/
Текст
ISSN 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
научно-популярный журнал
академии наук ссср
ю
1987
ф%
э"*>
з*.
i
-•--^ *
химия и жизнь
т:
И1да«тсв
IMS года
Ежемесячный научно-популярный журнал Академии наук СССР
№ 10 октябрь
Москва 1987
Семидесятый год Октября
СВЕТОФИЛЬТРЫ ДЛЯ КОСМОНАВТА. А. В. Корюкин
Проблемы и методы
современной науки
ЯМР: НЕОСОЗНАННАЯ НЕОБХОДИМОСТЬ,
ИЛИ ТАЛАНТЫ, ЗАРЫТЫЕ В ЗЕМЛЮ. Э. И. Федин
Интервью
АКАДЕМИК ЙОЗЕФ РЖИМАН: «НАУКА НЕ СТОЛЬ
СИЛЬНА, ЧТОБЫ ТВОРИТЬ ЧУДЕСА ТАМ, ГДЕ
ГОСПОДСТВУЕТ БЕСПОРЯДОК»
16
Тема дня
КАК ОРГАНИЗОВАТЬ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ?
В. В. Гречко
21
МОЛНИЯ В ДИЭЛЕКТРИКЕ. Л. А. Ашкинази
ПЛАЗМЕННЫЕ СМЕСИТЕЛИ. А. Л. Моссэ
27
31
Мастерские науки
НЕОБЪЯТНЫЙ ИОНХ. В. Станцо
34, 82
Ресурсы
ТЕПЛО И ХОЛОД ИЗ ЧЕРНОГО МОРЯ. Л. К. Клюкин
40
Классика иауки
РАЗМЫШЛЕНИЯ О ДВИЖУЩЕЙ СИЛЕ ОГНЯ И
О МАШИНАХ, СПОСОБНЫХ РАЗВИВАТЬ ЭТУ СИЛУ. С. Карно
43
ПЯТЬ КОНТИНЕНТОВ. Н. И. Вавилов
46
У нас в гостях «Наука в СССР»
ПЕРЕЛОМНЫЙ МОМЕНТ Т. И. Заславская
СТРАТЕГИЯ РОСТА. Г. А. Лахтин
ЗДОРОВЬЕ МОРЯ. Н. Н. Сваровский
54
59
63
Размышления
НАУКА ИГРЫ. А. Ларин, А. Невский
64
ОБ ИСТИНЕ «ИСТИННОЙ» И «ИСТИНЕ» СТАТИСТИЧЕСКОЙ 69
ГАЙАВАТА СТАВИТ ЭКСПЕРИМЕНТ. Морис Дж. Кендалл 69
И ГАЙАВАТА ТОЖЕ ПРАВ... Я. М. Пархомовский, 72
Е. А. Пархомовский
Веши и вешества
Живые лаборатории
Полезные советы
Справочник
Продолжение
Искусство
Земля и ее обитатели
Гипотезы
Спорт
Служба осторожности
Фотолаборато ри я
Фантастика
ДОБРО ДЛЯ ЗЕМЛИ. М. Г. Софер
ХУРМА КАВКАЗСКАЯ. В. И. Артамонов
ХИМИЧЕСКИЕ СИМВОЛЫ И МАШИНОПИСЬ.
И. Я. Гоголев, Е. Ю. Титова
БЫТОВЫЕ ПЛАСТМАССЫ. Л. Викторова
ШАНС ВОССТАНОВИТЬ СИЛЫ. А. Рувинский
ИЗДАТЕЛЬ И ГЛОБУСНЫХ ДЕЛ МАСТЕР...
М. Г. Гольдфельд
СОБАКИ И ЗМЕИ. П. П. Стрелков
БИОХИМИЯ СМЕКАЛКИ. Б. И. Кочубей
ДВЕРИ, КОТОРЫЕ ОТКРЫЛИ ЗВЕРИ. М. 3. Залесский
ДЖИНН В ПРОБИРКЕ. И. А. Леенсон
НАСТУПЛЕНИЕ НА ЗЕРНИСТОСТЬ. А. В. Шеклеин
ТУЧА. Аркадий Стругацкий, Борис Стругацкий
75
77
' 80
84
90
91
94
97
99
105
114
116
ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ
ИНФОРМАЦИЯ
15
20, 74, 109, 125
НА ОБЛОЖКЕ —
рисунок В. Любароеа
к заметке «Бытовые
пластмассы».
НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ
ОБЛОЖКИ — картина
К. Третьякова
«На Северной Двине
в 1918 году».
В мемуаре Сади Карно,
отрывки из которого
печатаются в этом номере.
есть такие строки:
«Надежное плавание
паровых кораблей можно
рассматривать как совершенно
новое искусство,
обязанное тепловой машине».
БАНК ОТХОДОВ
ПРАКТИКА
ПОСРЕДНИК
ДОМАШНИЕ ЗАБОТЫ
ОБОЗРЕНИЕ
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ
ПИШУТ, ЧТО...
ПЕРЕПИСКА
26
38
53
88
92
ПО
126
126
128
4 *
V *
< 9 w
Jr -*A»
Семидесятый год Октября
Светофильтры
для космонавта
Ровно 30 лет назад, накануне
сорокалетия Советской власти, началось
освоение космического пространства:
ракета-носитель вывела на орбиту первый
в мире искусственный спутник Земли.
С тех пор наша страна не раз
подтверждала свой научный и инженерный
приоритет: первый управляемый полет,
первый выход в космос, первая стыковка,
первая орбитальная станция... Каждому
очередному шагу предшествовала
долгая, сложнейшая работа многих
коллективов: целое складывается из частного,
и нет мелочей в столь ответственном
и совершенно новом деле.
Здесь мы расскажем об одной из
таких работ — о создании стекол для
гермошлемов космических скафандров.
Сегодня трудно установить, кто и когда
впервые задумался о выходе человека
в открытое космическое пространство.
Для начала человек должен был
проникнуть в космос в корабле, как это и
сделал Ю. А. Гагарин в апреле 1961 г.
А в декабре того же года, подводя на
страницах «Правды» итоги первых
полетов, Сергей Павлович Королев писал:
«..Летая в космос, нельзя не выходить
в космос, как, плавая, скажем, в океане,
нельзя бояться упасть за борт и не
учиться плавать».
Королев принадлежал к тем ученым,
слова которых не расходились с делом.
Уже в марте 1965 г. Алексей
Архипович Леонов первым из людей вышел
в открытое космическое пространство —
в специально для этого созданном
«выходном» костюме.
При полете в космическом корабле
(или на космической станции) от
ионизирующего излучения, вакуума,
сверхнизких температур человека защищает
2
оболочка корабля; впрочем, во время
некоторых солнечных вспышек и она
становится проницаемой для
космических лучей. Первые наши космонавты
и внутри корабля постоянно находились
в скафандрах — на всякий случай.
Только в трехместный «Восход-1»
космонавты вошли в обычных тренировочных
костюмах. Однако вне корабля человека
должен защищать только специальный
костюм.
Особенно сложно защитить лицо и
глаза космонавта — таким образом,
чтобы он мог вести наблюдения и
работать. Для этого необходимы
светофильтры. Как и многие другие детали
«выходного» костюма, они изготовляются
на полимерной основе. Ведь светофильтр
должен быть легким, прочным, упругим,
стойким к ударам, прозрачным, при
сложной форме он не должен давать
оптических искажений. Всем этим
требованиям удовлетворяет только
органическое стекло.
Вообще у органических стекол
разный состав; в авиации широко
используются полиакрилатные стекла на
основе эфиров акриловой кислоты,
например, полиметилметакрилата. С него и
начали.
Летчики-высотники уже использовали
в то время светофильтры из дымчатого
органического стекла. При его
изготовлении органический краситель вводят
прямо в мономер — метилметакрилат.
Однако испытания показали, что под
действием облучения краситель
разлагается и прозрачность стекла недопустимо
возрастает. Тогда было решено сделать
фильтр такой конструкции: основа —
дымчатое оргстекло, а на его наружной
поверхности — тонкое полупрозрачное
металлическое покрытие, защищающее
основу от выгорания.
К разработке светофильтров
приступили в начале шестидесятых годов во
Всесоюзном институте авиационных
материалов (ВИАМ). Мы знали, что
американцы в то же время создавали
аналогичные светофильтры для своих
астронавтов. Металлические светофильтрую-
щие покрытия они получали химическим
восстановлением металла. Мы
воспользовались другим методом —
термическим испарением металла в вакууме.
Пары металла, конденсируясь на
поверхности стекла, формируют покрытие.
Как это часто случается, в ходе
экспериментов начались неприятности. В
вакуумной камере оргстекло становилось
I*
мутным — диффундировал
пластификатор. Покрытие равной толщины на
выпуклой поверхности конденсироваться
не хотело, поскольку металлический пар
распространяется в вакууме подобно
световым лучам. Пришлось
сконструировать испаритель, поверхность которого
состояла из тонких вольфрамовых
проволочек и была параллельна той
поверхности, на которую наносился металл.
Наконец, все было готово: тонкое
алюминиевое покрытие защитили
прозрачным лаком, светофильтры
вмонтировали в гермошлемы. 18 марта 1965 г.
второй пилот «Восхода-2» А. А. Леонов
вышел в космическое пространство и
удалился от корабля на 5 метров. На
встрече с журналистами после полета
«Восхода-2» С. П. Королев сказал:
«Мы... всерьез думаем над тем, что
космонавт, вышедший в космос, должен
уметь выполнять все необходимые ре-
монтно-производственные работы, вплоть
до того, чтобы произвести нужную там
сварку...»
А. А. Леонов находился вне шлюзовой
камеры недолго, чуть больше 12 минут.
Однако интенсивность космических
лучей оказалась выше расчетной, и
светофильтр начал светлеть. Из-за этого
температура под гермошлемом стала расти.
Чтобы не обжечь лицо, космонавт
вынужден был загораживаться рукой от
прямых солнечных лучей. И хотя
светофильтр позволил А. А. Леонову
выполнить задание, космос преподнес нам
очередной урок.
В чем же была ошибка? Даже сейчас,
после многочисленных экспериментов в
открытом космосе, мы далеко не все
еще знаем о свойствах космических
лучей и не умеем точно моделировать их
воздействие. А тогда, в начале 60-х, мы
просто не имели возможности испытать
все части скафандра в реальных
условиях и не могли поэтому полностью
предусмотреть последствий космической
радиации. Лабораторные исследования
стекол, проведенные после возвращения
на Землю, показали, что покрытие не
изменилось, а вот затемняющий
краситель выгорел даже под действием той
малой доли излучения, которая проникла
сквозь алюминиевое покрытие.
Казалось бы, очевидный выход из
положения — взять более стойкие, не
органические, а минеральные красители. Но
оказалось, что их не так-то просто
равномерно распределить в полимерной
матрице. И, что еще важнее, частички
красителя, независимо от их природы,
поглощают излучение, из-за чего
температура светофильтра недопустимо
растет. Как только мы это осознали, само
собой пришло решение: излучение нужно
не поглощать, а отражать.
Начиная работать над фильтрами
второго поколения, мы располагали гораздо
более полной информацией — в нашем
распоряжении были результаты
космических экспериментов и построенная в
знаменитом ГО И — Государственном
оптическом институте им. С. И.
Вавилова — теоретическая кривая
спектрального пропускания фильтра. Основой
новых светофильтров по-прежнему
служило органическое стекло, но уже
бесцветное, поэтому покрытие стали
наносить не на внешнюю, а на внутреннюю
их поверхность, что гораздо проще.
К идеальной кривой пропускания
ближе всего подходило золотое покрытие,
но космонавту в этом случае помешало
4
т«\Ч
\r
z*
к?
I
I
Серия фотографий, предоставленных
журналу Фотохроникой ТАСС, позволяет
увидеть не только светофильтры, о которых
идет речь в статье, но и тех. для кого
они были предназначены
бы его собственное зеркальное
отражение. Тогда на золотое нанесли еще одно
покрытие, с низкой отражающей
способностью, на основе соли меди. Эти
покрытия чередовались с лаковыми
слоями. Так получился комбинированный
материал, свойства которого приближались
к теоретическому идеалу.
16 января 1969 г. А. С. Елисеев и
Е. В. Хрунов в скафандрах и
гермошлемах, оснащенных нашими
светофильтрами, перешли через открытый космос с
«Союза-5» на «Союз-4». На этот раз
космонавты провели в космосе 37 минут,
претензий к светофильтрам не было.
Примерно через десять лет после
этого технология вакуумной металлизации
была перенесена непосредственно в
космос — ведь там готовый вакуум,
глубокий и чистый. На орбитальной
станции «Салют-6» космонавты получали
этим методом такие же покрытия, какие
мы наносили на их светофильтры.
«Космические» покрытия оказались
значительно лучше «земных».
Сбылись слова С. П. Королева:
космонавты выполняют в открытом космосе
и «ремонтно-производственные работы»,
и «сварку», и многое другое, включая
монтаж солнечных батарей. Для таких
серьезных работ требуются и
соответствующие костюмы. Полиметилметакри-
латное оргстекло заменили
поликарбонатным, более ударостойким, а в
качестве светофильтрующих покрытий...
Впрочем, о космических светофильтрах
следующего поколения рассказывать
еще рано.
Кандидат технических наук
А. В. КОРЮКИН
5
Проблемы и методы
современной науки
ЯМР:
неосознанная
необходимость,
или Таланты,
зарытые в землю
Доктор физико-математических наук
Э. И. ФЕДИН,
председатель комиссии АН СССР
по радиоспектроскопии для химических
и биологических исследований
Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) был
открыт человечеством трижды. Сначала в мае
1941-го — на Волге, в Казани. Руководитель
работы Е. К. Завойский наметил программу
проверок и уточнений, но — началась война...
Завойский и его ученики С. А. Альтшулер
и Б. М. Козырев ушли в армию. Их отозвали
лишь в 1943 году. В условиях Казани,
переполненной эвакуированными, голодными
людьми, выматывающимися до предела в
наскоро приспособленных лабораториях и
цехах, нечего было и думать о проверке
достоверности открытия, сделанного в мае
41-го. «Вместо» ЯМР группа Завойского
создала ЭПР — электронный парамагнитный
резонанс, тоже замечательный метод
исследования, открывший новую эру в изучении
свободных радикалов, но не о нем идет
рассказ.
А летом L946 года ЯМР был одновременно
и независимо открыт двумя группами
американских физиков. На берегу Тихого океана,
в Беркли, работал Ф. Блох, на берегу
Атлантики, в Гарварде,— Э. Пурселл. Их статьи
пришли в редакцию «Physical Review»
одновременно.
Весной 1947 года ЯМР был воспроизведен
на очень хорошем техническом уровне в
ФИАНе К. В. Владимирским. Эти считанные
месяцы сейчас, 40 лет спустя, кажутся
фантастически малым сроком. Действовали
стереотипы военных лет: дело делалось быстро и
хорошо или не делалось совсем.
Несколько лет понадобилось физикам,
чтобы в достаточной мере освоиться с
особенностями нового физического явления. Пошла
вторая половина XX века. Наступала эпоха
НТР. И Феликсу Блоху суждено было стать
одним из ее первопроходцев.
ПАТЕНТЫ БЛОХА И РАССЕЛ ВАРИАН
Как наблюдают ЯМР? В принципе это
довольно просто. Во-первых, нужен хороший
магнит — с очень однородным и очень
стабильным магнитным полем. Ни в одной
другой области человеческой деятельности не
требуются магниты со столь впечатляющими
характеристиками! В современных ЯМР-
спектрометрах счет идет на
десятимиллиардные доли. У Блоха магнит был похуже и по
достоинствам примерно в сто тысяч раз
уступал теперешним. Но для 1946 года это был
отличный магнит.
Блох с истинно американской
деловитостью, как только понял, что такое
химический сдвиг (см. подпись к рис. 1), тотчас
запатентовал все будущие
химико-аналитические применения ЯМР-спектроскопии
настолько точными фразами, что за 25 лет,
пока эти патенты действовали, никому в мире
не удалось обойти ни одно сколь-нибудь
существенное положение его формулировок.
У Блоха был аспирант Рассел Вариан,
работавший над ЯМР-магнитометром для
измерения вариаций магнитного поля Земли
(такие приборы сейчас широко применяются
в различных вариантах). Рассел «по
совместительству» был совладельцем крупной
радиотехнической фирмы, разбогатевшей в
годы войны на оборонных поставках, среди
которых почетное место занимали
радиолокаторы. Расклад получился на редкость
удачный: научный руководитель — крупный
физик, будущий лауреат Нобелевской премии;
аспирант — толковый молодой человек с
наследственной деловой хваткой, владеющий
распорядительной властью на хорошем
радиотехническом предприятии. Из
необходимого состава аппаратуры заводу «Вариан»
был незнаком лишь магнит. Его предстояло
разработать. Деньги на эту затею Рассел
быстро нашел у нефтяников. Технические
руководители «Хамбл Ойл» и еще двух-трех
компаний охотно поддержали новое дело,
рассчитывая получить новый информативный
метод анализа. И не просчитались. Сплав
мудрости и молодости, развитой технологии
и больших денег быстро привел к
результатам, которые сторицей окупили затраты.
Первые же магниты, сделанные на Хансен
Вэй в Пало-Альто (на полтора десятилетия
этот адрес стал Меккой
радиоспектроскопистов), оказались лучше любого из тех
нескольких образцов, которые к тому времени
успели сделать американские и европейские
физики в своих лабораториях. На первых
макетах ЯМР-спектрометров «Вариан»
начались интенсивные исследования химических
проблем, в частности быстрая и небывало
успешная расшифровка структур
органических соединений. В ходе этих
исследований требования к спектрометрам росли, но
фирма в поразительно короткие сроки*
находила новые технические решения,
обеспечивающие неуклонный рост информативности
метода. Приборы приобретали популярность,
отдел ЯМР-спектроскопии стал выгодным,
Блох начал получать отчисления за
использование своих патентов и понемногу
богатеть...
6
ЛЮБИМОВ ПРОТИВ ВАРИАНА.
КАК СДЕЛАТЬ ТО, ЧЕГО СДЕЛАТЬ НЕЛЬЗЯ?
Довольно быстро выяснилось, что Я MP
требует магнитов, которые... нельзя сделать.
Объектами исследования становились все
более и более сложные молекулы, при этом
приходилось сталкиваться со все более
узкими интервалами между линиями спектра,
относящимися к соседним, мало
различающимся по химизму атомам. Была
обнаружена дополнительная мультиплетность
спектров — расщепление линий, обусловленная
спин-спиновым взаимодействием (рис. 2).
Приборы быстро совершенствовались,
каждый раз открывая перед Я MP жидкостей все
новые горизонты. При этом магнит сам по
себе оставался на уровне первоначальных
В поле постоянного магнита с напряженностью
Во устанавливается ядерная намагниченность
образца. Чтобы зафиксировать ее, применяется
датчик — колебательный контур, настроенный
на частоту
\Е
V-—-=\В„,
И
где у — гиромагнитное соотношение ядра со
спином, равным 1/2 (у ядер с 66льшим значением
спина появляется квадрупольный момент — число
возможных состояний в магнитном поле становится
больше 2, и картина сильно усложняется).
Для протонов »■= 4258 Гц Г с: в поле с
напряженностью 1 Тесла A0х Гс) частота
ЯМР *Н\AН) = 42,58 МГц находится в диапазоне
радиоволн. Если создать радиочастотное поле
и настроить его в резонанс с системой магнитных
моментов ядер, на катушке индуктивности
датчика появится измеримый сигнал.
Приведенное выше уравнение отражает реальность
не вполне строго. Электроны по-разному
экранируют от поля В,< протоны, занимающие
в молекуле неравноценные положения.
В результате каждому «сорту» протонов будет
соответствовать своя резонансная ча&пота
vt=y(l— >>,)B„,-
где Oi — константа диамагнитного экранирования
гго ядра, определяющая его «химический сдвиг» в
спектре. Это немедленно привлекло внимание
химиков к ЯМР. К примеру, молекула этилбензола
СиНг,СН>СНк дает в таком спектре не один,
а три сигнала протонов, соответствующие
группам CHS, СНг и CWs. Размер каждого сигнала
(«интеграл») пропорционален числу протонов;
мера химического сдвига — миллионные доли (м. д.)
рабочей частоты прибора, отсчитываемые от
сигнала вещества-эталона, для которого
химический сдвиг принимается равным нулю
достижений Вариана. Возникла проблема
долговременной стабильности, то есть пол
ной, абсолютной воспроизводимости ЯМР-
спектров. Она была почти одновременно
решена в Пало-Альто и в Москве.
В Пало-Альто сотрудники Вариана создали
спектрометр А-60, в котором стабилизация
условий резонанса достигалась с помощью
самого же явления ЯМР. Применялся спин-
генератор, «цепляющийся» за линию
вещества-эталона. Но он был нелинейной системой,
укротить капризы которой в полной мере
создателям А-60 не удалось.
В это же время на первом этаже солидного
дома на улице Кирова в Москве работал
А. Н. Любимов — талантливый инженер
с трудной, как теперь принято говорить,
судьбой (фронт, плен, потом заключение...).
Ему никто не давал задания построить
ЯМР-спектрометр высшего класса. В плане
Центральной лаборатории автоматики (ЦЛА)
значился лишь прибор низкого разрешения
для..исследования твердых тел. Однако
изобретателя раззадорила именно сложность
задачи. Магнит проектировался с запасом,
блок питания по своей стабильности
соответствовал требованиям, самым высоким для
Относительное разрешение — безразмерная
величина, показывающая, какая доля от измеряемого
параметра может быть надежно зафиксирована
данным прибором. Оно тем выше, чем меньше
дробь. Разрешение 10~ 2 называют более высоким
(лучшим), чем 10 '... Когда разрешение
ЯМР спектрометров превысило 10 ь (рис. I)
и достигло 10 7, в спектрах проявилась структура
линий, вызванная взаимодействием между
магнитными моментами соседних, химически
неэквивалентных атомов. Спин, равный 1/2,
так же, как «большой» магнит прибора, создает
для соседа пару энергетически неравноценных
подуровней, каждому из которых в спектре
высокого разрешения соответствует своя узкая
линия. Общее число таких линий в составе каждого
мультиплетного сигнала на единицу превышает
число ядер, создающих подуровни.
В спектре этилбензола сигнал СИ группы
расщепляется на три, а СИ — на четыре линии.
Расстояния между линиями дополнительной
структуры (константы спин-спинового
взаимодействия) не зависят от В,,, тогда как
химические сдвиги прямо пропорциональны В..
Открытие нового — весьма информативного —
эффекта стимулировало стремительный рост
силы применяемых в ЯМР спектроскопии
магнитных полей. Разрешение лучших приборов
достигло 10 "
CeHsCH,CH3
того — далекого уже — времени.
Получалось, что прибор может гораздо больше, чем
ему полагалось делать по техническому
заданию. Но лаборатория находилась на улице
Кирова... Машины, троллейбусы, автобусы
ежесекундно возмущали магнитное
окружение, не давая возможности регистрировать
спектры высокого разрешения. Перенести
свои работы за город Любимов не мог. И ему
пришлось, как он сам говорил, придумать
ЯМР-стабилизацию, работающую без
капризов. Результаты оказались отличными. На
спектрометре ЦЛА были получены
стабильные и достоверные спектры ЯМР1Н.
Появились газетные и журнальные публикации,
возгласившие об очередном достижении
научно-технической мысли. Казалось бы, дело
за малым: начать серийное производство
удачной модели, не уступающей (или почти
не уступающей) лучшим зарубежным
образцам.
В лице Любимова наша наука
обогатилась талантом, свободно выбравшим одно из
труднейших поприщ на ниве НТР. Но
хозяйственный механизм оказался в то время
A960—1964 гг.) неприспособленным для
быстрого освоения прибора, несущего в своей
конструкции отпечаток яркой
индивидуальности его создателя. Мы привыкли к
самолетам «Туполев», «Ильюшин», «Антонов», но
не привыкли к приборам «Любимов»,
«Клейман», «Зеленин», «Иванов»,
«Владимирский»... А ведь Вариан, Перкин — Эльмер,
Хьюлет — Паккард, Филипс, Сименс — все
это фамилии. Конкретные имена конкретных
толковых и энергичных людей.
...Долго ли, коротко ли, но Любимов умер,
успев еще увидеть, как «Вариан» и другие
фирмы, о которых речь впереди, начали
применять любимовский принцип стабилизации.
Серийное производство спектрометров ЦЛА
наладить не удалось; последние годы жизни
Любимов потратил на бесплодные попытки
усовершенствовать... спин-генератор Вариа-
на. К этому времени Рассел Вариан погиб,
катаясь на горных лыжах, и фирма на Хансен
Вэй в Пало-Альто бьдстро перестала быть
Меккой для специалистов по магнитному
резонансу. Появились другие лидеры, новые
адреса для паломничеств.
ПОНТЕР ЛАУКИН ОСТАВЛЯЕТ КАФЕДРУ
В конце 50-х годов в ФРГ профессор Лаукин
со своими учениками провел серию
исследований полимеров и других веществ,
применяя новые — импульсные методы Я MP,
Аппаратуру для этих измерений студенты и
аспиранты делали своими руками с
помощью родителей, родственников и друзей,
работавших на предприятиях земли
Северный Рейн — Вестфалия. Быстро
выяснилось, что такие приборы представляют
значительный интерес для многих лабораторий,
как научных, так и промышленных. С
пунктуальностью немецкого профессора, взвесив
шансы за и против, Гюнтер Лаукин пришел
к выводу, что обстановка благоприятствует
созданию научно-производственной фирмы
для серийного выпуска всех типов
аппаратуры магнитного резонанса. Он собрал в своем
доме в Карлсруэ ближайших коллег и
спросил, не хотят ли они быть ее учредителями.
Они захотели. Денег у учредителей не было.
Они запаслись поручительствами и взяли
ссуды в банке. Арендовали помещение.
Дело было за маленьким: как назвать новую
фирму. Самым старшим в компании был
инженер Брукер, рассчитавший магниты для
первых импульсных приборов. Его именем
и нарекли новое предприятие...
Лаукин действовал стратегически и
тактически безупречно. «Вариан», считая свои
позиции непоколебимыми, забрасывал мир
приборами, разработанными на основе идей
конца 50-х годов. К новой фирме в Карлсруэ
вариановцы, видимо, отнеслись скептически.
И просчитались. Лаукин поставил перед
своими коллегами две задачи. Во-первых,
непрерывно повышать методическую
вооруженность, создавая аппаратуру, способную
решить любую задачу за пределами
возможностей вариановских приборов. Во-вторых,
добиться рекордных показателей для ЯМР-
спектрометров, аналогичных приборам
«Вариан». Обе задачи были успешно решены.
На спектрометрах «Брукер» были получены
спектры с невиданно узкими линиями —
шириной всего 0,05 Гц.
Одновременно были отработаны схемы
многоимпульсных приборов с рекордными
мощностями передатчиков и специальными
устройствами для регистрации очень
коротких откликов спиновых систем в
кристаллах на радиочастотный импульс.
Аппаратура фирмы «Брукер» медленно, но верно
завоевывала авторитет как физиков, так и
химиков.
«Вариан» в свое время начал с частоты
ЯМР'Н 30 МГц. Затем достиг 40, потом 60,
100 МГц. Это оказалось пределом
возможностей существующих ферромагнитных
материалов. Но тут появились
сверхпроводники, способные «держать» сильное
магнитное поле. На «Вариане» намотали из
сплава Nb—Ti соленоид, поместили его в
криостат, залили жидким гелием и — пустили
ток. 200 МГц, потом 220... На этом «Вариан»
приостановился; однородность поля у новых
соленоидов оказалась хуже, чем у железных
магнитов. Так прошли 60-е годы. В 70-х же
неугомонный «Брукер» заключил соглашение
о сотрудничестве с английской фирмой
«Оксфорд Инструменте» (оно продолжается
до сих пор). Первый прибор на 270 МГц с
заливкой гелия раз в неделю произвел
сенсацию: на нем тоже получались линии
шириной 0,05 Гц. Далее были соленоиды на
360, 400, 500 МГц. В 1987 году появился
серийный прибор на 600 МГц. Интервал
между заливками гелия достиг 180 дней, а при
наличии дополнительного оборудования —
целого года.
В 80-х годах большинство ЯМР-спектро-
метров для химиков — это приборы со сверх-
8
7.30
7,25
7,20
7,15 М.Д.
Вот что дает повышение мощи магнита и
соответственно рабочей частоты прибора.
Линии спектра этилбензола, записанного на
новейшем спектрометре с рабочей частотой 500 МГц,
обнаруживают множество подробностей,
свидетельствующих о тончайших проявлениях
взаимного влияния атомов внутри молекулы.
Каждый протон фенильного кольца проявлен
отдельный сигналом; прослеживается взаимодействие
их между собой и с протонами группы С7/г.
Важно отметить, что ширина каждой отдельной
линии менее 0,1 Гц. При рабочей частоте 30 МГц
это соответствовало бы относительному
разрешению 10* :C0 10* ) = 3.3 10~9. При
600 МГц такая ширина означает относительное
разрешение в 20 раз лучше A,7-10 П)
проводящими соленоидами на частоты от
200 МГц и более. Такой выбор позволяет
резко повысить информативность спектров
(рис. 3), чувствительность приборов и
начать исследование биополимеров в
физиологически реальных (то есть малых)
концентрациях. Чем сильнее поле в вашем
ЯМР-спектрометре, тем более
высокомолекулярные объекты в растворах вы сможете
изучать.
ФУРЬЕ-ЯМР-СПЕКТРОСКОПИЯ
Идею такой спектроскопии запатентовал в
середине 60-х годов работавший по контракту
с «Варианом» швейцарец Р. Эрнст.
Все было готово для нового скачка. И этот
скачок совершил «Брукер»...
Что означает ширина спектральной линии,
равная 0,05 Гц? Ну, во-первых, то, что
достигнуто очень высокое разрешение. А
во-вторых, что за это достижение придется
заплатить временем. Чтобы записать столь узкую
линию, нужно потратить около минуты.
Иначе линия «зазвенит», ее контур исказится.
Типичный спектр ЯМР'Н занимает интервал
от 10 до 1000 Гц. Поэтому даже
однократная запись спектра при предельном
разку природная распро-
С около 1 %, а чувст-
решении занимает около часа. Но если вы
хотите записать спектр Я MP на ядрах
углерода |3С (у них спин тоже равен 1/2), то
придется прибегнуть к накоплению сигнала в
памяти ЭВМ. Поскольку
страненность изотопа
вительность при равной концентрации у него
в 10 раз хуже, чем у протонов, то для
регистрации спектра ЯМР'^С надо повысить класс
прибора в тысячу раз. При накоплении
отношение сигнал/шум растет
пропорционально квадратному корню из числа повторных
«прогонов» спектра. Но если каждый из них
отнимет около часа, то для накопления
спектра ЯМР углерода понадобится миллион часов.
А человеческая жизнь коротка. Поэтому
регулярные исследования ЯМР|3С и других
ядер, имеющих малую чувствительность, в
60-е годы были практически недоступны для
химиков. Изобретение фурье-спектроскопии
коренным образом меняет все. Вместо того
чтобы медленно, шаг за шагом,
«развертывать» спектр, на образец накладывают
короткий импульс (обычно прямоугольной
формы), содержащий от ста до нескольких
тысяч периодов частоты, соответствующей
условиям резонанса (рис. 4).
Математическое преобразование, открытое
Жаном Фурье в начале -прошлого века, в
неявной, но яркой форме чуть ли не
ежедневно входит в каждый дом. Речь идет об
электронной музыке, о синтезаторах, с
помощью которых либо имитируют звучание
знакомых инструментов, либо конструируют
тембры XX века, свободные от ограничений
прежних эпох, когда в распоряжении
композитора были лишь мембраны, струны,
резонаторы... Набор частот с соответствующими
амплитудами, заданный синтезатором,
пропускается через усилитель и суммируется на
громкоговорителях, создавая задуманное зву-
9
<^.«» Ч*т »^Ы "* I >»,
л^.
.»»».,■ f./V VV«»j>|(^
*^**vfc—A*V^
^^*-^>4i«^VU^w>%^<
50
40
30
20 М.Д.
Спектр на ядрах углерода, полученный с помощью
накопления сигнала» изотопа С в его естественной
концентрации и последующего фуръе-преобразования.
Подавляя с помощью радиотехнических приемов
спин спиновые взаимодействия С с протонами,
напрямую получают ценнейшую для
химика органика информацию о строении
углеродного скелета молекулы. В данном случае —
асимметричной молекулы и пинена. Восемь из девяти
неэквивалентных «сортоп» углерода
проявляются в спектре отдельными линиями.
Если рабочую частоту удвоить, будут видны все
чание. Это звучание — аналог отклика
спиновой системы на короткий радиочастотный
импульс (интерферограммы); таким образом,
в фурье-спектроскопии процедура
проводится в обратном порядке по сравнению с
«синтезом» электронной музыки. Однако
требования к аппаратуре, входящей в состав
фурье-спектрометра, гораздо ближе к уровню
техники космической радиолокации, чем к
оснащению музыкальной эстрады.
Побаиваясь этих трудностей и считая себя
монополистом на рынке ЯМР-спектрометров,
фирма «Вариан» не спешила с реализацией
патентов Эрнста. Другими словами, была
сделана попытка притормозить технический
прогресс. Лаукин воспользовался этим
промедлением.
«Брукер» испробовал несколько вариантов
мини-ЭВМ для быстрого преобразования
Фурье и остановил выбор на анализаторе
1070 американской фирмы «Фабри-Тек»,
которая вскоре была переименована в «Нико-
лет». Содружество «Брукера» с «Николет»
было довольно плодотворным, но потом пути
фирм разошлись. У «Николета» появились
новые ЭВМ, а «Брукер», развивая полученный
опыт, создал свои. «Николет» же начал
выпускать фурье-ЯМР-спектрометры... А что
«Вариан»?
ПАТЕНТЫ «ВАРИАНА»
И ДОЦЕНТ СКРИПОВ
Юристы «Вариана» были уверены, что
разорят «Брукер», используя в суде патенты,
взятые Эрнстом. Были и внутри «Брукера»
скептики, боявшиеся линии на фурье-спектро-
скопию в условиях, когда патенты взяты
конкурентом. Но Лаукин считал, что патенты
выданы «Вариану» без достаточного
изучения литературы. И оказался прав! Первым,
кто в 1957 г. экспериментально доказал, что
интерферограмма и спектр Я MP связаны
фурье-преобразованием, был американский
профессор Дж. Лоу. Но он считал это не
изобретением, а всего лишь демонстрацией
правильного понимания того, что наблюдается.
Через несколько месяцев после Лоу
(вспомним Владимирского!) доцент
Ф. И. Скрипов, создатель ленинградской
школы спектроскопии магнитного резонанса,
повторил опыт Лоу без магнита, используя
просто поле Земли, и получил спектр
высокого разрешения образца фосфорорганической
жидкости. Преобразование Фурье было
выполнено вручную, а накопление интерферо-
грамм — фотографическим способом.
Важным оказалось то обстоятельство, что в
публикации 1958 года («Известия АН СССР.
Серия физическая») Скрипов указал все
элементы блок-схемы фурье-ЯМР-спектрометра
для регистрации спектров высокого
разрешения. Скрипов, как и Лоу, не счел возможным
настаивать на своих авторских правах по
поводу комбинации общеизвестных методик и
ограничился публикацией статьи.
Лаукин, принимая решение о продаже
своих фурье-спектрометров на территории
США, не знал о статье Скрипова, но был
уверен, что такого рода публикация где-то
должна быть. Мы можем гордиться:
советский ученый сыграл важную роль в борьбе с
вредными последствиями монополизации в
научном приборостроении. Правда, не на
нашей территории-
Адвокаты «Вариана», столкнувшись со
статьями Лоу и Скрипова, сильно приуныли.
Дубинка патента не сработала. Фирме
пришлось пускаться вдогонку, потеряв много
времени.
А доцент Скрипов, заболев во время
командировки в Китай какой-то неизвестной
лечившим его врачам болезнью, умер. Не стал
профессором, не смог реализовать и малой
доли своих планов.
А наша история катится дальше, теперь
уже в остром соревновании трех фирм —
«Николет», «Вариан» и «Брукер», наперебой
пытающихся удержаться на волне открытий
70-х годов.
10
АЛХИМИК С БЕРЕГОВ РЕКИ ЧАРЛЗ
В 1962 году большинству специалистов,
включая и профессора Массачусетского
технологического института Джона Во (Уо),
казалось, что ЯМР-спектроскопия твердых тел
не очень-то интересна с точки зрения химии
и биологии. Однако ее потенциальная
информативность чрезвычайно высока. При
кристаллизации жидкости метод начинает
«чувствовать» множество новых эффектов.
Однако по иронии природы они затемняют
хорошо знакомые химикам параметры —
химический сдвиг и спин-спиновое
взаимодействие и приводят к такому сильному (в сотни
тысяч раз) уширению линии Я MP, что
работа с твердым телом весьма затрудняется.
Что же касается упомянутой
дополнительной информации, то ее извлечение долгое
время казалось невозможным.
Профессор Во за десяток лет сумел
преодолеть этот барьер, создав методы
многоимпульсного сужения линий ЯМР для
твердых образцов (рис. 5).
В 1975 г. Джон Во был гостем АН СССР
и прочитал пять лекций, которые записали
на магнитофон и издали на русском языке
отдельной книжкой в 1978 г. Планируя его
приезд, мы рассчитывали на стремительное
развитие ЯМР-спектроскопии в нашей
стране. Предполагалось, что подобные лекции и
Профессор Во предложил, а академик АН ЭССР
Э. Т. Липпмаа широко развил метод
«кросс-поляризации» ядер с малым природным
содержанием (liC, l W, ~4Si...) Образец вращают со
скоростью до миллиона оборотов в минуту
вокруг оси, наклоненной под «магическим углом»
E4 44') к магнитному полю. Метод обеспечивает
резкое повышение чувствительности
(она как бы «перекачивается» от протонов
к этим ядрам) и наблюдение узких линий в спектрах
твердых образцов. На рисунке из работы
Э. Т. Липпмаа с сотрудниками — спектр на ядрах
~"'Si твердой метилфенилсилоксановой смолы.
Видно, что метод обеспечивает идентификацию
всех структурных фрагментов
Me Ph OH
I I I
HO - Si - О - Si - О - Si - О - Si - О -
I I I
Ph Me Ph Me
-10 -30 -50 -70
семинары станут стимулом для воспитания
новых владимирских, Любимовых, скриповых,
которых нарасхват будут в 80-х годах
зазывать к себе Гарвард и Беркли, не говоря
уж о Гренобле или Гейдельберге... Но одно
только издание брошюры отняло три года,
став сигналом начавшихся застойных
явлений.
Между тем ЯМР совершенствовался все
быстрее. Появились «двумерные» BМ)
спектры (рис. 6), распространилась методика
«редактирования» (рис. 7). Новинки были
тотчас применены и для расшифровки
структуры олигопептидов и белков в растворах.
Вскоре у нас в стране 2М-фурье-СПС-ЯМР-
спектроскопия (название все удлинялось)
нашла успешное применение в работах
Ю. А. Овчинникова и В. Ф. Быстрова. Метод
дает почти столь же достоверные сведения
о геометрии молекул, как и рентгенострук-
турный анализ, но в растворах, в реальных
реагирующих состояниях.
ЛУЧШЕ РЕНТГЕНА
Идея «заглянуть» внутрь живых организмов
с помощью ЯМР приобрела особую
актуальность после сенсационных наблюдений не
чурающегося физики американского врача
Р. Дамадиана. Он показал, что протоны в
ткани, затронутой злокачественным
процессом, достигают максимальной
намагниченности медленнее, чем в здоровой ткани того
же организма, то есть имеют более длинное
время спин-решеточной релаксации.
Последовавшая за тем эпопея развития
аппаратуры и диагностических методик — одна из
ярких страниц современного
научно-технического прогресса.
В 1978 г. на международном конгрессе
в Таллине профессор Э. Эндрю
демонстрировал томограммы — изображения «срезов»
лимона и запястья руки человека. Они
произвели сенсацию. Из зала спросили, нельзя
ли применить ЯМР-томографию для
обследования беременных женщин на ранних
стадиях развития плода. Вопрос, с одной
стороны, был логичен, поскольку применение
рентгена в этом случае недопустимо, а с
другой — в сложившейся у нас обстановке
застоя переход от лимона к человеческому
организму казался фантастикой, поскольку
ЯМР-томографирование цитруса
потребовало в 1977 году экспозиции более
получаса.
Тем временем Эрнст предложил двумерную
фурье-ЯМР-томографию, позволяющую
получить изображения совсем другим способом.
Несколько оригинальных вариантов ЯМР-
томографии разработаны советскими
исследователями В. А. Ацаркиным, В. И. Крутских,
А. М. Смирновым, А. А. Самойленко,
М. Р. Зариповым.
Современная ЯМР-томография идет
вперед гигантскими шагами. Качество «срезов»
превосходит самые смелые надежды
недавнего прошлого. Изображения можно
получать за считанные минуты, а в некоторых
11
{CH3):-CH-CH2-CH
3 4 5 2
H2 ^СНз I
В двумерной BМ) фу рье-спектроскопии вводится
«второе время» — интервал эволюции спиновой
системы, который изменяется шаг за шагом
вплоть до большого числа равных отрезков
времени. Если число этих отрезков равно,
например, 512, то, чтобы получить двумерный спектр,
надо выполнить 512* фу рье-преобразований.
На рисунке вдоль наклонной оси —
«обычный» спектр ЯМР ' 1С 2-метилпентана
с подавлением С—Н-взаимодействий, а вдоль
горизонтальной — структура каждой линии,
обусловленная спин-спиновым взаимодействием.
На горизонтали (сзади) из них синтезируется
полный спектр без подавления спин-спиновых
взаимодействий
случаях и за секунды. Сотням тысяч людей
поставлен безошибочный диагноз с помощью
этого чуда, вызванного к жизни усилиями
энтузиастов, хотевших и умевших довести
свое дело до конца. Создан новый
диагностический метод, безвредный для человека.
На ранних стадиях его развития говорили,
что даже если рентгеновская томография
будет более информативной, та за ЯМР-то-
мографией все равно останутся задачи
мониторинга, отслеживания динамики изменений
в организме.
За последние годы, однако, стало
очевидным, что в большинстве диагностических
задач ЯМР вне конкуренции и по качеству
изображения, выявляя подробности,
которые другими физическими методами не
фиксируются (рис. 8 и 9).
СПЕКТР ЧЕЛОВЕКА
Есть еще один способ «заглянуть внутрь»
объекта: создать в нем небольшой, от
1 мм* до 1 см3, объем однородного поля.
