстве («Journal of the American Chemical Society», 1998, t.120. c.9605)... ...чтобы получить грант, ученому из провинции надо приложить такие организационные усилия, что «овчинка выделки не стоит» («Наука в Сибири», 1998, № 43)... ...теперь наиболее влиятельную часть интеллигенции у нас составляют политические консультанты, имиджмейкеры, эксперты, аналитики, а роль творческой интеллигенции свелась к тому, чтобы развлекать элиту («Литературная газета», 11 ноября 1998)... ...испанские кардиологи собираются выразить официальный протест Нобелевскому комитету, не включившему в состав лауреатов 1998 г. по физиологии и медицине работающего в Англии уроженца Гондураса Сальвадора Монкаду («Nature», 22 октября 1998, с.734)... ...возникший в 90-х годах образ «нищих» наложился на сформированный ранее образ научных работников как «бездельников», и получился обобщающий тип «нищих бездельников» («Вестник Российской академии наук», 1998, №6, с.538)... КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ Соревнование разрушителей Всемирный фонд природы — международная организация со штабом в Женеве — обнародовал доклад о том, жители какой страны наносят природе наибольший ущерб. Для оценки эксперты выбрали такие параметры: сколько расходуется разных возобновляемых ресурсов (зерновых растений, морской рыбы, древесины и пресной воды) и сколько страна выделяет в атмосферу «парникового» углекислого газа (все это — в расчете на душу населения). Получилось, что первое место по изничтожению природы заняла... Норвегия, всегда гордившаяся своей «зеленос- тью». Она оказывает на окружающую среду вчетверо большее давление, чем население Земли в среднем. Первенству Норвегия обязана успехам своих рыбаков, вылавливающих в год по 250 кг рыбы на человека — это в 10 раз больше среднемирового потребления. Кстати, основная часть улова идет в пищу не человеку, а знаменитым лососям, которых откармливают на фермах. За Норвегией в черном списке следуют другие потребители рыбы: Тайвань, Чили, Сингапур и Дания. Лидерами оказались также США, Австралия, Канада, и почему-то Кувейт. А на почетном последнем месте находится Бангладеш. Больше всего зерна потребляют американцы — 692 килограмма в год на человека (вдвое больше среднего); древесины — шведы B,3 м3 на человека — вчетверо больше среднего); чемпионы по пресной воде — жители среднеазиатских республик СНГ, уже выливших на хлопковые поля целое море... Официальные лица сочли этот доклад необъективным. Например, советник министерства экологии Норвегии Пауль Хофсет начал оправдываться, что его страна использует у себя лишь половину местной древесины, а остальное продает — значит, импортеры должны разделить ответственность за вырубку лесов («New Scientist», 1998, № 2154, с.12). Б.Силкин
t% КЛЛ^СЛС r*6*«y a^»*- ~^1<&*х>*Г~ А.А.ЗАХАРЧЕНКО, Волгоград: Заплату на нейлоновую куртку можно приклеить клеем «Момент»; чтобы края заплаты не обтрепывались, перед тем как приклеивать, загните их внутрь и прогладьте негорячим утюгом. Посетителям сервера www.sitycat.ru: Перманганат калия, традиционно применяемый для очистки самогона, вовсе не превращает этиловый спирт в метиловый, а окисляет уксусный альдегид, компоненты сивушного масла и другие вредные и невкусные примеси; но вредное действие этилового спирта и после обработки марганцовкой сохраняется полностью... И.М.ХОТЕНКОВОЙ, С.-Петербург: Хотя американский препарат для увлажнения глазного яблока и называется «Natural Tears», все-таки это не натуральные человеческие слезы, а стерильный раствор особых полимеров; но донорские пункты по сбору слез — идея неплохая. Н.П.ГОЛУБЕВУ, Рязань: Отвечаем со всей полнотой ответственности: антирадарное действие компакт-диска, подвешенного перед лобовым стеклом автомобиля, основано на суеверии; гораздо более надежное средство — высушенная кроличья лапка. Л.ДЕГАСЮКУ, Малаховка: Приготовить трансформаторное масло из олифы нельзя: во-первых, олифу делают не из неорганических масел, а из растительного (льняного) масла, и она недостаточно стойкая к пробою, во-вторых, она быстро загустеет под действием кислорода. О.ГПРУДНИКОВОЙ, п.Лемпино Тюменской обл., Б.НТРУШИНУ, Ростов-на-Дону, и др.: Видеокассеты с учебными материалами, к сожалению, уже закончились, и новых пока не предвидится. О.Н.АНОХИНУ, Москва: Жареные каштаны, которыми торгуют на улицах Парижа, — это плоды съедобного каштана, который у нас растет в Крыму и на Кавказе; в Москве обитает совсем другой вид — каштан конский, но его не едят даже кони, а назван он так, скорее всего, за сходство его плодов с конскими яблоками. М.