За его пределами поле настолько
неоднородно, что сигнал от этих окружающих областей
попросту не наблюдается. Это позволяет
записать спектры конкретных веществ,
находящихся в изучаемом месте. Широко
используется ЯМР на ядрах 3,Р и 23Na, несколько
меньше — 'Н и 13С. Интересные результаты
получены также с помощью ЯМР ,iJF
(искусственная кровь; дыхательные смеси,
содержащие фреоны)...
Наибольшее впечатление на физиологов,
однако, произвела демонстрация
возможностей ЯМР 3,Р-спектроскопии человека.
Грозное слово «ишемия» в этих спектрах
приобрело количественную и качественную
определенность (рис. 10). В мышцах хорошо
выявляются пики фосфорного резонанса
АМФ, АДФ, АТФ, фосфокреатина,
неорганических фосфатов.
Тем же способом удается следить и за
движением в кровотоке лекарств,
содержащих фосфор. В ФРГ уже растут дети,
рожденные с черепной травмой и спасенные
в первые часы жизни с помощью ЯМР3|Р...
ПОСЛЕСЛОВИЕ. ЧАСТЬ ОБЩАЯ
Научное приборостроение выделилось в
самостоятельную отрасль промышленности в
60-х годах.
Основная категория заказчиков,
потребителей или, как их теперь называют,
пользователей новейших спектрометрических, хро-
матографических и прочих приборов и
анализаторов — это представители химических
наук и химического промышленного
комплекса. Этот обобщенный пользователь —
верховный судья качества продукции,
производимой приборостроителями. Он же —
катализатор развития этой промышленности.
Эксперименты по редактированию спектров
ЯМР ' ЛС: «сортировка» ядер с помощью
многоимпульсных последовательностей
в зависимости от того, с каким числом протоноа
напрямую соединено данное ядро. На рисунке —
полный ЯМР ' {С-спектр трисахарида гентамицина;
внизу — СН-, СНо и СНi-подспектры. Видно,
что редактирование существенно облегчает
понимание спектров сложных молекул
нЛ-
1
уЛи
ПОЛНЫЙ СПЕКТР
*#***> *.**+•***
•~*1* ■(■"
СИГНАЛЫ "СН3
>«•*-■—Ш^" ■* ■»
IN—, —/\-
ЦЦ\
IwAL-A
СИГНАЛЫ "СН2"
СИГНАЛЫ 'J
Ж
12
8
Томография — метод неразрушающе го
контроля, позволяющий фиксировать
изображения объекта в виде «срезов»
его внутреннего объема. Первоначально
применялась рентгеновская томография,
создатели которой были удостоены Нобелевской
премии. В последние годы распространилась
Я MPтомография, также основанная на широком
использовании фу рье-преобразований. Идея ее
сравнительно проста. Если поместить объект
в однородное магнитное поле «невысокого класса» —
с отклонениями от средней напряженности Ви,
достигающими 0,001 % этой величины, то наблюдать
спектр ЯМР '// не удастся: сигнал всех протонов
представит собой одну широкую линию.
Зато поле таких параметров при современном
развитии техники можно создавать не в малом
объеме датчика спектрометра, а в сфере диаметром
до метра, а то и более. В ее 'объеме можно
разместить и такой «образец», как человеческий
организм. Если не сразу целиком, то путем
небольшого числа перемещений.
Последующая процедура: выбранная плоскость
внутри объекта (точнее, диск толщиной несколько
миллиметров) «просвечивается» градиентами
поля, каждый раз смещаемого на угол Г .
Получаемая совокупность данных позволяет ЭВМ
реконструировать изображение плоскости. После
этого можно исследовать следующий «диск»
и постепенно, шаг за шагом, выявить все
подробности внутреннего строения объекта.
Фото демонстрирует высокое качество
изображений, получаемых на современных
Я MP-томографах («срез» коленных суставов
выполнен внутри костной ткани, куда рентген
не проникает)
С таким высоким общественным статусом
связана и определенная ответственность:
потребитель должен знать, что происходит в
научном приборостроении, какие новые
методы входят в лабораторный обиход, каковы
их возможности и перспективы. Он должен
воздействовать на производство.
История медицинской ЯМР-томографии и
локальной ЯМР-спектроскопии, вызванной к
жизни потребностями химии, нефтехимии
и биологии, показывает, что химия оказывает
системное влияние на современное общество.
Коротко говоря, то, что хорошо и полезно
для химии, то рано или поздно заинтересует
всех людей, независимо от их специальности.
ПОСЛЕСЛОВИЕ. ЧАСТЬ ОСОБЕННАЯ
«Полноценное развитие современной химии
без ЯМР-спектроскопии невозможно»,—
говорил академик А. Н. Несмеянов. К
сожалению, в свое время это мнение авторитетного
человека не повлияло на положение в нашем
приборостроении. Об удивительной истории
с отказом на выдачу авторского
свидетельства лейтенанту В. А. Иванову, которому идея
ЯМР-томографии пришла в голову еще в
1960 году, уже писали в газетах, в
журнале «Изобретатель и рационализатор».
В 1967 году спектрометр РЯ-2305 был
сравним с тогда же появившимся и похожим
прибором «Брукер». Президент фирмы «Пер-
Я MP-томограмма мозга человека, страдающего
рассеянным склерозом. Сдетлые пятна —
места, пораженные болезнью. Сходными, но более
четкими пятнами проявляются и злокачественные
опухоли
13
I 1 1 1 1 1 1
io о -io -ao
10
Картина ишемии: относительное содержание АТФ
(три сигнала справа) в мышце предплечья,
перетянутой резиновым жгутом (так имитируется
ситуация «кислородного голодания»), ниже,
чем в свободно работающей мышце. Приведенный
спектр на ядрах ''' Р отличается низким разрешением,
примерно таким же, как на самых первых спектрах
40 х годов (см. рис. 1). Перспектива дальнейшего
развития Я MP для нужд биологии и медицины:
получение, в случае надобности, спектров
высокого разрешения отдельных соединений
непосредственно в живом организме —
«великое объединение» самых совершенных методик
кин — Эльмер» обращался тогда к нам с
предложениями о совместном производстве
ЯМР-спектрометров. Предложение было
отвергнуто.
В 70-х годах подобные предложения делала
фирма «Брукер». Они были оставлены без
внимания.
В 1978 г. Эндрю показал нам ЯМР-томо-
грамму запястья. В 1980 г. ВНИИ кабельной
промышленности Минэлектротехпрома
обратился к Комиссии по радиоспектроскопии
за помощью в развертывании работ по
ЯМР-томографии. Помощь была оказана. На
выставке «Электро-82» демонстрировался
советский ЯМ Р-томограф для биологических
исследований, на экране которого светился
разрез маслины. Серийно этот прибор не
производится до сих пор (производство
ЯМР-томографа для головы человека,
разработанного ВНИИКП, уже дважды
переносилось. Очередной срок — 1988 год.
Разработка стареет, но Минэлектротехпром не
торопится...).
В 1982 г. глава Министерства
приборостроения М. С. Шкабардня, учитывая
тяжелое положение с ЯМР-аппаратурой, своим
приказом перенес ее серийное производство
со Смоленского завода «Аналитприбор» на
Львовский «Микроприбор», который за
прошедшие 5 лет не выпустил ни одного такого
прибора. С 1983 года ЯМР-спектрометры в
нашей стране вообще не выпускаются.
Перед читателем прошла череда имен и
событий. С удручающим постоянством повто-
14
п
Результаты «слепого» опыта американских врачей,
выполненного в 1986 г. По горизонтальной оси —
три состояния обследованных пациентов: «здоров»,
«рак», «другие болезни» (установлены независимым
способом; диагноз был экспериментаторам
неизвестен). По вертикали — ширина линий
метильных и метиленовых протонов в липидах крови.
Раковые больные отчетливо выделяются среди прочих
рялась одна и та же история: коллеги за
рубежом добиваются успеха за успехом, а
отечественные исследователи, вырываясь в
отдельные моменты вперед, терпят одно
крушение надежд за другим: наше
приборостроение отталкивает их, как ладан нечистую
силу... Советские специалисты в области
магнитного резонанса не виноваты перед
страной. Кто виноват? Как поправить дело?
Давайте думать вместе. Ведь ЯМР-спектрометр
так же нужен химику, как молоток
скульптору или балалайка солисту оркестра им. Оси-
пова. О ЯМР-томографе я уж и повторять
не стану: все мы, химики и шоферы,
скульпторы и токари, музыканты и пахари, будучи
больны, нуждаемся в безошибочном
диагнозе.
В этом и состоит главный смысл названия
моей статьи. Как будет развиваться
зарубежный ЯМР, разумеется, любопытно и
немаловажно. Но что будет с отечественным?
последние известия
Источник
фосфора —
фосфор
Разработан способ
получения антипиренов на основе
окисей олефинов и белого
фосфора.
Тавтологии в заголовке нет: почти все
органические соединения элемента номер 15 до сих пор
изготовляли обходным путем, сжигая фосфор в
хлоре, а потом заменяя атомы галогена в РСЬ
или РСЬ- Масштабы подобных производств
(пестициды, лекарственные препараты, добавки к
полимерам) весьма значительны, и хлористый водород —
побочный продукт любого из них — порождает
немало технических проблем. Во-первых, он
отчаянно разъедает стальную аппаратуру, во-вторых, не
без труда поддается утилизации, а главное,
представляет собой результат, так сказать,
экономической деградации отнюдь не дешевого хлора. Вот
почему любое движение от такой технологии
(некоторые специалисты зовут ее преступной) в
сторону прямых синтезов заслуживает внимания.
Исследование группы химиков из Казанского
филиала АН СССР, возглавляемой профессором
Б. Е. Ивановым («Известия АН СССР, серия
химическая», 1987, № 6, с. 1399), направлено на
разработку как раз подобного прогрессивного
способа получения антипиренов — добавок, которые
снижают горючесть полимеров. Для
современного хозяйства это неприятное свойство все шире
применяемых синтетических материалов создает
множество трудностей. Оно ограничивает круг
способов переработки полимеров, обостряет пожароопас-
ность производств, жилищ, средств транспорта...
Чтобы умерить опасность, достаточно ввести в
состав любого полимера несколько процентов
фосфора, который резко повышает энергию активации
горения, а с ней и температуру воспламенения
материала. Значит, нужны недорогие, хорошо
смешивающиеся с полимерами (органические) добавки,
содержащие как можно больше фосфора,— чтобы
вводить их в минимальных, не ухудшающих
механические свойства материала количествах. В
мировой патентной литературе встречались указания на
то, что подобные жидкости можно синтезировать
напрямую из белого фосфора Р4; казанские химики
сумели разработать конкретную, очень несложную
методику синтеза олигомеров на основе окисей
этилена или пропилена (катализатор — смесь три-
метиламина с фенолом), детально изучить ход
процесса и состав образующихся продуктов. Подготовить
базу для промышленного синтеза.
Олигомер на основе окиси пропилена, в частности,
содержит более 22 % фосфора — достаточно для
создания основы антипиренового производства.
Могут, конечно, возразить, что Р4 — вещество не из
самых приятных и безопасных. Но тот, кому
доводилось работать с хлоридами фосфора, знает:
они тоже не подарок. А о том, что любые
химические вещества требуют аккуратного
обхождения, известно и не специалистам.
в. иноходцев
15
Каждый год два деятеля науки — советский и зарубежный — становятся
обладателями высшей награды Академии наук СССР за выдающиеся достижения в области
естественных наук. Эта награда — Золотая медаль им. М. В. Ломоносова. Очередным
обладателем медали стал недавно председатель Чехословацкой Академии наук академик
Йозеф Ржиман.
Й. Ржиман — крупный специалист в области биохимии, молекулярной биологии,
генетики ретровирусов. Он организовал и возглавил широко известный и за пределами
Чехословакии Институт молекулярной генетики, где на самом современном уровне
развиваются работы по биотехнологии, онковирусологии, гибридомной технике.
Академик Ржиман — обладатель еще одной высокой награды нашей страны,
Государственной премии СССР, которую он получил в 1979 году вместе с известными
советскими.. учеными, в частности с академиком В. А. Энгельгардтом, за успешное
выполнение научной программы проекта «Обратная транскриптаза (ревертаза)». Сейчас
это сотрудничество наших и чехословацких ученых активно продолжается в рамках
новой программы «Ревертаза — онкоген», в которой заняты институты Москвы, Киева,
Праги.
Корреспондент «Химии и жизни» встретился с академиком Й. Ржиманом и
попросил его ответить на некоторые вопросы.
Интервью
Академик
Йозеф Ржиман:
«Наука не столь сильна,
чтобы творить чудеса там,
где господствует
беспорядок»
Для начала несколько парадный вопрос — что
значит для вас награда, врученная Академией
наук СССР?
Она для меня — прежде всего, стимул к
дальнейшей работе. Надеюсь, это не покажется
нескромным, но у меня такое ощущение,
что это медаль все-таки за исследователи-
скую деятельность, а не за то, что я
сейчас — председатель Чехословацкой
академии наук. Рассматриваю эту награду как
высокую оценку уровня того научного направо
ления, о котором я много заботился и
продолжаю заботиться.
Вы — биохимик, вирусолог, молекулярный биолог.
Как шла эволюция вашей научной жизни, какой
этап в ней вам наиболее дорог?
Все началось в школьные годы. В гимназии
я увлекся естественными науками, особенно
медициной. После освобождения нашей
страны в 1945 г., как только появилась
возможность снова учиться, я поступил в Карлов
университет в Праге на медицинский
факультет. Уже тогда мне было ясно, что в
работе врача особую роль имеет знание
химии. И поэтому в университетском курсе
немало времени отдавал этой науке. Моя
первая научная работа была сделана еще
в студенческие годы. В детской клинике в
Праге я изучал, как сказывается недостаток
витаминов на развитии грудных детей. В
первые послевоенные годы это была
достаточно важная тема. Тогда и появилась у
меня первая публикация.
Но в медицине я проработал после
университета всего год. А потом совершил
прыжок «в темноту» — перешел в Высшую
химико-технологическую школу. В ее рамках
формировались тогда институты, ставшие
позднее основой Академии наук.
Я занялся биохимией тканей и клеток.
Наука эта у нас была развита слабо, и моим
учителем стал венгерский ученый Ференц
Штрауб, открывший мышечный белок актин.
Сам же он был учеником еще более
прославленного учителя — нобелевского
лауреата Альберта Сцент-Дьердьи.
Меня заинтересовали биохимические
основы (теперь принято говорить —
молекулярные) злокачественного роста. Важно было
найти модельную систему для этих
исследований, и я отыскал ее в 1958 г. в
Каролинском институте в Швеции, где изучал
взаимодействие онкорнавирусов с клеткой.
В этих работах мы использовали вирус
лейкоза птиц. Постепенно удалось выяснить,
что лейкоз, вызванный вирусом, есть
особый процесс роста клеток, и этому процессу
присущи свои закономерности. То есть
злокачественное заболевание развивается по
определенным правилам, а вовсе не являет
собою некий хаос. Выбор именно такой
модели позволил нам несколько опередить
исследователей, работавших с другими
вирусами, вызывающими злокачественные
процессы — например, с вирусом саркомы Рауса.
Особенно меня занимал генетический
аппарат вируса. В 1967 г. я показал, что
нуклеиновая кислота, входящая в состав
онкорнавирусов, выполняет роль
информационной РНК при синтезе вирусных белков
в клетке. На эту работу позднее стали часто
ссылаться.
Работы с вирусом лейкоза птиц заложили
основы молекулярной биологии онкогенных
Москва, МГУ, 1987 г. ►
16
-/*
вирусов. Это позволило нам включиться в
первый совместный молекулярно-биологиче-
ский проект социалистических стран «Ревер-
таза», инициатором которого был академик
Владимир Александрович Энгельгардт.
Онкогенные вирусы стали использовать для
изучения молекулярной генетики животных
клеток. Они оказались для этого уникальной
моделью. Во-первых, их генетический
аппарат устроен гораздо проще, чем у клеток,
он состоит всего из нескольких генов. Во-
вторых, у некоторых вирусов, наделенных
так называемой трансформирующей
активностью, есть помимо генов, необходимых для
размножения самого вируса, еще и гены,
ответственные за злокачественное
перерождение клеток, зараженных этим вирусом.
Крайне важным стало открытие, что
исходно такие гены были нормальными
клеточными генами, выполнявшими, вероятно,
ответственные регуляторные функции.
Однако, перекочевав в геном вируса, они
приобрели новые свойства и, выходя из-под
контроля клетки, могут вызывать злокачественное
перерождение.
Я объясняю сейчас упрощенно, но даже
из такого рассказа очевидно, что мы
пытаемся понять, в каких условиях
трансформированная клетка ме няется настолько, что
возникает болезнь. Каждый шаг по этой
дороге познания дорог мне по-своему. Я
счастлив, что тут есть и мой вклад
исследователя.
За многие годы совместной работы у вас появились
в Советском Союзе не только близкие коллеги,
но и, наверное, друзья?
Особенная дружба связывала меня с
академиком Энгельгардтом. Он внушил мне
симпатию с первой же встречи, это был ученый
и человек, воистину достойный уважения.
Я мог бы назвать среди близких мне в
вашей стране людей еще много имен —
известных и менее известных. Но лучше скажу
по-другому. Самые сильные впечатления
возникали при встрече с теми, для кого
познание есть краеугольный камень в жизни,
кто полагает, что наука должна служить
человеку, и кто сочетает работу в науке с
глубокими этическими принципами.
У меня много друзей во всем мире. В
моей лаборатории работали ученые из СССР,
США, Японии, Индии... Не знаю, какая еще
деятельность, кроме науки, дает человеку
такое приятное, я бы сказал, даже
возвышенное, ощущение принадлежности к
единому сообществу, исполняющему высокую
нравственную миссию на Земле.
Как участник нескольких международных
программ вы можете судить о достоинствах и
недостатках кооперации в работе ученых. Какое
будущее у этой формы научных исследований?
В проекте «Ревертаза» речь шла не только
о разделении исследовательской работы, но
одновременно — о кооперации, материальной
и информационной, а также о взаимном
обучении и обеспечении приборами. Опыт был
настолько удачен, что я всемерно стремлюсь
развивать такое сотрудничество наших
академий. Важно, чтобы совместные проекты
имели не только четкие цели, но также
предусматривали конкретное и ясное
разделение работы, выполняемой, стабильными
исследовательскими коллективами.
Существенно, чтобы участники обладали
равноценными интеллектом и эрудицией. Не вижу
в будущем другого эффективного пути
развития науки в наших братских странах,
кроме как использование совместных, точно
сформулированных проектов.
Хочу добавить: помимо того, что нас
связывает, есть и то, что нас разъединяет.
Это всевозможные административные и
управленческие барьеры. Некоторые из них в
прошлом, возможно, и имели какое-то
оправдание. Но сейчас, в условиях проходящей у
нас и у вас перестройки, мы должны проявить
достаточно смелости и организаторской
гибкости для того, чтобы использовать
потенциал международного научного
сотрудничества на все сто процентов.
Вы возглавляете Академию, институт,
лабораторию, то есть, в основном, выступаете как
организатор, руководитель. Как эта деятельность
сочетается у вас с научной работой? Легко ли вы
смирились с такой переменой?
Контакт с экспериментальной наукой я
стараюсь сохранять все время — и руководя
моей собственной лабораторией, и планируя
работу в Институте молекулярной генетики.
Область науки, в которой я вырос,—
молекулярная биология ретровирусов — помогла
мне направить институт в сторону
генетической инженерии, которой мы пользуемся
для исследования ретровирусов, и для
конструирования генов. Разумеется, нас
интересуют те гены, белковые продукты которых
имеют большое значение для сельского
хозяйства и медицины. Сам я тоже стараюсь
продолжать экспериментальную работу. В
общем, у меня проблемы те же, что и у всех,
кто руководит большими научными
коллективами.
Человек, который относится к своей работе
ответственно, никогда не испытывает чувства,
что времени у него достаточно. В науке
это проявляется, может быть, сильнее, чем
где-либо. В этом смысле для меня с ранних
лет примером был отец. Он был инженером
и не плохим, стоял у истоков нашей
современной горной инженерии. Благодаря ему,
я понял, что в науке рабочий день не
кончается в какое-то определенное время,
как это бывает у большинства людей. Каждый
день после ужина отец продолжал работать.
Я перенял эту привычку. Если мне порой
удается вырваться на дачу, то и там у меня
приготовлены книги, необходимые для
работы. В общем, я принадлежу к тем, кто
считает проведенные в лаборатории
выходные дни не только полезными, но и
приятными.
18
На кого вы оставляете институт, когда заняты
делами Академии?
Мне повезло с заместителем — это доцент
Станислав Задражил. Он в состоянии вести
институт по заданному курсу. Хотя на первый
взгляд он более либерален, чем я, но ему
хватает твердости следить за точным
выполнением намеченного. Разумеется, я
стараюсь сохранять тесный контакт с
институтом, но обязанности председателя
Академии берут свое.
У вас большой институт?
По сравнению с аналогичными
учреждениями в других странах он не очень велик,
в нем около 350 человек. Понимая
относительную ограниченность материальных и
интеллектуальных ресурсов, мы с самого
начала стремились к четкой специализации.
Скольких сотрудников из 350 вы лично
пригласили работать в институте?
Скольких принимал на работу сам? Может
быть, двести человек, может быть — больше,
не могу сказать точно. Но я стремлюсь
иметь представление о каждом, стараюсь
понять, в чем ценность каждого сотрудника
для коллектива.
Существует подозрение, что у меня не
память, а компьютер. Не знаю, не знаю...
Но я и впрямь стремлюсь к наиболее
полной оценке всего замеченного. Но вот о
чем я хочу упомянуть. Во время войны,
когда меня мобилизовали для работы на
электростанцию, я был лаборантом, учась в
университете, вел научную работу, а потом
стал одним из первых аспирантов. По
научной лестнице я не взлетел, а прошагал
по всем ее ступеням. Поэтому я с
огромным уважением отношусь к работе,
обеспечивающей техническую базу науки, и
понимаю, что наши институтские лаборанты
(если им это удается) — это воистину
атланты исследовательского труда. То же самое
я бы сказал о хороших, преданных
институту администраторах, экономистах, всех тех,
работу которых почти не замечаешь, именно
тогда, когда она выполняется хорошо.
Какими критериями вы руководствуетесь,
приглашая на работу в институт ученого, особенно если
это молодой человек?
У нас достаточно трудный конкурс, на
котором прежде всего проверяем
профессиональную эрудицию, способность к
самостоятельному мышлению, к созданию собственных
концепций. Раньше в наших исследованиях
главным было накопление фактов, сейчас
мы на ином уровне, когда по-прежнему
необходим сбор новой информации, но
требуется всесторонне ее осмыслить.
И вот что интересно — мы можем
предложить лишь достаточно скромные условия,
а желающих поступить на работу к нам в
институт намного больше, чем есть вакансий.
В последний раз на каких-то три
аспирантских места подали двадцать два
заявления. Как правило, стараюсь присутствовать
на экзаменах. Хочется самому проследить
за реакцией на поставленные вопросы.
Мне любопытно, откуда у человека
интерес к исследовательской работе. Осознает
ли он, что науке необходимо
пожертвовать все или очень многие из
обыкновенных радостей жизни, а за успех всегда
приходится платить изнуряющим трудом...
Конечно, я понимаю, что если у человека
семья и дети, необходимо заботиться об их
благополучии. И все-таки очень не люблю,
когда молодой исследователь в свои лучшие
годы тратит выходные дни на строительство
кооперативной квартиры. Бывают, правда,
такие крепкие характеры, которым и это
удается без ущерба для науки.
Собственно говоря, меня интересует все.
Приветствую любовь к вычислительной
технике, без которой сейчас не обойтись. Мне
импонирует и склонность к искусству. Это
важно, потому что наука — не только
познание истины, но и способность
раскрыть перед другими постигнутое. Сложность
выбора среди кандидатов связана еще с тем,
что науке нужны разные таланты. Есть
люди, способные решать сиюминутные
задачи, а другие, скорее, ориентированы на
общее осмысление проблемы. Есть люди с
талантом организаторов, способные увлечь
и вести остальных... Не уверен, что могу
все это учесть в тот момент, когда стою
перед выбором, кого же принять на
работу.
Как, по-вашему, долог век ученого?
Науке нужны не только разные таланты.
Ей нужны и разные возрасты. Вновь хочу
вспомнить В. А. Энгельгардта. Когда он
задумал проект «Ревертаза», ему было далеко
за семьдесят, и он сумел проделать
огромную напряженную работу так, что впору
было позавидовать молодым. У него была
уже возможность почивать на лаврах,
однако свои заслуги и авторитет он поставил
на службу грандиозной работе и доказал,
что в наших условиях можно своротить
и такие горы.
Иные же корифеи науки, дожившие до
почтенного возраста, растрачивают свой
авторитет отрицанием всего нового и хорошего,
что предлагают молодые. Таким образом,
ответ на ваш вопрос прямо связан с тем,
становится ли человек с годами мудрее или
попросту стареет, еще при жизни
превращаясь в памятник себе или даже просто в
невзрачное надгробие.
Читаете ли вы научно-популярные журналы?
И если да, то приносит ли вам их чтение пользу?
Президент Академии наук должен иметь хотя
бы общее представление обо всех
существенных событиях в науке. И в этом мне
заметно помогают журналы «Nature»,
«Scientific American», «La Recherche», из
советских — «Природа». Теперь я, наверное,
19
буду уделять больше внимания «Химии и
жизни». Хороших научно-популярных
журналов всегда не хватает. А ведь они
помогают преодолевать водоразделы в знании
самым разным людям — ученым, учителям,
просто любознательным читателям. Такие
издания правильно ориентируют и, более того,
вдохновляют тех, кто занимается
планированием и организацией науки.
Сейчас средства массовой информации
уделяют науке гораздо больше внимания,
чем раньше. И это не случайно.
Современная наука представляет собой
революционную преобразующую силу. Без прогресса в
познании невозможен прогресс в
экономической, культурной и общественной сферах.
Но тут есть и свои проблемы. Например,
наука не столь сильна, чтобы творить чудеса
там, где отсутствуют способность и желание
решать элементарные проблемы управления и
организации, где царит отвращение к труду,
где господствует беспорядок. К кому же,
научно-технический прогресс еще сильнее
обостряет эти проблемы и усложняет жизнь,
в прошлом столь спокойную.
Еще одна сложность состоит в том, что
в современную эпоху невероятно быстро
накапливается бездна результатов, которые
почти недоступны широкой
общественности в том числе, и научной. Их
понимают только те, кто специализируется в
конкретной узкой области. Если эти
достижения не воплощаются в какой-либо
материальный продукт или технологию, то для
преобладающей массы людей наука
становится чем-то неосязаемым, нереальным, и
поэтому не слишком нужным. Более того,
когда первоначальное, совершенно абстрактное
открытие все же материализуется, вклад
науки в этот успех вновь остается
незаметным. Ведь человек имеет в этом случае
дело лишь с конечным результатом
развития научной идеи.
Кому, как не научно-популярному
журналу, заполнить этот вакуум в людских
представлениях?
Скажите, сильно ли изменилась на ваших глазах
сама работа ученого?
Она стала значительно сложнее,
приобретает все более целенаправленный характер.
Раньше действовало правило: наука — это
комплекс результатов, а сегодня: наука — это
комплекс результатов плюс ориентация на
решение ключевой проблемы. Только не надо
путать эту направленность науки с
прагматическим подходом к исследованиям. Условия
труда в настоящее время намного
благоприятнее, чем в те времена, когда начинал
я. Но и задачи перед нами стоят
принципиально новые, нелегкие задачи. Их
предстоит решать так, чтобы наука наиболее
эффективно содействовала общественному
развитию. Надо сполна использовать
возможности международного научного
сотрудничества наших стран. Решать новые задачи —
молодому поколению ученых, они должны
и методически, и морально быть
подготовлены для этой работы.
Не меняется во времени лишь одно в науке.
Но — главное. Основной стимул для
исследовательской работы есть внутреннее
стремление человека к познанию. Это неизменно и
никогда не должно исчезнуть.
Вела беседу
В. ЧЕРНИКОВА
Информация
Г!
Г
у<
L
Г^1
Л\
'1'
' i
' I'
1 •
n
'
L
kill
it? i
ia^^hJ
Институт экспериментальной биологии
АН Армянской ССР
продает
ПРЕПАРАТ ХРОМАФФИННЫХ ГРАНУЛ
из надпочечников крупного рогатого скота,
практически свободный от примеси лизосом, митохондрий и мик-
росом.
Хромаффинные гранулы — субклеточные органеллы,
локализованные в мозговом слое надпочечников и выполняющие
функции накопления, хранения и высвобождения нейромедиаторов и
гормонов катехоламиновой природы. Могут быть использованы
как универсальная модель для изучения молекулярных
механизмов секреции нейромедиаторов и гормонов, как источник для
получения этих веществ, а также различных ферментных
систем, фосфолигшдов, холестерина и ганглиозидов.
Препарат выпускается в виде пасты, замороженной при —70 °С.
Цена — 800 руб. за 100 г.
Может быть предложен также препарат фракции мембран хром-
аффинных гранул (цена — 1000 руб. за 100 г).
Заявки направлять по адресу: 375044 Ереван, ул. Асратяна, 7,
Институт экспериментальной биологии АН АрмССР. Срок
выполнения заказов — 2 месяца. Расчетный счет института № 120138
в отделении Госбанка района им. 26 комиссаров г. Еревана.
20
Тема дня
Как организовать
научные
исследования?
Очевидное отставание некоторых разделов
нашей науки и, в частности, молекулярной
биологии и биотехнологии, от зарубежной
заставляет снова и снова анализировать
причины случившегося и искать кардинальные
решения, которые помогли бы нам если не
вернуть лидирующее положение в биологии,
как это было пятьдесят — шестьдесят лет
назад, то хотя бы утвердиться в достойной
позиции по сравнению с Японией, США,
ФРГ, Англией, Францией. И это вопрос не
престижа, а жизненной необходимости.
Некоторые причины, задержавшие
развитие биологической науки в нашей стране,
ясны. Это погромная деятельность Лысенко
и его клевретов, это война и разруха,
оттянувшие средства на восстановление страны.
Но есть еще одна причина, менее
бросающаяся в глаза, однако столь же
разрушительная по своим следствиям,— это заорга-
низованность науки, господство в ней
административного начала, волюнтаристские
способы руководства ею. Судя по материалам
печати этого года (выступление Г. И. Марчу-
ка и В. А. Легасова в «Московских
новостях», статья В. Н. Шубки на в
«Знамени», Б. Курашвили и А. Оболонского —
в «Литературной газете» и многие другие),
бюрократизация науки есть основная
причина застоя, выявившегося сейчас особенно
остро.
О НЕСВОБОДЕ НАУЧНОГО ТВОРЧЕСТВА
Казалось бы, необходимость свободы в
научном творчестве, как, впрочем, и во всяком
другом, очевидна. Казалось бы, очевидно и
то, что невозможно предрешить результат
творчества! Нет. Все равно ученых
обязывают давать обещания, предсказывать
результаты (не только, какими они будут, но и
смогут ли тут же быть использованы в
практике), планировать принципиально неплани-
руемый род человеческой деятельности —
научные поиски, научную мысль.
Преувеличения в этом нет: все ученые составляют
планы на год, на пятилетку, а то и на
большие сроки. Есть графы: «Что планируется
сделать» и «Какие результаты
предполагается получить». Первая из них, по су-
ществу, имеет ориентировочный смысл и
вполне разумна, особенно если б ее можно
было уточнять по ходу дела. А вот вторая
жестко привязывает первую к будущему
отчету, который никак не назовешь полной
формальностью, так как невыполнение плана
есть крупный недостаток и упаси боже
написать — «план не выполнен, потому что
появились совсем не те результаты,
которых ожидали». Никому и в голову не придет
такое сделать. Поэтому все научились
составлять планы так, чтобы в них входили уже
сделанные работы или чтобы была
предусмотрена возможность невыполнения.
Планы — десятки тысяч страниц по
Академии — формально принимаются,
формально визируются и зачастую никем, кроме
составителей, не читанные и не цитируемые,
навеки погребаются в анналах Академии.
Существует совершенно самостоятельная
бумажная жизнь науки, и существует аппарат
людей, обеспечивающих эту жизнь. Наука
отдает свою дань наваждению бюрократизма
в стране.
Но это еще сравнительно безобидная
дань. Гораздо тяжелее сказывается
реальное административное давление на науку
сверху. Не будем здесь говорить об истоках
возникновения администрирования. Хочется
только отметить, что они запрятаны, по
существу, в той же почве, которая вскормила
лысенковщину как воплощение
волюнтаристского начала в науке. Трагедия тех лет была
страшней, потому что это начало проводили
в жизнь вопиющие невежды/потому что она
унесла много славных жизней, и потому, что
она прервала связь времен в науке.
Трагедия наших дней — не побоюсь этого
слова — в том, что этому началу упорно
следуют сейчас вполне образованные люди,
говорящие на языке современной науки и,
вместе с тем, свято верующие, что наука
вмиг остановится без их призывов, без их
административных указаний, без «подкачки»
с их стороны.
В чем же тут трагедия? — могут
спросить. Ведь мнение уважаемых,
эрудированных людей и вливание средств
стимулируют развитие той или иной области. Так-
то оно так. Но, к сожалению, даже самый
квалифицированный администратор может
задавать неправильное направление —
например, потому, что «отчуждаясь» от
непосредственной научной работы (во всяком
случае — в экспериментальной науке), он
ориентируется на направления и проблемы,
которые уже разрабатываются за рубежом и
которые ему зачастую известны лучше, чем
работы соотечественников. Такое
ориентирование приемлемо только в тех случаях, когда
надо освоить уже открытые явления, как
это было, например, при работе над
атомным проектом, над технологией
микропроцессоров, над биотехнологическим синтезом
гормонов и других биологически активных
веществ. В фундаментальной же науке такое
ориентирование означает «ход по следу»,
обрекающий на вечное отставание, что и
произошло сейчас с молекулярной биологией в
нашей стране.
Кроме того, администратор от науки,
к сожалению, не ограничивается советами
и предложением желательных для
разработки направлений. Он воплощает свои
представления на практике, открывая новые
исследовательские программы, регулируя
снабжение, пропагандируя свои идеи о путях
развития науки со всех доступных ему
трибун. И чем выше его положение, тем более
непререкаемы его суждения,— этот эффект
проявляется оди наково во всех сферах
жизни.
И, наконец, административный стиль
выводит в руководители тех, кто видит в
занятиях наукой лишь способ продвижения по
служебной лестнице, кто способен
стремглав переключаться на «нужные»
направления, не считаясь ни с собственной
квалификацией, ни с желанием и
возможностями своих сотрудников. Как результат,
возникла парадоксальная по существу и
печально известная всем нам ситуация, при
которой смысл понятия «научный лидер»
раздвоен. Есть лидеры неформальные,
которые являют собой центр притяжения для
коллег в своей области. Это лидеры
истинные, но они далеко не всегда занимают
административные посты. И есть формальные
лидеры, которые умеют «соответствовать»,
представительствовать, писать отчеты и
соцобязательства, редактировать, а часто и
подписывать статьи и книги своих
сотрудников. Но исчезни они в один прекрасный
момент — на науке это не отразится
ровным счетом никак, потому что их вклад
в нее близок к нулю. Существующее
разделение фактического и формального
лидерства стало одним из основных препятствий
на пути быстрого развития науки в нашей
стране.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Одно из следствий административного
руководства наукой — вложение больших средств
в малоперспективные, даже частные
проблемы, которые представляются кому-то
в данный момент наиважнейшими; и
наоборот — невнимание к работам, которые таят
в себе возможность прорыва в новые области
знания.
Один из примеров. Лет двадцать назад
у нас в стране были начаты исследования
первичной структуры белков и нуклеиновых
кислот. В них вложили значительные
средства, в них призывали вовлекать все новые
силы. Были организованы лаборатории,
сделаны добротные работы, получены
государственные премии, защищены диссертации.
Ну, а итог? В мире расшифровано сейчас
около 400 белковых структур, из них
наших — три. Из сотни транспортных РНК
нами прочитаны тоже единицы.
Почему же так мало? Потому, что метод,
которым мы воспользовались, оказался не-
22
эффективным. Он ориентирован на прямое
чтение последовательностей белков и РНК,
на трудоемкую и долгую работу. А в
семидесятые годы генная инженерия уже
предлагала новые возможности читать
последовательности не напрямую, а через
структуру ДНК. Этот способ чтения оказался
намного быстрее, экономичнее, и с его
помощью стали прочитывать тексты белков и
РНК буквально один за другим.
Но мы уже были нацелены на первый
метод. Инерционность взяла свое. Отсюда
и результат. Между тем в нашей стране
были все предпосылки не только осваивать
и бежать вдогонку, но и создать самим
тот самый непрямой метод чтения текстов
ДНК. Уже были у нас работы,
выполненные на высоком мировом уровне, которые
прямо подводили к этому методу. Но они,
к сожалению, остались в тени. Идеи наши
были подхвачены за рубежом, метод
создал — но, увы, не нами.
Эта история показывает, сколь велика
ответственность, которая ложится на
руководителей науки, когда они жестко
определяют ее курс по своему усмотрению.
Другое следствие такого руководства
наукой — ориентирование вступающих в нее,
да и более зрелых ученых, на модные
направления (мода чаще всего рождается за
рубежом), а значит, и на заведомую вто-
ричность нашей науки. Индивидуальные
поиски и исследования в стороне от моды
не только не поддерживаются, но часто
считаются как бы второсортными и
второстепенными. Это принципиально неверно!
История дает тому множество подтверждений,
и не только из далеких времен (Мендель,
Кюри), но и из нашего времени (Барбара
Макклинток).
Процветает тезис «науку в одиночку не
делают». И вот уже часть молодежи быстро
схватывает, что к чему, пристраивается к
благополучным в данное время ученым и
разрабатываемым ими направлениям, но не
потому, что ее обуревают идеи, которые могли
бы обогатить данное направление, а потому,
что этот путь быстрее всего выводит к
элементарному личному благополучию
(диссертации, как минимум).
Но разве не лучше было бы, если бы
молодой ученый строил планы своей карьеры
в расчете на свои способности и
возможности генерировать самостоятельную
научную идею? Разве не лучше бы было дать
ему возможность после стажировки в
солидной группе смело и быстро выдвинуть
свою собственную программу и получить
под нее не зависимую ни от кого субсидию?
Тогда именно это стало бы стимулом для
вступающего в науку ученого, а не
диссертация как таковая.
В шестидесятые годы, когда у нас в стране
начиналась эра молекулярной биологии, все
способные молодые ученые получили «карт-
бланш» в науке и быстро вышли на высокий
мировой уровень. В этом была заслуга
академиков В. А. Энгельгардта, М. М. Шемякина,
А. П. Александрова, И. М. Франка, А. Н.
Белозерского, которые проявили достаточно
широты и понимания момента, чтобы
предоставить полную волю конкретным людям
и мощно поддержали их. Но очень скоро
процесс активного выдвижения молодежи
забуксовал? Почему?
ЛАБОРАТОРИЯ: ИСТОРИЯ И ПРОБЛЕМЫ
В основу организации новых институтов
в те годы была положена лабораторная
система. Она формировалась «сверху вниз»
директором в расчете на молодых, показавших
себя ученых. В молекулярную биологию
привлекали специалистов из биохимии,
физиологии, химии и физики органических
соединений. Однако лабораторная структура
окостенела достаточно быстро. Она не была
рассчитана на скорое выдвижение следующих
поколений молодежи. Это и понятно.
Структура института не резиновая, обеспечить
всех способных ученых своими
лабораториями нельзя. Поэтому новые лаборатории
возникали в последующем и редко, и трудно.
И поводы для этого были, как правило,
экстраординарными: либо (увы!) смерть
руководителя (на пенсию в академических
институтах они практически не уходят),
либо реорганизация лаборатории, отторжение
от нее части сотрудников — процесс весьма
болезненный.
Итак — инерционность лабораторной
системы, с одной стороны, и бурный рост
молекулярной биологии — с другой. Это
несоответствие и стало, как мне кажется,
причиной «загнивания» многих лабораторий и
институтов.
Дело не только в том, что стареют
и становятся менее продуктивными
ветераны. Дело, главным образом, в том, что в
недрах существующих лабораторий, расширение
или разделение которых невозможно,
возникают неотвратимо конфликты и
напряжения. Они вызваны, как правило,
неудовлетворенностью сотрудников их лидером — даже
в тех случаях, когда формальное и
неформальное лидерство совмещены в одном
лице.
Иногда ученые перерастают своего
руководителя. Иногда разочаровываются в нем. Или
никак не могут заинтересовать его своими
идеями. Такие коллизии естественны —
стремление к самостоятельности заложено
в природе ученого, оно и должно
приводить к противоречиям. И мы, хорошо
подкованные в теории, практически всегда
оказываемся неспособными воспринять эту
диалектику в жизни. Редкий руководитель бывает
достаточно терпим и широк, чтобы дать
свободу способному человеку, не ожидая от
этого выгоды для самого себя. Чаще всего
возникает сопротивление, хотя бы потому,
что руководитель опутан сетями плана,
отказ от выполнения которого ему всегда могут
поставить в вину. Начинаются администра-
23
тивные игры, включается механизм
фактической зависимости научного работника от
руководителя (по крайней мере, до момента
защиты или до окончания срока стажировки).
А уж если руководитель озабочен
сохранением своего формального лидерства, если он
подкармливает некоторых подчиненных
заграничными командировками и
внеочередными повышениями в ущерб другим — тогда
уже всем становится не до науки.
Автор не открывает никаких америк, эта
картина знакома всем, кто имеет
отношение к научной деятельности, к этому
привыкли, практически все испытали нечто подобное
на себе. Остается спросить, неужели не
очевидно, что иного выхода нет, кроме как
уничтожить в научном общении
административную власть одного над другим?
Вспоминается, как впервые оказавшиеся
в зарубежных лабораториях наши
сотрудники более всего бывали потрясены
отсутствием каких-либо начальственных
перегородок между самыми крупными учеными и
начинающими студентами, тем, что
нобелевского лауреата сотрудники запросто
называют «Джо», что сам он работает за
лабораторным столом. Что у крупного ученого
может не быть ни одного штатного
сотрудника, зато слетаются к нему со всего мира
десятки специалистов, желающих
пообщаться с ним или поработать вместе.
Оказалось, что для получения значительных
результатов совсем не обязательно иметь
огромную лабораторию. И само слово
«лаборатория» может иметь иной смысл: не
самодовлеющая административная единица, а
объединение свободных ученых вокруг
неформального лидера.
ЧТО МОЖНО ПРЕДЛОЖИТЬ
Не будем идеализировать систему
организации науки в других странах, там есть свои
недостатки и издержки. Но надо признать,
что именно такая система обеспечила,
например, американской молекулярной
биологии за считанные годы взлет, о каком
нам пока остается только мечтать. Я не зря
«забыла» упомянуть о том, что наука в США
поддерживается огромными
единовременными субсидиями — государственными и
частными, о том, что уровень
производства чистейших реактивов, ферментов,
культур клеток, лабораторного оборудования,
приборов чрезвычайно высок; о том, что
любое открытие, могущее служить практике,
мгновенно подхватывается
научно-производственными фирмами (по-нашему,
отраслевыми институтами или НПО); что сами
фирмы оплачивают и содержат в своих стенах
отделы фундаментальной науки, ничем их не
стесняя и не направляя. Не упомянула
все это потому, что не только и не столько
этот высокий технический уровень, мне
кажется, обеспечил быстрое развитие науки,
а именно эффективный способ выявления
и быстрого стимулирования способных,
самостоятельных людей.
Наша наука тоже получала миллионные
субсидии от государства, в том числе —
валюту; головные институты и головные
лаборатории этих институтов оборудованы
так же, как лучшие лаборатории за
рубежом. Однако эти вливания распределяются
чаще всего по институтам и тематикам, а не
в расчете на конкретных талантливых и
быстро растущих ученых.
В США любой научный сотрудник —
независимо от ранга, должности, возраста и
регалий — может предложить и обосновать
свою программу исследований и просить
выделения средств-для выполнения ее в течение
ряда лет. Решение принимает Экспертная
комиссия государственного или частного
фонда, ведущая и финансовый контроль.
Сведена к минимуму возможность
процветания формальных лидеров; ученый
избавлен от необходимости подчиняться
указаниям и выполнять работу, не интересующую
его; исчезает проблема психологической
совместимости лидера и его сотрудников.
Применима ли эта система у нас? По-
видимому, нет или по крайней мере не
сразу, хотя к ней надо, на мой взгляд,
стремиться.
Сейчас делаются шаги в сторону этой,
американской — назовем ее так, системы:
Академия наук пропагандирует новую модель
научного сообщества — временный научный
коллектив (ВНК), который может быть
образован как на внутри-, так и на
межинститутской основе. Согласно этой модели, любой
сотрудник может предложить тему,
заинтересовать ею других, 'и создать группу,
получив возможность на время выйти из
лаборатории и сохранив при этом прежнюю
должность. По идее, это способ предоставить
самостоятельность молодым ученым.
Но если это замечательное начинание
будет оставлено исключительно во власти
директора, то ничего путного не получится.
Группы, организуемые сверху, станут просто
еще одним способом поощрения или
наказания, способом административного
воздействия. И возникающие при этом
конфликтные ситуации в лабораториях никак не будут
стимулировать молодежь к участию в ВНК.
Выход один — развязать инициативу снизу.
Решение об образовании временного
коллектива должно приниматься Ученым
советом или, что лучше, межинститутским
Экспертным советом. Решение совета должно
быть обязательным для директора, который
в качестве члена Ученого совета может
участвовать в обсуждении и отстаивать свою
точку зрения о целесообразности
образования ВНК.
И, конечно, очень важно, чтобы
желающие образовать временный коллектив были
твердо уверены, что их зарплата и место
работы будут сохранены за ними независимо
от того, примут их программу или нет,
одобряет их действия заведующий
лабораторией или нет.
24
Рассматривая эту формулу — временный
коллектив — более широко, можно, в
принципе, любую сегодняшнюю лабораторию
оценивать как временный коллектив, состав
и тематика работы которого будут
определяться свободным выбором сотрудников
института.
КТО БУДЕТ РЕШАТЬ?
Целесообразность предоставления
творческой свободы тому или иному претенденту
следует оценивать, вероятно, Ученому совету
института. В его прямые обязанности
должна входить возможность гласно решать,
какой быть научной тематике института.
Обязательно — с привлечением внешних
экспертов, особенно в тех случаях, когда
необходимо оценить технологическую и
экономическую целесообразность результатов
прикладной работы.
Вообще в работе многих Ученых
советов, сводящейся сейчас зачастую к
утверждению планов, тем диссертаций и другим
оргвопросам, подготовленным дирекцией, не-
4 обходимы перемены. Имело бы, конечно,
смысл избирать Ученый совет на общем
собрании научных сотрудников института и
систематически обновлять его состав из числа
активно работающих и авторитетных в
коллективе сотрудников. И, конечно, следует
передать Ученым советам, если удастся
возвратить их в состояние научной
деятельности, функцию распределения средств
(помимо зарплаты), отпускаемых Академией
наук или запрашиваемых у нее. Без
передачи — и чем скорее, тем лучше —
Ученому совету права финансировать новые
группы все благие пожелания об
узаконении статуса ВНК так и останутся
пожеланиями, поскольку ни сам директор (в руках
которого средства и, значит, реальная
власть), ни его заместители и их служба
не заинтересованы в изменении структуры
института.
Организация временных коллективов мало
" затронула бы тех нынешних заведующих
лабораториями, которые совмещают в своем
лице неформальное и формальное лидерство,
так что опасаться полного перемешивания
и беспорядка не приходится. Отток
научных сотрудников из таких лабораторий
вряд ли будет велик, но и он окажется
полезен всем. И тем, кто чувствует в
себе силы к самостоятельной работе, и
руководителям, которые могут избавиться от
вышедшего из повиновения человека, от
стрессовых ситуаций, с этим связанных.
Настоящие ученые — заведующие
лабораториями — всегда будут иметь
возможность пополнять свое окружение
молодежью, так как обладают свойственной
всякому неформальному лидеру
центростремительной силой.
ЧТО БУДЕТ ДЕЛАТЬ ДИРЕКТОР?
Если директор — крупный ученый, то его
роль как стратега науки, создателя школы,
силой интеллекта, формирующего научное
направление и консолидирующего
коллектив, — огромна и плодотворна. На самом
деле, именно такие ученые и должны стоять
во главе академических институтов.
Но если авторитет директора не столь
велик или его просто нет, то
расширение прав Ученого совета поможет
уберечь коллектив от волюнтаристских
замашек руководителя. Впрочем, беспокоиться о
том, что директору нечего будет делать,
не приходится. Ему останется, например,
задача организации материального
обеспечения прикладных и договорных работ и
многое, многое другое.
И ПОСЛЕДНЕЕ
Что же нужно сделать, чтобы
молекулярная биология сделала рывок вперед?
Наиболее быструю отдачу можно ожидать от тех
научных сотрудников, кому сейчас 25—
35 лет.. А значит, именно им уже сейчас
непременно нужно дать максимум свободы,
возможность риска и внеплановых поисков.
Лабораторная система этому сопротивляется,
поэтому во многих случаях от нее
следовало бы, по-видимому, отказываться. Но
развитие нашей науки сдерживают и другие
организационные проблемы. Да, именно
организационные, поскольку научный и
интеллектуальный потенциал молекулярной
биологии у нас очень высок и
конкурентоспособен на мировом рынке.
Например, работу рядового сотрудника
крайне затрудняет чрезмерная
централизация снабжения, из-за которой заказ и
получение нужного реактива или
оборудования разделяют не менее полутора лет.
Как следствие — омертвляются миллионы
рублей, поскольку потребность в заказе
успевает нередко отпасть, а создаваемые кем-то
запасы портятся и устаревают.
Эту и многие, многие другие проблемы
нужно открыто обсуждать, предлагать
решения. К сожалению, рядовые армии научных
работников, как и полагается в армии,
молчат, хотя затронутые в этой статье
вопросы касаются всех и заинтересованно
обсуждаются «на лестнице». Понять людей
можно — переаттестация-то впереди, а
аттестационная комиссия назначается директором...
Кандидат биологических наук
В. В. ГРЕЧКО,
ответственный секретарь журнала
«Молекулярная биология»
25
ffttttfffffffffffff
анк отходов Предоставляем
i^^^HHj во временное пользование организациям, проявляющим интерес
^^^^^Е к применению отходов взамен первичного сырья, подготов-
^^^^^^ ленный нами альбом-каталог производственных отходов Северо-
i^blBiBB донецкого ПО «Азот». Каталог содержит подробные харак-
^-Г^^^^й теристики отходов, иллюстрирован цветными фотографиями
■^■^^^^^ образцов. По запросам организаций может быть также
предоставлена дополнительная информация, оказано содействие в
установлении сотрудничества с Северодонецким ПО «Азот».
С уме кий филиал Харьковского ордена Ленина
политехнического института им. В. И. Ленина. 244007 гор. Сумы, ул.
Римского-Корсакова, 2, тел. 3-01-72 и 3-53-92. Расчетный счет
№ 0001414152 в Заречном отделении Госбанка гор. Сумы.
Ищем потребителей
отработанного водного раствора азотнокислого марганца
(основное вещество — 78—81 %, уксуснокислый марганец —
до 3%, уксусная кислота — до 1 %), плотность раствора
1,4—1,5 г/см\ количество отхода 60 т в год.
Завод «Катион». 280016 гор. Хмельницкий, Тернопольская ул.,
18, тел. 2-23-67 и 2-95-23. Расчетный счет № 263902 в
Центральном отделении Госбанка гор. Хмельницкого.
Продадим
отходы, содержащие:
1) 70—80% уксусной кислоты, 15—20% уксусного
ангидрида, .3—7 % бензальдегида A2 т);
2) 30—40 % уксусной кислоты A,5—2 т в месяц).
Ленинградский комбинат химико-пищевой ароматики. 195027
Ленинград, К-27, Партизанская ул., 11,
производственно-технический отдел, тел. 224-85-25. Расчетный счет № 10000340020
в Красногвардейском отделении Госбанка Ленинграда.
Ищем потребителей
отработанной кислоты со стадии нитрования производства
ингибиторов коррозии на Вознесенском ГПЗ (гор. Грозный). Состав
отхода: HNO» — 6,3 %, НС1 — 0,01 %, парафины (О,—С,,) —
0,007 %, остальное — вода. Суточный объем (с 1990 г.) 33 т.
Отработанная кислота после предварительной очистки может
быть использована в производстве минеральных удобрений. При
необходимости раствор может быть упарен до 50 %-ной
концентрации.
НПО «Государственный институт прикладной химии». 197198
Ленинград, проспект Добролюбова, 14.
Реализуем
дешевые хлопчатобумажные отходы с длиной волокон до
2 мм, которые образуются при стрижке бархата. Количество —
20 т в год.
Ивантеевское производственное трикотажное объединение
им. Ф. Э. Дзержинского. 141250 гор. Ивантеевка
Московской обл., Фабричный пр., 1.
Имеются
отходы капроновой тесьмы после обрезки ткани TK-200-2 в
количестве 150 т в год.
Длина тесьмы 50—100 м, ширина 1,5—2 см, крепость 300—
310 кг. Основа и уток — нить капроновая крученая № 5,35/2.
Цена 1 руб. 23 коп. за кг.
Дедовское производственное объединение технических тканей.
143530 Дедовск Московской обл. Тел. 150-34-74. Расчетный счет
№ 10333601 в Истринском отделении Госбанка.
26
«Обеспечить широкое внедрение в на-
, родное хозяйство принципиально новых
технологий — электронно-лучевых,
плазменных, импульсных
...позволяющих многократно повысить
производительность труда, поднять эффективность
использования ресурсов и снизить
материалоемкость производства». Такая
задача поставлена в «Основных
направлениях экономического и социального
развития СССР на 1986—1990 годы и
на период до 2000 года».
Ниже публикуются две статьи,
рассказывающие о природе и возможностях
плазмохимических процессов, а также об
их использовании в современной
технике.
В телевизоре что-то щелкнуло, и экран
потух...
Щелкнуло в радиоприемнике —
утихла музыка...
Обыкновенное дело: погиб
конденсатор или диод, случился пробой.
Разобрав схему, находишь темный,
обгоревший кусочек диэлектрика, по которому
«незаконно» пробежал ток. Явление всем
известное, понятное.
Понятное?
Не будем торопиться...
Законы природы действуют
независимо от нашего знания. Капля
кислоты, упавшая на халат, исправно
проделывает дыру, даже если мы эту
каплю не заметили или заметили, но не
знали ее свойств. И плазма появляется
в подходящих для этого условиях
невзирая на то, что мы порой даже не
подозреваем о ее визите.
Изучение плазмы старо, как сама
наука. Два столетия назад Кавендиш и
Пристли, пропуская через воздух
электрические разряды, получили оксиды
азота, а Ван Моруш — озон. Однако
почтенный возраст проблемы вовсе не
означает, что она окончательно решена;
скорее — что она сложна.
На карте науки есть горные страны
физики и химии, у каждой — свои
пики, хребты, ледники. Есть и
пограничные области, плодородные долины,
населенные всевозможной заманчивой
живностью. Химическими
превращениями, происходящими под действием
тока, издавна занимается электрохимия,
сложившаяся область знания со своими
традициями, излюбленными задачами,
методами их решения. Ток в плазме,
однако, сопровождается процессами,
имеющими мало общего с классической
электрохимией.
ДЕФИНИЦИИ, ДАЛЕКИЕ ОТ ИДЕАЛЬНЫХ
Пробоем называют электрическое
воздействие, в результате которого
диэлектрик или полупроводник становится
проводником. Определение, мягко говоря,
расплывчатое, но погоня за словесной
точностью не привела бы в данном
случае ни к какой реальной цели:
дефиниция, оперирующая терминами
«проводник», «полупроводник» и
«диэлектрик», не может быть строже, чем
определения самих этих понятий.
Глагол «становится» вроде бы понятен,
одно надо бы уточнить: обратимо
такое превращение или нет. В литературе
на сей счет есть разные мнения, так
что лучше не будем уточнять и это.
Займемся тем, чем можем: что
превращается, как и почему.
Если в твердом диэлектрике или
полупроводнике появится достаточно
сильное электрическое поле — пойдет ток
(идеальных диэлектриков не бывает, как
и дефиниций). Это будет ток ионной
или «дырочной» проводимости, а
также ток электронов, инжектированных с
катода посредством автоэлектронной,
фото- или термоэлектронной эмиссии.
При течении всех перечисленных токов
диэлектрик может разлагаться и
заурядным электрохимическим путем. Кроме
того, в кристалле могут накапливаться
вакансии, расти металлические дендри-
ты, уменьшающие зазор между
электродами, одновременно увеличивая
напряженность поля (на их острых вершинах
оно концентрируется). Все это — еще не
пробой, а частные случаи так
называемого старения.
Ситуация, однако, может, сложиться
и более драматично. Носители зарядов,
двигаясь по полю, будут наращивать
свою энергию, а при взаимодействии
с «неподвижным компонентом»
(атомами и ионами) эту энергию отдавать.
Если она окажется достаточно большой,
носители заряда начнут размножаться,
например выдирая электроны из атомов.
Новые носители ничем не хуже
старых, они тоже ускорятся в поле,
столкнутся с атомами, поделятся с ними
энергией... Начнется то, что называют
лавинной ионизацией. Лавина пробежит и
всосется в электрод, но разве дело этим
закончится? Во-первых, диэлектрик
остался разогретым. Во-вторых, ток
оставил в нем дорожку зарядов
противоположного (по отношению к
убежавшим в электрод) знака.
События, которые могут разыграться
далее, сходны с теми, что происходят в
момент удара молнии. По проторенному
пути, оставленному лавиной, пробежит
стример — мощный импульс тока,
вызывающий разогрев еще сильнее.
«Сильнее» — это мягко сказано. В самой
что ни есть тугоплавкой керамике после
стримера остается оплавленная дыра —
такую нередко можно увидеть и на
прогоревших сопротивлениях. Дело
делается куда быстрее, чем сказывается
даже самая краткая сказка,
микросекунды хватает с избытком.
Есть, впрочем, и другой механизм
пробоя, который делает свое черное дело
несколько дольше. Ток, двигаясь по
неидеальному диэлектрику, разогревает его,
при этом возрастает проводимость, за
ней растет ток, за ним — мощность
нагрева, температура... Словом, опять
лавинный процесс, и результат тот же:
треск, грохот, экраны гаснут, музыка
умолкает.
ЧТО ЖЕ ЗДЕСЬ ЗА ХИМИЯ?
За ничтожные доли секунды твердое
вещество при таком нагреве превращается
в жидкость, а то и в пар. Пробой в
твердом теле, стало быть, переходит в пробой
жидкости или газа. Давление,
развивающееся в канале пробоя (середина
диэлектрика греется сильнее всего, потому
и образуется канал), случается,
разносит высоковольтные конденсаторы
вдребезги. Те, кто с ними работает, знает,
что у некоторых марок этих изделий
скверная репутация...
Глядя на сопротивление с
проплавленным каналом или на осколки,
валяющиеся вокруг установки, трудно заключить
что-либо о химии тех микросекунд.
Дыра в диэлектрике из оксидной керамики
или галогенидной соли может оказаться
металлизированной, в углеводородном
материале — покрытой графитом. И это,
пожалуй, все, что известно. Почему так
мало, понять нетрудно. Пока пробоя
нет — нет и его химии. Когда же он
произошел — нет диэлектрика, он уже
испорчен, стоит ли с ним возиться?
Можно предположить, что дело
сводится к пробою в жидкости или газе:
сначала твердь расплавилась,
испарилась — потом уж состоялись всякие
превращения.
О химии пробоя в жидких
диэлектриках известно побольше: его последствия
не портят материал с первого раза,
равномерно распределяясь по всему объему.
Хорошего мало и* в этом — после не-
28
скольких пробоев электропрочность все
равно падает, но все же считалось, что
эти явления стоит изучать. Подробнее
всех жидкостей изучен самый
распространенный из диэлектриков —
трансформаторное масло. При пробоях, как
выяснилось, в нем происходят: крекинг,
полимеризация, образование свободных
радикалов, водорода, метана, этана,
этилена, ацетилена, пропана, пропилена,
аммиака, аминов, озона, воды (вы еще
не утомились?), перекиси водорода,
спиртов, альдегидов, кислот...
Откуда, однако же, берутся в этом
углеводородном материале продукты,
содержащие кислород и азот? Выяснилось,
что состав их зависит от газовой
среды: разряд происходит не просто в
масле, а в эмульсии газовых пузырьков,
которые всегда в нем есть. Газы
ионизируются, ионы же, бомбардируя
поверхность масла, рвут связи в органи-
, ческих молекулах — со всеми
вытекающими из этого последствиями.
Картина в результате получается достаточно
сложной, даже если отвлечься от
таких частностей, как каталитическое
действие материала электродов или его
разрушение под действием продуктов
разложения масла.
Пробои в газовых пузырьках, а
также в газовой прослойке между
диэлектриком и электродами становятся
причиной старения и твердых материалов.
При таком механизме старения
диэлектрик тоже разрушается частицами,
образующимися при разрядах. О детальном
химизме таких процессов, впрочем, не
известно почти ничего: количество
вещества оказывается слишком малым для
подробного анализа. Состав же твердых
г диэлектриков бывает, мягко говоря,
непрост, так что разбираться с
подробностями их разрушения предстоит очень
долго.
В жидком диэлектрике, если его очень
тщательно очистить, можно
организовать «совсем настоящий» пробой — как
в твердом теле: электроны, лавины,
стримеры... Диэлектрик разогреется, вскипит,
а в возникших паровых каналах
грянет молния. За разъяснением же сути
происходящего придется снова
обращаться к химии пробоя в газах, то
есть к реакциям, происходящим при
движении тока в плазме.
Круг замыкается...
„ ЧТО УМЕЕТ МОЛНИЯ
...А раз уж он замкнут, остается
посмотреть, что полезного для нас в нем
заключено. Увидеть предстоит немало.
Прежде всего — реально применяемую
плазменную технологию. Скромные по
размеру и потребляемой мощности
установки плазмохимического травления в
последние годы буквально творят
чудеса в производстве микроэлектроники.
Делают они в принципе то же, что
происходит при пробое на границе газа с
твердым диэлектриком. В галогенсодер-
жащем газе (CF4, C3F8, CHFj,
пары ССЦ».) зажигается разряд, а
образующиеся в нем ионы и радикалы
набрасываются на то, до чего могут
долететь. Бесконечное разнообразие
режимов (можно как угодно варьировать
состав газа, условия разряда) позволяет
избирательно, безошибочно
протравливать любые «узоры» в фоторезисторах,
полупроводниках, керамике...
Похожие процессы можно выполнять
и химическими методами, но с помощью
плазмы они получаются куда чище,
точнее и вдобавок дешевле. А значение
микроэлектроники для современной
науки и техники пояснять не надо.
Реакторы для плазмохимического
синтеза выглядят более впечатляюще, хотя
в принципе любой из них — это просто
сосуд, в котором есть реагенты и
плазменная струя. Газ, проходящий через
область горения дугового или какого-
то иного разряда, нагревается до тысяч
градусов, частично диссоциирует и
ионизируется — превращается в плазму.
Нередко плазма используется лишь как
инструмент для сильного и быстрого
нагрева реагентов.
Визуально ее струя похожа на
сияющий карандаш. Пруток тугоплавкого
металла равной ей толщины она
перерубает, как хворостинку...
Возбудить плазму не так уж трудно,
проблемы начинаются, когда после
этого газ надо быстро охладить. Такая
нужда возникает почти во всех случаях:
равновесия реакций при понижении
температуры часто сдвигаются в
нежелательную сторону. Но одновременно падает
и скорость реакции, так что если
продукты превращения охладить очень
быстро («закалить»), то выгодное
состояние можно как бы заморозить.
Если инертный плазмообразующий
газ смешивать с реагентами (а они
могут быть не только газообразными, но
и жидкими и даже твердыми), то
причиной реакции станет лишь их нагрев.
Таким путем можно получить в
аргоновой плазме окись азота из воздуха,
29
озон — из кислорода; в водородной
плазме — ацетилен из метана.
Водород, впрочем, нельзя считать совсем уж
инертным теплоносителем, он участвует
в равновесии реакции.
Плазмообразующий газ может
вступать в реакции и с веществами, не
соприкасающимися с дугой. Таким путем
удается получить трихлорсилан из четы-
реххлористого кремния,
формальдегид — из метана, подвергнуть пиролизу
мелкораздробленный бурый уголь.
Нетрудно догадаться, что если порошок
металла ввести в кислородную плазму,
получится оксид, в азотную — нитрид; при
наличии в ней кремния или его
оксида осуществим синтез силицидов, при
контакте с углеводородами —
карбидов. Нет также препятствий для
синтеза нитридов фосфора, превращения
одних солей в другие, оксидов — в
карбиды, хлоридов — в оксиды или
нитриды...
В плазмохимический реактор можно
вводить очень многое, а извлекать из
него еще больше. Да притом не
только вещества, любопытные лишь для
узкого круга химиков. Плазменные
процессы уже давно стали основой
многотоннажных производств. К примеру,
продувая через дугу практически любые
углеводороды, получают ацетилен. Этим
способом (используя в качестве сырья
природный газ) в мире ежегодно
производят 200 тыс. т ацетилена.
Есть и еще более масштабная
проблема — с почтенной историей и даже
с устоявшимся собственным именем:
фиксация атмосферного азота.
Актуальность ее в детальных разъяснениях не
нуждается, ибо главный конечный
продукт этой самой фиксации — азотные
удобрения, интерес к которым в
принципе должен испытывать каждый, кто
хочет есть.
Подавляющее большинство
производимых ныне в мире миллионов тонн
нитратов делается обходным, в сущности
малорациональным путем. Азот
сначала восстанавливают до аммиака, потом
окисляют аммиак. Между тем при
достаточно высокой температуре оксиды
азота можно получать и напрямую —
«сжиганием воздуха». Для этого
достаточно 2000 С— температуры,
достижимой при горении природного газа. Уже
при таких «умеренных» условиях
начинает окисляться и азот. Продувая же
получаемую смесь продуктов реакции
через пористую стенку из
оксидно-магниевой керамики, можно резко их
охладить — и «заморозить» некоторую
концентрацию NO. Выход, однако, не
превысит 40 % равновесного: охлаждать
надо бы со скоростью миллионов, лучше
даже сотен миллионов градусов в
секунду, а быстрее нескольких десятков
тысяч не получается. Да и нагрев
маловат, а выше нельзя: пористая стенка
начнет спекаться.
Сам собой напрашивается вариант с
прямой продувкой воздуха через
электрическую дугу. Тут уж не проблема
повысить температуру на целую тысячу
градусов, а равновесную
концентрацию NO — на порядок. Так и делали
еще в начале нашего века, когда в
некоторых странах действовали заводы
«сжигания воздуха». Проблема
быстрого охлаждения тогда была еще острее,
чем теперь, да и расход электроэнергии
был настол ько вели к, что плазменный
метод вскоре утратил значение, его
вытеснил аммиачный.
Неторопливое совершенствование
дугового процесса продолжается по сей
день, теперь уже удается получать
смеси, содержащие 6 % NO против 2 % в
начале века; энергозатраты на тонну
продукта снизились с 70 до 20 мВт-ч. И все
же вряд ли можно рассчитывать на то,
что аммиачная технология будет скоро
вытеснена возрожденной дуговой. Для
этого мало преодолеть инерцию
инженерного мышления — существует ведь
инерция налаженного
крупномасштабного производства, в которое вложены
огромные средства.
Пробой, молния — явления
нестационарные, и технологические процессы не
могут базироватья на такой капризной
основе. Тем не менее плазмохимия не
обязана быть только равновесной —
как та, о которой рассказывалось до сих
пор. Неравновесная плазма, в которой
энергия носителей заряда в несколько
раз превышает собственную энергию
молекул, во многих случаях оказывается
куда более эффективной.
Если разложение углекислоты на СО
и кислород делается в условиях
равновесной плазмы, максимально
достижимый энергетический к. п. д. равен 15 %.
В неравновесных же условиях удается
достигнуть и 80 %. А эта реакция
представляет интерес для металлургии,
химической промышленности; вкупе же с
термокаталитической реакцией между
водой и СО (образуются водород и
углекислота ) — для водородной энергетики.
30
Неравновесная плазма позволяет
получать водород и прямым разложением
паров воды (достигнутый ныне к. п. д. —
40 %); «сжигать воздух» с к. п. д. 30 %
против 5 %, достигаемых в равновесных
условиях C5 % — теоретический
предел). Хорошо получаются в ней:
металлы из галогенидов, сера из
сероводорода (а заодно с ней водород!);
превосходно идет синтез гидразина,
формальдегида, метилового спирта,
гидридов, карбонилов... Удается также
получать полимерные пленки,
модифицировать поверхность полимеров. Закончить
этот обзор можно цитатой из книги
В. Д. Русанова и А. А. Фридмана
«Физика химически активной плазмы»,
выпущенной издательством «Наука».
«Техническая революция, имевшая
место в середине XX в., охватившая
электронику, энергетику,
вычислительную технику... почти не затронула
основные производства, обеспечивающие
цивилизацию металлом,
энергоносителями, различными химическими
полупродуктами. Технология, применяемая в
настоящее время в металлургии, химии,
в различных областях энергетики,
сформировалась на базе научных концепций
начала XX или даже конца XIX
столетия. Дальнейшее развитие
промышленной базы на этом пути, вероятно,
невозможно.
Естественным выходом из
сложившейся ситуации, очевидно, должен быть
переход на новые технологические
решения».
Какие именно решения — не из
круга ли тех, о которых здесь
рассказывалось?
Плазменные
смесители
Доктор технических наук
А. Л. МОССЭ
Эффективность процессов,
использующих так
называемую низкотемпературную
плазму («низко» — это
несколько тысяч градусов),
хорошо доказана и широко
известна. Однако
техническая реализация
достигнутого далеко не всегда
поспевает за результатами
лабораторных исследований.
Особенно это заметно, когда
дело доходит до
крупнотоннажных процессов, в
которых мощность реакторов
должна достигать мегаватт
или даже десятков мегаватт,
а производительность по
готовому продукту измеряется
тоннами в час.
Существующие ныне
плазмотроны разделяются на две
группы: электродуговые и
безэлектродные. К
последним относят
высокочастотные (ВЧ) и
сверхвысокочастотные (СВЧ)
генераторы плазмы, а также
устройства для получения
тлеющего разряда. Безэлектродные
плазмотроны пока не
обладают большой единичной
мощностью, поэтому,
несмотря на успешное их
применение в различных
малотоннажных производствах,
технологи уделяют
основное внимание наиболее
традиционным, электродуговым
плазмотронам.
Дополнительные преимущества
последних: простота электрической
схемы и удобство
регулирования параметров работы в
сочетании с достаточно
высоким к. п. д.
Дуговой генератор
плазмы, достигающий мощности
0,5 МВт и более, стал ныне
стандартным, довольно
компактным устройством. Такой
аппарат, подключенный к
камере смешения реактора,
подает в нее через сопло
плазмообразующий газ,
нагретый до высокой
температуры, достаточной для
самых разнообразных
технологических процессов.
Однако струя, истекающая из
сопла, весьма неоднородна:
в ней неизбежны резкие
перепады температуры и
скорости потока. Кроме
того, она «закручена» — таков
результат действия
устройств газодинамической^
или магнитной стабилизации
плазмы, необходимых для
устойчивого действия
плазмотронов. Чтобы
справиться с неоднородностью,
сделать режим работы камеры
более управляемым,
плазмотроны подключают к ней не
по одиночке, а, как правило,
по три на каждую
«горячую зону».
На такой основе можно
создать реактор,
представляющий собой, в сущности,
высокоэффективную печь, в
которой «плазменная
специфика» вынесена на
периферию. Требования,
предъявляемые к ней, те же, с
которыми технолог подходит
к любой печи: устойчивость
и равномерность (или,
наоборот, управляемая
неравномерность) нагрева,
минимум потерь тепла и как
можно меньшая металлоемкость.
Большинству из них
реакторы с плазменным
смесителем удовлетворяют
успешнее, чем печи обычных
конструкций.
Дополнительным
преимуществом новой технологии
нагрева оказывается
возможность наращивать
мощность аппарата, компонуя
многоступенчатые
(многомодульные) нагреватели с
шестью или даже девятью
плазмотронами, по три в
каждой ступени. При этом
вполне достижимо и
управление структурой
плазменного потока, поступающего
в смеситель,— с помощью
несложных конструктивных
ухищрений можно добиться
такого распределения
температуры, какое наиболее
31
Схемы камер смешения различной
геометрии: а, б, в — конические
с радиальным вводом
плазменных струй (углы ввода
р-^60, 45 и 30 соответственно);
г, д — цилиндрические
с радиальным и тангенциальным
вводом струй:
1 — плазмотрон,
2 — камера,
3 — патрубок ввода сырья,
4 — ось сопла плазмотрона,
5 — граница плазменной струи
благоприятно для того или
иного химического
(металлургического,
химико-металлургического) процесса.
Достигают этого, выбирая
оптимальную форму камеры и
способ ввода в нее газовой
струи. И то и другое,
разумеется, требует в
каждом конкретном случае
обстоятельной научной
разработки.
Камера может иметь фор-
Температурные профили,
характерные для камер
смешения с разной геометрией:
а, б — соответственно
цилиндрическая и коническая
с радиальным вводом струй;
в — цилиндрическая
с тангенциальным вводом струй
32
JtL
Схемы плазменных реакторов
на основе многоструйной камеры
смешения:
а — прямоточная,
б — противоточная,
в — прямоточная
двухступенчатая,
г — противоточная
двухступенчатая;
1 — плазмотроны, 2 — камеры
смешения, 3 — реактор,
4 — подача исходных реагентов
му цилиндра или конуса, а
струи можно вводить в нее
как перпендикулярно к оси,
так и под углом. Несколько
вариантов схемы смесителя
показаны на рис. 1. Каждый
из них имеет свои
преимущества и недостатки. В
цилиндрической камере с
радиальной подачей струй
температура плазменного
потока распределяется по
поперечному сечению наиболее
равномерно, в центральной
его части — ядре она
попросту постоянна
(центральная часть — около 80 %
площади сечения), однако
вблизи стенок газ
интенсивно остывает. Стенки,
естественно, охлаждают —
иначе бы никакой материал не
выдержал; охлаждение
делают либо водяное, либо, для
уменьшения потерь, двойное
(комбинированное) —
сначала воздушное, потом
водяное.
Если камера — конус,
температурный профиль
усложняется, на нем возникает
максимум, лежащий на оси
(когда сопла плазмотронов
«смотрят» прямо на нее).
Два максимума по бокам
появляются, когда
плазмотроны присоединены по
касательной к цилиндрической
камере. В последнем случае
на оси камеры образуется
«температурный провал»
(рис. 2).
Собственно реактор, в
который подаютс я исходи ые
соединения (в виде пыли,
капель или паров),
представляет собой
цилиндрический или профилированный
определенным образом
канал. Его присоединяют к
камере смешения соосно,
реализуя так называемую
прямоточную схему, при
которой плазменный поток и
подлежащее обработке
вещество подают в реактор
вместе через камеру.
Возможна, однако, и
противоточная схема со встречной
подачей плазменного потока
и вещества. При компоновке
реактора из нескольких
модулей получаются и более
усложненные,
комбинированные варианты (рис. 3).
Наиболее простые одно-
модульные реакторы с трех-
струйной камерой смешения
уже используются в химии,
металлургии и других
отраслях промышленности. Их
электрическая мощность
достигает 1—2 МВт. Такой
аппарат представляет собой
сооружение высотой
примерно в два человеческих
роста и диаметром менее
метра. Он во много раз
меньше традиционных печей
такой же мощности, на него
уходит гораздо меньше
металла.
В ближайшее время
предстоит довести до серийного
производства и широко
внедрить в народное хозяйство
реакторы до 10 МВт и более.
Решение этой задачи вполне
реально: уровень
отечественных разработок в области
плазменной техники
достаточно высок. Свидетельство
тому — патенты,
полученные советскими
исследователями и конструкторами
на оригинальные
плазменные смесители во Франции,
Великобритании, ФРГ, США,
Японии и Италии.
2 «Химия и жизнь» № 10
33
Необъятный ИОНХ
Сто тридцать шагов вдоль фасада...
Самое крупное здание напротив
Нескучного сада. Оно строго, просторно и емко:
смогло вместить большинство лабораторий
одного из первых академических институтов,
созданных при советской власти,— ордена
Ленина Института общей и неорганической
химии имени Н. С. Курнакова, короче —
ИОНХа.
Сегодняшний ИОНХ — это без малого
три десятка лабораторий, занимающихся
всеми важнейшими проблемами
неорганической и общей химии — фундаментальной и
прикладной, а также химической
технологии, трактуемой через «логос» — учение —
как наука о производстве.
А в общем, смысл и сущность ИОНХа
сводятся, наверное, к двум ключевым для
всей химии словам — анализ и синтез...
ПРЕДШЕСТВЕННИКИ
Официально отсчет истории ИОНХа ведется
с 11 мая 1918 г., в тот день состоялось
первое заседание Ученого совета только что
созданного Института физико-химического
анализа.
Тремя днями раньше впервые собрался
Ученый совет другого института —
предшественника ИОНХа. Этот институт, тоже
академический, был создан для изучения
исконно российского богатства — платины
и других благородных металлов. А самый
древний ИОНХов корень уходит в
XVIII век — к основанной еще
Ломоносовым первой в России научной химической
лаборатории, позже названной Лабораторией
общей химии Академии наук. Она
просуществовала почти двести лет, а год ее
основания — 1748-й.
В 1934 г. постановлением Советского
правительства Лаборатория общей химии,
Институт физико-химического анализа и
Институт по изучению платины были слиты
в единый Институт общей и неорганической
химии. В том же году вместе с Академией
ИОНХ перебрался в Москву. Первым его
директором стал академик Николай
Семенович Курнаков, чье имя носит институт.
Курнаков умер в 1941 г. Его преемником
стал академик Илья Ильич Черняев — химик
чугаевской школы, крупнейший специалист
по платиновым металлам и химии
координационных соединений. С 1962 г., уже
четверть века, ИОНХ возглавляет академик
Николай Михайлович Жаворонков. Ему и
слово.
Жаворонков: Сегодняшний ИОНХ
продолжает традиции его основоположников,
развивая и общую химию, и
физико-химический анализ, и химию координационных
соединений. Неорганический синтез и
теоретические основы новой химической
технологии — тоже стратегические для нас
направления.
Многие наши лаборатории и группы
предназначены, говоря словами Ломоносова,
«прежде всего для открытия физических
истин при посредстве химии». И точно так
же физические методы исследования во
всех подразделениях института широко
применяются для открытия истин
химических.
Химию комплексных (координационных)
соединений, идущую в нашей стране от
классических работ Чугаева и Черняева, тоже
продолжаем развивать. В наши дни
наметилось ответвление от координационной
химии к биокоординационной, и в ИОНХе
ведутся исследования по этому
перспективному направлению. У нас же — не только
неорганическая химия, а и общая...
Тему непрерывающейся связи настоящего
с прошлым продолжает другой ветеран
ИОНХа — первый лауреат премии имени
Н. С. Курнакова, крупнейший специалист
по химии фтора и редких элементов, один
из основоположников учения о
неорганических полимерах академик Иван
Владимирович Тананаев.
Тананаев: Я считал своей миссией и
обязанностью сохранять и развивать учение
Курнакова. В свое время на основе курнаков-
ских диаграмм состояния «состав —
свойства» создано много полезных материалов —
сплавов, в первую очередь.
Сейчас диаграммы усложнились: состав —
свойство — дисперсность — структура. Все
связано с ними — синтез любого нового
соединения или класса соединений, или
материалов, нужных современной технике.
Надо сейчас сосредоточить внимание на
ультрадисперсных материалах: и структура
у них иная, чем у более крупных
конгломерации, и свойства. Температура плавления
константой считается, -а у многих
материалов, если их очень сильно измельчить, она
на сотни градусов ниже оказывается...
Физико-химический анализ на новой
ступени знания — это, без преувеличений,
учение всеобъемлющее, и еще многим
поколениям химиков предстоит им заниматься
всерьез.
34
В ЧЕМ СОЛЬ
Если с академиками Жаворонковым и Та-
нанаевым жизнь и прежде не раз сводила,
то Заслуженного деятеля науки и техники
РСФСР И. Н. Лепешкова до этого года я
знал лишь по научным публикациям да по
редакторской работе над статьей «Залив
страстей», опубликованной в «Химии и
жизни» в июне. Это он был тем единственным
экспертом-химиком, который
последовательно выступал против перекрытия
пролива, всеми силами стремился спасти Кара-
богаз.
С проблем Карабогаза и началась наша
беседа, и я с искренним удовольствием
сообщаю читателям, что профессор Лепеш-
ков не считает дело безнадежным, что в
сотрудничестве с природой — сотрудничестве,
а не противодействии — человек еще может
сохранить этот уникальный залив. Может и
должен.
Сегодня Иван Никонович вместе с
учениками и сотрудниками занят, в частности,
исследованиями минеральных богатств
Прикаспийского региона в связи с начавшимся
его комплексным освоением. Карабогаз —
часть этого региона, а север Астраханской
области, равно как и некоторые солевые
озера Западного Казахстана, это бывшее дно
древнего Пермского моря.
Пермское море породило и знаменитые
калийные месторождения Соликамска, и по-
лигалитовые залежи южного Приуралья, и
многочисленные соленые озера этого края.
За долгую жизнь Иван Никонович исходил-
изъездил берега и дно этого моря вдоль и
поперек. Редкую коллекцию природных солей
собрал вместе с коллегами и учениками,
проследил историю этих солей во времени и
пространстве, причем как химик, а не как
геолог. Но на геологической карте страны
есть месторождения полезных ископаемых,
открытые при непосредственном участии
химика И. Н. Лепешкова.
Только один пример.
О целебных свойствах бишофита сейчас
легенды ходят. Бишофит — магниевый
минерал MgCl2-6H20. Его природные растворы
добывают в Волгоградской области. Это
месторождение — как одно из конечных
отложений Пермского моря открыто двумя
геологами-нефтяниками вместе с химиком Ле-
пешковым.
Сейчас большую часть добываемых
растворов бишофита используют для борьбы с
гололедом и в качестве добавки к буровой
жидкости. Заинтересовались бишофитом и
медики — как средством от радикулита и других
заболеваний суставов. Все идет, вроде бы,
нормально: месторождение освоено, добыча
растет, но неспокоен Лепешков.
Волгоградское бишофитовое месторождение
осваивается очень медленно и — недостаточно
комплексно: ведомства выбирают элементы по
принадлежности — есть «свои», а есть и
«чужие»... Берут один-два, максимум, три
элемента. А в отложениях Пермского моря
их насчитали, как минимум, 64... То же и с
Индерским озером, где соляные пласты
достигают 10—15 м. Поваренная соль здесь
очень высокого качества. Но эта соль
содержит еще калий, бром, бор, а их до сих пор
не используют, берут лишь чистый галит.
Лучшие умы ИОНХа издавна стремились
к комплексному использованию
минеральных ресурсов. Лепешков в особенности. Вот
почему на 80-м году жизни он охотно
откликнулся на предложение академика
А. Г. Аганбегяна принять участие в работе
экспедиционной бригады КЕПС* по
комплексному исследованию Прикаспийского
экономического региона. Сейчас ИОНХовцы
исследуют привезенные оттуда калийно-маг-
ниево-борные соли. Важно, что среди этих
солей — не только хлориды, а и сульфаты.
На их основе возможно производство
бесхлорных многокомпонентных удобрений,
необходимых хлопковым полям Средней Азии.
Время комплексного освоения солевых
залежей Прикаспия уже пришло, —
убеждает Лепешков, — тем более, что и
энергетическое сырье здесь есть (см. «Астраханский
клад» в «Химии и жизни», 1986, № 7), и
водные ресурсы, пусть ограниченные.
В этом соль и смысл дальнейших действий.
ПЛАТИНОВЫЙ КОРЕНЬ
И ЗОЛОТОЕ ДНО
В этих заметках мне казалось
целесообразным проследить развитие всех трех главных
направлений, трех начал ИОНХа —
ломоносовского, курнаковского, чугаевского.
В ИОНХе и сегодня есть Лаборатория
комплексных соединений платиновых металлов
и Лаборатория аналитической химии и
аффинажа благородных металлов. Но так уж
случилось, что одну из наиболее интересных
работ, связанных с благородным золотом,
сделали не в них, а в Лаборатории строения
неорганических веществ. Наш журнал
несколько лет назад (в № 10 за 1984 г.)
довольно подробно рассказывал об этой
работе. Поэтому напомню кратко лишь, главное.