Я., Дмитриев: Растений с противозачаточным действием в средней полосе России нет; все то, что иногда используют в этих целях, на самом деле не предупреждает, а прерывает беременность; а насчет семян моркови — это недоразумение: речь о совсем другом виде, произрастающем в Индии. Как назвать кота Руководство-исследование Некоторые хозяева дают котам человеческие имена: Василий. Борис. Тихон. Тимофей. Но не всякому человеку понравится иметь усатого тезку. Иногда котов награждают именами, казалось бы, вышедшими из употребления, но некоторым Митрофановичам или Порфир ье- вичам может показаться обидным, если животное назовут, как их покойного батюшку или дедушку. С другой стороны, уменьшительный суффикс, как правило присутствующий в имени, оскорбителен для огромного мохнатого разбойника, даже если он Марсик. От этого унизительного уменьшения не избавиться и в тех необъяснимых случаях, когда кота называют именем другого животного. Ходят по планете Барсики и Рысики и благодарят судьбу за то. что Минтаем не назвали Третий вариант — обозвать кота предметом или продуктом питания: Пушок, Снежок, Шнурок, Паштет. Истинно кошачьих имен практически нет. На ум приходит только воспетый Гофманом Мурр и традиционный отечественный Мурзик. Что же делать? Если хозяйская фантазия скудна и не может обойтись без человеческих имен, пусть это будут имена древние и славные, которые даже коту носить не зазорно. Для персидских котов прекрасно подойдут имена древних царей Междуречья". Сосипатр, Валтасар (для любителя приключений), Ашурбанипал и Тиглатпа- ласар (для пестреньких). Вы скажете — звать неудобно? Но иных персидских котов и звать- то почти никогда не придется, потому что они не отходят далеко от своего ложа, а если такая необходимость все же возникнет, ласковое (но не уменьшительное) имя Навсик понравится вашему Навохудоносору. Котам пушистым или, по крайней мере, крупным, приличны будут латинские имена Максенций, Прудон или Порций. Муций и Ти- мон — коты простые, короткошерстные, поджарые. Кот черный или очень темный, желательно синеглазый, ученый и мохнатый, может называться Синеус (сокращенно Синус). Любителям наречь животное посторонним предметом или явлением скажем: и то, и другое должно быть достойным и, безусловно, красивым. Быть может, какой-нибудь ученый назовет своего кота Пульсаром или Импульсом (эти имена подойдут, главным образом, рыжим котам). У кого-то будет роскошный сиамский Бисер или белый пушистый Моншер. Мурыс — тоже очень хорошее имя. Читатель может подумать, что автор как будто пренебрегает женским полом. Но древние царские имена, такие как Клеопатра, абсолютно не годятся, поскольку лишены милых кошке шипяших и свистяших звуков. Неудивительно, что автор не знает ни одной кошки, которую звали бы Юдифью или Жанной д'Арк. Кроме того, традиционные имена Муся, Пуся, Пуша, Муренка и подобные им вполне удовлетворяют разумным потребностям (то есть потребностям разумного владельца). Любителям необычного можно посоветовать имя Фе- лис (попросту говоря, назвать кошку кошкой). Автор выражает надежду, что в этом году (желтого кота — по японскому календарю) многие захотят обзавестись живым талисманом и его мудрые советы помогут счастливым обладателям котов и кошек в выборе приличного имени для пушистого члена семьи. Помпоний Квадрат, Москва 72
Храните деньги ' банке | ВНИМАНИЕ - КОНКУРС! | Дорогие друзья, приносим извинения за задержку с выходом последних номеров нашего журнала в прошлом году. Надеемся, вы порадовались, что они все-таки вышли, и оценили нашу изворотливость. Мы продолжаем работать, так что выходить журнал будет. Вам только остается не забывать регулярно его выписывать. И вот что мы вам предлагаем: храните деньги в банке из-под кофе (или чая). Прорежьте в крышке щель, сбоку наклейте красивую, яркую этикету с надписью вроде «ХиЖ» всегда со мной!» и каждый день бросайте в эту банку по два-три рубля. Этикетка должна быть настолько убедительной, чтобы каждому вашему гостю захотелось бы сделать взнос. А когда придет пора весенней подписки, отправляйтесь на почту и выписывайте «Химию и жизнь» по новым ценам: с такой банкой рост цен не покажется вам оскорбительным. Кстати, этикетку с банки не выбрасывайте, а присылайте в редакцию вместе с копией подписной квитанции на второе полугодие 1999 года. Вдруг она окажется лучшей в нашем конкурсе банковских этикеток и вы получите премию. Этикетки мы принимаем до 1 июня, награждение победителей — в июле. 3
10-Я ЮБИЛЕЙНАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА 6-10 СЕНТЯБРЯ 1999 г. 1 Россия, Москва, выставочный комплекс ЗАО «Экспоцентр» на Красной Пресне Организатор: ЗАО «Экспоцентр Официальная поддержка: Министерство экономики РФ, ЗАО «Росхимнефть», Российский Союз химиков, Правительство Москвы. Интернет: http://www.expocentr.ru E-mail: mervist@expocentr.ru Tel: @95J55-37-39 Fax: @95J05-60-55 HILLLll'ill I I I'll HI НИМ III 1 kiisi: ?5 01 r£№ h