Не столько поисковикам, сколько тем, кто
занят добычей «царя металлов», важно знать,
с проявлением какого золота —
самородного или рудного — они имеют дело. Как
справедливо писал в той, уже давней статье
«Неизмеримо тонкий слой» доктор
химических наук В. И. Нефедов, для подбора
флотационных реагентов крайне важно знать
состав поверхности золотин.
Его лаборатория занималась (и
продолжает заниматься) развитием метода
электронной спектроскопии. Это, кстати, первая
в ИОНХе лаборатория, где не встретишь
привычных вытяжных шкафов, склянок с
реактивами и другой традиционной
химической атрибутики. Чисто инструментальная
* КЕПС — Комиссия по изучению естественных
производительных сил России, основанная еще в
1915 г. по инициативе В. И. Вернадского.
2*
35
лаборатория с самыми современными
приборами, высокой степенью автоматизации и
компьютеризации исследований.
Можно сказать, что распознание золота
оказалось одним из неожиданных
практических приложений сугубо фундаментального
исследования, целью которого было
совершенствование метода. В результате
появилась возможность увидеть происходящее в
наитончайшем поверхностном слое — до
20 ангстрем. Именно здесь, в природном
золоте, происходят невидимые превращения и
взаимодействия.
Рентгеноэлектронные исследования
показали, что в наружном слое рудного золота
окисляется главным образом примесь
серебра, что приводит к его фиксации и
накоплению на поверхности. Толщина такого
окисленного слоя — сотые доли микрона. В
частицах же россыпного золота серебро с
поверхности постепенно вымывается. Поэтому
у таких частиц наружный слой обеднен
серебром по сравнению со всей массой.
Не будем пересказывать физическую суть
метода — каким образом выбиваются
электроны из сверхтонкого поверхностного слоя
и как расшифровывается принесенная ими
химическая информация. Важно, что в
развитии и понимании этого важного
инструментального метода ИОНХ сегодня находится
на лидирующих во всем мире позициях.
Потому советские, а не американские химики
первыми наблюдали в лунном реголите
крупицы неокисленного железа. Сообщения об
этом открытии в свое время обошли всю
мировую печать. В одной из швейцарских газет
заметка на эту тему была названа весьма
лихо: «Луна не ржавеет»!
Причины необычной химической
стойкости лунного железа химики ИОНХа
объяснили. Одна из них связана с действием
солнечного ветра. Это доказано на опыте:
стальные диски обрабатывали ионными пучками,
причем доступной для ионов была лишь
половина каждого диска. Затем эти образцы
помещали в среду с повышенной
коррозионной активностью, например, в кислоту.
Половина диска, не обстрелянная ионами,
покрывалась рыжим налетом ржавчины за
считанные минуты, другая же оставалась
блестящей и чистой.
Жаль, что пока ионная антикоррозионная
обработка металла обходится слишком
дорого. А в принципе это очень любопытный
и, возможно, перспективный метод
повышения коррозионной устойчивости материалов,
причем метод, заимствованный, как это часто
бывает, у природы, правда, на этот раз —
неземной.
Впрочем, вернемся к золоту. Оно
заслуживает внимания хотя бы как очень дорогой,
но иногда технически необходимый
материал. Благодаря высшей химической
стойкости оно незаменимо для контактов в разного
рода деликатных технических устройствах,
в том числе и таких распространенных, как
резонаторы и генераторы частот. Миллионы
этих вибрирующих с неизменной частотой
кварцевых пластинок понадобятся, как
утверждают, для цветных телевизоров
следующего поколения. А в компьютерной
технике и в электронных часах они и сейчас
работают.
Электроды в кварцевых резонаторах —
серебряные, позолоченные сверху — ради
идеальной электропроводности и высшей
химической стойкости, которая гарантирует
долговечность. Много золота идет и на
защиту меди в микроплатах электроники.
Исследования «неизмеримо тонкого слоя»,
проведенные в ИОНХе методом электронной
спектроскопии, позволяют надеяться на
отказ (в перспективе) от золота как
защитного материала этих устройств. Заменит его
особое полимерное покрытие и,
по-видимому, скоро.
А теперь — о чугаевском корне.
РЕКОРДНЫЙ
РОЙ
В последние два-три десятилетия в химии
координационных соединений выделилось
особое — кластерное направление.
Дословно английское слово кластер переводится как
рой. Рой соединенных химической связью
атомов переходных металлов образует
костяк кластера, который окружен теми или
иными лигандами, обычно — органической
природы.
Уже получены кластеры подавляющего
большинства химических элементов.
Прикладное значение их пока невелико, но велико
познавательное, да и синтетические
возможности неорганической химии они явно
расширили.
С некоторой натяжкой кластеры можно
рассматривать как своеобразные
неорганические полимеры, но «степень
полимеризации» в них невелика. Выпущенный в 1985 г.
Национальной Академией наук США
«Анализ возможностей химической науки» (обзор
объемом за тысячу страниц) констатировал:
«Мировой рекорд сейчас — платиновое
соединение с Х=38, это кластер состава
Pd38 (СО) ^4»...
Уже тогда, в 1985 г., это утверждение
было неверным. Упомянутый рекорд (если в
науке вообще корректно говорить о
рекордах) был незадолго до этого многократно
перекрыт в ИОНХе. Осенью 1984 г. в
редакцию «Докладов Академии наук СССР»
(т. 284, № 3, с. 896) пришла статья
докторов химических наук И. М. Моисеева и
М. Н. Варгафтика с соавторами о строении
нового палладиевого кластера —
катализатора реакции окислительного ацетоксилиро-
вания олефинов. Металлический остов, «рой»,
в нем оказался рекордно большим:
связанные между собой атомы металла
располагались вокруг центрального атома в форме
пятислойного икосаэдра, и всего их в этом
рое было 561... *
Исследовали рекордный кластер различ-
36
ными методами сотрудники трех
крупнейших академических институтов — ИОНХа,
Института элементоорганических
соединений имени А. Н. Несмеянова и Института
катализа Сибирского отделения. Но
синтезирован «суперкластер» был именно в
ИОНХе.
КУДА ПРИВОДИТ СИНТЕЗ
Как ни велики синтетические возможности
химии координационных соединений, пути
современного неорганического синтеза ими
не исчерпываются. В ИОНХе занимаются
практически всеми химическими
элементами, семь лабораторий — редкими. Тысячи
соединений этих элементов впервые
получены здесь. Синтезируются новые
соединения и в наши дни. Разумеется, далеко не
каждой новинке суждена практическая
значимость, но случается и такое...
В начале нынешнего года научный мир
облетело сообщение об открытии
высокотемпературной сверхпроводимости и о
керамических материалах — носителях этого
уникального свойства. Отдала им должное и «Химия
и жизнь» (см. публикации в № 5, 6 и 9 за
этот год). Но вот что существенно: лантан-
стронциевую и лантан-бариевую керамику
впервые получили еще в 1979 г. трое
сотрудников ИОНХа из лаборатории доктора
химических наук В. Б. Лазарева. Более того,
металлическая проводимость оксидных
материалов открыта тоже в ИОНХе (Н. М.
Жаворонков и В. Б. Лазарев, 1978 г.).
Когда сотрудники Лазарева впервые
получили эти керамические материалы на
основе редкоземельных и щелочноземельных
элементов, они исследовали зависимость их
электрического сопротивления от
температуры. В области низких ограничились
температурой жидкого азота. А как оказалось
десять лет. спустя, сверхпроводимость эти
материалы приобретают лишь при 40 К. Как
справедливо заметил заведующий
Лабораторией сверхпроводимости ФИАНа А. И. Го-
ловашкин: «Охлади они тогда свои образцы
еще на 40 градусов, и эффект мог быть
открыт десять лет назад! Можно сказать, они
держали жар-птицу за хвост, но...»
Впрочем, так уже было не раз: впервые
получали и исследовали вещество в ИОНХе,
а на столбовую дорогу техники его выводили
люди из других институтов — когда наших,
когда зарубежных.
У меня сложилось впечатление, что число
сугубо синтетических работ в ИОНХе в
последнее время уменьшается. Причина,
полагаю, не в исчерпании возможностей
синтетической неорганики, а в возросшей
инструментальной оснащенности академической
науки. И отчасти — в прагматизме. Изучая
вещества с помощью новейших методов и
приборов, проще столкнуться с новым,
нежели на пути классического синтеза. Пусть
с частностями, но новыми частностями.
Синтез, как правило, более трудоемок.
Сидим в Лаборатории химии редких
элементов. Заместитель заведующего
лабораторией — доктор химических наук Б. Ф. Джу-
ринский рассказывает о редкоземельных
люминофорах — некоторые из них
получены впервые в ИОНХе. А я машинально верчу
в руках явно не металлический слиток
золотистого цвета, лежавший на столе. Он
расслаивается как кусок хорошей природной
слюды. Что это? — спрашиваю. Оказывается,
плюмбит неодима, побочный продукт одного
из синтезов. Редкоземельная слюда — вещь
в равной степени необычная и пока —
совсем непрактичная...
Сейчас группа Джуринского занята
смешанными солями редкоземельных элементов,
причем нетрадиционными — со смешанными
анионами. Чаще как поступают? К одному
аниону присоединяют несколько разных
катионов. Но этот путь почти исчерпан. Здесь
наоборот: катионы одинаковы, анионы
разные. В те дни шел синтез очередных борато-
фосфатов и германато-фосфатов редких
земель. О них писать еще рано, а вот
полученный в ИОНХе несколько лет назад борато-
вольфрамат лантана, активированный
европием, оказался перспективным материалом
для люминофоров. В этой же лаборатории
интересные антифрикционные свойства
обнаружены у тиофосфата кальция...
Вообще фосфатами лаборатория
занимается много лет.
Некоторые фосфаты — это уже не
новость — обладают более чем
удовлетворительными вяжущими свойствами. Потому
фосфатные связующие сегодня занимают
достаточно заметное место в строительстве
и в тематике многих отраслевых
институтов, среди которых следует, наверное,
выделить ЦНИИ строительных конструкций
имени В. А. Кучеренко.
Но вот что интересно и неожиданно: по
фосфатам, в прямой связи с
исследованиями И. В. Тананаева и его учеников,
несколько лет назад была защищена диссертация
на соискание ученой степени кандидата
искусствоведения. Созданы новые краски и
новая техника живописи, благодаря которым
слова Михаила Булгакова: «Рукописи не
горят», — теперь в самом прямом смысле
распространимы и на произведения
изобразительного искусства.
Чтобы познакомиться с этими необычными
красками и тем, что ими написано, пришлось
из ИОНХа поехать на другой конец Москвы,
в Новогиреево, где на девятом этаже одного
из жилых домов расположена мастерская
художника О. Б. Павлова, кандидата
искусствоведения, автора негорючих
фосфатных красок.
Окончание на с. 82
37
Термодинамика \J
и пища
Принято считать» что при
длительном хранении пищевых
продуктов необходимо
поддерживать достаточно низкую
температуру (минус 18—24 X) с
минимальными колебаниями в ту
или иную сторону, что
исключает рекристаллизацию льда, в
который при охлаждении
превращается содержащаяся в
продуктах вода. Подробно об этом
рассказывалось в статье «Мороз
в середине лета» («Химия и
жизнь», 1986, № 7).
Однако рекомендовать для
всех продуктов одну и ту же
температуру хранения нельзя.
Ведь каждый продукт и даже
разные партии одного и того же
продукта — это
самостоятельная термодинамическая
система, для которой в области
отрицательных температур
можно выделить три зоны:
термодинамической устойчивости;
начала таяния кристаллов льда;
интенсивного таяния льда.
Выбранная без учета свойств
системы температура хранения
может оказаться как раз на
границе между двумя зонами, и
тогда, практичес ки независимо
от точности поддержания
температуры, кристаллы льда в
продукте будут периодически то
замерзать, то оттаивать, что
неизбежно скажется на качестве
продукта.
Поэтому, если речь идет о
долговременном хранении,
необходимо выбирать и поддерживать
температуру, заведомо более
низкую, чем температура
начального таяния кристаллов
льда (Тнткл). Для разных
продуктов верхняя зона Тнткл
неодинакова; определяют ее
экспериментально. Для редиса,
например, она составляет
—25,5 'С, для капусты —30 С,
для картофеля осеннего
—34 С, для моркови —30 С.
Вывод о сохранении
продуктами практичес ки всех ис ход-
ных свойств при температуре
их термодинамической
устойчивости подтвердила дегустация
продуктов, заложенных в 1900 г.
на многолетнее хранение первой
русской полярной экспедицией
под руководством Э. В. Толле.
Большинство продуктов
хранить более года нет
необходимости, поэтому температуру их
хранения можно выбирать в
соответствии с общепринятыми
рекомендациями, но так, чтобы
не попасть на границу
термодинамических зон.
Ю. А. КАГАНЕР,
старший научный сотрудник
ВНИКТИхолодпром
Карьер-мешалка
Не так давно в состав кирпича
стали вводить золу ТЭЦ.
Новшество оказалось удачным:
кирпич стал более пористым,
легким, уменьшилось количество
трещин. Однако ничто не дается
даром. Основу будущего
кирпича, сырую массу с добавкой
золы, необходимо более
тщательно перемешивать, чем
обычную, иначе возрастает брак.
Кроме того, с появлением на
кирпичных заводах золы
ухудшились условия труда — воздух
стал более пыльным. Что же
делать, -менять оборудование?
Слишком дорого. Проще
скорректировать технологию.
Именно так и поступили на
Котельническом кирпичном
заводе. Золу стали ссыпать в
карьер, в котором добывали глину.
Тонкий слой золы грузят вместе
с глиной в самосвалы и везут
к глинохранилищу, откуда смесь
подают в цех. Проходя вместе
с глиной все перевалочные
пункты, зола равномерно
перемешивается с ней.
ЗОНА
ТЕРМИЧЕСКОЙ
УСТОЙЧИВОСТИ
о к
|ЗОНА |ЗОНА
|начального)интенсивного
|таяния (таяния
| кристаллов | кристаллов
[льда | льда
—-—^
к
(криоскопии ескап
температура)
Так карьер принял на себя
функцию мешалки. И пыли
не стало.
«Промышленность
строительных материалов»,
1987, № 3, с. 21, 22
Магнитное
упрочнение
Создано электромагнитное
устройство, позволяющее
существенно улучшать механические
характеристики деталей из
ферромагнитных материалов,
например значительно увеличить
износостойкость и
соответственно срок службы резцов для
металлообработки.
При импульсном воздействии
магнитного поля внутренние
слои ферромагнитного
материала намагничиваются чуть
позже наружних. Возникающие
микродеформации вызывают
изменения в кристаллической
структуре металла,
способствующие уменьшению
внутренних напряжений от
механической и термической обработки,
а также снимают напряжения
в нанесенных покрытиях.
Деталь помещают в полость
электромагнита, по катушке
которого протекает переменный
ток, характеристики которого
можно в широких пределах
регулировать, подбирая
оптимальный режим обработки.
Нужный эффект достигается
примерно за минуту. Затем
изделие можно размагнитить или
оставить намагниченным — в
зависимости от условий
эксплуатации.
«Design News»,
1987, т. 43, № 6, с. 94
Звуковой
индикатор
вязкости
Сотрудники одной из
американских фирм изобрели
оригинальный способ измерения вязкости
жидкостей. На поверхность пье-
зоэлемента наносят капельку
жидкости, вязкость которой
необходимо измерить, а к его
электродам подводят
переменное напряжение звуковой
частоты. Уменьшение громкости
звука, издаваемого пьезоэлементом,
пропорционально корню
квадратному из величины вязкости
жидкости.
В простейшем варианте
сравнивать вязкости жидкостей
можно даже на слух.
«The Financial Times»,
1987, № 30205, с. 9
38
Гранулированный
асфальт
Чтобы приготовить
асфальтобетонную смесь, связующее —
битум — сначала плавят, а
затем, постоянно подогревая,
перекачивают к мешалке, вводят
необходимые добавки и
наполнитель, перемешивают, везут
к месту укладки. При этом на
поддержание нужной
температуры смеси в течение всего
технологического цикла требуется
в несколько раз больше
энергии, чем на расплавление
битума.
Экономичнее было бы
использовать передвижную мешалку и
смешивать битум с
наполнителем непосредственно перед
укладкой на дорогу. Одна
проблема — глыбу битума быстро
не расплавишь.
Выход оказался простым:
гранулировать битум, подавать его
к мешалке с помощью
обычного транспортера и в
последний момент смешивать с
нагретым наполнителем, за счет
тепла которого гранулы плавятся.
Чтобы частички битума не
слипались, их покрывают слоем
кристаллической серы —
обязательной добавки к
высококачественным асфальтобетонным
смесям.
«Гражданское
строительство»,
1987, № 10. с. 24
Пластмассовые
гвозди
Как и следовало ожидать, эти
гвозди — их выпускает
японская фирма «Котоко» — не
намагничиваются и не ржавеют.
Гвозди из пластмассы хорошо
входят не только в дерево
мягких хвойных пород, но и в
дубовые доски. А вот вытащить
забитый пластмассовый гвоздь
сложнее, чем такой же по
размеру железный — для эгого
потребуется в 4—6 раз большее
усилие.
Пластмассовые гвозди не
портят деревообрабатывающего
инструмента,, поскольку отлично
распиливаются вместе с
досками, в которые забиты.
Любопытно и то, что их шляпки
трудно заметить на готовом
изделии: гвозди из пластика
легко окрашиваются в любой
цвет.
Может быть, и наша
промышленность в скором времени
выпустит такие гвозди?
«Popular Science», 1987,
т. 230, № 4, с- 06
Вот уж,
действительно,
воздушный
велосипед
Уже летали педальные
самолеты, приводимые в движение
исключительно мускулистыми
ногами пилотов. И вот
сконструирован педальный вертолет.
На нем будет установлена деся-
тискоростная велосипедная
передача и четырехлопастный
несущий винт из углепластика
и стекловолокна, диаметром
8,5 м и весом около 10 кг.
Чтобы поднять'машину в воздух,
пилот-велосипедист должен
будет приложить усилие около
90 кг и раскрутить лопасти
до 25—35 оборотов в минуту.
И гогда легкий B0,4 кг)
велосипед, надеются
конструкторы, полетит...
«Design News», т. 43.
1987, № 7, с. 40
Три недели ,
без консервантов
Чтобы сохранить зелень и овощи
свежими, лучше всего
герметически упаковать их, но не в
традиционный полиэтиленовый
пакет, а в металлизированную
полиэфирную пленку, и
выдерживать при 2—4 'С. Дегустация
нежных листьев салата,
проведенная на 21-й день после того,
как их упаковали, доказала
эффективность такого хранения:
отличить трехнедельный салат
от свежего экспертам не
удалось.
В чем научная подоплека
метода? Металлизация полимер-
ний пленки полностью
исключает попадание внутрь упаковки I
кислорода и водяных паров
из окружающего воздуха, а
кроме того, задерживает
ультрафиолет, но пропускает
микроволны, с помощью которых
стерилизуют упакованные овощи.
Отсутствие света и газообмена
с окружающей средой
исключает фотосинтез; клетки
растений постепенно поглощают весь
содержащийся внутри упаковки
кислород, выделяют взамен
углекислоту и как бы засыпают...
«Science et Vie»,
1987, № 4, с. 119
О чем можно
прочитать
в журналах
Об огнезащитных покрытиях из
полимерсиликатов («Цемент»,
1987, № 5, с. 16, 17).
Об изучении нефтевытеснения
с помощью меченной тритием
нефти («Нефтяное хозяйство»,
1987, № 6, с. 27—31).
О дорожных покрытиях из
доменных шлаков
(«Автомобильные дороги», 1987, № 5,
с. 16, 17).
О пластмассах для
автомобильных деталей («Автомобильная
промышленность», 1987, № 5,
с. 31).
О заменителях растительных
масел в составе олиф («Масло-
жировая промышленность»,
1987, № 5, с. 21, 22).
О развитии пищевой
биотехнологии в США и Японии
(«Ферментная и спиртовая
промышленность», 1987, № 3, с. 43—46).
О разных способах нагрева
пищевых продуктов («Пищевая
технология», 1987, № 3, с. 72—76).
О возможных экологических
последствиях строительства
канала Волга — Чаграй («Рыбное
хозяйство», 1987, № 5, с. 19—
21).
Об охране окружающей среды
в крахмало-паточном
производстве («Сахарная
промышленность», 1987, № 5, с. 46—49).
О гигиенической оценке влияния
моющих средств на иммунную
систему организма («Гигиена
и санитария», 1987, № 5,
с. 37—40).
О рекомендуемых к
применению в 1986—1990 гг. ре1уля-
торах роста овощных культур
(«Картофель и овощи», 1987;
№ 2, с. 44—48).
О совершенствовании обувных
клеев («Кожевенно-обувная
промышленность», 1987, Ny 5,
с. 40—43).
О сгущенном молоке с
цикорием («Молочная
промышленность», 1987, № 5, с. 35—37).
Об интересных публикациях
различных научных,
технических и научно-популярных
изданий, на которые ссылается в
своей новой, начатой в 1987 г.
рубрике «Что можно
прочитать...» журнал «Водоснабжение
и санитарная техника».
О кулинарных изделиях из
печеных овощей и фруктов
(«Пищевая и перерабатывающая
промышленность», 1987, № 5, с. 27.
28).
39
I Ресурсы
Тепло и холод из Черного моря
Тепло и холод — понятия-антагонисты; дильник, и тепловой насос принципиаль-
лед и пламень — несколько затертый но устроены одинаково — это машины,
поэтический образ несовместимого, которые поступают с тепловой энер-
Между тем с физической точки зрения гией подобно тому, как водяной насос
природа тепла и холода одна и та же. поступает с водой: качает снизу вверх.
И потому неудивительно, что и холо- Разница лишь во внешних условиях:
40
^ Схема теплонасосной станции пансионата
«Дружба». В установке три основных контура.
I — контур морской воды; тепло Qo в испарителе I
передается теплоносителю — фреону.
II — фреоновый контур; тепло морской воды Qu
вместе с энергией, выработанной в компрессоре 2,
передается в конденсаторе 3 пресной воде;
фреон сжижается и через дроссельный вентиль 4
возвращается в испаритель. III — контур
горячей пресной воды; из резервуара S водяной
насос б подает воду на отопление, в кухню,
душевые и бассейн с подогреваемой морской
водой 7. IV — дополнительный контур
плавательного бассейна; поступающая сюда вода
подогревается в теплообменниках 8 и 9,
уходящая отдает свое тепло в теплообменнике 8
и через резервуар 10 возвращается в контур I.
Окружающей средой для теплового насоса служит
море, замкнутым объемом — системы
теплоснабжения пансионата. Все температуры
на схеме — зимние
холодильник берет тепло из
замкнутого пространства (из своей камеры)
и выбрасывает в окружающую среду
(дома — это кухня). Камера, понятно,
во много раз меньше кухни, так что
при работе холодильника заметно лишь
понижение температуры в малом объеме,
а подогревом кухни можно пренебречь.
Тепловой насос, напротив, забирает
тепло из окружающей среды и направляет
его в замкнутый объем, нагревая его.
А охлаждение внешней среды
пренебрежимо мало.
Идея такой схемы принадлежит
французскому физику Сади Карно, и
изложена она в его труде «Размышления
о движущей силе огня и о машинах,
способных развивать эту силу»,
увидевшем свет в 1824 г.
Казалось бы, старинная физическая
идея может открыть новую эпоху в
прямом преобразовании энергии
окружающей среды — атмосферы, рек, морей —
в тепло, обогревающее наши жилища.
Однако человечество упорно продолжало
греться первобытным огнем, сжигая
ископаемое топливо. Лишь незадолго до
второй половины нашего столетия, когда .
возникла угроза истощения природных
ресурсов и появилась реальная опасность
загрязнения планеты, начались поиски
альтернативных источников энергии,
энергетики вплотную занялись
реализацией идеи Карно.
Первая крупная установка с
тепловым насосом для отопления и
кондиционирования была построена в Цюрихе
в 1939 г. Она черпала энергию из реки.
Затем подобные установки стали
появляться в южных районах США. В годы
второй мировой войны тепловые насосы
начали работать во многих европейских,
особенно скандинавских, странах, где
велико число гидроэлектростанций.
Дело в том, что на ГЭС около 2 %
всей вырабатываемой энергии падает на
тепловые потери в генераторах. Речная
вода поступает в охлаждающие секции
гидрогенераторов и, проходя через них,
даже зимой нагревается до 15—20 °С.
Такую воду можно использовать в
тепловом насосе, где она будет играть роль
среды с низким тепловым потенциалом.
По этому принципу у нас в 1956 г.
была построена опытная установка для
отопления дома вблизи Волгоградской
ГЭС. Система оказалась экономически
более выгодной, чем отопление от
центральной котельной.
В 1958 г. в Институте
теплоэнергетики АН Грузинской ССР построен и
испытан тепловой насос с солнечными
нагревателями. В ясные дни нагретая
солнцем вода служила источником тепла
низкого потенциала. В зависимости от
интенсивности солнечного света (от
пасмурной до ясной погоды) этот тепловой
насос выдавал в 3—6 раз больше
энергии, чем затрачивал на работу по
перекачке тепла.
Тепловые насосы могут с успехом
применяться и в промышленном
производстве, где есть неиспользуемые вторичные
энергоресурсы: при технологической
тепловой обработке пищевых продуктов,
сушке зерна, сушке и завяливании чая
и т. п. То есть там, где есть
отработанный теплый воздух или вода,
которые можно вновь использовать уже как
источник тепла низкого потенциала для
теплового насоса. В Калининградском
техническом институте рыбной
промышленности и хозяйства создана и
испытана экспериментальная теплонасосная
установка для вяления рыбы, в которой
полностью регенерируется тепло
воздуха, выходящего из сушильной камеры.
Сравнительный анализ работы такой
установки и стандартной установки,
эксплуатируемой на Балтийском
рыбоконсервном комбинате, показал, что
экономический эффект от внедрения
теплового насоса (благодаря снижению
расхода энергии более чем в два раза)
составляет 100 руб. на тонну готовой
продукции.
В январе прошлого года в нашей
стране начала работать первая
промышленная теплонасосная станция (ТНС)
теплоснабжения. Она разработана отделом
тепловых насосов Всесоюзного
научно-исследовательского и проектно-кон-
структорского института по
промышленной энергетике и рациональному
использованию в промышленности топлива,
41
электрической и тепловой энергии и
вторичных энергетических ресурсов
(ВНИПИЭНЕРГОПРОМ) и институтом
Союзкурортпроект. Круглый год тепло-
насосная станция дает тепло
расположенному на Южном берегу Крыма
международному пансионату «Дружба», где
обычно отдыхают четыреста человек.
В испарителе идеальной тепловой
машины, работающей по обратному циклу
Карно, происходит изотермическое
кипение хладоагента за счет теплоты
охлаждаемой среды. Затем испарившийся
хладоагент отсасывается компрессором,
адиабатически сжимается и нагретый за
счет сжатия (став носителем тепла)
подается в конденсатор. Там это
вещество изотермически конденсируется и
отдает теплоту конденсации
охлаждающей жидкости или воздуху.
Полученный жидкий хладоагент вновь
возвращается в испаритель через
расширительный цилиндр — детандер, где давление
и температура адиабатически
понижаются до исходных значений.
В реальной тепловой машине (в
тепловом насосе или холодильнике), в
отличие от идеальной, при сжатии в
компрессоре происходит перегрев паров, а
вместо детандера используется
регулирующий дроссельный вентиль. Поэтому
на практике процесс сжатия не
изотермический, а процесс расширения
хладоагента не адиабатический, но изоэнталь-
пийный.
Необратимость процесса сжатия
хладоагента и потерь из-за конечной
разности температур при отводе теплоты
перегрева, при отводе теплоты
конденсации и еще ряд более мелких, но
неизбежных потерь приводит к тому, что
для тепловых насосов малой мощности
с производительностью до нескольких
сот килокалорий в час степень
приближения их работы к теоретическому
пределу составляет 30—40 %, в то время
как для крупных машин с
производительностью несколько мегакалорий в
час она достигает 60—70 %.
Источником энергии ТНС пансионата
«Дружба» служит тепло морской воды.
В Черном море даже зимой ее
температура не ниже 8 °С (То). В сеть
теплоснабжения пансионата воду вводят при
температуре 65 °С (Т). Такой
температурный режим наиболее выгоден.
Основные контуры установки
принципиально не отличаются от обычных
систем холодильной машины, поэтому
черноморская ТНС целиком собрана из
узлов и агрегатов стандартного
холодильного оборудования. Впрочем, в
дальнейшем при строительстве новых теплона-
сосных станций потребуются, наверное,
специальные компрессоры, потому что
обычные работают здесь с большой
перегрузкой.
Теплонасосная станция пансионата
«Дружба» дает не только тепло. В
жаркие летние месяцы она несет в дома
прохладу.
Теплый наружный воздух проходит
в кондиционере через теплообменник,
охлаждаемый холодной водой, обычно
водопроводной. В Крыму же, летом
особенно, питьевую воду приходится
экономить. В кондиционерах пансионата
«Дружба» эта техническая проблема
решена просто и экономично: здесь
использована замкнутая система
циркуляции. Взяв тепло из атмосферного
воздуха, вода поступает в испаритель,
охлаждается и вновь возвращается в
кондиционер. Следовательно, летом
источником энергии для теплового насоса
станции служит атмосфера.
Первый отопительный сезон показал,
что ТНС с тепловой мощностью 2,5 МВт
значительно выгоднее обычной
котельной: 1 Гкал тепла обходится на 6 руб.
дешевле. Вместе с тем оптимальные
условия работы теплонасосной станции
еще не найдены. Установки, которые
проектируются сейчас для других
санаториев и пансионатов Черноморского
побережья, будут работать значительно
эффективнее. Но уже опыт первой в
стране подобной станции показывает,
что тепловые насосы разной мощности
можно с успехом использовать и в
отдельных домах, и в прибрежных
поселках, и в больших приморских городах.
Впрочем, не обязательно приморских —
тепловым насосам годится тепло не
только морей, но и рек, воздуха, солнца.
И вот что еще важно. У тепловых
насосов несомненное экологическое
преимущество перед самыми
совершенными котельными. ТНС забирает воду из
реки или моря, воздух из атмосферы
и возвращает воду и воздух в
окружающую среду, лишь слегка охладив. Это
свойство тепловых насосов бесценно цля
курортных районов, как, впрочем, и для
любых мест нашей планеты, чистоту
которой нам надо сберечь.
л. к. клюкин
42
Прошло более полутораста лет с той поры, когда наукой были очерчены пределы, за
которыми никакая сила ничего уже не может выжать из тепловой машины сверх того, что
определено двумя температурами: источника и приемника тепла. Неправильной формы
четырехугольная фигура, оконтуренная двумя изотермами и двумя адиабатами, лежит в
основе действия всех тепловых машин — двигателей нашей цивилизации, всех теплофи-
зических теорий и расчетов. Молодой француз, который эти пределы очертил и чье имя
носит знаменитый термодинамический цикл, Никола Леонар Сади Карно A796—1832),
оставил глубокий след в науке и всего один печатный труд — увидевший свет в 1824 году мемуар с
обычным для научных публикаций тех времен длинным названием: «Размышления о
движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу».
Многие миллионы людей считали, считают и будут считать по простой формуле
—1——-, и лишь немногие из них имели случай познакомиться с размышлениями человека,
Ti
который эту формулу вывел. Публикуя отрывки из труда Карно, предоставляем читателю
такую возможность.
Размышления
о движущей силе
огня и о машинах,
способных развивать
эту силу
С. КАРНО
Никто не сомневается, что
теплота может быть
причиной движения, что она даже
обладает большой
двигательной силой: паровые
машины, ныне столь
распространенные, являются этому
очевидным доказательством.
Теплоте должны быть
приписаны те колоссальные
движения, которые
поражают наш взгляд на земной
поверхности; она вызывает
движения атмосферы,
поднятие облаков, падение
дождя и других осадков,
заставляет течь потоки воды на
поверхности земного шара,
незначительную часть
которых человек сумел
применить в свою пользу;
наконец, землетрясения,
вулканические извержения также
имеют причиной теплоту.
Из этих огромных
резервуаров мы можем создавать
движущую силу, нужную
для наших потребностей;
природа, повсюду
предоставляя горючий материал, дала
нам возможность всегда и
везде получать теплоту и
сопровождающую ее
движущую силу. Развивать эту
силу и приспособлять ее для
наших нужд — такова цель
тепловых машин.
Изучение этих машин
чрезвычайно интересно, так
как их значение весьма
велико и их распространение
растет с каждым днем.
По-видимому им суждено
сделать большой переворот
в цивилизованном мире.
Тепловая машина уже
обслуживает наши шахты,
двигает наши корабли,
углубляет гавани и реки, кует
железо, обрабатывает дерево,
мелет зерно, ткет и прядет
наши ткани, переносит
самые тяжелые грузы и т. д.
Со временем, должно быть,
она станет универсальным
двигателем, который
получит преимущество над
силой животных, падающей
воды и потоков воздуха.
Перед первыми двигателями
она имеет то преимущество,
что экономнее их, перед
двумя остальными —
неоцененное преимущество, что
может работать всегда и
везде и никогда не прерывать
своей работы.
Если когда-нибудь
улучшения тепловой машины
пойдут настолько далеко, что
сделают дешевой ее
установку и использование, то она
соединит в себе все
желательные качества и будет
играть в промышленности
такую роль, всю величину
которой трудно предвидеть.
(...) Надежное плавание
паровых кораблей можно
рассматривать как
совершенно новое искусство,
обязанное тепловой машине.
Тепловая машина
позволила установить правильное
и быстрое сообщение через
морские проливы и по
большим рекам Старого и Нового
Света. Она позволила пройти
через дикие страны, куда
еще недавно можно было
едва проникнуть, позволила
принести плоды
цивилизации в такие точки земного
шара, где их иначе пришлось
бы ждать еще долгие годы.
Плавание с помощью
тепловых машин сближает в
некотором роде наиболее
отдаленные нации. Паровая
машина связывает народы
Земли, как если бы они все жили
в одном и том же месте.
В самом деле, уменьшить
продолжительность,
утомительность, ненадежность и
опасности путешествий —
разве это не значит
уменьшить расстояние?
Тепловая машина, как и
большинство человеческих
изобретений, родилась из
почти бесформенных
попыток, приписываемых
различным людям; истинный же
автор остается неизвестен.
Но не в этих попытках
заключается существенная
часть открытия, а в
последовательных
усовершенствованиях, приведших
тепловую машину в ее
современный вид. Приблизительно
такое же расстояние
отделяет первый прибор,
развивавший силу расширения
пара, от современной
машины, какое отделяет первый
плот, построенный людьми,
от многопалубного корабля.
(...) Часто поднимали
вопрос: ограничена или
бесконечна движущая сила тепла,
существует ли определенная
граница для возможных
улучшений, граница, кото-
43
рую природа вещей мешает
перешагнуть каким бы то ни
было способом, или,
напротив, возможны безграничные
улучшения? Также долгое
время искали и ищут теперь,
не существует ли агентов,
предпочтительных водяному
пару, для развития
движущей силы огня; не
"представляет ли, например,
атмосферный воздух в этом
отношении больших
преимуществ. Мы ставим себе
задачу подвергнуть здесь эти
вопросы внимательному
рассмотрению.
(...) Машины, не
получающие движения от тепла, а
имеющие двигателем силу
человека или животных,
падение воды, поток воздуха
и т. д., могут быть изучены
до самых мелких деталей
посредством теоретической
механики. Все случаи
предвидены, все возможные
движения подведены под общие
принципы, прочно
установленные и приложимые при
всех обстоятельствах. Это
характерное свойство
полной теории. Подобная
теория, очевидно, отсутствует
для тепловых машин. Ее
нельзя получить, пока
законы физики не будут
достаточно расширены и
достаточно обобщены, чтобы
наперед можно было
предвидеть результаты
определенного воздействия теплоты на
любое тело.
(...) Получение движения
в паровых машинах всегда
сопровождается одним
обстоятельством, на которое
мы должны обратить
внимание. Это обстоятельство
есть восстановление
равновесия теплорода, то есть
переход теплорода от тела,
температура которого более
или менее высока, к
другому, где она ниже. В самом
деле, что происходит в
паровой машине, находящейся в
движении? Теплород,
полученный в топке благодаря
горению, проходит через
стенки котла, дает
рождение пару и с ним как бы
соединяется. Пар увлекает
его с собой, несет сперва
в цилиндр, где он выполняет
некоторую службу, и оттуда
в холодильник, где,
соприкасаясь с холодной водой,
пар сжижается. Холодная
вода холодильника
поглощает в конечном счете
теплород, полученный сгоранием.
Она согревается действием
пара, как если бы была
поставлена непосредственно на
топку. Пар здесь только
средство переноса
теплорода; он выполняет ту же роль,
что и при отоплении бань
паром, с той только
разницей, что здесь его движение
становится полезным.
(...) Возникновение
движущей силы обязано в
паровых машинах не
действительной трате теплорода, но
его переходу от горячего
тела к холодному, то есть
восстановлению его
равновесия — равновесия, которое
было нарушено некоторой
причиной, будь то
химическое действие, как горение,
или что-нибудь иное. Мы
увидим, что этот принцип
приложим ко всем
машинам, приводимым в
движение теплотой.
Согласно этому принципу,
недостаточно создать
теплоту, чтобы вызвать появление
движущейся силы: нужно
еще добыть холод; без него
теплота стала бы
бесполезна. В самом деле, если бы
вокруг нас были тела только
такие же горячие, как и
топка, каким бы образом можно
было сконденсировать пар?
Куда бы его* деть, раз он
получен? Не следует думать,
что его можно, как это прак-
, тикуется в некоторых
машинах, выбросить в атмосферу:
атмосфера не приняла бы
его. Она принимает его в
обычных условиях, потому
что выполняет роль
большого холодильника, потому что
она находится при более
низкой температуре: иначе
она была бы им вскоре
заполнена или, вернее, была бы
насыщена им еще раньше.
Повсюду, где существует
разность температур,
повсюду, где возможно
восстановление равновесия теплорода,
возможно получение
движущей силы. Водяной пар есть
одно из средств
обнаруживать эту силу, но не
единственное: все тела природы
могут быть применены для
этого; все тела способны к
изменению объема, к
сжатию и расширению при
действии тепла и холода; все
способны при изменении
своего объема побеждать
некоторые сопротивления и
таким образом развивать
движущую силу. Твердое
тело, например железный
стержень, переменно
нагреваемый и охлаждаемый,
увеличивается и уменьшается
в длине и может двигать
тела, прикрепленные к его
концам.
(...) Очевидно, теплота
может быть причиной
движения только тогда, когда
она заставляет тела
изменять объем или форму; эти
изменения происходят не от
постоянства температуры,
но именно вследствие
переменного действия тепла и
холода: чтобы нагреть какое-
либо тело, надо иметь более
теплое тело, чтобы его
охладить — более холодное.
Необходимо отнять теплород
у первого из этих тел, для
передачи второму через
посредство промежуточного
вещества. Это-то и означает
восстановить или, по
крайней мере, стараться
восстановить равновесие
теплорода.
Здесь уместно задать себе
следующи й одновременно
любопытный и важный
вопрос: неизменна ли по
величине движущая сила тепла
или она меняется вместе
с агентом, с помощью
которого она развивается, с
промежуточной средой,
выбранной как орудие действия
теплоты?
Ясно, что этот вопрос
может быть сделан только для
заданного количества тепла
и для заданной разности
температур. Например, пусть
тело А поддерживается при
температуре 100°, а другое
тело В — при температуре
0°, и спрашивается, какое
количество движущей силы
может быть получено при
переносе определенного
количества теплорода
(например, того, которое
необходимо, чтобы расплавить
килограмм льда) от первого из
этих тел ко второму;
спрашивается, будет ли это коли-
44
чество движущей силы
обязательно ограниченным,
меняется ли оно с веществом,
употребляемым для ее
проявления, представляет ли
водяной пар в этом
отношении более или менее
значительные преимущества перед
парами алкоголя, ртути,
перед постоянным газом или
каким-либо другим
веществом.
Мы попытаемся ответить
на эти вопросы с помощью
установленных выше
понятий.
Очевидно само собой, как
выше указано, или, по
крайней мере, становится
очевидным после размышления о
расширении, производимом
теплотой, следующее:
повсюду, где имеется
разность температур, может
происходить возникновение
движущей силы. Обратно:
повсюду, где можно
затратить эту силу, возможно
образовать разность
температур, возможно нарушить
равновесие теплорода. Удар,
трение тел — разве это не
суть средства поднять их
температуру, привести их
в более теплое состояние,
чем окружающие предметы,
нарушить равновесие тепло-'
рода там, где это равновесие
прежде существовало? То,
что температура
газообразных жидкостей повышается
при сжатии и понижается
при разрежении, есть
результат опыта. Вот верное
средство изменять
температуру тел и нарушать
равновесие теплорода столько раз,
сколько вздумается,
посредством одного и того же тела.
Водяной пар, употребленный
обратным образом, чем его
употребляют в паровых
машинах, можно
рассматривать как средство нарушать
равновесие теплорода.
(...) Если бы было
возможно, каким бы то ни было
методом, получить от
теплорода большее количество
движущей силы, чем мы
получили первой серией
наших операций, то стоило бы
только употребить часть
этой силы для возвращения
указанным методом
теплорода от тела В к телу А,
от холодильника к
нагревателю, и первоначальное
состояние было бы
восстановлено; можно было бы
возобновить подобную операцию
и действовать так и далее:
это было бы не только
вечным движением, но и
беспредельным создаванием
движущей силы без затраты
теплорода или каких-либо
других агентов. Подобное
создавание совершенно
противоречит общепринятым
идеям, законам механики и
здравой физике. Оно
недопустимо.
(...) Движущая сила
тепла не зависит от агентов,
взятых для ее развития;
ее количество
исключительно определяется
температурами тел, между которыми
в конечном счете
производится перенос теплорода.
(...) Можно легко
представить себе множество
машин, способных развивать
движущую силу тепла при
употреблении упругих
жидкостей; но, каким бы образом
это ни делалось, нельзя
терять из виду следующие
принципы.
1) Температура газа
должна быть первоначально
как можно выше, чтобы
получить большое падение
теплорода и отсюда
значительное развитие движущей
силы.
2) По той же причине
охлаждение должно быть как
можно больше.
3) Переход упругой
жидкости от наиболее высокой
температуры к наиболее
низкой должен происходить
от увеличения объема, то
есть охлаждение газа
должно происходить
самостоятельно от его расщирения.
Предел температуры, до
которой можно
первоначально .довести газ,— это
температура, развиваемая при
сгорании; она очень высока.
Предел охлаждения — это
температура наиболее
холодных тел, которыми
можно легко располагать и в
большом количестве: этим
телом обычно является вода
окружающей местности.
Что касается третьего
условия, то оно мешает
развитию движущей силы
тепла при больших разностях
температур, мешает
использовать большие падения
теплорода. В самом деле, тогда
газ должен благодаря
расширению перейти от очень
высокой температуры к
очень низкой; это требует
большого изменения объема
и плотности, а это требует,
чтобы газ был
первоначально взят при очень высоком
давлении или достиг бы
расширением колоссального
объема, оба условия —
трудно выполнимые. Первое
делает необходимым
употребление очень крепких
сосудов для содержания газа,
находящегося одновременно
при сильном давлении и
высокой температуре;
второе — весьма больших
сосудов.
В этом действительно
заключаются главные
трудности, мешающие
использовать большую часть
движущей силы тепла.
(...) Нельзя надеяться
хотя бы когда-либо
практически использовать всю
движущую силу топлива.
Попытки, сделанные для
приближения к этому
результату, будут скорее вредными,
чем полезными, если они
заставят забыть другие
важные обстоятельства.
Экономия топлива это лишь одно
из уелови й, которое
должны выполнять тепловые
машины; при многих
обстоятельствах оно
второстепенно, оно часто должно
уступать первенство надежности,
прочности и долговечности
машины, малому
занимаемому месту, дешевизне ее
установки и т. д.
В каждом случае суметь
использовать должным
образом удобства и
экономность, отделить наиболее
важные условия от
второстепенных, подходящим
образом их сбалансировать,
чтобы с наиболее простыми
средствами достигнуть
наилучших результатов,—
таковы должны быть основные
способности человека,
призванного управлять и
приводить в согласие между собой
работы себе подобных,
чтобы заставить их действовать
на какое-либо полезное дело.
45
«Жизнь коротка, надо спешить»
Николай Иванович Вавилов часто повторял эти слова, но не потому, что был
склонен к мрачным предчувствиям. Работа, за которую он принялся смолоду,
отдавая ей до 18 часов ежедневно, была действительно необъятной. Впрочем, это
не обременяло веселого, поразительно выносливого человека, успевшего за четверть
века обойти все населенные континенты нашей планеты.
Глагол «обойти» применим к большинству вавиловских путешествий в буквальном
смысле слова: в поисках диких предков сельскохозяйственных растений, изучая истоки
земледельческой культуры, исследователь углублялся в самые недоступные уголки Земли...
Публикуемые ниже отрывки из книги «Пять континентов» — рассказ об
экспедициях в центральные районы. Азии, многие из которых были настолько мало
изучены, что Вавилову и его спутникам приходилось выступать в роли не только
ботаников, но и этнографов, врачей, географов... Не случайно вавиловские исследования
Афганистана впоследствии были отмечены золотой медалью им. Н. М.
Пржевальского! В книге (она в этом году переиздана небольшим тиражом в
издательстве «Наука») впечатляет многое: и великолепное терпение, которое ученый
демонстрировал в тяжелейших условиях, и чувство юмора, не покидавшее его ни
при каких обстоятельствах, и неизменное уважение, с каким он отзывается о жителях
«глубинки» тогдашнего мира, одаривших цивилизованное человечество лучшими
сортами продовольственных культур.
Путешествия были тяжелой, но лишь начальной частью колоссальной работы, которую
вели Николай Иванович и сотрудники созданного им в Ленин! раде ВЙРа —
Всесоюзного института растениеводства. Каждый из доставленных в СССР сортов — а
счет им шел на тысячи — подвергался детальному исследованию; их высевали, да
притом сразу в нескольких районах страны, изучали их гибридизацию, разрабатывали
на базе лучших новые, особо урожайные и устойчивые сорта...
Лихие «преобразователи природы» сначала шепотом, а потом и громко
обвиняли ученого в «коллекционерстве», в отрыве от насущных надобностей села, однако
налаженная Вавиловым система селекции и сортоиспытаний пережила не только бесчисленные
скороспелые реформы, но и, увы, своего создателя. В 1940 году академик
Николай Иванович Вавилов, .вице-президент ВАСХНИЛ, президент Всесоюзного
географического общества, был арестован по лживому обвинению...
Сотрудники ВИРа доказали, что они достойные наследники своего учителя.
Коллекцию культурных растений — свыше 300 тысяч образцов — сберегли в условиях
блокадного Ленинграда несмотря на то, что некоторые из ее хранителей умерли с
голода. Она и поныне остается одной из лучших в мире.
25 ноября этого года — столетие со дня рождения Н. И. Вавилова. Публикуем
отрывки из его книги и подборку фотографий.
Пять
континентов
Академик
Н. И. ВАВИЛОВ
Казалось бы, какое дело растениеводу,
ботанику, искателю новых растительных
культур до горных вершин и пустынь
Центральной Азии — области, один из наиболее
характерных районов которой — Памирское
плато.
В отличие от классических географических
схем европейских гор, включая и Кавказ,
горы Юго-Западной и Центральной Азии
характеризуются совсем иным явлением в
смысле распределения осадков. В то время
как по мере поднятия в горы на Кавказе
количество осадков обычно увеличивается,
количество осадков в Средней Азии, по Гин-
дукушу, на Памире, так же как и в
Центральной Азии, на нагорьях Тибета, на Алтае
с поднятием в горы уменьшается. К своему
изумлению, путешественник попадает в
горы-пустыни, в лучшем случае полупустыни.
Среднее годовое количество осадков, по
данным Памирского поста, 60 мм в год (для
сравнения напомним, что для Москвы и
Ленинграда среднегодовая норма осадков 500—
600 мм). Что же делать на Памире
растениеводу?
Поиски в Иране новых форм пшеницы
показали, что в пределах Юго-Западной
Азии, в странах, сопредельных с тогдашним
Русским Туркестаном, мы подходим
вплотную к истокам земледельческой культуры.
ПАМИР
События 1916 г. были весьма
неблагоприятными для путешествия на Памир.
Произведенная царским правительством
мобилизация киргизского населения вызвала
восстание. Группы озлобленных киргизов после
жестоких репрессий бежали в горы.
Обращение к военному губернатору дать
каравану военную охрану было встречено
отрицательно. Генерал заявил, что время для
научных путешествий мало подходящее, дать
46
отряд в 15—20 казаков, по военному
положению, он не был в состоянии, а
прикомандировывать двух-трех казаков не было
смысла. Нам было предложено отложить
экспедицию до лучших времен или попытать
удачи за свой риск и страх...
По обычаю того времени,
путешествовавший по владениям бухарского эмира, куда
относились припамирские территории,
должен был явиться в Бухару с визитом в
личную канцелярию его высочества и
ходатайствовать о прикомандировании одного из
чиновников для сопровождения экспедиции.
Нам был направлен, по-видимому,
небольшой чин, мирза-баши. Приставка мирза-баши
свидетельствовала об учености, во всяком
случае об умении свободно писать и читать.
Объем (вес семь пудов)
прикомандированного чиновника вначале внушал нам
большие сомнения — насколько пригоден для
путешествия по памирским кручам. По
счастью, мирза-баши оказался неплохим
спутником, хорошо знавшим места, куда
направлялась экспедиция, умевшим организовывать
караван и привычным к трудностям горных
путешествий...
Вот и хан Кильды мирза-баши —
чиновник эмира бухарского в дорожном
костюме. Обычный халат его всех цветов радуги
с огромными цветами и серебряным поясом
был настолько великолепен, что, когда он
явился ко мне в Коканд, где был отправной
пункт, мне стало неловко и показалось, что
не ему меня сопровождать, а мне его. По
возрасту ему было лет 50. Меня смущало
также, не отказался бы он ехать на перевал,
где много надо идти пешком. Все оказалось
лучше, чем я предполагал. Мирза-баши в
Бухаре доставал сравнительно быстро и дешево
лошадей, и наше движение им заранее
извещалось волостным старшинам и старостам.
Всегда были готовы приют и ночлег, иногда
более чем удобные для Памира. Мирза-баши
очень увлекся сборами и расспросами. Зная
немного русский язык, он сошел за
переводчика и вообще был недурным помощником.
Путь на Карагушхана он кое-как перешел
и только все время говорил, что за всю свою
жизнь, объехав верхом всю горную Бухару,
такого плохого места не видел.
Самая трудная проблема на Востоке —
лошадиная в Бухаре оказалась
сравнительно простой и после Персии, где мне перед
этим пришлось почти три месяца мучиться
чуть не ежедневно, здесь решалась дешево
и просто. Вообще с въездом в Бухару все
менялось к лучшему. Карагушхана и
ледник Демри-Шаург еще находились в
Фергане. В Бухаре путешествие становилось
совершенно безопасным, так как, по расска-
Н. И. Вавилов. 1939 г. Одна из последних фотографий
1911 год. И. И. Вавилов — выпускник Московского
сельскохозяйственного института
(ныне Академия им. К. А. Тимирязева)
47
зам моего чиновника в Коканде и Фергане,
незадолго перед этим эмир бухарский
разослал циркуляр всем бухарским губернаторам
с серьезными угрозами, вплоть до
повешения, если с русскими случится что-либо
неприятное...
Переход оказался труднее, чем я мог
предполагать, в то время еще неопытный
путешественник. Военные карты были весьма
мало удовлетворительны и могли служить
только для общей ориентировки, тем более что
пришлось идти необычным путем, пользуясь
преимущественно знаниями местных
проводников. Помощь мирзы-баши оказалась
весьма существенной, в особенности в связи с
трудностями в языках. Фергана говорит на
узбекском языке. Киргизский язык
проводников довольно отличен от узбекского, мы
же направлялись в Таджикистан, говорящий
на фарсидском (персидском) языке.
...Лица памирских таджиков добрые,
приветливые, и в отличие от персов, с их
болтливостью и вычурностью в самых простых
обиходных разговорах, они просты и
немногоречивы. Боязливости к европейцу совсем
не чувствовалось. Люди одеваются
преимущественно в светлое. Женщины в отличие
от иранских и дарвазских селений не
закрывают лица, хотя и стараются избегать
мужчин. Ребятишки немного пугаются
появления неизвестного с фотографическим
аппаратом. У главы Горного Бадахшана — па-
мирского - губернатора — рушанского бека
нам пришлось дважды останавливаться по
пути. Здесь нас угощали «галисой» —.
особым кушаньем из рубленой говядины, ко-
19 IS год. Н. И. Вавилов — сотрудник кафедры
Д. Н. Прянишникова — с матерью и братом
Сергеем Ивановичем, впоследствии
президентом АН СССР
торое приготовляется только один раз в году.
По просьбе моего чиновника мне пришлось
поторопиться к этому угощению. За день
вместо обычных 40—50 верст мы сделали
90 и успели на угощение к беку. В этот день
все чиновники, волостные старшины и
должностные лица получают в подарок цветные
халаты. Получил халат и мой чиновник,
который на этом празднике был одним из
важных гостей.
В смысле питания зерновым хлебом
таджики стоят на низком уровне. По схеме
Мауритио, составленной на основании
сведений из многих стран, в эволюции питания
имеются следующие фазы: I) род похлебки,
приготовляемой кипячением сырых или
поджаренных зерен, 2) фаза каши —
концентрированной похлебки, 3) фаза печения
лепешек (без дрожжей), 4) приготовление
дрожжевого хлеба из смешанного зерна, 5) фаза
черного ржаного хлеба и 6) фаза белого
пшеничного хлеба. Это только схема.
Некоторые из первичных стадий питания
сохранились, конечно, и в европейском обиходе,
но в общем эта схема прогресса питания,
по-видимому, верна. Некоторые страны
Востока мало продвинулись по этой схеме и,
по словам Мауритио, находятся на стадии
каши. Таджики также мало продвинулись
по лестнице Мауритио. На Памире главный
вид питания — разного рода похлебки из
гороха, ячменя, пшеницы, проса. Пекут
преимущественно лепешки. Приготовление
дрожжевого хлеба совершенно неизвестно.
Находки культурных растений на Памире
превзошли все наши ожидания. Полное
понимание этих находок стало возможным в
результате большой последующей работы,
сравнительного изучения культур путем
посевов, исследования других стран,
сопоставления развития всей мировой культурной
48
т*
.. 4
%.*.
Экспедиция в Афганистан. Проводники —
жители села Вама. 1924 г.
Экспедиция в Эфиопию. И.
местного вельможи. 1927 г.
И. Вавилов в обществе
флоры. Сущность генезиса этой культурной
флоры вкратце такова: человечество в его
трудных перипетиях существования в
густозаселенных районах Юго-Западной Азии,
включая и Среднюю Азию, давно уже
принуждено было заселить малодоступные
высоты. Горные районы Юго-Западной Азии,
так же как и горы Африки, Кордильеры,
центральноазиатские высоты, высокогорный
Кавказ, заселены уже тысячелетия
земледельческим населением. Спасаясь от
притеснений, беднота направлялась в горы.
Трудны были условия существования.
Приходилось бороться за каждый клочок земли. Па-
мирские поля представляют нередко участки
в несколько метров; их приходится
изолировать камнями, проводить воду. Все это
требует огромного труда. По счастью, здесь
достаточно тепла, света, воды. В условиях
крайних высот, в изоляции, выработались
замечательные, весьма продуктивные формы
растений, отличающиеся скороспелостью,
быстрым развитием, приспособленностью к
снижению температур в ночное время...
ИРАН
Азиатский материк, занимающий наибольшее
пространство, дал и наибольшее число
культурных растений. Приблизительно около
70 % видов всей культурной флоры, как
показало ботанико-географическое
исследование, ведет начало из Азии. На Новый Свет
приходится приблизительно 17 %. Австралия
до прихода европейцев не знала культурных
растений, и только в последнее столетие
ее эвкалипты и акации начинают
использоваться в культуре тропических и
субтропических районов мира.
49
В 1916 г. нами было совершено первое
путешествие в Азию для изучения
культурных растений, охватившее территорию
северной половины Ирана и примыкающих
районов нашей Средней Азии. В том году,
как известно, еще продолжалась мировая
империалистическая война. Ведя
наступление на Турцию, русские войска проникли
в Иран, заняв значительную территорию на
северо-востоке этой страны. Питание войск,
размещенных в северных провинциях Ирана
ХАстрабадской, Мазендеранской и Гилян-
ской), местным хлебом вызывало частые
заболевания, своего рода опьянение. В целях
выяснения причин этого явления
Министерством земледелия был командирован автор
этих строк, перед тем работавший в
Закаспийской области по изучению
сельскохозяйственных культур.
Исследование сортового состава пшениц
Северного Ирана, преимущественно
завезенных из европейской части России,
обнаружило исключительную засоренность их
ядовитым опьяняющим плевелом (Lolium te-
mulentum L.h а также распространенность
здесь фузариоза. Нередки были поля, где
засорение плевелом достигало 50 %.
Горячий хлеб, приготовленный из пшеницы,
засоренной плевелом, к тому же пораженной
фузариозом, вызывал известные явления
опьянения («пьяный хлеб»). Причины
заболевания оказались совершенно ясными, и
соответственно были сделаны выводы о
запрещении использования для продовольствия
войск хлеба Северного Ирана...
В июне — июле воздух Внутреннего
Ирана наполнен приятным запахом персидского
клевера «шабдара», одного из наиболее
распространенных кормовых растений Ирана.
Огромные поля опийного мака чередуются
с посевами пшеницы и шабдара. В горах
около Мензиля мы встретили заросли
дикого многолетнего льна со зрелыми
семенами и, естественно, увлеклись сборами
интересного растения, дойдя незаметно до
сторожевых отрядов русских казаков,
охранявших посты двигавшихся по направлению к
Тигру войск. Наши занятия показались
подозрительными сторожевому отряду, так же
как, по-видимому, и внешний вид
экспедиции. Мы были отведены на сторожевой пункт,
где подверглись тщательному осмотру.
Привычка, после учебы в Англии, писать
дневники на английском языке и
преимущественно иностранная справочная литература на
немецком и английском языках вызвали
чрезвычайные подозрения у начальства
сторожевого пункта. Нас отвели в специальный
«клоповник», объявив немецкими шпионами.
Рвение усиливалось, по-видимому, высокой
наградой за поимку такого рода деятелей —
до 1000 рублей золотом. Поэтому все наши
объяснения казались малоправдоподобными.
Гербарий, пакеты с колосьями внушали
большое подозрение, несмотря на специальный
открытый лист Министерства иностранных
дел, который был у нас на руках. Трое суток
пришлось пробыть в заключении до
выяснения телеграфным путем действительности
наших документов.
Приключения только начинались.
Неожиданные торжественные приемы в некоторых
больших- селениях, совершенно
незаслуженные церемонии и почести были явления
малопонятные при моем тогдашнем плохом
знании фарсидского языка. При выезде из
одного селения наш маленький караван долго
сопровождали целые толпы всадников.
Неожиданно к нам обратились с каким-то
огромным документом с сотнями приложенных
персидских печатей — перстней. Это
оказалась челобитная русскому царю на
недопустимую тиранию губернатора провинции
с ходатайством о смещении его.
Назойливое вручение этой челобитной и трудность
при незнании языка отделаться от
ходатайств, по-видимому, чрезвычайно
искренних, заставили для ускорения процедуры
взять челобитную в карман, чтобы при
случае передать ее русскому консулу.
Допытываясь у нашего переводчика,
почему нас встречают с излишними
церемониями, мало заслуженными, к удивлению
своему, я от него узнал, что в своих
интересах он объявил меня, русского ботаника,
братом жены царя. Это, очевидно,
способствовало удовлетворению его спекулятивных
наклонностей, к чему уже с первых дней
наметилась у него определенная тенденция.
На каждом базаре шла неизменно какая-то
продажа с постоянным увеличением багажа
переводчика. Купленная винтовка в Мензиле
была обменена на ковер, который затем был
обменен на три ковра. Имущественный ценз
рос с каждым днем. Пришлось серьезно
подумывать о расставании с излишне
проворным спутником.
Вот и Мешхед с его прекрасными
лазоревыми мечетями! Крупный центр с
огромными посевами замечательных по
засухоустойчивости пшениц, не знающих равных
себе в мире. Здесь несомненно один из
древнейших очагов земледельческой культуры.
В изобилии произрастает около Мешхеда
и дикий двурядный ячмень, засоряющий
поля пшениц. Разнообразие состава сортов
пшениц указывает на первобытный
характер культуры. Здесь возделываются почти
исключительно мягкие пшеницы.
Кончены сборы. Мы нашли очень много
черноколосных мягких пшениц, но ни одной
настоящей разыскиваемой нами «персидской
пшеницы». Загадка «персидской пшеницы»
разгадана была уже много позже. Основной
областью ее возникновения оказался
высокогорный Дагестан.
АФГАНИСТАН
19 июля 1924 г. первая советская
экспедиция вступила в пределы Афганистана по
руслу р. Кушки, отделяющей нашу страну
от Афганистана, и через пограничный пункт
Чильдухтаран направилась в Герат. Тамо-
50
женные церемонии задержали караван на
сутки. Мы были малоподготовлены и не
знали обычаев страны.
Неудачи пошли с самого начала. От
переводчика, взятого в Герате, русского по
национальности, пришлось отказаться из-за
его, как вскоре выяснилось, незнания фар-
сидского языка и склонности к спиртным
напиткам. Мне надо было немедленно
приступить к совершенствованию своих
языковых познаний, другого выхода не было. Встав
рано утром, приходилось твердить скучную
фарсидскую грамматику, к тому же по
руководствам на арабском языке. Так или
иначе, но это обеспечило минимум знаний
разговорной речи и возможность обойтись в
большей части пути без переводчика; в
сложных же случаях мы пользовались помощью
советских представителей в Герате, Мейме-
не, Мазари-Шерифе и Кабуле.
Условия путешествия по Афганистану
были довольно тяжелыми. По установленному
для иностранцев порядку необходимо
получать разрешение при переезде из города
в город и к каждому прикомандировывается
несколько афганских солдат для охраны, с
отнесением расходов по содержанию
конвоиров и лошадей за счет прибывшего. Само
население хорошо вооружено. Оружие
свободно продается во всех городах. Дороги
в местах пересечения горными хребтами
непроходимы для колес, и даже по указанным
основным маршрутам сообщение возможно
только караваном на лошадях, ишаках или
верблюдах. При перевалах через Гиндукуш
представлялось немало опасностей для
каравана вследствие неразработанности путей.
Экспедиции пришлось, между прочим, пройти
и через перевал Саланг, которым, по преда-
Здание ВИРа на Исаакиевской площади в Ленинграде.
Ныне на его фасаде — мемориальная доска памяти
Н. И. Вавилова
нию, некогда прошел Александр
Македонский с войсками в Индию.
Пересекая горный хребет, спускаясь с Па-
ропамизских гор, путник попадает в
обширную возделываемую долину р. Герируда.
Перед ним открывается как бы сплошное
зеленое озеро — Гератская долина. Город
слился с полем, минареты, мечети, кладбища
перемешиваются с садами, полями.
Собственно город за стенами — ничтожная площадь,
ширина же долины доходит до 30 км около
Герата, суживаясь к востоку и западу. Весь
оазис представляет сплошную культуру. Одна
деревня примыкает к другой, составляя как
бы сплошной огромный город-сад, город-
поле.
Пологие берега Герируда с
элювиальными глубокими почвами, легко орошаемыми,
способствовали созданию здесь интенсивной
земледельческой культуры, напоминающей
по типу хозяйства самые интенсивные
оазисы Востока — Дамаск, Египет.
Защищенный со всех сторон Гератский оазис
несомненно в глубокой древности привлек к себе
оседлое земледельческое население.
Использовался каждый метр земли, доступной
орошению. Густая сеть правильно
распределенных арыков расходится из девяти
магистральных каналов от Герируда, составляя
немалое затруднение для доступа к городу.
Наделы чрезвычайно малы, от половины -до
одного гектара (от 2 до 5 джерибов) на
хозяина, что заставляет еще более
интенсифицировать хозяйство. Участки разбиты
на мелкие клетки. Отдельные поля огоро-
51
жены дувалами (земляными заборами).
Широко практикуется применение удобрения.
На улицах Герата и по деревням женщины
и ребятишки старательно собирают навоз.
Для всей Гератской провинции,
характерны голубятни, представляющие собой
огромные сооружения с большим количеством
отверстий для гнездования. Издали их можно
принять за мечети. В одном Гератском
оазисе их сотни, и они составляют характерный
архитектурный признак Гератской
провинции. Строятся голубятни не для разведения
голубей, а главным образом для сбора
голубиного помета, весьма ценимого как
сильное удобрение.
...В стихах, посвященных Кабулу в
официальной «Географии Афганистана»,
написано: «И тогда с неба принесли комок земли,
и из него вырос Кабул. Ангелы, увидев
Кабул, сказали: здесь лучше, чем на небе»,
а в других стихах еще более восторженно:
«Каждая пядь земли Кабула дороже, чем
весь мир».
Действительно, земля под Кабулом и в
Кабуле очень дорога. Вокруг города
исключительно интенсивное поливное земледелие с
тщательным использованием каждой пяди
земли. Кабульский оазис, расположенный на
высоте 1760 м, создан в результате
огромного количества труда, вложенного
земледельцем. Пахотный слой в значительной
мере создан искусственно. Пологие склоны тор,
окружающих кабульский горный оазис,
только в немногих местах покрыты
маломощными наносами лёсса. По большей части
они представляют каменистые плато.
Поэтому у Кабула дорожат всяким клочком земли.
Постоянно можно наблюдать, как люди
копошатся у разрушенных построек или
древних развалин, развозя на осликах землю
на отдаленные поля. Даже из-под
каменистых осыпей кирками выдалбливают тонкие
землистые прослойки, лишь бы добыть
землю для растения. Естественные же почвы
большей частью засолены или заболочены.
Экскурсия вокруг города дала богатейший
материал. Здесь все полно эндемов,
начиная с пшениц, представленных в массе
своеобразными карликовыми формами,
неизвестными нигде в мире и составляющими
особую группу, с прочной соломиной, трудно
обмолачиваемых и очень продуктивных.
Зерновые бобовые представлены большим
разнообразием мелкозерных темноцветных
форм, резко отличных от обычных
европейских сортов. Много льна, сурепки. Пониже,
в более теплых местах, возделывается и
хлопчатник, обычно представленный типичными
индийскими формами. Здесь уже
чувствуется влияние Северной Индии, хотя еще
отражается в значительной мере и близость
к Средней Азии. Совершенно ясно было,
что мы находимся в области развития
оригинальной культурной флоры, при этом в
суровых условиях. Интенсивное хозяйство
указывало на древнюю культуру, на
огромную роль векового отбора. Надо было
продолжать поиски...
Мы разделили экспедицию на две части.
Одна должна была добиваться разрешения
пройти южным пустынным путем и
вернуться в Герат через Кандагар, другая решила
пройти наименее изведанным путем, по
направлению к Памиру и Бадахшану.
...Базар Кандагара изумителен. Огромными
грудами свалены крупные гранаты, равных
которым нам не приходилось встречать
нигде — ни в нашей стране, ни за ее
пределами. Огромные кучи айвы, сушеного урюка,
сливы, желтокорых дынь, круглых
толстокорых арбузов. Огромное количество
первоклассного винограда. Ряды аптекарских
лавок (не менее 100).
Вот перед нами лекарь с огромной
книгой в метр высотой. В ней заключены
премудрости индийской медицины. Вокруг на
полках расположены сотни бутылок и банок
с всевозможными лекарствами —
сушеными дикими арбузами-колоцинтами,
сушеными насекомыми, сушеными лимонами.
Каждая банка, каждая бутылка имеет свое
название. Сюда со всей пустыни стекаются
страждущие в поисках исцеления от
всевозможных недугов.
Кончен трудный пятимесячный караванный
путь. Пройдено 5000 км. Позади Нуристан,
Гиндукуш, Султанбаквийская и Гильменд-
ская пустыни. Открыты новые группы
замечательных кабульских пшениц, в
значительной мере понято происхождение культурной
ржи из сорняков. Собран новый
интереснейший материал по зерновым бобовым,
масличным культурам, хлопчатнику, бахчевым,
овощным культурам. Установлено
несомненное вхождение исследованной области в
древние очаги земледельческой культуры, в
Ирано-Туркестанскую область, отчасти в
Индийский древнейший очаг земледельческой
культуры. 7000 образцов семян направлены в
Институт растениеводства, где они будут
изучаться, высеваться в разных условиях. Из
них несомненно ряд форм окажется
полезным для тех или других районов Советской
страны.
24 декабря садимся в поезд и
направляемся через Мерв в Самарканд и дальше, в
Ташкент. В ночь на 25 декабря
пересаживаемся с кушкинской железнодорожной ветки
на ташкентскую магистраль. Темная ночь.
Направляясь в вагон-ресторан, неожиданно
проваливаюсь в пустое пространство между
вагонами и... к счастью, повисаю на
буферах. Оказывается, во время присоединения
кушкинских вагонов к ташкентскому поезду
забыли соединить переходные мостики. На
этот раз все кончилось сравнительно
благополучно, и я отделался ушибами и
ссадинами. 5000 км по вьючным тропам и горным
кручам Нуристана, безводным пустыням
оказались менее опасными, чем
передвижение по железнодорожной магистрали.
Поневоле станешь фаталистом!
52
Москва, 112-44-60
Если ваша организация желает в короткий
срок и с минимальными усилиями
избавиться от ненужных приборов или
приобрести необходимые, то следует позвонить
по телефону 112-44-60 с 15 до 18 часов и
сообщить диспетчеру Мосгорглавснаба:
— номер служебного телефона, с которого
вы делаете сообщение;
— полное имя;
— «продаю» или «покупаю»;
— наименование и тип прибора;
— процент годности прибора
(приблизительно) .
Диспетчер тут же сообщает координаты
заинтересованной стороны и в дальнейшем
акте купли — продажи не участвует.
Телефонное сообщение должно быть
заранее продумано и занимать не более двух
минут. Диспетчер отвечает и на
междугородние звонки. Все предложения, запросы,
а также списки приборов (более трех)
просьба направлять по почте: 115446,
Москва, Коломенский проезд, д. 1, корп. 1,
диспетчеру по приборам.
На первых порах диспетчер дает и
принимает информацию об оптических
линейно-угловых измерительных приборах,
лазерах и других оптических
контрольно-измерительных приборах стоимостью выше
500 рублей.
О получении прибора потребитель
обязан сообщить диспетчеру в тот же день
открыткой. Текст сообщения должен быть
примерно таким: получен большой проектор
типа БП, зав. № 68042, цена 850
рублей, телефон получателя 139-13-54,
Алексеев П. И., подпись, число.
Дозатор
для пипеток
Сотрудникам химических
лабораторий хорошо
известна работа с мерными
пипетками. Берешь
стеклянную градуированную
пипетку, погружаешь носик в
жидкость, ртом (!) засасываешь
ее в трубку, затем быстро
зажимаешь верхнее
отверстие пальцем и пытаешься
им регулировать движение
столбика жидкости, который
должен остановиться точно
напротив нужного деления.
Только человеку с большим
опытом удается получить
желаемый результат с
первого раза, однако высокую
точность здесь все равно
гарантировать нельзя. Эта
чудовищная, если вдуматься,
методика, небезопасная для
человека, прижилась в
наших лабораториях и
процветает уже не один десяток
лет.
Предлагаемый новый
дозатор обеспечивает
стерильность и безопасность при
работе с растворами
токсинов, кислот, щелочей,
органических и радиоактивных
жидкостей, суспензий
микроорганизмов, резко
повышает производительность
труда и точность
эксперимента, снимает раздражение
и напряжение у сотрудников.
Эластичный корпус
дозатора сделан из силиконовой
резины. В него вставлена
фигурная втулка (см.
рисунок). По высоте дозатора
расположены
клапаны-пояски. Последовательно
нажимая на них пальцами, что
требует минимума усилий,
можно с высокой точностью
и очень легко управлять
движением жидкости.
Коническая муфта дозатора
позволяет использовать его при
работе с пипетками любого
диаметра и объема. Это
устройство, легко
умещающееся в руке, также
незаменимо при капельном
анализе, титровании, может
выполнять функции бюретки.
Дозатор разработан в
Институте биохимии и
физиологии микроорганизмов
АН СССР и в СКБ БП
АН СССР. Он надежнее
и эффективнее зарубежных
аналогов.
Серийный выпуск
начнется в четвертом квартале
1987 года в
экспериментальной лаборатории «Хийу Ка-
лур» в Таллине.
Ориентировочная цена дозатора —
10 рублей.
ЭЛАСТИЧНЫЙ
КОРПУС
ВТУЛКА
Заказы направлять по
адресу: 200004 Таллин,
ул. Теэстусе 34,
экспериментальная лаборатория
«Хийу Калур», телефон
60-14-36.
У нас в гостях «Наука в СССР»
Само название этого научно-публицистического и информационного издания Академии
наук СССР говорит о том, насколько широко его содержание. И действительно, на
его страницах находят отражение почти все направления, разрабатываемые советской
наукой, от астрофизики до экономики и археологии. Материалы, публикуемые в
журнале, рассказывают в доступной форме о тех достижениях отечественной науки,
техники и технологии, уровень которых соответствует мировому или превосходит
его. При этом журнал дает читателю возможность не только прочитать об
исследовании, но и увидеть его объект, результат, заглянуть в лабораторию ученого
благодаря многочисленным иллюстрациям, которые не только дополняют текст, но и
несут самостоятельную смысловую и образную нагрузку.
Первый номер «Науки в СССР» вышел в 1981 году. Шестилетний опыт издания
журнала показал, что он нашел свою «экологическую нишу» в массиве разнообразных
читательских интересов. Нужно добавить, что журнал выходит, кроме русского,
еще и на трех иностранных языках — английском, испанском и немецком —
и распространяется в 126 странах мира.
Здесь публикуются в сокращенном виде несколько статей из «Науки в СССР» (целиком
их можно прочитать в № 5 за этот год). Они, естественно, отражают лишь часть
широкого спектра проблем, которые находят место на страницах журнала, но все же
дают некоторое представление о позиции журнала, о его подходе к подаче материалов.
Переломный момент
СОЦИАЛЬНАЯ ПОЛИТИКА
И ПРОБЛЕМЫ ТРУДА
управления экономикой от новых
требований, снижение ее эффективности. Две
первые тенденции — результат
научно-технического и социального прогресса, они носят
объективный характер и в дальнейшем
будут усиливаться. Третья обусловлена
длительным сохранением устаревшей системы
управления экономикой.
— Вы сказали о повышении роли
человеческого фактора, то есть живого труда,
в формировании эффективности
производства. На чем основывается ваше
заключение?
— На анализе реальности. Каждая
единица живого труда по мере
научно-технического прогресса начинает приводить в
действие все большую массу овеществленного
труда. В некоторых производствах (добыча
золота с помощью драг, обслуживание АЭС
и др.) стоимость средств производства в
несколько раз превышает сумму
пожизненной зарплаты работников. В этих
условиях качество работы людей определяет
не только производительность их труда,
но и, что еще важнее, эффективность
использования (даже просто сохранность)
дорогостоящих средств производства.
...Кроме того, на повышение роли живого
труда влияет рост реального обобществления
производства и связанное с ним
усложнение структуры народнохозяйственных
звеньев, усиление их взаимозависимости.
В СССР — десятки тысяч предприятий
разного профиля, которые выпускают более
20 млн. видов продукции. Количество связей
между предприятиями по поставке
конкретных изделий исчисляется многими
миллиардами, автоматических же регуляторов этих
связей в советской экономике почти нет.
И даже после того как в результате
совершенствования хозяйственного механизма
Советское общество, переживающее
переломный момент своего развития, направляет
научный поиск на анализ содержания
происходящих процессов, на понимание существа
стоящих перед страной проблем, на
выработку путей их решения. Академик Татьяна
Ивановна ЗАСЛАВСКАЯ, с именем которой
связан ряд важнейших экономических
экспериментов, ведет поиск на стыке экономики
и социологии, разрабатывает новое для СССР
научное направление — экономическую
социологию.
Беседу с Т. И. Заславской провел
В. В. Глотов.
— Итак, современная ситуация... Ее лицо?
— Можно назвать три взаимосвязанные
тенденции развития нашей экономики на
протяжении последних десятилетий. Они
определяют, как мне представляется,
современную ситуацию в обществе. Первая —
повышение роли человеческого фактора произ-
[ водства в формировании конечной эффектив-
I ности общественной экономики. Вторая —
I изменение условий управления этим факто-
I ром при социальном прогрессе общества.
Третья — отставание действующей системы
I 54
Наука в СССР
они будут созданы, решающую роль все
равно будет играть планомерное их
регулирование. Между тем эт > регулирование
осуществляется с помощью ;хивого труда
работников и, следовательно, испытывает не
меньшее влияние человеческого фактора, чем
материальное производство.
...И наконец, растущее разделение и
специализация труда приводят к тому; что
многие коллективы, ответственные за
выполнение определенных народнохозяйственных
функций, становятся наиболее
компетентными, если не единственными организациями
в своей области. Проверить качество их
работы в ходе ее выполнения практически
невозможно, и по-настоящему оно проверяется
лишь в процессе потребления продукции.
— Напоминает монополию!
— А это и есть, по сути дела,
монополия. В зависимость от ее деятельности
попадает, можно сказать, все общество.
Возьмем хотя бы тот проектный
институт, который обосновал лет двадцать назад
целесообразность размещения целлюлозно-
бумажного комбината на берегу озера
Байкал. На бумаге составленные специалистами
расчеты выглядели достаточно убедительно,
и возражения многих ученых не были
приняты во внимание. А когда комбинат был
построен, выяснилось, что правы ученые:
озеро начало засоряться, и сейчас решен
вопрос о перепрофилировании комбината.
— Где же выход, Татьяна Ивановна? Что
предлагает наука?
— Повышение роли живого труда делает
особенно важным эффективное управление
человеческим фактором производства. Что,
казалось бы, должно характеризовать его
сегодня? Пластичность, отзывчивость на
управленческие воздействия,
дисциплинированность и надежность. Между тем на
практике управление людьми с течением времени
не только не облегчается, но имеет
тенденцию к усложнению.
— Почему же усложняется управление
людьми?
— Думается, тут действуют два главных
фактора. Растет уровень образования и
культуры работников, их информированность о
процессах, происходящих в стране и за
рубежом, правовое и личностное
самосознание, а соответственно самостоятельность и
критичность суждений. Ценностные
ориентации и потребности становятся более
разнообразными, возрастает трудовой и
интеллектуальный потенциал людей. А социально
развитый человек, будучи потенциально
лучшим работником, является в то же время
более сложным объектом управления. Он
более критично воспринимает доводимые до
него задания, стремится к сознательному
принятию решений, выбору способов
выполнения задач; если же этого нет —
становится безразличным к труду и переключает
интересы в сферу непроизводственной
деятельности.
Другой, не менее важный фактор,
осложняющий управление людьми,— ослабление
экономического принуждения работников к
напряженному труду в общественном
производстве, объективное расширение свободы
выбора личного экономического поведения.
В довоенные и послевоенные годы средний
уровень личных доходов населения лишь
немного превышал прожиточный минимум.
Напряженная работа в общественном
производстве была условием нормального
существования семей. Непросто было тогда
и изменить место своей работы. Например,
выйти из состава колхоза можно было
лишь по решению общего собрания
колхозников. Все это сковывало возможности
проявления личного поведения.
Сейчас положение коренным образом
изменилось. Уровень жизни большинства
общественных групп значительно превышает
прожиточный минимум. Государственное
обеспечение по старости, инвалидности,
временной нетрудоспособности хотя пока еще
невелико, но все же освобождает людей
от необходимости на протяжении всей
жизни откладывать деньги «на черный
день». Для молодежи дополнительным
фактором свободы выбора поведения служит
материальная помощь родителей. Например, по
данным наших обследований, около 2/3
сельских семей помогают родственникам,
живущим в городах, деньгами, мясом, маслом,
картофелем, овощами.
Экономическое принуждение к*
напряженному труду в общественном производстве
смягчается и отсутствием безработицы,
наличием вакантных рабочих мест в
большинстве отраслей, регионов и городов. Не
случайно 27 % руководителей
промышленных предприятий Алтая считают
напряженную трудовую конъюнктуру в своих городах
главным препятствием для активизации
работников. 63 % из них назвали конкретные
предприятия, систематически
«переманивающие» у них рабочую силу (предлагаются
более высокая оплата труда, лучшие
социально-бытовые условия, режим и условия труда).
...Повышение уровня личностного развития
работников и ослабление экономического
принуждения к напряженному труду в
общественном производстве вызывают
необходимость существенной перестройки системы
управления человеческим фактором. Однако
на практике эта необходимость в течение
долгого времени не учитывалась и система
управления сохранялась, можно сказать,
в первозданном виде. Естественным итогом
стало снижение эффективности управления.
— Но как заинтересовать людей в
напряженном и эффективном труде?
55
Наука в СССР
— Путь лежит через систему потребностей
личности, ее интересов, ценностей.
Главным средством согласования личных
и групповых интересов с общественными
в социалистическом обществе служат
хозяйственный механизм и социальная политика
партии. Хозяйственный механизм
определяет способы организации, планирования и
стимулирования общественного труда. Он
формирует главным образом «тактические»,
то есть ближайшие, экономические инте-
ресы организаций, трудовых коллективов,
профессиональных групп и т. д. Причем
хозяйственный механизм ориентирован на
управление прежде всего «экономическим
человеком».
Социальная политика выполняет
качественно иную функцию. Ее задача
заключается в том, чтобы согласовывать
коренные, «стратегические» интересы наций,
классов, слоев, групп с принципиальными
долгосрочными интересами общества.
Сбалансированная социальная политика есть
наиболее мощное средство сплочения
трудящихся вокруг партии, пробуждения не только
их материального интереса, но и
творческого энтузиазма, личностного стремления
к достижению общественных целей. Таким
образом, хозяйственный механизм и
социальная политика партии дополняют друг
друга и в совокупности обеспечивают
успешное развитие общества.
— В научной и политической литературе
понимают социальную политику нередко как
установку на всеобщее благоденствие,
улучшение условий жизни народа. Оправдана ли
такая трактовка?
— Такое представление о социальной
политике, с моей точки зрения, является
выхолощенным. В действительности она только
потому и заслуживает название политики,
что предусматривает не равномерное
улучшение условий жизни всех групп населения,
а возвышение одних социальных классов,
слоев и групп, умеренное улучшение
положения других и стабилизацию и даже
прямое ухудшение положения третьих (прежде
всего тех, которые самовольно присвоили
себе необоснованные привилегии по сравнению
с остальной частью трудящихся)...
— Но если эта политика всегда носит
дифференцированный характер, выделяя
социальные группы, среди которых одни
составляют опору в борьбе за коммунизм,
другие являются временными союзниками
и третьи противодействуют ей, то как
различить эти группы? И в чью пользу должна
быть направлена социальная политика?
— Очевидно, что критерием не может
служить достигнутый уровень благосостояния
групп, то есть разделение общества на
беднейший, средний и наиболее богатый слои.
Действительная граница проходит не здесь,
а следовательно, и задача выравнивания
благосостояния всех классов, слоев и групп
сегодня не актуальна. Истинным критерием
отношения партии к различным слоям и
группам общества должна служить их
позиция по отношению к проводимой
перестройке общественных отношений, степень
совпадения групповых интересов с
общественными, в свою очередь определяемая
объективным положением соответствующих групп
в общественном производстве.
Думается, что социальной опорой
партии в борьбе за совершенствование
производственных отношений, их подтягивание
к уровню производительных сил, а
значит, и за будущее страны, ее место в
мировом сообществе является основная масса
работников квалифицированного труда,
занятых в общественном производстве (без
разделения на рабочих, ИТР и хозяйственных
руководителей). Ибо все эти группы кровно
заинтересованы в ускорении
социально-экономического развития страны, без которого
не может расти уровень жизни, а кроме
того, имеют значительные резервы
повышения трудовой активности. Конечно, внутри
этого огромного слоя есть группы более
активных и пассивных работников,
сторонников нового и консерваторов. Первых надо
стимулировать, а вторых — воспитывать,
причем отнюдь не словами, а делом
доказывать преимущества новых отношений. Но
как бы то ни было, основным
содержанием социальной политики партии должно
быть первоочередное удовлетворение
потребностей этой части населения.
Вторую группу составляют члены
общества, готовые работать более напряженно
и эффективно, но не на общих условиях,
а за пределами общественного сектора
производства — в личном подсобном
хозяйстве, на семейном подряде, в сезонных
строительных бригадах, на разных видах
аккорда и пр. Поскольку труд этих групп
необходим обществу и высокоэффективен,
с ними целесообразно заключить
соглашение на определенных взаимовыгодных
условиях. Однако развитие таких групп, в том
числе уровень их доходов, рост
благосостояния, следует контролировать — чтобы не
допустить их превращения в
мелкобуржуазный слой, своего рода «нэпманов» с теми же
привычками к «роскошной жизни». С моей
точки зрения, доходы работников
индивидуального сектора на единицу труда могут
в два — три и, может быть, четыре раза
превышать уровень зарплаты в
общественном производстве, но превышение ее
уровня, скажем, в 10 раз является явно
чрезмерным и неоправданным.
Наконец, третью группу составляют слои,
объективное положение которых вынуждает
их цепляться за старое и всемерно пре-
56
Наука в СССР
пятствовать прогрессивным
преобразованиям, тем более что такая возможность у них
имеется. Это прежде всего работники
центральных хозяйственных ведомств, а также
их местных управлений, иными словами,
пышно разросшийся за последние пятилетки
бюрократический слой, пользующийся
социально необоснованными привилегиями и
заинтересованный в сохранении прежних
порядков. Сюда же следует отнести и сильно
потесненный, но сохраняющийся мир
«теневых» дельцов, спекулянтов, перекупщиков,
взяточников, казнокрадов. Против них и
направлен закон о борьбе с нетрудовыми
доходами. На первый взгляд это две
совершенно разные группы. Однако печать
систематически сообщает о раскрытии
теснейших связей между теневыми дельцами,
с одной стороны, и коррумпированными
работниками аппарата управления — с
другой. Можно уверенно утверждать, что без
подобной связи ни те ни другие не могли
бы с такой полнотой удовлетворять свои
личные интересы.
— Не получается ли так, что работа в
центральных органах управления сама по себе
компрометирует человека?
— Ни в коей мере! В каждой
организации есть прогрессивно настроенные люди и
есть реакционеры. Вопрос заключается в том,
в чьих руках власть, кто заказывает
музыку. К сожалению, в большинстве ведомств
пока музыку заказывают люди, надеющиеся
переждать «непогоду» и исподтишка
саботирующие решения партии. Против них и
должно быть направлено острие социальной
политики. В частности, один из
принципиальных путей усиления социалистической
справедливости заключается в том, чтобы
лишить работников управления возможности
устанавливать привилегии для самих себя,
что в последние годы делалось постоянно.
Да и сейчас далеко еще не изжито.
— Социальная политика, как известно,
воплощается в социальной программе,
имеющей ближайшие, тактические, задачи и
стратегические цели. Хотелось бы представить,
что вы относите к программе-минимум,
а что к программе-макеимум? Меня
интересуют ключевые проблемы.
— Важнейшие элементы программы,
ориентированной на пятилетний период и
ставящей перед собой задачу удовлетворения
наиболее острых потребностей населения,
отражены в материалах XXVII съезда КПСС,
в последующих документах.
Перечислю некоторые ориентиры такой
программы ближайших лет. Это —
последовательное и продуманное внедрение
коллективных форм организации и оплаты труда
работников в зависимости от конечного
результата с учетом качества продукции
и затрат на ее производство. Это снятие
необоснованных правовых ограничений на
вторичную занятость (совместительство)
работников общественного производства, а
также на трудовую деятельность пенсионеров,
домохозяек, учащихся, то есть создание
правовых, социальных и экономических
условий для максимального использования
трудового потенциала общественных групп,
которые готовы и хотят работать больше
и лучше. Это оздоровление кадровой
политики во всех отраслях и звеньях
народного хозяйства, преодоление всех форм
беспринципности, семейственности,
протекционизма, а тем более коррупции; усиление
контроля снизу за выдвижением на
руководящие должности наиболее способных,
честных и инициативных работников. Это
и устранение наиболее очевидных
несправедливостей в сложившейся системе оплаты
труда путем ускоренного повышения
заработной платы ряду категорий работников.
И конечно, регулирование денежных
выплат нетрудоспособным членам общества —
пенсий, стипендий, пособий на инвалидов,
детей и пр. В настоящее время размер
этих выплат в нашей стране резко
занижен. Так, средний размер пенсий по
отношению к зарплате составляет всего
46 % против 60 % в 1965 году и
примерно 75 % согласно оптимальным
расчетам. Максимальный размер пенсий не
повышали с 1965 года, хотя средняя
зарплата выросла с тех пор в 2,5 раза. В
результате всего этого на семьи, имеющие
в своем составе нетрудоспособных, падает
чрезмерная материальная нагрузка и
уровень их потребления существенно отстает
от того, каким бы ему следовало быть
с учетом вклада работающих членов семьи.
Отсюда задача: повышение уровня пенсий,
установленных в 50—60-х годах,
распространение на колхозников условий
пенсионного обеспечения, установленных для
рабочих и служащих.
Говоря о социальной программе-минимум,
хочу еще особо отметить среди ориентиров
обеспечение преимущественного роста
доходов, жилищной обеспеченности, социально-
бытовой инфраструктуры, снабжение
продовольственными и промышленными
товарами населения вновь осваиваемых восточных
районов страны, выравнивание
необоснованных различий в уровне жизни населения
освоенной части Сибири и Дальнего Востока,
с одной стороны, центральных и южных
районов России — с другой, и
дальнейшее выравнивание социальных различий
между сельским и городским населением.
Такова программа-минимум, но за ней
должна последовать совокупность более
сложных мер — программа
стратегического характера. Основные очертания ее
также содержатся в материалах XXVII
съезда КПСС. Однако при конкретной про-
57
Наука в СССР
работке вопросов между учеными нет
единства мнений. Я выскажу ряд соображений
в порядке обсуждения.
Наиболее важными шагами мне
представляются три.
Первый ""— введение государственного
учета личных доходов населения на основе
деклараций, заполняемых в конце года или
квартала. Переход от практикуемого сейчас
налогового обложения заработной платы к
обложению совокупного душевого дохода
семей с учетом всех видов приработка.
Установление ставок налога с таким расчетом,
чтобы семьи с доходом ниже среднего
уровня были освобождены от него, основная же
масса налога поступала бы от семей с
наиболее высоким доходом. Разумеется^ введение
строгой юридической ответственности
граждан за сокрытие доходов.
Второй шаг на стратегическом пути —
подготовка и проведение комплексной
реформы: а) заработной платы в общественном
производстве, б) розничных цен на
потребительские товары, в) принципов
распределения благ из общественных фондов.
— Как можно определить правильную
границу между платным и бесплатным
распределением благ?
— Ряд ученых (я отношу к ним и себя)
считают, что бесплатное распределение благ
из общественных фондов потребления
должно обеспечивать равный для всех членов
общества гарантируемый минимум
потребления таких благ, как жилье, образование,
медицинское обслуживание и пр. Блага же,
потребляемые сверх этого минимума, должны
оплачиваться за счет трудовых доходов.
Современная практика распределения
трудовых доходов строится по-иному.
Социально-экономический подход к разделению сфер
платного и бесплатного распределения благ
необоснованно подменяется здесь
материально-вещественным подходом, когда одни виды
благ (к примеру, одежда, продукты
питания) продаются, а другие (жилье,
медицинские услуги, образование)
предоставляются в полном объеме бесплатно. Такая
практика искусственно ограничивает
возможность превращения трудовых доходов в
наиболее нужные населению блага (жилье,
санаторные путевки, квалифицированную
медицинскую помощь и пр.), снижая тем
самым заинтересованность в труде. Кроме того,
она означает, по сути, стихийное, неплани-
руемое перераспределение доходов между
группами, имеющими неодинаковую
возможность пользования общественными фондами
потребления. На практике это ведет к
усилению социально-экономической
дифференциации населения, причем чаще всего
независимо от труда. Особенно надо отметить
скрытый от общества характер этого
перераспределения, масштаб которого, строго
говоря, неизвестен. И наконец, бесплатное
распределение дефицитных потребительских
благ ведет к искусственному повышению
их нехватки, расточительному
использованию, а также концентрации вокруг него
темных дел, ибо в распределении
бесплатных благ роль человеческого фактора
является самой сильной, а человек далеко не
всегда бывает на высоте.
—- Мне кажется, что есть вопросы,
которые потребуют в будущем своего
разрешения,— все то, что касается стадии обмена
заработной платы и других доходов на
потребительские товары, продающиеся за
деньги.
— Это, действительно, так. Мы
сталкиваемся с существенным отклонением цен от
стоимости. Так, например, мясо, молоко,
сливочное масло продаются по ценам,
которые намного ниже не только их
общественной стоимости, но и себестоимости.
Разницу между высокими закупочными
ценами на мясо и молоко и низкими
розничными ценами на изделия из них
приходится покрывать из государственного
бюджета, причем она составляет десятки
миллиардов рублей. Распределяется эта сумма
наполовину стихийно, по очень странному
принципу — как дотация тем группам
населения, которые покупают продукты по
твердым государственным ценам. Выходит,
что мы искусственно стимулируем
потребление наиболее дефицитных продуктов, в то
время как его правильнее было бы
сдерживать. В конечном счете от такой системы
выигрывает и без того привилегированная
часть населения, а проигрывает основная
масса трудящихся, особенно сельское
население и жители небольших городов,
снабжение которых мясом и молоком через
магазины гораздо хуже.
Аналогичную роль играет и явно
недостаточная дифференциация цен на товары в
зависимости от их качества. В СССР она резко
снижена по сравнению с капиталистическими
и другими социалистическими странами,
поэтому наиболее дефицитными у нас и
являются высококачественные товары. Не
случайно именно они становятся объектом
специального распределения. Выведение этих
товаров в особую категорию, отказ от их
свободной продажи, предоставление
возможности их покупки ограниченным слоям
населения тоже означают скрытое
перераспределение доходов, получаемых по труду, и,
значит, нарушение социалистического
принципа распределения.
Вопрос о розничных ценах тесно связан
с вопросом о существовании в стране
нескольких потребительских рынков,
различающихся ассортиментом, качеством и ценами
товаров, а также составом тех групп,
которые этими рынками пользуются. Я имею
58
Наука в СССР
в виду общегосударственную розничную
торговлю, кооперативную торговлю, колхозный
рынок, продажу товаров по талонам,
закрытые формы распределения, систему
магазинов «Березка» и пр.
— Фактическое выделение в стране
нескольких потребительских рынков не
означает ли существенную дифференциацию
покупательной силы рубля, зарабатываемого
разными группами работников?
— Заключение резонное. А ведь между
тем система заработной платы в стране
строится, исходя из предположения о
равенстве всех трудовых рублей друг другу.
В итоге конечные пропорции потребления
отдельных групп теряют связь с
затрачиваемым ими трудом.
Каждый из этих вопросов сложен сам по
себе и требует тщательной проработки.
К тому же все они тесно связаны.
Повышение розничных цен на некоторые товары
повседневного потребления, оплата жилья
сверх социально гарантируемого минимума,
введение частичной оплаты медицинских
услуг — здесь необходимо семь раз
отмерить, прежде чем один раз отрезать. Это
является главной причиной, почему я
отношу подготовку и проведение реформы цен
и заработной платы к программе-максимум.
Решение задачи потребует огромных
усилий ученых и практиков. Но уйти от
проблемы нам не удастся, и чем скорее мы
возьмемся за дело, тем быстрее будут
созданы предпосылки для реальных
преобразований.
Наконец, третьим направлением
перспективной работы, которая даст плоды за
пределами 12-й, а может быть, и 13-й
пятилетки, является передача отраслевыми
ведомствами местным советам функций
управления развитием непроизводственной
сферы, в том числе созданием социальной
инфраструктуры.
В настоящее время многие предприятия
и объединения берут на себя решение
чуть ли не всех проблем, связанных с
жизнеобеспечением работников, начиная с жилья
и кончая организацией отдыха. На первый
взгляд это заслуживает всяческого
одобрения. Однако нельзя не видеть, что
наибольших успехов в подобной деятельности
добиваются крупные и крупнейшие
предприятия, располагающие значительными
ресурсами. Между тем работники небольших
предприятий, организаций, колхозов, совхозов
имеют точно такое же право на решение
социальных проблем, как и работники
промышленных гигантов. Добиться равного
обеспечения этого права на ведомственной
основе в принципе невозможно. Вот почему
переход к территориальному принципу
управления социальной инфраструктурой — одно
из важнейших условий социалистической
справедливости.
Стратегия роста
ГГМ1Ы ОРГлМИ^иПСЧНО! w РАЗВИТЕЙ _С
<>П
Из статьи доктора экономических наук, ведущего научного сотрудника Института истории
естествознания и техники АН СССР Г. А. ЛАХТИНА
...В литературе иногда встречается представление об организационном становлении
советской науки как о более или менее гладком поступательном процессе. В
действительности же это процесс неравномерный, ступенчатый. Периоды ускоренного роста
сменялись замедлением. Это означает, что наука прогрессировала в поле действия полярных,
противоборствующих сил.
В нашей статистике принята учетная категория «научные работники», включающая
работников научно-исследовательских учреждений и их филиалов,
профессорско-преподавательский состав вузов, а также лиц, имеющих ученую степень, где бы они ни
работали. Из-за такого соединения разных по социальной роли группировок
затушевываются колебания в темпах роста. Суммарная численность научных работников
действительно росла более или менее плавно. Но в рамках общего поступательного
процесса увеличение числа исследователей было неравномерным.
Начальный подъем приходится на 1918—1929 годы. Был дан организационный
выход назревшим потребностям в изысканиях, наука как бы заполняла вакуум,
накапливавшийся долгое время. Но при крайне ограниченных ресурсах «взрывной» рост не
мог быть продолжительным. Вскоре настало время, когда, по словам В. И. Ленина, республика
была вынуждена экономить «даже на школах».
Следующий подъем, ознаменовавший начало нового этапа, приходится на 1929—
1933 годы. Он связан прежде всего с формированием отраслевой науки, а также
усилением академической науки. Число исследователей увеличилось более чем вдвое
59
Наука в СССР
(в отдельные годы рост достигал 60 %). Но с 1934 года началось снижение темпов
роста. Так продолжалось до Великой Отечественной войны. Общее же количество
научных работников устойчиво возрастало. В условиях дефицита специалистов с
высшим образованием, в которых нуждались и производство, и лаборатории, и кафедры
вузов, государство вынуждено было отдать предпочтение их подготовке в
соответствии с установкой «кадры решают все».
* Третий подъем, приходящийся на 1954—1962 годы, связан с послевоенным этапом
в развитии науки. Уже отмечалось, что это было время ее превращения в
производительную силу. Количественные темпы роста доходили до 25 % в год. Такое движение
могло за несколько десятилетий переместить все трудоспособное население страны в
сферу науки. Снова назревала диспропорция, и снова потребовались централизованные
меры для ее устранения. С 1963 года рост стабилизировался на уровне 7—8 % в год
и оставался таким на протяжении 12 лет.
На рубеже 1975—1976 годов увеличение почти прекратилось. Это принято связывать
с переходом науки на путь интенсивного развития, когда возрастание результатов
достигается преимущественно не за счет наращивания ресурсов (прежде всего
людских), а за счет лучшего использования имеющихся. Теперь кадровый потенциал
науки должен расти не численно, а качественно — благодаря более жесткому отбору,
повышению квалификации, а также усилению технической оснащенности и другим
способам повышения производительности научного труда.
1. iv ie.« ,5^,,..
Здоровье моря
Когда с берега наблюдаешь, как редкие
корабли исчезают за горизонтом, море
представляется безбрежным. Но есть и
другая точка обзора. Из иллюминатора
космического корабля (телевизор
позволяет это увидеть) земной шар выглядит,
как глобус. На нем Балтийское море —
небольшой, в общем-то, водоем. Но дело
не только и не столько в размерах.
Взгляда достаточно, чтобы ощутить
сложность проблем, связанных с
охраной вод Балтики от загрязнения.
ЧТО УГРОЖАЕТ БАЛТИКЕ?
Семь государств окружают море: СССР,
Финляндия, Швеция, Дания, ФРГ, ГДР
и Польша. Все они — с развитой
индустрией, интенсивным сельским
хозяйством, мощным морским флотом. А
это значит, что отовсюду по рекам,
канавам, трубам стекают воды, обильно
загрязненные отходами металлургической,
целлюлозно-бумажной, легкой, пищевой
и многих других отраслей
промышленности. Дожди смывают с полей
пестициды и удобрения. Балтика —
полузакрытый водоем: с Северным морем она
сообщается через мелкие Датские
проливы. Полный водообмен происходит в
течение 45 лет. И поэтому море играет
роль накопителя всяческих загрязнений.
Остроту положения ясно осознают во
всех прибалтийских странах. Крепнет
международное сотрудничество, цель
которого — не допустить, чтобы
Балтийское море превратилось в отстойник.
Вот уже 20 лет ученые и
специалисты Советского Союза и Финляндии,
постоянно обмениваясь информацией,
ведут работы по экологической защите
Финского залива. Охрана морской
среды Балтийского моря — цель советско-
шведской программы. Проведено четыре
крупных совместных экспедиции по
изучению влияния антропогенных факторов
на состояние морских экосистем. А ныне
действует Конвенция по защите морской
среды района Балтийского моря,
названная Хельсинкской. Ее подписали и
ратифицировали все прибалтийские
государства. Балтика, таким образом, стала
акваторией, где не только применяются
различные способы защиты моря от
загрязнения, но и испытывается
действенность делового международного
сотрудничества.
Общая стоимость водоохранных ме-
60
Наука в СССР
роприятий, которые должны быть
осуществлены в нашей стране в рамках
Хельсинкской конвенции, составляет
свыше 1,5 млрд. руб. Уже действуют
2500 очистных сооружений, и с каждым
годом их становится все больше. Но
достаточно ли этого? Каково вообще
состояние вод в Балтике? Ведь сказать «они
загрязнены» — все равно что сообщить
о человеке — «заболел», а чем —
неважно. Лечение дает результат, когда
поставлен диагноз.
КТО ПОСТАВИТ ДИАГНОЗ?
Изучением состояния морских вод
постоянно занимается довольно большой
отряд ученых, исследующих не
отдельные, разрозненные феномены, а все
море как единую экосистему.
Важнейший шаг здесь —
международный мониторинг, постоянное
наблюдение, которое осуществляется
силами всех прибалтийских государств. В
советскую систему общегосударственной
службы наблюдений и контроля
окружающей среды на Балтийском море
входит более 100 станций. Программа
предусматривает прежде всего
тщательный и систематический контроль за
уровнем загрязнения вод и донных
отложений в курортно-оздоровительных, ры-
бохозяйственных зонах, в устьях рек и
у городов.
Морская стихия изменчива. Понять
существо процессов, в ней
протекающих,— для этого необходима серия как
бы моментальных фотографий,
запечатлевших состояние водоема в отдельные
мгновения. Качество воды обычно опре-.
деляют с борта судна, на что уходит
немало времени. К тому же, чтобы знать
одновременно ситуацию в различных
точках, нужно много специальных
судов. Международный мониторинг в
определенной степени выполняет такие
функции, но постоянно это делать по
всему морю весьма затруднительно и
дорого.
Сегодня молодая дисциплина —
оптика моря, усиленно разрабатываемая
в отделении Балтийского моря
Института термофизики и электрофизики
АН ЭССР,— позволяет подобную
информацию собирать дистанционными
методами. Например, один из них
основан на анализе отраженных от морской
поверхности световых лучей с помощью
спектрофотометров. Полученные
характеристики интерпретируются по
специальным методикам. Результаты
обработки дают возможность оценить
состояние поверхности (степень волнения,
присутствие нефтяной пленки, пены и т. д.)
и качество воды (содержание
планктона, органических, минеральных веществ
и др.)...
КАК ЛЕЧАТ БАЛТИКУ?
«Наибольший вред Балтике причиняют
сточные воды городов и промышленных
предприятий»,— считает профессор
Таллинского политехнического института
X. А. Вельнер. С осени 1984 года он
занял пост исполнительного секретаря
Хельсинкской комиссии по защите
морской среды Балтийского моря.
С 50-х годов нашего столетия
основные показатели качества прибрежных
вод Балтийского моря стали
ухудшаться (за последние 25—30 лет в два-три
раза). Этот процесс в будущем может
привести к нарушению биологического
равновесия в экосистемах и
скачкообразному, необратимому загрязнению
воды. Поэтому ученые и практики
разрабатывают различные системы очистки
стоков.
Чтобы вредные вещества не
попадали в море, необходимо по возможности
максимально извлекать их из отходов
производства, переводить его на
оборотные, замкнутые системы водоснабжения,
в которых стоки, пройдя очистку,
снова включаются в технологическую це-.
почку.
На некоторых производствах в
Кохтла-Ярве таким способом экономят более
90 % необходимой воды. Причем в
обороте ее там в три раза больше, чем
потребляет весь Таллин. На другом
предприятии — крахмальном заводе в
эстонском колхозе «Паюсси» — картофель-
но-соковые воды не сбрасывают «по
традиции» в речку, а с помощью не
столь уж сложной установки извлекают
из них протеин — ценное
питательное вещество. В результате на 80 %
уменьшилась нагрузка на очистные
сооружения и они обошлись значительно
дешевле.
Но пока, к сожалению, современные
природосберегающие технологии не
61
Наука ■ СССР
Увеличение количества сероводорода
во впадинах Балтийского моря
отрицательно сказывается на развитии
живых организмов в толще вод
и особенно донной фауны.
На этих картах
более темным цветом
показаны зоны,
где у дна есть
сероводород
и нет кислорода
очень-то широко распространены. И
основную роль играют очистные
сооружения.
Еще десять лет назад Таллин все
промышленные и бытовые воды
сбрасывал в море. С самолета Таллинский
залив напоминал палитру художника —
такая разноцветная была в нем вода...
— Наши ученые и инженеры
создали интересный проект,— рассказывает
заведующий Балтийским отделом
Института прикладной геофизики
А. А. Ляэне.— Было решено все
городские стоки собрать в одном
коллекторе и сбрасывать в море на
расстоянии 3 км от берега на глубине 28 м.
Под старым городом, чтобы не
потревожить его, коллектор прокладывали так,
будто строили туннель метро,—
щитовым способом. На пустынном
полуострове Пальяссааре были возведены
сооружения механической очистки сточных
вод и гигантская насосная станция. От
нее в залив пошли две плети
трубопровода диаметром 1,2 м.
Сейчас в конце глубинного выпуска
очищенные сточные воды
подхватываются течением и уносятся в открытое
море, не всплывая на поверхность.
Подобные системы строятся также в
Кохтла-Ярве и Пяриу.
Первая очередь таллинских очистных
сооружений обошлась в 35 млн. рублей.
Потрачены они не зря. Качество воды
в заливе заметно улучшилось. Вновь
открыт таллинский пляж Пелгуранд, где
песок опять чист и вода соответствует
нормативам (к слову сказать, самым
жестким в мире).
В сельской местности в Эстонии
построено 700 очистных сооружений. 98 %
всех сточных вод, поступающих из
поселков, деревень, с ферм, теплиц,
ремонтных мастерских, других
сельскохозяйственных предприятий, подвергаются
биологической очистке и стекают в
речки, не причиняя им вреда...
Огромный объем данных собирает Клай-
педская морская обсерватория, которая
следит за составом и качеством вод
Балтики от Финского залива до
Калининграда. Оценивая результаты уже
осуществленных мер по их охране, директор
обсерватории Ю. М. Баушис говорит:
— Положение улучшилось. Даже на
самых тяжелых участках вода стала чи-
62
Наука в СССР
полуостров Пальяссааре
Таллинский залив
I
/
/
Р Пирита
\^<
Сточные воды в Таллине по коллектору попадают
на станцию очистки и лишь затем сбрасываются
в море через глубинный выпуск.
1 — туннельные коллекторы; 2 — главная
насосная станция; 3 — очистные сооружения;
4 — глубинный выпуск
ще. В портах исчезла постоянная
нефтяная пленка. Но я убежден: чтобы море
могло справиться с загрязнением, ни
одной капли необработанных стоков не
должно в него сбрасываться.
Что ж, меры, принятые нашим
государством для защиты вод Балтики,
начинают давать плоды. Здоровье моря не
ухудшается. Поступают подтверждения
и с «другого берега». В книге «Финский
залив — общее дело», изданной
финской частью Советско-Финляндской
комиссии по научно-техническому
сотрудничеству, сказано определенно:
«Появились признаки уменьшения нагрузки
загрязнения и очищения вод Финского
залива». Этот вывод тем более можно
отнести и к открытому морю.
Наметившаяся тенденция
чрезвычайно важна. Ведь обычно,— что
подтверждается и мировым опытом,— от
установления контроля за загрязнением до
момента, когда вредный эффект наконец
начинает снижаться, проходит немало
времени. Запаздывание нередко
измеряется годами. Балтика, оставаясь живым
морем, вроде бы преодолела этот
интервал. Значит, есть основания для
оптимизма.
Н. И. СВАРОВСКИЙ
63
.'-га
-ТТ-
Размышления
Наука игры
А. ЛАРИН, А. НЕВСКИЙ
На протяжении всей своей истории
человек стремился избавиться от
всевозможных конфликтов. И чем больше в
этом преуспевал, тем активнее искал
этим конфликтам замену. В первую
очередь в виде самых разнообразных игр —
от рулетки до шахмат и от пятнашек
до футбола. Природа этой игровой
активности связана, по-видимому, с
глубинными механизмами психики.
Любопытно, однако, что и математика —
самый рациональный вид человеческого
творчества — многим обязана игре.
Еще в -середине XVII в. работами
Б. Паскаля, П. Ферма, X. Гюйгенса,
посвященными расчетам в азартных
играх, было положено начало теории
вероятностей — сегодня одной из самых
плодотворных математических теорий.
А в начале XX века предметом
математического анализа послужили так
называемые салонные стратегические игры
(шахматы, бридж, покер), что привело
к появлению еще одной математической
теории, получившей название теории игр.
Хотя первые статьи Э. Бореля и
Дж. фон Неймана о теории игр,
опубликованные в 20-х годах, не привлекли
к себе особого внимания, выход в 1944 г.
в свет книги Дж. фон Неймана и О. Мор-
генштерна «Теория игр и экономическое
поведение» стало событием не только
в математике, но и в экономике и
социологии.
В последние десятилетия игровые
модели с успехом используются в случаях,
когда необходимо найти эффективное
решение в сложной производственной
ситуации («деловые игры»), когда
анализируют поведение человека в
семейной и социальной сферах («трансак-
ционный анализ»). А в 70-е годы
игровые постановки задач были успешно
использованы лауреатом Нобелевской
премии по химии М. Эйгеном для
объяснения самого загадочного этапа
эволюции — возникновения жизни на Земле.
Вот и совсем недавно во вполне уже
солидной и устоявшейся математической
теории игр появился новый, довольно
любопытный взгляд на стратегию игры
в условиях, когда цели противника
неизвестны. Для того чтобы понять,
почему такой подход необычен для
классической теории игр и моделью каких
явлений в жизни (в частности, в
экономике) он может служить, необходимо
в самых общих чертах познакомиться
с понятием «стратегическая игра».
ИГРА С РАЗУМНЫМ ПРОТИВНИКОМ
Прежде всего договоримся о терминах.
«Игрой» условимся называть набор
правил (например, правил игры в шахматы),
«партией» — одну из возможных
реализаций этих правил, «ходом» — выбор
одним из игроков какой-либо
возможности (альтернативы); кроме того,
ходом называют и саму выбранную
альтернативу. Разумеется, все ходы
должны производиться в соответствии с
правилами. В математической теории игр
для простоты полагают, что в конце
каждой партии один из игроков платит
другому некоторую сумму.
Теория игр предполагает, что имеется
некоторое число игроков, заданы
правила игры и каждый игрок принимает
решение, то есть выбирает одну из
альтернатив, стремясь увеличить свой
«доход».
Доходы в математической теории игр
принято выражать в денежном
исчислении. Предположение о таком характере
доходов, как правило, не ограничивает
общности рассуждений: расплата
«фантами», самолюбием или собственным
носом (как в известной карточной игре,
где проигравший подставляет под удары
партнера свой нос) ничего не меняет
в стратегии игрока, если его цель
состоит в том, чтобы выиграть.
Главным при поиске выигрышной
стратегии служит понятие «разумности»
поведения, которое положено в
основу игры. Здесь наиболее очевидные
случаи — антагонизм и безразличие.
Мы привыкли считать вполне
естественным, когда признаком разумности
поведения игроков служит антагонизм.
Действительно, цель каждого игрока
заключается в том, чтобы увеличить свой
выигрыш, который его партнеры,
естественно, хотят уменьшить. Игры этого
3 «Химия и жизнь» № 10
65
класса получили название
антагонистических.
Иной характер носят «игры с
природой» — такие игры, где одному из
игроков безразличен исход игры и он не
пытается перехитрить партнера. Такой
игрой иногда удовлетворительно
описывается и экономическая ситуация, если
один из участников стремится
максимизировать свои доходы в условиях, когда
число конкурентов весьма велико и
вероятность того, что все они будут
действовать сообща так, чтобы уменьшить
его доход, весьма мала (иначе говоря,
когда маловероятно создание коалиций).
Еще одна важная особенность игры
связана с наличием у игрока
информации о проделанных ходах. Например,
шахматы — игра с полной
информацией (все фигуры открыты для
обозрения и все их передвижения происходят
на виду у игроков). Все карточные
игры — игры с неполной информацией
(неизвестно, какие карты были сданы
участникам, а иногда даже неизвестно,
какой ход сделан). Заметим, что
уровень информированности игроков ничего
не позволяет сказать о сложности игры
(по-видимому, шахматы сложнее игры
в очко), но крайне важен для
выяснения вопроса о принципиальной
возможности найти выигрышную стратегию.
Наконец, последнее. Если выигрыш
одного игрока в конце каждой партии
в точности равен проигрышу другого,
то игру называют игрой с нулевой
суммой. Конечно, игры с нулевой суммой
вовсе не исчерпывают всех возможных
игр. Ясно, что, описывая, например,
экономический процесс, нельзя
представлять его как игру с нулевой суммой:
его следствием может явиться как
увеличение, так и уменьшение богатства
каждого из участников.
Одно из основных понятий в
математической теории игр — это
платежная матрица — точная запись
выигрыша (проигрыша) каждого из игроков
в случае выбора им любого из
разрешенного набора ходов. Видом платежной
матрицы определяется наилучший
способ игры. Такой способ (стратегия)
может существовать или не существовать,
однако знание каждым из игроков
платежной матрицы есть обязательное
условие антагонистической игры. Можно
сказать, что знание платежной матрицы
для игроков означает, что цели
противника или его понятие о справедливости
известны.
66
ИГРА «НЕ ПО ПРАВИЛАМ»
Один из наиболее устойчивых
стереотипов мышления состоит в стремлении
в любой ситуации искать чисто
человеческие побудительные мотивы действий.
В конфликтах с людьми наиболее
естественны рассуждения «Как бы я
поступил на его месте». В этом случае могут
возникать цепочки заключений типа «Он
думает, что я думаю, что он думает...»
(анализом таких ситуаций занимается
теория рефлексивных игр).
Однако допустим, что мы имеем дело
с существом (например,
инопланетянином), настолько от нас отличным, что
даже предположительно неизвестны его
понятия о выгоде. Скажем, при игре
в шахматы этот противник получает
наибольшее удовлетворение, выигрывая
коня. В соответствии с этим пришелец
строит стратегию, которая для нас,
стремящихся поставить мат, может
выглядеть сознательной дезинформацией.
К каким последствиям может
привести конфликтная ситуация, в которой
один из игроков играет «не по
правилам», то есть не так, как он должен был
бы вести себя с точки зрения другого
игрока, рассказано в книге К. Лоренца
«Кольцо царя Соломона».
К. Лоренц описывает, как
происходит драка между американской дикой
индейкой и павлином. Оказывается, у
индюков существует особая поза
подчинения, и, если один из противников во
время драки принимает эту позу,
второй, хотя и испытывает огромное
желание добить поверженного врага,
просто не в состоянии заставить себя это
сделать.. У павлинов такой позы
подчинения нет и соответственно нет
сдерживающих стимулов по отношению к
противнику, принявшему такую позу.
Поэтому стоит индюку во время драки с
павлином принять позу подчинения, он
обречен. Павлин будет колотить
неподвижно лежащего врага, а тот вместо
того, чтобы спасаться бегством, будет с
еще большей готовностью
демонстрировать свое подчиненное поведение.
Тут мы вправе спросить: а можно ли
вообще в каких-либо математических
моделях игр говорить о стратегии,
гарантирующей выигрыш (или отсутствие
проигрыша), если один из участников
игры ничего не знает о способе
поведения другого? Точнее говоря, можно
ли найти выигрывающую стратегию, если
вид платежной матрицы неизвестен?
ВЕРИТЕ ЛИ ВЫ В ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ?
«Сегодня в здании окружного суда на
Роуд-стрит 246 состоялось судебное
заседание, на котором разбирался иск
адвокатской конторы «Саммерс энд
Винтер», предъявленный дотоле неизвестной
в деловом мире фирме «Гэймс Лими-
тед». Суть иска сводится к следующему.
28 сентября прошлого года десятки
тысяч жителей нашего города получили
с утренней почтой конверты со знаком
фирмы «Гэймс Лимитед» —
мангуста и кобра. В конверте находился
текст, который мы воспроизводим
дословно:
«Вас давно уже раздражает и
возмущает бесстыдство дельцов, вымогающих
миллиарды долларов с помощью
«одноруких бандитов», рулетки, тотализаторов
и пр. Современная жизнь дарит
человеку так мало радости, что он готов
платить свои кровные деньги ради
минутного азарта, вытесняющего страх и
беспокойство перед завтрашним днем.
Миллионы людей каждый день играют в
заведомо проигрышную игру, в которой
случайный выигрыш одного
оборачивается разорением тысяч.
Мы предлагаем вам совершенно
новую игру. В этой игре нет места
случаю, от которого не приходится ждать
пощады, хотя и есть место азарту.
Наличие небольшой сметки и здравого
смысла, которые у вас несомненно
присутствуют, поможет вам гарантированно
выиграть 80 долларов.
Условия игры таковы. Перед началом
игры четыре карты четырех различных
мастей тасуются и выкладываются перед
вами в ряд рубашками вверх. После
этого вы начинаете разыгрывать партии.
В начале каждой из них вы
указываете банкомету на одну из лежащих
перед вами карт — любую, по вашему
усмотрению. Банкомет берет карту,
смотрит на ее масть и кладет на место,
по-прежнему рубашкой вверх. После
этого он делает свой ход, выбирая его
из списка ходов, разрешенного ему
неизвестными вам правилами игры, и после
этого сообщает вам результат, который
определяется.сочетанием масти
выбранной вами карты и хода' по правилам,
одинаковым для всех партий. Поскольку
список ходов, разрешенных банкомету,
одинаков для всех партий, то вы можете
быстро разгадать секрет и начать
выигрывать.
Если вы достаточно сообразительны,
то наверняка выиграете не менее 80
долларов».
Почти половина взрослых жителей
нашего города, получивших конверты с
мангустой и коброй, "заинтересовалась
новой игрой. А через месяц редакции
газет и адвокатские конторы были
завалены протестами, жалобами и
заявлениями, в которых фирма «Гэймс
Лимитед» обвинялась в мошенничестве и
бесстыдном жульничестве. Вместо
обещанных 80 долларов, принявшие участие
в игре заплатили фирме в среднем по
30—40 долларов, причем для многих
эта цифра оказалась большей.
Адвокатская контора «Саммерс энд
Винтер» взялась представлять интересы
потерпевших в суде. Во время судебного
разбирательства ответчик попросил
разрешения вызвать в качестве эксперта
известного математика д-ра Кингси,
профессора Станфордского
университета, автора всемирно известной
монографии «Теория математических игр».
Ознакомившись с сутью дела, д-р
Кингси заявил, что с точки зрения
математики правила предложенной игры
сформулированы достаточно корректно и он
готов продемонстрировать судье способ,
которым следует играть для получения
обещанного выигрыша. Через три
минуты после того как д-р Кингси
получил с ответчика 80 долларов, суд вынес
решение: в иске отказать и взыскать с
истца все судебные издержки.
В беседе с нашим корреспондентом
д-р Кингси сказал: «Меня ничуть не
удивляет, что большинство принявших
участие в игре не получило свой
гарантированный выигрыш. На
психологическом факультете нашего университета
уже довольно давно исследуются
способы поведения людей в различных
игровых ситуациях. Было отмечено, что в
самых простых ситуациях выбора люди
действуют далеко не лучшим способом.
Например, эксперименты по
нахождению пути в простом лабиринте, которые
проводились параллельно на группе крыс
и студентов нашего университета, дали
результаты отнюдь не в пользу
студентов».
ОТ ДОБРА ДОБРА НЕ ИЩУТ
«Если бы такой игры не существовало —
ее следовало бы выдумать»,—
воскликнули мы, размышляя о стратегии
общения с инопланетянами. И мы эту игру
выдумали, как выдумали и приведенную
выше заметку. Конечно, нами двигал
бескорыстный интерес исследователей,
67
а не жалкая страсть — желание сорвать
банк.
С житейской точки зрения
выигрышная стратегия для описанной выше игры
формулируется крайне просто и
полностью исчерпывается пословицей «От
добра добра не ищут». С
математической же точки зрения эта стратегия
выглядит следующим образом.
В первых четырех партиях карты
выбираются по очереди, в любом
произвольном порядке. После этого против
каждой из карт (обозначим их
номерами 1, 2, 3 и 4) выставляется ее
оценка — сумма, выигранная (или
проигранная) при выборе этой карты. В
пятой партии выбирается карта с
наивысшей из этих оценок. Далее ведем себя
так: после очередной партии заменяем
оценку выбранной в ней карты на
сумму прежней оценки и выигрыша
(проигрыша), полученного в данной партии.
Оценки остальных карт, не выбранных
в данной партии, сохраняются
прежними. После этого в следующей партии
выбирается карта с наивысшей из
оценок.
Если это описание выигрышной
стратегии показалось вам слишком
сложным, то, несколько поступившись
строгостью, мы можем сформулировать ее
проще: «Если выигранный вами номер
был оштрафован — никогда больше не
выбирайте его». Вот и все. Эта
стратегия была (правда, неодобрительно)
описана еще Н. В. Гоголем в известной
пьесе «Игроки»: «Если они пошли какой-
нибудь дорогой, да, зазевавшись,
шлепнулись о гололедь,— они уже кричат и
выдают правило, что по такой-то дороге
никому нельзя ходить, потому что на
ней есть в одном месте гололедь и
всякий непременно на ней шлепнется
лбом...»
СТАВКИ СДЕЛАНЫ — ДУМАЙТЕ!
Стратегия описанной игры оказывается
пригодной для некоторых реальных
ситуаций, особенно экстремальных. Мы
заметили это, читая воспоминания
известного летчика-испытателя М. Галлая. Он,
в частности, пишет о том, что в
условиях испытательного полета, при
крайнем дефиците времени, поиск сложных
решений строжайше противопоказан.
Эмпирически летчики-испытатели
выработали следующую стратегию: если
некоторое действие приводит к
непонятному явлению, необходимо немедленно
вернуться в исходное состояние,
«переиграть это действие обратно», как
говорит М. Галлай.
Условия испытательного полета — не
самая обычная ситуация. Но
оказывается, что и вполне будничные
проблемы могут быть оптимально решены
с помощью нашей «прямолинейной»
стратегии.
Рассмотрим простейший пример.
Пусть некоторое хозяйство должно
распределить имеющиеся в его
распоряжении посевные площади между
кукурузой и пшеницей. Будем полагать, что
цель этого хозяйства — получить
максимальный доход. Ясно, что
получаемый доход зависит от многих
факторов, учесть которые, вообще говоря,
невозможно. (Мы имеем в виду, конечно,
такие объективные факторы, как
погодные условия.) Оказывается, что лучший
способ действий в подобной ситуации в
точности совпадает с оптимальной
стратегией описанной нами игры: то
распределение площадей, которое хотя бы
однажды уменьшило доход, выбирать
еще раз не следует. Таким образом,
весьма распространенный аргумент типа
«решение хорошее, но подвели (погода,
смежники, строители...)» оказывается
несостоятельным.
Пример с посевными площадями
безусловно представляет собой идеальную
модель. Однако кандидату
физико-математических наук А. С. Немировскому
удалось строго доказать оптимальность
рассматриваемой стратегии для
широкого класса математических моделей
экономики, что оказалось достаточно
неожиданным для специалистов в этой
области. И не исключено, что
серьезное отношение к предлагаемой стратегии
позволит стабилизировать многие
явления, происходящие в нашем народном
хозяйстве.
Играя, мы познаем мир. Познаем тем
лучше, чем чаще нас наказывают за
неудачи. Но взрослыми становимся лишь
тогда, когда перестаем повторять
ошибки.
Что читать о теории игр
1. Мак-Кинси Дж. Введение в теорию игр.
Мм I960.
2. Льюс Р. Д., Ройфе X. Игры и решение.
М., 1961.
3. Нейман Дж. фон, Моргенштерн О.
Теория игр и экономическое поведение. М., 1970.
4. Немировский А. С, Юдин- Д. Б.
Модель адаптивного управления экономикой.
Препринт ЦЭМИ АН СССР. 1982.
68
Об истине «истинной»
и «истине» статистической
Есть люди, которые берутся, попробовав чаю с молоком, определить, что было
налито в чашку раньше — молоко или чай. Казалось бы, проверить это очень легко.
Но как быть, если угадчик не претендует на стопроцентную безошибочность, а лишь
утверждает, что его догадки оказываются верными в большинстве случаев?
Существует ли способ подтвердить наличие таких способностей и доказать, что правильные
ответы — не просто случайность?
В точных науках неукоснительно действует закон: гипотеза считается
доказанной тогда и только тогда, когда при экспериментальной ее проверке каждый раз
неизменно получаются результаты идентичные (или по меньшей мере весьма
близкие, лежащие в пределах точности измерений). Здесь же постановка задачи иная:
допускаются и неудачи, лишь бы их было меньше, чем правильных ответов.
Оказывается, и такую гипотезу можно подтвердить или опровергнуть серией
экспериментов. Но эту серию экспериментатор должен специально спланировать, а
результаты их проанализировать методами особой ветви теории вероятностей — науки,
которая называется математической статистикой и которая, по одному из
определений, представляет собой «математическую теорию познания мира через опыт».
Ее приемы и правила позволяют, располагая противоречивыми результатами
экспериментов, выбрать из всех гипотез наиболее правдоподобную. Такие вероятностные
подходы сегодня все более и более необходимы и находят все большее
распространение в сфере как естественных, так и социальных наук.
Некоторые своеобразные проблемы, возникающие при применении методов
статистики, иллюстрирует публикуемое здесь (с небольшими сокращениями)
шутливое стихотворение, автор которого — крупный английский ученый М. Кендалл,
долгое время занимавший пост президента Королевского статистического общества.
Оно было впервые напечатано в журнале «American Statistician» (т. 13, 1959), а в
русском переводе приведено в книге Р. Беллмана «Процессы регулирования с адапта-
Гайавата ставит
эксперимент
Морис Дж. КЕНДАЛЛ
1. Всюду славен Гайавата,
Он стрелок непревзойденный.
Легкий лук он поднимает —
Десять стрел взмывают к небу,
И последняя слетает
С тетивы тугой, звенящей
Прежде, чем вонзится в землю
Первая из десяти.
Все, кто видел Гайавату,
Говорили, что бесспорно
Совершенства он достиг.
цией» (М.: Наука, 1964).
69
Но какой-то хитрый скептик
Тем не менее заметил,
Что в стрельбе не только ловкость,
Но и меткость ценят люди,
И добавил: было б лучше,
Если б славный Гайавата
В цель попал бы хоть однажды,
Пусть хоть выборка при этом
Будет меньшего объема.
Гайавата рассердился
И сказал, что он в колледже
Посвятил себя науке,
Что статистикой зовется.
Он, себя считая вправе
Поучать своих собратьев,
Тут же лекцию прочел им.
Вспомнил он закон ошибок,
Усеченные кривые,
Информации потерю,
Заявил, что он добился
Несмещенных результатов,
И сказал, что после многих
Независимых попыток,
Даже если в их итоге
В цель ни разу не попал он,—
Все равно по средней точке
Отклонений от мишени
Можно сделать твердый вывод,
Что стрелял он безупречно
Но упрямые индейцы
Возразили Гайавате,
Что они не понимают
Столь туманных рассуждений.
Им совсем не интересен
Результат его попыток.
И они предполагают,
Что охотник должен метко
В цель стрелять. А если будет
Он впустую тратить стрелы,—
Должен сам за них платить.
Наш герой в ответ на это
Предложил за луки взяться,
Чтоб строптивых оппонентов
В правоте своей уверить.
Он сказал: «Необходимо
Так построить состязанье,
Как советует учебник
Проводить эксперименты».
(Хоть научный этот способ
Применяется обычно
Для проверки качеств чая,
Но порою, как известно,
Приложим к другим вещам.)
Гайавата разработал
Точный план соревнований,
Чтоб случайный их порядок
В соответствии пришелся
С тем характером, который
Носят множители в славной
Той теории, что ныне
Носит имя Галуа.
Те, кто выразил готовность
Состязаться с Гайаватой,
Были круглые невежды
В проведенье испытаний,
И поэтому, наверно,
Все оставшееся время
Проводили в тренировках,
Соревнуясь меж собою
Или просто в цель стреляя.
11. Гайавата, не смущаясь,
Попросил перо, бумагу,
Произвел расчет дисперсий
И в итоге вывел цифры,
Из которых стало ясно,
Что стрелки могли добиться
Лишь смещенных результатов,
А дисперсии при этом
Одинаковыми были
И совсем не отличались
От дисперсии, которой
Гайавата сам достиг.
9. И во время состязанья
Результаты всех стрелявших
Были просто превосходны.
Но, увы, за исключеньем
(Как ни трудно мне признаться)
Результата Гайаваты.
Гайавата, как обычно,
Вверх свои направил стрелы.
Он так ловко это сделал,
Что остался несмещенным,
Но при этом, к сожаленью,
В цель ни разу не попал.
10. «Что ж,— сказали тут индейцы,—
Мы иного и не ждали».
12. Тем не менее индейцы,
Не поверившие цифрам,
Отобрали у героя
Легкий лук его и стрелы
И сказали, что, возможно,
Гайавата в самом деле
Выдающийся статистик,
Но при этом совершенно
Бесполезен как стрелок.
Что ж касается дисперсий,
То какой-то грубый неуч
Произнес такое слово.
Что его, сказать по чести,
В статистическом изданье
Я не смею повторить.
13, И теперь в лесу дремучем
Бродит грустный Гайавата,
Непрестанно размышляя,
Вспоминает он нормальный
Тот закон распределенья
Отклонений и ошибок,
Что лишил его навеки
Славы лучшего стрелка,
И порою он приходит
И Гайавата
тоже прав...
Мы не сомневаемся, что читатель, даже
незнакомый с математической статистикой,
не раз улыбнулся, читая эту
стихотворную новеллу о незадачливом Гайавате.
И встает известный со школьного детства
вопрос: что хотел сказать автор?
Есть такая, чуть ли не библейская, притча.
Пришли к судье муж и жена с просьбой их
рассудить. Выслушав женщину, судья
говорит: «Ты права, дочь моя». Тогда свои доводы
излагает муж, и судья снова говорит: «Ты
прав, сын мой». Присутствующий при этом
служка спрашивает судью: «Как же так
получается, учитель,— и муж прав, и жена
права?» — «И ты тоже прав, друг мой»,—
говорит судья...
Нам кажется, что в данном случае имеет
место как раз такая ситуация. Чтобы этот
вывод был понятен читателю, не
искушенному в статистических тонкостях, поясним
суть дела несколько подробнее.
Пусть стрелки из лука целятся в яблоко.
Каждый выстрел дает один из результатов:
«попал» или «не попал». Если при
одинаковом числе выстрелов у одного стрелка
больше попаданий, чем у другого, то первого
стрелка — во всяком случае, с точки
зрения индейцев — следует считать более
метким.
Но как поступить, если число попаданий
у них одинаково или если ни один из них
ни разу не попал в цель? Тогда, чтобы
определить качество стрельбы, остается
одно — учитывать не только число
попаданий, но и «весомость» промахов: ведь
промах промаху рознь.
Допустим, что у одного из стрелков точки,
пораженные стрелами, расположились так,
как показано на рис. 1, и образуют облако
с «центром тяжести» в точке О* — такую
точку называют выборочным средним.
Расстояние от нее до центра цели
характеризует смешение результатов стрельбы;
очевидно, при стопроцентном попадании
смещение будет равно нулю, но результат будет
смешенный, если хоть одна стрела в цель
не попадет.
Однако смещение будет равно нулю и в том
случае, если ни одна стрела не попадет
в цель, но пораженные точки расположатся
К трезвой* мысли, что, наверно,
Нужно целиться точнее,
Несмотря на риск смещенья,
Если все же в результате
Иногда ему удастся
Поражать стрелою цель.
Перевод
Л. ДМОХОВСКОГО
на равном от нее расстоянии — так,
например, как показано на рис. 2, б. Ясно, что
одно только смещение еще не
характеризует меткости стрельбы — столь же важна
величина разброса промахов. Обычно ее
выражают как сумму квадратов расстояний 6
от пораженной точки до точки О* (см. рис. 1):
Величину Д2 называют дисперсией — она,
очевидно, характеризует кучность стрельбы.
А меткость стрельбы определяют как
смещение результатов, так и их дисперсия: если
в цель попали все стрелы, то обе эти величины
равны нулю.
Вернемся теперь к Гайавате. Для индейцев
критерий один — попадание в цель. Если
эта цель, скажем, яблоко, висящее на ветке,
то важно сбить его; мало проку в том, что
стрелы пролетят совсем близко от яблока,
но не заденут его. Это правда № 1.
Гайавата же утверждает, что только
десять попаданий из десяти б зусловно
подтверждают искусство стрелка. Любое
меньшее их число может быть случайным и
отнюдь не характеризует его меткости:
вполне может оказаться, что стрелы, не
попавшие в яблоко, пролетят очень далеко от
него. И это действительно так.
Посмотрите на результаты лучшего из его соперни-
Стрельба о цель с точки зрения
математической статистики.
О — центр мишени, Ах— А — точки,
пораженные стрелами.
О* — средняя точка отклонений от центра
мишени (выборочное среднее),
ОО* — величина смещения, 6 — расстояния
от пораженных точек до О*
72
Результаты соренования Гайаваты
с индейцами. У лучшего из соперников
Гайаваты (а) семь стрел попали в цель О;
три промаха — А\, А-> и АА — расположились
по окружности; смещение отлично
от нуля. У Гайаваты (б) ни одна стрела не
попала в цель, но все пораженные точки
расположились на окружности меньшего
радиуса; дисперсия та же, зато смещение
равно нулю
ков (рис. 2, а). Семь раз из десяти
стрелок попал в цель, сделав три промаха; легко
установить, что точка О* не совпадает с
целью — результат смещенный, дисперсия
же отлична от нуля. Таким образом,
здесь не выполнены оба условия, у Гайаваты
же (рис. 2,6) — только одно: дисперсия
у него точно такая же, но зато результат
несмещенный, поскольку точка О*
совпадает с целью, а стрелы легли более кучно
и площадь их рассеяния много меньше, чем
у индейцев. Основываясь на этом, Гайавата
и считает, что первенство должно
принадлежать ему. Это правда № 2.
Какая же сторона права? Да обе, как
в приведенной выше притче: они решают
разные задачи, устанавливают достоверность
гипотезы по разным критериям. Такие
ситуации встречаются и в реальной жизни,
например в стрелковом спорте. Критерий
индейцев используется здесь в стендовой
стрельбе — состязании на поражение
тарелочек: здесь важны только прямые
попадания. Критерий же Гайаваты определяет
победителя в пулевой стрельбе, где важна
сумма очков, набранных в серии
выстрелов: чем меньше отклонение точки
попадания от центра мишени, тем больше очков
приносит выстрел.
В стихотворении отмечено еще одно
немаловажное обстоятельство: речь там идет о
независимых испытаниях. Это означает, что
для получения корректного вывода
результаты предыдущих испытаний не должны
влиять на последующие. В данном случае
соревнования должны быть организованы так,
чтобы исключить возможность после
каждого выстрела вносить поправку на то, куда
попала стрела. Гайавата достигает этого
путем «скоростной» стрельбы — он успевает
выпустить все стрелы еще до того, как
первая из них попадет в цель. Для того же
чтобы и у индейцев попытки были
независимыми, нужно разработать специальный
план эксперимента, что и делает Гайавата.
Разработка методов планирования,
проведения и анализа результатов эксперимента —
это, так сказать, тактика математической
статистики, ее инструментарий, элементы
которого перечисляет автор: здесь и «закон
ошибок», и «усеченные кривые», и
«случайный порядок» соревнований в соответствии
с «тем характером, который носят
множители в славной той теории, что ныне
носит имя Галуа», и многое другое...
В заключение мы хотим сказать, что
Гайавата все-таки весьма меткий стрелок! Ведь
для того чтобы «центр тяжести»
пораженных им точек совпадал с целью — а это,
очевидно, так и есть, поскольку он
всякий раз достигает несмещенных
результатов,— эти точки должны располагаться
симметрично относительно взаимно
перпендикулярных осей, проведенных через центр
мишени (стоит хоть одной стреле нарушить
симметрию, как результат окажется
смещенным). Этого достичь очень трудно — так
же трудно, как и попасть всеми стрелами
в цель. Согласитесь, что результат Гайаваты
поистине удивителен, хотя, с точки зрения
индейцев, и бесполезен.
И все же не зря автор заставляет
Гайавату, размышляя о результате
соревнований, приходить к заключению, что
«нужно целиться точнее, несмотря на риск
смещенья, если все же в результате
иногда ему удастся поражать стрелою цель».
Может быть, это тоже «сермяжная правда»...
Доктор технических наук
Я, М. ПАРХОМОВСКИЙ,
Е. А. ПАРХОМОВСКИЙ
73
ХИМИЧЕСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ
в пяти томах
Новое фундаментальное научно-справочное издание охватывает все разделы
химии и химической технологии, а также освещает важнейшие понятия из
области физики, молекулярной биологии, геохимии.
Энциклопедия рассчитана на широкий круг химиков и представителей
смежных специальностей — научных работников, инженеров, преподавателей,
студентов.
В числе авторов статей — крупнейшие ученые страны. Главный редактор
энциклопедии — академик И. Л. КНУНЯНЦ.
Научный аппарат издания включает пристатейную библиографию,
предметный и именной указатели (в последнем томе).
Первый том энциклопедии выйдет в 1988 г.: закончить издание
предполагается в 1994 г. Ориентировочная стоимость тома —
7 р. 70 к.
Подписка принимается книжными магазинами, распространяющими подписные
издания. При подписке вносится задаток в размере 7 р. 70 к., который
засчитывается при получении последнего тома.
Вещи и вещества
Добро для земли
Клади навоз в пору — соберешь зерна гору.
Народная мудрость
Согласно «Энциклопедическому
словарю», навоз — это «органическое
удобрение из твердых и частично жидких
экскрементов животных обычно в смеси
с подстилочным (солома, торф)
материалом... Содержит азот, фосфор, калий,
микроэлементы...» Перечисление
химических элементов можно было бы
намного удлинить, ведь в навозе
содержится более половины таблицы
Менделеева. Промышленные удобрения
беднее — с ними в почву вносят не более
10 элементов.
Вдумаемся в смысл слова
удобрение — добро для земли. Как же добро
может стать отходом? Пока сельское
хозяйство не знало машин,
специализации и концентрации, экологический
цикл замыкался в пределах одного
хозяйства, все «отходы» тут же
возвращались в землю в виде удобрения. С
переходом скота от свободного выпаса к
стойловому содержанию на
животноводческих комплексах возникла двуединая
проблема: излишек навоза — в одних
местах и его дефицит — в других.
Как это ни парадоксально, навоз —
элемент определенной культуры.
Недаром старые и хорошо унавоженные
почвы называют окультуренными. Что же
дает навоз почве?
Во-первых, органические вещества,
на которые приходится до 20 % его
веса. Эти вещества улучшают
агрономические свойства почвы —
водопроницаемость, влагоемкость, аэрацию,
поглотительную способность, кислотность,
агрегатный состав... Даже вспахиваются
окультуренные почвы с меньшими
затратами тяговых усилий, а урожай на них
гораздо выше, чем на неунавожен-
ных. Недаром говорят: «В поле свез
навоз — с поля хлеба воз».
Во-вторых, разлагаясь в почве,
навоз выделяет довольно много
углекислого газа, обогащает им приземный слой
воздуха и тем самым улучшает
углеродное питание растений.
В-третьих, вносимый в почву навоз
способствует процветанию почвенной
микрофлоры, что тоже отрадно
сказывается на плодородии.
Ясно, что навоз — отличное
удобрение. Но сколько же добра в этом
удобрении? Однозначно ответить на этот
вопрос трудно, ибо химический состав
навоза зависит от вида и возраста
животных, условий их обитания и
кормления, времени года, температуры, способа
хранения, степени перепревания и
многого другого. Поэтому приходится
говорить о среднем образце навоза или, как
его называют, приведенном, смешанном.
Сразу же оговорюсь, что более
высокое содержание органических веществ,
азота, фосфора и калия в конском и
овечьем навозе. За это его называют
«горячим» и предпочитают использовать
при набивке парников. Навоз,
получаемый от коров и свиней, называют
«холодным». Однако каждые 10 тонн
любого навоза дарят около 50 кг азота,
25 кг фосфора, 60 кг калия.
Количество и качество навоза во
многом зависит от подстилки. Чем больше
подстилки, тем полнее впитываются
выделения животных, тем лучше навоз.
Традиционная и самая лучшая из
подстилок — солома. Если ее не хватает,
используют торфяную крошку, листья,
хвою, опилки. Иногда подстилка
содержит больше питательных веществ,
в частности азота, чем экскременты
животных.
Полевые опыты показали, что навоз-
но-торфяная смесь — более сильное
удобрение, чем обычный соломистый
навоз. Если добавить в навоз 2—3 %
фосфоритной муки (или суперфосфата), то
это резко активизирует деятельность
микроорганизмов. При разложении
такого навоза фосфор переходит в
доступную для растений форму,, облегчая им
рост и развитие.
Скорость разложения навоза зависит
от его влажное ти, температуры,
аэрации. Определить степень его
разложения могут даже несведущие люди —
настолько заметно меняется внешний
вид. Первая фаза перегнивания —
свежий, слаборазложившийся навоз,
солома почти сохраняет свой цвет и
прочность. Его объемный вес невелик —
75
1 м весит всего 4 центнера. Вторая —
полуперепревший навоз. Солома стала
непрочной и потемнела. Семена
большинства сорняков в этой стадии
отмирают. Навоз стал почти вдвое плотнее
и уже пригоден для внесения в почву.
Третья — перепревший навоз. Солома
неразличима, вся масса становится
черной, мажущейся. Доводить навоз до этой
стадии нецелесообразно, ибо теряется
много азота.
Наконец, навоз «созрел». Пора вносить
его в почву, распределить между
севооборотами. Но сколько же его
накоплено? Ведь взвешивать — занятие не
из приятных. Есть способ расчета
выхода навоза по качеству и количеству
кормов — трудоемкий и не всегда
точный. Гораздо проще, хотя и
приближенно, можно оценить массу навоза по
«головам». Каждая овца за год дает
около 0,8 т, свинья — 1,5 т, лошадь —
6—7 т, а корова — 8—10 т. (Для
сравнения: у курицы 5—6 кг помета в год.)
Но в хозяйствах, где хорошо с
подстилкой и кормами, выход навоза на одну
статистическую буренку повышается до
12—14 т.
Небольшая ферма производит
несколько тысяч тонн навоза ежегодно,
а крупные животноводческие
комплексы — сотни тысяч тонн! Так,
стандартный свинокомплекс на 108 тысяч голов
дает столько же отходов, сколько и
город с миллионным населением. Да-да —
навоз становится отходом, удалить
который очень непросто. Допустим, мы
убрали навоз с фермы, а дальше? По
мере удаления от нее затраты на
перевозку быстро растут, и каждый
километр пути повышает стоимость тонны
навоза на рубль. За пределами пяти
километров навоз становится
экономически нетранспортабельным. Поистине,
где пусто, а где густо... Это уже не
только экономика, но и экология.
Убрать за один день навоз,
накопившийся от сотен животных, задача
трудная: с нею едва справляются
бульдозеры, скреперы, транспортеры. Геракл
вроде бы пропустил через торцовые
стены скотного двора воду двух рек, Алфея
и Пенея. Вода начисто вымыла все за
один день. Старый, как древнегреческий
миф, но быстрый и дешевый способ
гидросмыва работает и сегодня на
многих крупных комплексах. Правда, при
разжижении навоза сильно ухудшается
его качество, содержание азота, фосфора
и калия падает в несколько раз. Чем
больше воды, тем больше потребность в
транспортных средствах для вывозки
жидкого навоза в поле или в емкостях
для хранения.
Дно и стены хранилищ должны быть
хорошо гидроизолированы и устойчивы
к агрессивному воздействию навоза.
Навозную жижу приходится держать в
гигантских чашах, выстланных бетоном
или асфальтом. Естественно, при этом
иногда теряется более половины азота
в виде газообразного аммиака.
В идеале разложение навоза должно
протекать после запахивания его в почву.
Поэтому агрохимики советуют все виды
работ: вывозку, разбрасывание и
запахивание (заделку) — заканчивать на
каждом участке за один день.
Оставленный в малых кучах или
разбросанный по поверхности поля навоз
быстро теряет свои благодетельные
свойства, особенно в сухую и ветреную
погоду. Каждый день разрыва между
внесением и заделкой навоза снижает
прибавку урожая на 15—25 %. Навоз
же, вывезенный на поля зимой — по
снегу, при промерзшей почве и дружном
снеготаянии почти полностью попадет
в ближайшие речки. И себе не в
пользу, и природе в ущерб.
Зато правильно и своевременно
внесенный в почву навоз работает на
урожай в течение нескольких лет. В
среднем каждая тонна навоза за 3—4 года
его действия повышает урожайность
зерновых культур на 1 центнер.
Достаточно раз в 4 года внести на гектар
пашни 30—40 тонн навоза, чтобы собирать
приличные урожаи. Подчеркну, что эти
цифры средние, для бедных гумусом
почв норма повышается до 50, а иногда
и 70 тонн на га.
Хотя в стране ежегодно вырастают
горы навоза общим весом около
миллиарда тонн, далеко не все пахотные
угодия получают достаточно органики.
Причин много: нехватка транспорта,
труднодоступность некоторых полей,
отсутствие навозохранилищ и
жижесборников, неумение сохранить навоз зимой,
потери при несвоевременном внесении и
заделке. Есть и психологические
факторы — упование на искусственные
удобрения и недооценка роли навоза.
А ведь пора ему вернуть подобающее
место на полях.
Кандидат географических наук
М. Г. СОФЕР
76
Живые лаборатории
Хурма кавказская
Тут хурма сказала: «Прочим я не
выскажу хулы,—
Но мои плоды сухие украшают все столы.
Вкус мой сладок, я прекрасна, я достойна
похвалы,
Мудрецы меня прославят, не оценят лишь
ослы.
Гарсеван ЧОЛОКАШВИЛИ. Восхваления
плодов.
Вообще-то при упоминании хурмы перед
глазами тотчас появляются крупные,
мясистые, похожие на помидоры плоды
хурмы восточной (Diospyros kaki). Но
грузинский поэт XVII века Г. Чолока-
швили имел в виду вовсе не это
растение, а хурму кавказскую (Diospyros
lotus). Ее плоды совсем не такие:
величина до трех сантиметров, обычно 1,5—2,
цвет у спелых буровато-черный с сизым
отливом из-за воскового налета. На вкус
они очень терпкие, вяжущие из-за
дубильных веществ, но после
промораживания или лежки становятся медово-
сладкими. Их легко высушить.
Что же касается хурмы восточной,
то она появилась в Грузии в конце
XIX века. В 1888—1889 годах ее выписал
из Франции владелец садового
заведения «Синоп» А. Н. Введенский. Через
несколько лет это растение было
получено из Италии Тифлисским
ботаническим садом. Потом ввоз хурмы
восточной шел из разных стран, в том числе
и из Японии. Но, повторяю, у нас речь
не об этой хурме, а о кавказской.
Слова Гарсевана Чолокашвили о
плодах хурмы, которые «украшают все
столы», свидетельствуют, что в Грузии они
всюду шли в пищу. Ныне же это
растение стало объектом «Красной книги
СССР», куда занесено в качестве
реликтового вида, сокращающегося в
запасах.
Поэт отнюдь не случайно высоко
ценил достоинства хурмы кавказской. В
сухом виде ее плоды содержат до 40 %
моносахаров, притом в легко усвояемой
форме, а также аскорбиновую и
яблочную кислоты. Поэтому они очень
полезны для пожилых людей.
Кстати, аскорбиновой кислоты очень
много в листьях хурмы (в сухом
веществе до 3200 мг%). Поэтому из них
готовят витаминный чай. К тому же
листья и ветки хурмы кавказской —
прекрасный корм для животных.
Плоды некоторых деревьев имеют
волокнистую мякоть, других — сладко-
мучнистую, их сравнивают с финиками.
Именно внешним сходством сухих
плодов с финиками можно объяснить
происхождение слова «хурма». На
персидском, грузинском, азербайджанском,
турецком, афганском, арабском и языках
среднеазиатских народов слово «хурма»
обозначает плоды финиковой пальмы.
Родовое название хурмы «диоспирос»
расшифровывается либо как
«божественный плод», либо «пища богов». Но,
наверное, его можно истолковать и как
«божественный финик», если исходить
из древнегреческих слов «диос»
(божественный) и «пирэн» (финиковая
косточка). По-видимому, слово «хурма»,
первоначально обозначавшее плоды
финиковой пальмы, перешло на плоды
хурмы кавказской, а затем и на само
растение.
Хурма кавказская обильно плодоносит
каждый год до глубокой старости.
Плоды созревают поздно — в конце
октября, в ноябре. Местные жители
собирают их после первых заморозков.
С одного дерева снимают около ста
килограммов плодов. Они идут в пищу
свежими, сушеными или
переработанными на пастилу, джем... В
Таджикистане сушеные плоды хурмы кавказской
после извлечения из них семян
перемалывают в муку, которую прибавляют
к пшеничной при выпечке лепешек. От
этого лепешки становятся сладкими и
сдобными. Из плодов хурмы кавказской
делают и бекмес. Так обычно
называют концентрированный, уваренный сок
винограда. Бекмес из хурмы в ходу в
кондитерском производстве и как
лечебный продукт.
В плодах хурмы кавказской по 8—
10 семян. Обилие их, безусловно,
недостаток: в сушеных плодах они
составляют 38—40 % веса. Однако есть и пар-
тенокарпические (бессемянные) формы.
Хурма кавказская — единственный вид
хурмы, произрастающий в нашей
стране в естественных условиях. Ее можно
найти кое-где в Закавказье и Средней
Азии. Основные же массивы хурмовых
лесов сосредоточены в Талыше
(Азербайджан), где -они занимают около
10 тысяч гектаров.
За пределами нашей страны это
77
*ч*
дерево растет в странах
Средиземноморья, в Китае, Иране, Индии, на
Корейском полуострове. Ареал его
обширный, но сильно разорванный. Ученые
полагают, что хурма кавказская в
Средней Азии и на Кавказе появилась в
третичном периоде. На древность
происхождения дерева указывает не только
разорванность его современного ареала,
но и палеоботаника. Так, в меловых
отложениях остатки хурмы найдены на
территории , азиатской части СССР,'
Аляски, Гренландии, Англии, Ливии.
В третичном периоде хурма зеленела
по всему северному полушарию.
Хурма любит расти в нижнем и
среднем горных поясах, но иногда по
склонам гор поднимается до 2000 метров
над уровнем моря. Она облюбовала
скалистые склоны и ущелья, места выхода
на поверхность родников. Лишь
изредка хурма дает чистые насаждения.
Обычно же она соседствует с кленом,
грецким орехом, каштаном, ясенем согди-
анским, иргой...
Дерево хорошо переносит засуху и
довольно морозоустойчиво. В некоторых
местах оно выдерживает морозы до
—20°. К тому же отменно противостоит
возбудителям болезней и вредителям.
Хурма светолюбива. Ее ствол, покры-
7f
тыи темно-серой растрескивающейся
корой, дв высоты 5—10 метров лишен
ветвей и имеет величественный
колоннообразный вид. Сверху колонна
украшена округло-овальной кроной. Уе
случайно известный ботаник А. Регель
назвал хурму кавказскую символом южной
пышности. В Таджикистане самые
большие деревья хурмы поднимаются ввысь
на 20 метров при диаметре ствола 25—
50 см. В Китае хурма кавказская
бывает еще выше — до 26 метров.
Хурма — двудомное растение, но
иногда она однодомна. Среди
двудомных деревьев мужские меньше, но более
ветвисты. Зато у женских экземпляров
более компактная крона и сравнительно
толстые, крепкие и упругие ветви.
Промежуточные габариты у однодомных
деревьев.
Цветки на женских деревьях
раскрываются на два-три дня позднее, чем ты-*
чиночные мужские цветки, собранные
в полузонтики. Пестичные женские
цветки и заканчивают цветение раньше
мужских. Такой порядок цветения
гарантирует опыление всех женских цветков.
Цветет хурма после распускания ли-,
стьев — в конце мая — начале июня,
в Таджикистане — 10—20 мая. Во время
цветения она привлекает массу пчел,
Как и многие другие представители рода
эбеновых, хурма кавказская славится
своей древесиной — светло-желтой,
зеленоватой или темно-серой. Ее называют
зеленым эбеновым деревом. Разумеется,
до славы черного эбенового дерева ей
далеко, тем не менее высокая прочность,
стойкость по отношению к гнилостным
микроорганизмам, незначительное
изменение объема при намокании позволяют
делать из хурмы ценные вещи.
Отсутствие заусениц при ударах открыло ее
древесине двери в текстильную
промышленность — из хурмы делали ткацкие
челноки, что в свое время сыграло
печальную роль в вырубке этого дерева.
Другая причина оскудения зарослей
хурмы — в нерациональном сборе ее
плодов. В прошлом просто валили
взрослые деревья для облегчения сбора
плодов. Сейчас запасы хурмы кавказской
убывают из-за-*выпаса скота, который
препятствует ее семенному
возобновлению; дерево размножается в основном
вегетативно м с помощью корневых
отпрысков. *
Хурма кавказская хорошо растет на
слабозасоленных почвах. И специалисты
* советуют сажать ее вдоль
магистральных и оросительных каналов в качестве
биологического дренажа против
фильтрующихся вод, виновных во вторичном
засолении почв. К тому же у нее
мощная, очень крепкая корневая' система;
основная масса корней уходит вглубь
на полтора метра. Обволакивая камни
густой прочной сеткой, дерево хорошо
укрепляет берега горных рек и склоны.
Лучший способ разведения хурмы
кавказской — это прсадка сеянцев,
выращенных из свежесобранных семян в
питомниках. При хранении всхожесть
семян утрачивается. Генофонд хурмы
кавказской можно использовать для вы-
новых сортов. И не. мудрено,
^^Й^ратЙтеПВыиас
ах.^иХлГпр^щзрастанйя, а
«_1^лл~„ ;" тай, гДё
f
:?~Ч <*
**S*f!
№
ЛкЛ
л-^А
1олокаш^иди, 4олжно
дем $е£но служить, людям.
Кандидах биологических наук
" / ; ^>В.И. АРТАМОНОВ
Х&Ь;:\'/*№.''■■•-< ?. Т:'л-'
Полезные советы
Химические символы
и машинопись
В 1814 году шведский ученый Йене Якоб
Берцелиус предложил сокращенно
обозначать химические элементы латинскими
буквами. Это предложение получило признание
у химиков всех стран, в том числе и в России.
Но «химические» возможности
отечественных пишущих машинок все же меньше,
чем у машинок с латинским шрифтом.
«Химия и жизнь» уже рассказывала о
печатании химических символов. В № 4 за
1974 г. предлагалось подточить литеры у
знаков «параграф» и «номер», чтобы получить
S и N. В № 1 за 1975 г. опубликован
совет сточить литеру редко используемого
знака Ё, превратив его тем самым в F. Однако
выполнить эти рекомендации не всегда
возможно. Мы же хотим поделиться с
читателями своим опытом, который позволяет
печатать символы большинства химических
элементов без механической переделки
машинки.
Из 105 имеющих символы химических
элементов у 14 символ состоит из одной буквы,
а у 101 — из двух. В латинском алфавите
насчитывается 50 начертаний букв — 25
прописных и столько же строчных. Из них в
химической символике использовано 24
прописных (все, кроме Q) и 20 строчных
(кроме q, v, w, x, z).
С применяемыми в химической символике
латинскими буквами в русском алфавите
совпадают по начертанию 10 прописных
и 6 строчных букв. Это позволяет без
ухищрений напечатать символы 23
элементов: Н, Не, Be, В, С, О, Р, К, Са, Со, Мо,
Тс, Те, I, Хе, Ва, Та, Ро, Ас, Се, Но, Pa, Bk.
Несколько сложнее напечатать остальные
символы. Здесь придется использовать
несколько приемов, условно названных нами
идентификацией, синтезом, перевернутым и
зеркальным изображениями,
ретушированием, подчисткой и их сочетанием.
При идентификации единицу можно
принять за I в иоде, индии и иридии. Если
печатать единицу вместо 1, легко получить
символы алюминия, хлора и таллия.
Опущенная на пол-интервала в строке девятка
может изображать g в серебре, ртути и
магнии. Второй знак в символах индия,
марганца, рения и олова заменяет п; в аргоне, хроме,
броме и т. д. — г.
При синтезе для символа D заглавную
букву можно получить из 1 и 0 (т. е. сначала
печатают единицу, а затем, вернув каретку на
интервал, печатают поверх единицы нуль).
Таким же образом получают заглавную
букву F для фтора, железа, фермия и франция
из Г и -. С и - дают G для галлия, гадолиния
и германия. Единица и позволяют
получить L для лантана, лития, лоуренсия и
лютеция. Заглавная R, с которой начинаются
символы шести элементов, образуется при
наложении друг на друга Р и К и доводится
почти до идеального начертания маленькой
подчисткой внутри кольца. При известной
сноровке из нижней части О и верхней части
Ц получается U — символ урана. Для этого
надо полоской тонкой бумаги закрыть при
печатании ненужную часть соответствующей
буквы. Синтез первой буквы цинка и
циркония возможен из косой линии /и в
верхнем и нижнем положениях.
Буква М, напечатанная на перевернутом
«вверх ногами» листе бумаги, может
изображать вольфрам. Буквой d, которая
получается из перевернутой р, заканчиваются
символы пяти элементов: Pd, Cd, Gd, Nd, Md.
Перевернув Ч, получаем h для тория и
родия; восклицательный знак — i для лития,
кремния, титана, никеля, висмута; ш — m
для прометия, самария, тулия, америция,
кюрия, фермия.
Зеркальное изображение можно получить,
накладывая копирку на бумагу лицом
к себе. Этот более сложный прием дает из Г
и Я более правильные L и R, чем синтез.
Хорошее b для ниобия, свинца, рубидия,
сурьмы и тербия дает зеркальный
переворот р. Не хуже получается таким образом
из И заглавная буква N для девяти
элементов во главе с азотом. Символ азота,
получаемый подчисткой литеры «номер», на наш
взгляд, не очень удачен.
Ретушь позволяет счистить либо забелить
лишние элементы букв, дорисовать
недостающие. Из перевернутого А с
забеленной или подчищенной перекладиной
получается символ ванадия. Тот же символ
выходит из У, если подчистить у нее хвостик.
3 с подчисткой и подрисовкой передает
символ серы, скандия, кремния, селена и т. д.,
аз — мышьяка, цезия, эйнштейния,
нильсбория и осмия. Буквы t и f можно
отпечатать с помощью знака -(-, подрисовав
внизу и вверху соответствующие части;
N — двумя косыми линиями, соединив
их от руки чертой.
Идентификация и переворот позволяют
также использовать 2 вместо второго знака
в аргоне, броме и еще девяти элементах.
Сочетаний может быть много, причем одну
и ту же букву можно получить разными
способами (первым указывается наиболее
удобный).
Прописные буквы. D — l+O, F — Г И ;
80
G* — С +- ; I — 1; L — 1 +_; N —
зеркальное И или соединенные две косые черты;
R — Р+К или зеркальное Я; S —
подчищенное и подрисованное 3; U — верхняя часть
Ц + нижняя часть О; V — перевернутое А
с забеленной перекладиной или У без
хвостика; W — перевернутое М; Z — /-(- + .
Строчные буквы, b — зеркальное
перевернутое р или Ь; d — перевернутое р;
f — §-(-т; g — опущенные на пол-интервала
и подрисованные 9 или 3; h —
перевернутое Ч; i — перевернутый !; 1 — 1; m —
перевернутое ш; п — п или перевернутое ц;
г — г или перевернутая цифра 2; s —
подрисованное и подчищенное з; t —
подрисованный -(-; и — подрисованное и.
С помощью этих приемов можно
отпечатать на пишущей машинке с русским
шрифтом все элементы Периодической
системы элементов Д. И. Менделеева (см.
таблицу).
Таким же образом можно напечатать
и уравнения химических реакций. В
некоторых случаях, при эндотермических или
экзотермических реакциях, необходимо указать
теплоту — Q. Эта буква легко получается
наложением друг на друга О и запятой.
Отечественные пишущие машинки
пользовались бы большим спросом у химиков,
если бы малоупотребительные литеры были
заменены на латинские. Кстати, за рубежом
уже выпускают пишущие машинки с
универсальными шрифтами. Например, в
модели «IBM» есть и русские, и латинские
литеры.
У нас в стране делают, правда пока
в небольшом количестве, специальный
«Шрифт для корректуры машинописного
текста». Это прозрачная пленка размером со
стандартный лист бумаги для машинописи,
на которую наклеены оттиски литерных
знаков. Если приложить нужный знак на текст
и провести по нему торцом ручки, он плотно
прилипает к бумаге. Количество разовых
оттисков на пленке зависит от частоты
употребления знака. Хорошо бы выпустить такую
пленку с латинскими буквами, которые
сложно изобразить на пишущей машинке.
Сколько времени сэкономило бы это у
химиков!
И. Я. ГОГОЛЕВ,
Е. Ю. ТИТОВА
I
2
3
4
5
6
1 7 1
—г~
Н
Li
Л/а
К
Си
Rb
Ч
Cs
Аи
Рг
Периодиче
екая
элементов Д.И.М
11
Be
Мд
Са
Zn
Sr
Cd
Ва
"Ч
Ra
Щ. ...J
в
1 "ai
[So
&а
[у
Г1п
L.a
| TI
Ас
17 "
С
Si
Ti
Qe
Zr
Sn
H£
Pb
Ки
система ~|
[енделеева!
1
Я 1
р"
V
"As
Ж\
Sb
Та
""вТ
м\
1 Се
Рг
т\
Rn
Sm
Ей
-
G-d
711
0|
"s|
Сг
Se
Mo
Те
И
Ро
"Ж"
(Н)
F
CI
Мл
Вг
Тс
I
Вэ
Г At"
"ТПП
" Не1
/Ve
' Аг
"~Кг
Хе
"Ёп
Ре
Со |
Я\
Ей
Bh 1
Pd 1
Os
Sr 1
Ft
1 ть
Ру
Но
Ег
Тш
УЪ
LZ
[ть
|Ра
и [
Jfp
Ри
Аш
Сш
|Вк
[ci ]
Es
Рш
Md
(хо:
)f(Lr
81
Мастерские науки
Необъятный ИОНХ
Окончание. Начало на с. 6
ФОСФАТНЫЕ КРАСКИ
Кандидат искусствоведения Олег Борисович
Павлов преподает в Суриковском институте
технику живописи. Он — потомственный
художник, правнук А. К. Саврасова. И он
же — изобретатель новых красок,
получивших название термофосфатных. Сначала
поясним, почему фосфатных, а затем уж
приставку «термо».
Любая краска, в том числе
художественная, содержит два главных компонента:
пигмент и связующее, оно же
пленкообразующее. Когда на холсте сохнут масляные
краски, твердеющее льняное масло, объединяя
частички пигментов, образует «культурный
слой». Те же функции у водных растворов
клеев в клеевых красках, дисперсий олиго-
меров и полимеров в эмульсионных,
растворимого стекла — в силикатных и т. д. Ну а
то, на чем пишут (неважно, холст это или
картон, сырая штукатурка для фрески или
загрунтованный металлический лист),
художники называют основой.
Все мы, а художники особенно,
заинтересованы в том, чтобы произведения искусства
дольше сохранялись, а для этого достаточно
долговечными должны быть и материалы
основ, и сами краски. Вспомним, что самые
древние произведения изобразительного
искусства, дошедшие до нас из глубин веков,
выполнены в технике фрески или мозаики...
Среди научных сотрудников ИОНХа
немало самодеятельных художников. Как
минимум, двое из упоминавшихся в этих
заметках химиков «грешили живописью». Но
появление фосфатных связующих в
изобразительном искусстве своим рождением
обязано не нм, а художнику-профессионалу Олегу
Борисовичу Павлову.
Много лет интересовала его проблема
долговечных материалов для живописи.
Счастливый случай и знакомые химики навели его
на фундаментальные работы ИОНХовцев по
фосфатным связующим.
В собственноручно поставленных опытах
Павлов увидел, что фосфатные связующие
вполне приемлемы для работы живописца.
Они растворимы в воде; пигменты
практически всех цветов (хотя и не любого состава)
распределяются в этих связующих
достаточно равномерно. В конце концов Павлов
подобрал для фосфатных красок более двадцати
термостойких минеральных пигментов.
Методом проб и ошибок он нашел необходимые
добавки и в конечном итоге разработал
термофосфатные краски трех типов —
порошковые, художественные (в виде темперы и
гуаши) и — пастель.
Опытные наборы пастельных карандашей,
выпущенные Подольским производственным
комбинатом Худфонда СССР, включают
более 60 цветов и оттенков. Работают этими
карандашами как обычной пастелью, а
красками — почти как обычными темперой и
гуашью. Вот только заключительная
операция этого художества в первый момент
кажется варварской: художник берет газовую
горелку и направляет огонь на только что
написанную картину. Но — «рукописи не
горят», потому что написаны они фосфатными
красками и на негорючей основе —
алюминиевом листе, асбестовом картоне или
асбестовой же ткани, бетоне или шифере. Не
обязательно пользоваться и открытым огнем —
возможны другие способы термовоздействия.
Температуры нужны не очень большие —
от 150 до 400 °С, время термообработки —
считанные минуты. Но только после нее
картину, написанную термофосфатными
красками, уже ни огонь не возьмет, ни вода,
ни плесневые грибы, ни прихоть злодея.
Олег Борисович показал мне десятки
работ, выполненных термофосфатными
красками. Среди них были пейзажи и натюрморты,
портреты и произведения
декоративно-прикладного искусства. Чтобы
продемонстрировать коллегам колористические возможности
новых красок, художник сделал с помощью
этих красок копии фресок Дионисия, а
термофосфатной пастелью скопировал
знаменитых «Голубых танцовщиц» Э. Дега...
Одна из первых выставок картин О. Б.
Павлова, выполненных этими красками, была
устроена в сопричастном к его работе
ИОНХе.
ЛЕГКО ЛИ В ИОНХе МОЛОДЫМ
От темы вечно юного искусства естествен
переход к актуальной для любого
академического института, и ИОНХ здесь не
исключение, теме повседневного бытия тех, кого
принято называть молодыми учеными.
Примерно треть сотрудников ИОНХа —
люди в возрасте до 33 лет. Но мне знакомы
несколько еще достаточно молодых
неоргаников, которые начинали в ИОНХе, однако
ушли из него, проработав кто три, кто пять
лет, кто чуть больше.
Молодые и тщеславные, они, по-моему,
не выдержали конкуренции с асами, и
стремление скорее утвердиться увело их из
академического института в отраслевые.
Не называя имен, говорил об этом в
ИОНХе. Старожилы института утверждают,
что в последние годы процесс оттока несо-
82
Художник О. Б. Павлов у себя в
мастерской демонстрирует
возможности термофосфатных
красок
стоявшихся в ИОНХе пошел на убыль.
И все же молодым научным сотрудникам
работать в наиболее знаменитых и
престижных академических институтах сложно.
Насколько верно это суждение, что
делается в институте для становления и
закрепления молодых кадров, формы и методы
работы с молодыми специалистами — вопросы,
заданные председателю Совета молодых
ученых ИОНХа Андрею Михайловичу
Большакову.
Большаков: Каждый год ИОНХ принимает
до десятка вчерашних выпускников МГУ,
МИТХТ, базовой кафедры Менделеевского
института. Впервые они к нам приходят,
еще будучи студентами IV—V курсов,
и сразу же включаются в
исследования — в тех лабораториях, где им предстоит
работать. Обязательно в институте делается
и дипломная работа.
В дальнейшем многое зависит от самих
ребят, от их руководителей, * от удачи,
наконец. Но вот что важно. Как и везде, у нас
есть Совет молодых ученых, проводятся
молодежные научные конференции, и они носят
в ИОНХе открытый и совсем не формальный
характер. Методом проб и ошибок, с учетом
своего и чужого опыта мы пришли, кажется,
к оптимальным, на мой взгляд, принципам
проведения этих конференций. Любой
молодой исследователь может представить доклад
о сделанной им работе. Жюри не принимает
к рассмотрению лишь законченные
диссертационные работы, а все остальное — можно:
докладывай, доказывай, спорь, если нужно.
■ Я упоминал уже, что наши конференции —
открытые. Это значит, что на них могут
выступить на равных с нами работники других
институтов. В прошлом году, к примеру,
первую премию получила Ольга Герасько из
Института неорганической химии Сибирского
отделения АН, а премию первичной
организации ВХО — Т. Райх — наш, ИОНХовский,
аспирант из ГДР.
Первые конференции молодых ученых,
помню, собирали трудно: мало было
желающих, смелости не хватало. Сейчас 30—40
докладов — норма. Престиж конференции
вырос. Важно, что эти конференции еще и учат:
четко докладывать работу, рационально
готовить иллюстративный материал, не теряться
при неожиданном вопросе, достойно
дискутировать.
Думаю, не случайно за последние пять лет
молодые сотрудники ИОНХа трижды
получали премии Ленинского комсомола в области
науки и техники.
Проблемы, конечно, есть. А где их нет?!
Рядом с институтским конференц-залом —
галерея портретов химиков ИОНХа, в
разные годы удостоенных Ленинской,
Государственной или Курнаковской премий. Лица,
в основном, степенные. Но, безусловно, со
временем эту галерею пополнят портреты
некоторых из тех ИОНХовцев, о которых
мы беседовали с Андреем Большаковым.
Там, на галерее, правильные слова
написаны — слова Н. С. Курнакова: «Задача
изучения и использования природных богатств
весьма.обширна и требует участия всех
интеллектуальных сил».
В. СТАНЦО,
специальный корреспондент
«Химии и жизни»
83
Справочник
Бытовые
пластмассы
Сумки, ведра, тазы, щетки, клеенки,
посуда. Наш быт начинен
пластмассовыми изделиями, которым нужен уход,
иногда ремонт. Хорошо бы всякий раз
твердо знать, с каким материалом
имеешь дело. К сожалению, на
изделиях нет надписей, дающих точный
ответ. Считают, что покупателю
безразлично — полистирол это или
полиэтилен. Хотя подобная надпись, наверняка
необременительная для
промышленности, во многих случаях могла бы
продлить жизнь вещей, облегчить сбор и
сортировку пластмассового сырья (ведь
это обязательно скоро будет везде),
работу кооперативов, утилизирующих
бытовые полимерные отходы.
Определить по внешним признакам,
из какой пластмассы сделана вещь, не
всегда просто. Даже специалист с
большим опытом работы может ошибиться.
Однако, зная свойства полимеров,
способы их переработки, назначение, можно
научиться ориентироваться в
пластмассовом море.
В таблице собрана информация о
пластмассах, наиболее широко
применяемых в быту. Их разделяют на две
группы — термопласты и реактопласты.
Первые размягчаются при повышенной
температуре, плавятся, легко
формуются, а при охлаждении застывают и
восстанавливают свои свойства. Материалы
этой группы, как правило, не легко
растворяются в органических растворителях.
Реактопласты необратимо затвердевают
при переработке благодаря химическим
сшивкам. Они не плавятся и не
растворяются, достаточно термостойки, при
сильном нагревании разлагаются и
обугливаются.
Принадлежность материала к одной
из этих групп легко определить: если
материал размягчается при нагревании,
значит это термопласт, если нет — то
реактопласт.
У реактопластов есть и другие
отличительные черты. Фенопласты и
изделия из них всегда окрашены в черный
или коричневый цвет благодаря
темному цвету фенолоформальдегидной
смолы. Они термостойки, дугостойки,
хорошие электройзоляторы, поэтому из них
делают электротехнические детали
(розетки, щетки, выключатели),
пепельницы; раньше делали корпуса телефонов.
Аминопласты столь же термостойки, но
всегда окрашены в яркие сочные цвета,
поскольку полимеры (меламино-, моче-
виноформальдегидные смолы),
составляющие основу этого материала,
хорошо совмещаются с окрашивающими
добавками.
Термопластов больше, и различать их
труднее. Кстати, полиэтилен и поливи-
нилхлорид (ПВХ) — основа
большинства термопластов — составляют
львиную долю производимых в мире
полимеров. Полиэтилен и полипропилен
очень схожи между собой, поэтому из
них делают одинаковые изделия
(впрочем, крышки для банок и прозрачные
бытовые мешочки бывают только
полиэтиленовые). В отличие от остальных
термопластов они гибки и эластичны
сами по себе, без пластификаторов. Это
весьма инертные материалы, они не
растворяются в большинстве органических
растворителей, чего не скажешь о
полистироле . Кстати, и это обстоятельство
может служить тестом для
определения полимера.
Поливинилхлорид жестче
полиэтилена. Сравните занавески для душа из
полиэтилена и ПВХ. Первая —
полупрозрачная, легко драпируется и
собирается в ладонь. Занавеска из ПВХ —
жесткая, блестящая, не драпируется.
Поливинилхлорид можно определить по
характеру горения маленького кусочка
материала. Выделяющиеся пары НС1
окрасят влажную индикаторную бумагу
в соответствующий для кислот цвет.
Кстати, именно благодаря ядовитым
парам ПВХ опасен при пожарах.
Поэтому не рекомендуется сжигать этот
полимер.
Типичный полистирол — прозрачная
посуда под хрусталь, люстры, белая
детская ванночка для купания;
ударопрочный полистирол — корпус шариковой
авторучки; этролы — оправа для очков,
рулевое колесо автомобиля. Прозрачные
изделия обычно делают из полиметил-
.8 84
метакрилата, полистирола,
поликарбонатов.
Выбор той или иной пластмассы для
изделий не случаен. Он определяется
свойствами основного ее компонента —
полимера. Поэтому не пренебрегайте
инструкциями. Не вздумайте в детскую
ванночку наливать кипяток — она
деформируется (об этом предупреждает
инструкция). Если есть надпись «Для
сухих и сыпучих продуктов», то не
следует в пластмассовые емкости заливать
горячие продукты. Это может
относиться, например, к полистиролу,
содержащему остатки ядовитого мономера. При
контакте с горячей едой они могут в
нее перейти. Некоторые аминопласты не
стойки к горячей воде.
Обратите внимание на отношение
полимеров к растворителям. Это
остановит вас, если появится желание
протереть корпус телефона или
грампластинку ацетоном, растворяющим полимер.
В справочнике мы практически ничего
не сообщили о полимерных пленках и
волокнах. Это будет предметом
отдельной публикации.
Л. ВИКТОРОВА
Полимеры
Изделия
Способы обработки
и переработки
Примечания
ТЕРМОПЛАСТЫ
Полиэтилен (ПЭ)
ПЭ высокого давления
(низкой плотности): Т
размягчения = 105—110 С,
Т хрупкости^—70 С,
удлиняется при разрыве на
150—600 %. ПЭ низкого
давления (высокой
плотности): Т плавления—120—
129 С, Т хрупкости =
=—60 С, удлиняется при
разрыве на 200—900 %.
При комнатной
температуре ПЭ нерастворим в
органических растворителях,
устойчив к действию
кислот, включая и плавиковую,
щелочей, воды, спирта,
ацетона. При 70 'С начинает
набухать и растворяться в
ксилоле, бензоле, четырех-
хлористом углероде,
минеральных маслах.
Малопроницаем для воды и других
полярных жидкостей.
Диэлектрик
Тазы, ведра,
хлебницы,
мусоросборники, корзины для
бумаг, канистры,
крышки для банок,
вешалки, шланги
поливочные,
прищепки для белья,
бутылки, фляги для
туристов,
мыльницы, щетки
туалетные, футляры для
чертежей. обручи
гимнастические,
парники, мешочки,
сумочки, папки для
бумаг
Литье под
давлением, экструзия;
детали из ПЭ прочно
свариваются при
250 "С горячим
воздухом, горячим
металлическим
предметом
Технологические
добавки к ПЭ: амины,
фенолы,
предотвращающие окисление
полимера при
переработке (антиокси-
данты), сажа и оксид
цинка, оксид титана,
замедляющие
фотостарение
(ингибиторы)
Полипропилен
(ПП)
Т плавления—160—170 С,
Т хрупкости= —10 С,
удлиняется при разрыве на
200—700 %. При
продолжительном воздействии
бензина и бензола набухает,
а при 100 С растворяется
в ароматических
углеводородах, бензоле, толуоле
Тазы, вешалки,
ведра, корзины, гребни,
расчески,
мыльницы, фляги, бутылки,
флаконы, абажуры,
детали машин
Литье под
давлением, экструзия,
вакуум-формование
Флаконы, бутыли из
ПП стерилизуются в
кипящей воде без
деформации. Изделия
из ПП нельзя
эксплуатировать при
температуре ниже
—5 ^С, а также в них
нельзя длительное
время хранить
органические
растворители. Поверхность
изделий из ПП
блестящая в отличие от
ПЭ
Поливинилхлорид (ПВХ)
Непластифицированны й
ПВХ размягчается при
65—70 СС, при 140 С
разлагается с выделением
HCI. Температура
хрупкости зависит от
пластификатора: —15 С с дибутилфта-
латом, —60 С с диоктилсе-
бацинатом и трикрезилфос-
фатом. Растворим в
некоторых хлорсодержащих
растворителях, набухает в
ацетоне и бензоле. Стоек к
действию спирта, бензина, во
Винипласт —
листовой изоляционный
материал,
кабельный пластикат,
линолеум,
канализационные трубы,
каландрированные
ткани, искусственные
кожи, подошва и
верх летней обуви,
пояса, сумки,
кошельки, папки для
бумаг, касса для
букв
Вальцевание,
горячее прессование,
сварка токами
высокой частоты
Технологические
добавки: стеараты
кальция и свинца,
предотвращающие
разложение
полимера при нагревании, и
до 40—80 %
пластификаторов — дибу-
тилфталата, трик
рези лфосфата и диок-
тилсебацината. ПВХ
и изделия из него
более жесткие и бле-
85
Продолжение
Полимеры
Свойства
Изделия
Способы обработки
и переработки
Примечания
ды, жира, нефтепродуктов.
Горит коптящим пламенем,
выделяя ядовитые
хлористый водород, хлор, фосген
стящие,
и ПП
чем из ПЭ
Полистирол При 80—85 С
размягчается, при 150 °С переходит в
высокозластичное
состояние. Растворим в
ароматических углеводородах,
алифатических кетонах,
эфирах, нерастворим в
спиртах, насыщенных
углеводородах, растительных
маслах. Стоек к кислотам и
щелочам, набухает в
ледяной уксусной кислоте.
Хрупок, прозрачен, горит
коптящим плменем
Лабораторная посу- Литье под давлени-
да, бытовая под хру- ем, экструзия, меха-
сталь, люстры, фо- ническая обработка
токассеты,
оптические детали, ведра,
лейки, вешалки,
подставки для яиц,
сиденья для
унитазов, раковины,
детские ванночки,
умывальники,
хозяйственные шкафчики,
аптечки,
облицовочные
плитки,светильники, туалетные
наборы, расчески,
шкатулки, приборы
для бритья
(резка, сверление)
Нельзя использовать
посуду из
полистирола для жидких и
горячих продуктов —
остатки стирола в
полимере ядовиты.
Нельзя мыть изделия
из полистирола
органическими
растворителями; только водой
с моющими
средствами
Ударопрочные
полистирол ы:
полистирол + 10—
15 %
синтетического каучука
(УП),
полистирол + нитрилье-
вый каучук
(СНП),
сополимер стирола с ак-
ролоиитрилом
(СН),с метилме-
такрилатом
(МС), с
бутадиеном (АБС)
Прочнее полистирола,
менее хрупок, однако
химическая стойкость ниже
Тара, облицовочные
материалы, фото-
п ри надл еж ноет и,
корпуса авторучек.
Из сополимеров МС
и АБС —
спидометры, стрелки, шкалы,
подфарники,
козырьки, приборные
щитки, линейки,
лекала, детали
сантехники, мебели. Из
сополимеров СИ и
МСН — корпуса
телефонов,
фотокиноаппаратуры,
радиоприемников и
магнитофонов,
авторучки
Политетрафторэтилен (тефлен,
фторопласт — 4)
Т плавления = 327 С,
Т разложения 415 С.
Детали из тефлона могут
работать при 250 С и выше.
По химической стойкости
превосходят все известные
материалы. Мягок,
коэффициент трения мал
Узлы трения в
радиотехнике и
холодильной
промышленности. В быту —
антиадгезионные
покрытия на
сковородках, кастрюлях,
утюгах, лыжах
Спекание.
Механическая обработка —
резка, сверление
Полиметилмета-
крилат
(оргстекло, плексиглас)
Т размягчения — 100 С.
Выше 200 С деполимери-
зуется. Растворяется в
собственном мономере и
других сложных эфирах,
ароматических углеводородах,
кетонах. Нерастворим в
воде, спиртах, алифатических
углеводородах. Устойчив к
разбавленным растворам
кислот и щелочей.
Прозрачен, пропускает 75 % УФ.
Легко царапается, со
временем мутнеет
Остекление
самолетов, часовые и
оптические стекла,
зубные протезы,
пломбы, медицинские
приборы,
галантерея, ювелирные
изделия
Вакуумное
пневматическое
формирование, горячее
штампование.
Механическая обработке —
сверление,
строгание, распиливание,
полирование.
Склейка
Технологические
добавки —
пластификаторы: эфиры
фосфорной и фталевой
кислот
Этролы
(ацетил целлюлез-
ные и ацетобути-
ратцеллюлозные)
Т размягчения = 100—
110 С, Т разложения—
= 230 tJC. Стойки к
действию растительных и
минеральных масел. Не горят,
мало электризуются;
светостойки
Штурвалы, прибор- Литье под давлени-
ные щитки в авто- ем, прессование,
мобилях, кораблях, Экструзия, горячее
самолетах, ручки, штампование. По-
оправы для очков, лируются, склеива-
радиодетали, теле- ются
фонная аппаратура,
пуговицы
Технологические
добавки —
пластификаторы, эфиры
фталевой и фосфорной
кислот,
стабилизаторы, красители,
наполнители. Легко
окрашивается,
имитирует слоновую
кость, перламутр,
бронзу
86
Продолжение
Полимеры
Свойства
Изделия
Способы обработки
и переработки
Примечания
Полиформальдегид (полиокси-
метилен)
Т размягчения = 150 С,
Т плавления — 175—
180 С. Стабилизированный
полиформальдегид
выдерживает до 250 С. Стоек к
алифатическим,
ароматическим и галогенсодержащим
углеводородам, спиртам,
эфирам, превосходит в этом
отношении ПЭ.
Разрушается лишь в сильных
кислотах и щелочах. Материал
цвета слоновой кости,
малый коэффициент трения,
большая ударная прочность
и износостойкость
Перспективный
конструкционный
материал для многих
бытовых приборов,
небьющейся посуды,
авторучек, дверных
ручек
Литье под
давлением, экструзия
Изделия
эксплуатировать до 120 С.
Технологические
добавки — антиокси-
данты,
предотвращающие
термоокислительное разложение,
и мочевина,
поглощающая остатки
мономера
формальдегида
Поликарбонаты
(дифлон, лексен,
магралон)
Т размягчения >150С,
некоторые виды >300 С.
Стойки к воде,
разбавленным кислотам и щелочам,
окислителям,
алифатическим углеводородам,
жирам и минеральным маслам.
В спиртах и ацетоне
набухают, в хлорбензоле и
дихлорэтане растворяются, в
крепких щелочах
разрушаются. Хорошие
механические и диэлектрические
свойства, высокая
стойкость к старению даже в
кипящей воде. Начинают
гореть при высоких
температурах и сами гасятся.
Прозрачны
Важнейший
перспективный
полимер для товаров
народного
потребления: корпуса
радиоаппаратуры,
футляры для
инструментов, шестерни,
болты, гайки, детали
машин, трубы,
краны, насосы, тара для
перевозки пищевых
продуктов, посуда
для горячей пищи
Все виды
пластической деформации —
литье под давлением
формальдегидной
смолы)
Фенопласт (на Трудногорючи, выдержива-
основе феноло- ют без изменений
длительное воздействие 125 С.
При 250 С и выше
обугливаются. Стойки к воде,
растворам кислот и солей,
органических растворителей,
масел, бензина, коррозион-
ностоек. Не подвержены
старению, устойчивы к
действию плесени, обладают
фунгицидными свойствами
так же, как и фенол.
Отличные диэлектрические и
физико-механические
свойства
РЕАКТОПЛАСТЫ
Электротехнические
изделия
(выключатели, розетки),
корпуса
электроустановочной аппаратуры
Горячее прессова- Изделия из фено-
ние. Механическая пластов окрашены в
обработка резка, коричневый и черный
сверление,. склейка цвет. Наполнители —
клеями для пласт- древесная мука,
масс тальк, каолин,
очесы, асбест, графит до
50—70 %. Избегать
контакта с пищей —
остатки фенола и
формальдегида
ядовиты
Аминопласты (на
основе амино-
формальдегидных,
меламинофор-
мальдегидных,
моче виноформа льде -
гидных смол)
Бесцветный светостойкий
материал. Большая
твердость, высокая
теплостойкость и механическая
прочность. Устойчивы к
действию воды, слабых кислот и
щелочей, нефтепродуктов и
растворителей.
Относительно устойчивы к действию
плесневых грибов, так как
формальдегид является
фунгицидом. Разрушаются
сильными кислотами и
щелочами. Не горят, но при
200 С и выше
разрушаются, обугливаются, выделяя
аммиак, амины,
формальдегид и др. Хорошо
окрашиваются. Хорошие
диэлектрики
ние. Механическая
обработка —
сверление, резка,
склеивание клеями для
пластмасс
Посуда, галантерей- Горячее прессова-
ные изделия,
колпачки и абажуры
для ламп, кнопки,
корпуса штепселей
и выключателей,
детали
радиотелевизионной и телефон-
ной аппаратуры.
Слоистые
пластмассы на основе
бумаги, ткани, древесная
шпонка, идут на
отделку мебели,
особенно кухонной
Изделия из амино-
пластов яркоокраше-
ны. Наполнители —
сульфитная
целлюлоза, хлопковые
очесы, древесная мука,
асбест. Мелалит
нельзя использовать
для горячей пищи
87
ДОМ АЛИН
Й^
,i?i,i,i
ш
ТЛ
£Е
Водно-
дисперсионная
краска
Эти краски
сравнительно молоды. Они
появились у нас в конце
пятидесятых годов и
быстро обрели
популярность. Сегодня водно-
дисперсионные
(недавно их называли водно-
эмульсионными) краски
вытесняют масляные.
П ричи н этому
довольно много: они дешевле,
быстрее сохнут, легко
смываются с рабочего
инструмента водой.
Высыхая, такие краски
выделяют лишь пары воды
и очень немного
органики. Кроме того, они
хорошо прилипают к
различным поверхностям,
поэтому их легко
перекрашивать.
Водно -
дисперсионные краски удобны еще
и тем, что негорючи,
хорошо ложатся на
влажные поверхности.
Покрытия из этих красок
пропускают пары воды и
воздух, «дышат»,
поэтому комфорт в жилых
помещениях,
окрашенных ими, выше, чем при
масляных красках.
Долгое время в
магазинах можно было
купить
водно-дисперсионную краску лишь одной
марки — Э-ВА-27А.
Теперь она уходит «на
пенсию» и ее место
занимает более совершенная
марка ВД-ВА-224.
Буквы «ВД» как раз и
означают
«водно-дисперсионная», «ВА» указы-
I вают на пленкообразо-
ватель — винилацетат,
первая цифра «2» — для
внутренних работ.
Есть
водно-дисперсионные краски и для
наружных работ. Это уже
известная Э-АК-111 и
только появившаяся
ВД-ВА-129.
Аббревиатура А К означает, что
краска изготовлена на
акриловом полимере, а
цифра «1» — для
наружных работ.
Водно -
дисперсионные краски ВД-ВС-511,
ВД-ВС-511Т, ВД-КЧ-
577 защищают
плодовые деревья от грызунов
и не дают стволам
перегреваться в зимний
солнечный день. Цифра
«5» как раз указывает
на необычное
назначение краски, «ВС» — на
пленкообразователь,
сополимер винилацетата,
а «КЧ» —
синтетический каучук.
Красный клей
Им приклеивают
резиновые, кожаные или
литые подошвы из
полиуретана и поливинил-
хлорида. Он поступает
только на предприятия
бытового
обслуживания.
Красный клей может
быть двух марок,
отличающихся составом:
натуральный каучук плюс
растворитель (ацетон
или этилацет т); урета-
новый полимер, аэросил
(особая форма оксида
кремния) и тот же
растворитель. Обе
композиции требуют отверди-
теля — 20 %-ного
раствора полиизоцианата
в ацетоне. Когда
смешивают клей с отвердите-
лем, получается
красная масса. Часто в
мастерской не бывает того
или иного
компонента, поэтому клиентам
приходится набираться
терпения и ждать, когда
его завезут.
Было бы очень
удобно покупать клей в
хозяйственных магазинах.
Но его не продают.
Такое положение пора
менять.
Помидоры
на окне
Помидоры Деборео,
Перуанские и.ранние сорта
для открытого грунта
можно выращивать и в
комнатных условиях.
Для гидропоники —
искусственной
питательной среды —
используют раствор
аммиачной селитры,
суперфосфата, калийной
селитры, сернокислого
магния. При этом кон-
центраци (мг/л)
должны быть такими: N —
150—180, Р,Ог> — 60—
90, К20 — 220—260,
Mg — 30. Правильно
удобренные помидоры
одинаково хорошо
растут и на почве, и на
водном растворе. Надо
помнить, что это
растение очень светолюбиво
и может расти только у
хорошо освещенного
окна. Когда наступают
длинные солнечные дни
или на окне бывает
жарко, чаще утоляйте
жажду растения водой.
Иначе плоды покроются
желтыми пятнами.
88
m
Краска
на алюминии
I На поверхности из алю-
I миния и алюминиевых
I сплавов лакокрасочные
I покрытия держатся
I плохо. Добиться хоть
I небольшого положи-
I тельного эффекта
можно лишь в том случае,
если металлическая
поверхность
предварительно будет хорошо
I очищена и обезжирена.
I Алюминиевые, дюра-
I люминиевые поверхно-
I сти, очищенные от за-
I водской смазки, обез-
I жиривают
органическими растворителями —
уайт-спиритом, неэти-
I лированным бензином,
I тщательно протирают
I чистой ветошью, затем
I моют горячим 3 %-ным
[ содовым раствором или
I горячей мыльной водой
I со стиральным порош-
I ком.
С хорошо обезжи-
I ренных поверхностей
I вода стекает сплош-
I ным потоком, широкой
I лентой; если же она
I задерживается или
стекает извилистыми ру-
I чейками, значит грязь
I удалена неполностью и
I обработку следует пов-
I торить.
I Чистую сухую по-
I верхность грунтуют, ча-
I ше всего грунтовками
I марок ГФ-031 или ГФ-
032. Грунтовку можно
I приготовить, разбавляя
I эмаль разжиженным
I пентафталевым лаком
марок ПФ-170 и ПФ-
I 171 (разжижитель —
I уайт-спирит в соотно-
' шении 1:1).
Загрунтованные
поверхности из алюминия •
и легких сплавов, нахо- .
дящиеся на открытом
воздухе, окрашивают
пентафталевыми
эмалями марок ПФ-115, ПФ-
133, а для внутренних
помещений используют
эмали ПФ-283 и ФЛ-
254. Сегодня это, по- I
жалуй, лучшие и
наиболее доступные
лакокрасочные материалы, ко- *
торые можно купить в
хозяйственных магази- I
нах.
Оцинкованную сталь
окрашивают атмосфе- I
роустойчивым лаком |
ПФ-170 и ПФ-171, в
который добавлено 10—
15 % алюминиевой пуд- '
ры. |
Красить следует в хо- I
рошую теплую погоду, I
не забывая высушивать
каждый нанесенный .
слой.
Два совета
Они пригодятся при
работе с фотобумагой на
полиэтиленовой основе,
типа «Березка»,
«Самшит», «Снежинка».
1. Чтобы не
появлялись пятна и не
выцветали изображения, не
*гч чгивайте
фиксирование (даже в
нейтральном фиксаже) дольше 5
минут, а еще лучше
сократите его до 2—3
минут. Эффект здесь
прямо противоположен
обычным фотобумагам:
увеличенное время
фиксирования снижает
долговечность готового
изображения.
2. Повысить глянец
отпечатка на
ламинированной полиэтиленом
бумаге можно, если
перед сушкой отпечатки
подержать 2—3 минуты
в 10 %-ном растворе
хромокалиевых квасцов.
Алюмокалиевые или
алюмоаммонийные
квасцы также пригодны, но
дают более слабый
эффект. Горячее
глянцевание бумаг этого типа
совершенно
недопустимо — полиэтилен
плавится при нагревании.
М
Фильтр
для пылесоса
Если ваш пылесос «не
тянет», вспомните, не
постирали ли вы
накануне матерчатый
фильтр? В этом случае
причина плохой работы
пылесоса ясна: ткань
села, уменьшились ячейки
между нитями и
сопротивление потоку
воздуха увеличилось. Чтобы
поправить дело, ткань
надо растянуть.
Единственный до сих пор
подтверждаемы й
практикой способ прост и
многим знаком.
Натяните мокрую ткань на
каркас и оставьте ее
сохнуть в таком
положении. К сожалению,
наша промышленность
не выпускает препарат
для растяжки тканей.
Впрочем, наверное,
проще делать фильтры из
несадящихся
материалов.
Авторы выпуска:
И. С. Воя рк и на.
И. А. Войтович*
Ю. Л. Пи румян.
А. В. Шекжин
89
Продолжение
Шанс восстановить
силы
В шестом номере «Химии и жизни» за
прошлый год была напечатана статья
«Шанс обезболить роды»— об
использовании центральной электроанальгезии
для регуляции родовой деятельности и
о созданном для этой цели аппарате
«ЛЭНАР», который позволяет во многих
случаях обойтись без традиционных
обезболивающих лекарств, могущих
доставить неприятности и женщине, и
плоду. В статье говорилось и о том, что
в нашей стране метод пока не нашел
широкого применения.
Редакция получила короткий и не
очень внятный отклик на публикацию от
Главного управления
лечебно-профилактической помощи детям и матерям
Минздрава СССР, из которого следовало,
что с «ЛЭНАРом» проблем нет, кто
желает, тот пусть им и пользуется, а
министерство тут вроде бы и ни при чем.
Впрочем, примем во внимание, что
письмо было послано в редакцию до того,
как в министерстве произошли
существенные перемены...
Что же изменилось после
публикации — ив судьбе метода, и в судьбе его
автора, профессора Э. М. Каструбина?
Немало. Профессор Каструбин
покинул Московский областной
научно-исследовательский институт акушерства и
гинекологии, где его работы серьезной
поддержки, мягко говоря, не получили.
Он приглашен во 2-й Московский
медицинский институт, где возглавил
новую лабораторию электроимпульсных
методов воздействия, задача которой
разрабатывать и внедрять
немедикаментозные способы профилактики, лечения
и обезболивания.
Центральная электроанальгезия
используется отнюдь не только в
акушерской практике. В частности, она
помогает снизить или предотвратить
производственное утомление. На ткацких
фабриках Иваново, на предприятиях
Пермской области это проверено и
подтверждено. Даже краткосрочный сеанс
(например, во время обеденного
перерыва) улучшает самочувствие, повышает
тонус. Это позволяет увеличить
производительность труда, уменьшить число
заболеваний.
Очень полезна электроанальгезия и
при санаторном лечении. Сошлемся на
заметку «У трех источников»— о
пермском бальнеологическом курорте Усть-
Качка («Правда», 3 сентября 1986 г.).
«Использование «ЛЭНАРа», как
показывают врачебные наблюдения, снимает у
больных нервно-эмоциональное
напряжение, усталость, восстанавливает сон,
повышает работоспособность»,^
сообщает газета.
Назовем еще несколько сфер
применения. Спортивная медицина:
подготовка атлетов к ответственным
состязаниям без применения лекарственных
средств. Морская и авиационная
медицина: восстановление сил у моряков и
пилотов, работающих в сложных
климатических условиях и при значительной
перегрузке. Профилактика алкоголизма:
центральная электроанальгезия уже
используется в комплексном лечении.
Разумеется, для реализации этих
обширных планов нужны аппараты,
причем, по возможности, более
эффективные и более компактные. Профессор
Э. М. Каструбин и его соавтор инженер
В. М. Ножников уже создали новые
модификации «ЛЭНАРа». Например,
«Микро-ЛЭНАР». Он будет продаваться
населению по умеренной цене —
ориентировочно около 30 рублей. Этот
аппарат предназначен для снятия утомления,
восстановления сил, поднятия тонуса.
Заканчиваются работы над прибором
«Би-ЛЭНАР». В нем эффективность
электроанальгезии увеличена вдвое, а это
значит, что аппарат можно будет
применять как обезболивающее средство во
время хирургических операций.
М ногие читатели просили выслать
схему «ЛЭНАРа», дабы изготовить
прибор собственными силами. Желание это
понятно и объяснимо, однако
необходимо помнить о том, что изготовление
медицинской техники, равно как и
лекарственных препаратов,— монополия
государства.
Давайте подождем массового
выпуска «Микро-ЛЭНАРов». Перемены,
происходящие у нас на глазах,
вселяют надежду, что ждать придется недолго.
А. РУВИНСКИЙ
90
Искусство
Издатель
и глобусных
дел мастер...
Так именовал себя
амстердамец Корнелиус
Данкерт, изображенный
здесь, на репродукции
с картины, которая,
насколько нам известно,
ранее в нашей стране
не воспроизводилась.
Шесть лет назад на одном
из европейских аукционов
была продана картина
в довольно плачевном
состоянии — грязная, без
рамы. Писанная маслом
на холсте, она поступила
в продажу под условным
названием «Мужской
портрет». Единственное, что
было точно известно
о картине,— это год ее
создания A657) и автор —
Исаак Луттихьюс,
голландский живописец
XVII века, работы которого
близки по духу и стилю
к картинам более известных
его современников
и земляков — Вермеера
и Терборха (и по этой
причине порой
незаслуженно им
приписывались).
Специалисты полагали, что
портрет после
реставрации окажется
одним из лучших творений
Луттихьюса...
Так оно и случилось.
Но, пожалуй, еще
интереснее то, что на
картине, по мнению
искусствоведов, изображен
Корнелиус Данкерт,
внесший немалый вклад
в развитие естественных
наук. Издатель и глобусных
дел мастер показан
с предметами обоих своих
благородных ремесел.
Во-первых, это глобус
небесной сферы, на котором
ясно видно символическое
изображение созвездия
Большой Медведицы;
во-вторых, книга по
медицине. Всякий, кто
интересовался историей
медицины, узнает в ней
знаменитую «Анатомию»
Андреаса Вез алия
A514—1564), где впервые
было дано научное описание
органов и систем
человека. Книга. Везалия
в издании Данкерта
1647 года раскрыта на
рисунке, не менее
знаменитом в истории
естествознания: «Человек
с обнаженной мускулатурой,
держащий собственную
кожу». Рисунок выполнен
Гаспаром Бессера'
в XVI веке, за столетие
до выхода в свет издания
Данкерта. Этот рисунок
стал со временем
своеобразным символом
научной анатомии.
А напоследок заметим,
что воспроизведенный здесь
портрет украшает обложку
каталога одной из
ведущих фирм по
производству химических
реактивов — «Олдрич
Кемикл». В наш век
смыкания наук — и не
в последнюю очередь химии
с медициной — такое
сочетание вряд ли может
вызвать удивление...
Доктор химических наук
М. Г. ГОЛЬДФЕЛЬД
91
ОБОЗРЕНИЕ ОБОЗРЕНИЕ ОБОЗРЕНИЕ ОБОЗРЕНИЕ ОБОЗРЕНИЕ
~&—TT~~U^^ff
Вагон с мезонином
Пассажиров становится все
больше, в поездах тесно... Как
тут быть — удлинять составы
(и, следовательно, наращивать
платформы, тянуть вдоль
поездов все более сложные системы
сигнализации) или надстраивать
городскую электричку вторым
этажом? Специалисты из
Сиднея предпочли второй вариант
(«Техническая эстетика», 1987,
№ 4, с. 32). По их заказу был
разработан проект
двухэтажного поезда «Тингара», который
должен осиливать любые
перевозки с четырьмя — восемью
вагонами в составе.
Экономная королева
Знаменитый лайнер «Куин
Элизабет 2» был снят с
пассажирских линий в конце 70-х годов
из-за убыточности. Главной
причиной было вздорожание
топлива; 83 % всех
эксплуатационных затрат падали тогда
на стоимость горючего. С тех
пор нефть снова подешевела,
а «королеву» стали учить
экономии. Ныне завершается полная
реконструкция судна с заменой
паровых турбин новейшими
дизелями, дополненными
системой максимальной утилизации
тепловой энергии. В результате
общий к. п. д. силовых
установок достигнет небывалой
величины: 75 %, а расход топлива
уменьшится вдвое («Морской
флот», 1987, № 4, с. 57). И
лайнер, который скоро вернется в
море, будет вполне
рентабельным.
Хорошо быть
четвертым!
Обследование семей Межгор-
ского района Закарпатской
области, в которых еще
распространена традиционная
многодетность, показало: наименее
подвержены детским болезням
те, кому посчастливилось
родиться четвертыми
(«Социологические исследования», 1987,
№ 1, с. 75). ОРЗ и пневмонией
в возрасте от года до двух такие
ребята болеют в 6,5 раз реже,
чем первенцы, и почти втрое
реже, чем вторые сыновья или
дочки.
Плохо ли жилось в семьях
наших дедов-прадедов, когда
детей было у кого семь, у кого и
вся дюжина? А ведь, случается,
спрашивают современные
малыши: «Что такое брат?» И кто
знает, не станут ли через
несколько поколений родители
затрудняться ответом?
Досье на алкоголь
Однократный прием алкоголя здоровыми испытуемыми в дозе 1 г
на килограмм веса тела вызывает нарушение субъективного
чувства времени и замедление двигательной реакции, сохраняющееся
и на следующий день.
В эксперименте на диких крысах показано, что введение им
алкоголя в дозах 1,2—1,8 г/кг ослабляет оборонительное поведение
животных в ответ на неболевые стимулы, а в дозах 0,3—
0,6 г/кг усиливает такое поведение, особенно активные его
формы: атаки, укусы и пр.
У крысят, подвергавшихся во внутриутробном периоде воздействию
алкоголя, нарушается сосательный рефлекс.
Недостаток или отсутствие отцовского внимания в детском
возрасте способствует в дальнейшем возникновению алкогольной
болезни.
Средняя продолжительность жизни 27 американских писателей,
злоупотреблявших алкоголем, составила 65 лет, а 54 писателей, не
замеченных в употреблении спиртного,— 76 лет.
Американские инженеры разработали метод дистанционного
контроля, позволяющий по результатам анализа нарушений речи
устанавливать факт приема алкоголя людьми, находящимися вне
пределов досягаемости (пилотов, нефтяников на отдаленных буровых
и т. д.).
По материалам РЖ «Наркологическая токсикология»
Цитата
За 1971—1985 гг. поголовье крупного рогатого скота в личном
хозяйстве сократилось на 900 тыс. голов, свиней — на 2,7 млн.,
овец — на 1,1 млн. голов. В 1985 г. в личных подсобных
хозяйствах было произведено мяса (в убойном весе) 4,76 млн. т.,
или 28 % общего объема его производства во всех категориях
хозяйств СССР.
Л. ИГНАТЕНКО, «Экономика сельского
хозяйства», 1987, № 6, с. 21
#4 b Ь
Обдался — и вылез
Помните, как мылся в бане
отважный Василий Теркин?
«Обработал фронт и тыл, не забыл
про фланги, быстро сладил
с остальным, обдался и —
вылез...» А мы-то, бывает,
простаиваем, нежимся под горячим
душем десять, даже
пятнадцать минут.
Оказывается, это не больно-
то полезно.
В водопроводной воде
попадаются не то чтобы очень
зловредные, но все же не
безразличные для организма
вещества, попадающие в нее из
грунтовых вод, образующиеся
в ней при обработке хлором.
Например, хлороформ, трихлор-
этилен. Когда мы поливаемся
горячим душем, они
особенно легко испаряются и
попадают в воздух, который мы
в этот момент беззаботно,
радостно вдыхаем («New
Scientist», 1986, т. Ill, № 1526,
с. 23). Лежа в горячей ванне,
мы дышим теми же парами,
но все же концентрация их
при этом вдвое меньше.
В общем, мыться лучше
энергично и побыстрее, по
примеру славного солдата.
Что кушал
скиф?
В основном конину и баранину:
первая составляла 42 %,
вторая — 32 % мясного рациона
людей, населявших
южнорусские степи в V—IV вв. до н. э.
Рыба и растительная пища были
представлены в питании этих
исконных скотоводов, еще не
знавших хлебопечения, куда
скромнее («Советская
археология», 1987, № 1, с. 21). Зато
большим спросом пользовались
приправы: соль, дикий лук или
чеснок, оливковое масло,
ввозившееся из Греции. Не
пренебрегали скифы и овечьим и
кобыльим молоком; из первого они
умели делать сыр, из второго —
нечто вроде кумыса. Пища
простая, но здоровая — если,
конечно, ее хватало.
Что едят в ФРГ?
В отличие от скифов, жители
этой страны налегают на фрукты
и овощи. Потребление
картофеля, правда, за последнюю
четверть века упало почти вдвое:
со 126 кг в год на душу
населения в 1963 г. до 72 ныне.
Зато пошел в гору спрос на
свежие фрукты. Всего за 7 лет,
с 1978 по 1985 г., он вырос с
62,5 до 80,6 кг, особенно
сильно — на 10 кг прибавили
общедоступные яблоки. Интерес к
привозимым издалека бананам
за те же годы заметно упал
(«Торговля за рубежом», 1987,
№ 3, с. 9). Если же учитывать
вместе с фруктами продажу
изготовляемых из них соков, то
оказывается, что потребление
удвоилось всего за 5 лет:
с 1980 по 1985 г.
В XXI веке эффективность
японской экономики может
пойти на спад из-за
прогрессирующего ныне старения рабочей
силы. Традиционная для этой
страны система пожизненного
найма, подразумевающая
постепенный рост зарплаты с
возрастом служащего, опиралась на
обилие молодых, энергичных и
притом «дешевых» работников.
По мере снижения их
численности труд «среднего японца»
будет обходиться все дороже.
«Problcmcs Economiques»,
1986, № 1998, с. 2
Государству не может быть инако, яко к пользе и славе,
ежели будут такие в нем люди, которые знают течение тел
небесных и времени, мореплавание, географию всего света
и своего государства; чего ради иметь надлежит первой
класс академиков, которой состоять должен из астрономов
и географов. Польза непосредственно та от них, что
мореплаватели будут искуснее в государстве, которые не токмо
описания всех земель подлинные сочинить, но иногда и
незнаемые изобретать могут.
Регламент Академии науы и художеств
н Санкт-Петербурге, 1747 г.. п. 2
ОБОЗРЕНИЕ ОБОЗРЕНИЕ ОБОЗРЕНИЕ ОБОЗРЕНИЕ ОБОЗРЕНИЕ
Земля и ее обитатели
Собаки и змеи
Все, все, что гибелью грозит.
Для сердца смертного таит
Неизъяснимы наслажденья...
Л. С. ПУШКИН
С детства ядовитые змеи тревожат наше
любопытство, порой вызывая страх и
незаслуженное отвращение, А как
относятся к змеям собаки?
Впервые схватку собаки со змеей я
увидел в Средней Азии. Громкий
злобный лай экспедиционной лайки вдруг
раздался в гуще колючих кустарников.
Я пошел на лай и увидел, что пес
кружился вокруг кочки, на которой
кольцами свернулась большая змея. Ее
поднятая голова поворачивалась вслед за
собакой. Изредка змея делала короткие
выпады. Я испугался за пса, но
предупредить схватку было уже невозможно. То
ли лайку ободрило мое появление, то
ли змея на миг потеряла бдительность,
но собака сделала молниеносный бросок
и змея взлетела вверх. В воздухе лайка
поймала ее и еще раз рванула зубами.
Полуразорванное пресмыкающееся
беспомощно шлепнулось на землю. Я
поднял змею, но ярость собаки была столь
велика, что она вырвала змею из рук.
Пес убил очень крупного неядовитого
водяного ужа. Но хозяин лайки
рассказал, что собака так расправляется со
всеми змеями, в том числе и со
страшной гюрзой.
Остался в памяти и другой случай.
Дело было тоже в Средней Азии.
Стояла жара. Почуявшая воду небольшая
дворняжка весело побежала к речке.
Вскоре в прибрежных зарослях
раздался ее жалобный визг. Странно
пошатываясь, собачка вернулась к хозяину,
легла и через несколько минут скончалась
от яда змеи, укусившей ее в морду.
Оба эти происшествия заинтересовали
меня. Увы, в специальной литературе
сведений об отношении собак к змеям
найти не удалось, и я стал собирать
опросные данные, а также внимательно 0
наблюдать за своими собаками.
Большинство из опрошенных мною
владельцев лаек сообщили, что их собаки
ни разу не были покусаны змеями, хотя
при встречах непременно стараются
убить змей. И не странно ли, что злобу
к змеям проявляли и те лайки, которых
уже взрослыми вывезли из северных
районов страны (Приполярный Урал, Яку-v
тия), где змей очень мало иЭш нет^4
вовсе. ^i£\\ *^l^
А вот собаки ^^мЁ^^
легавых пород и спаниели
ни агрессивности, ни настороженности
по отношению к змеям почему-то не
испытывают и нередко'страдают от этого.
Сходно ведут себя и гончие собаки.
Несколько известных мне фокстерьеров,
очень задиристых и азартных, тоже не
реагировали на змей.
Бывают, однако, редкие исключения.
Самым непримиримым врагом змей из J
знакомых мне собак оазался taftfL
маленький, но бтчаянно храбрый -Sffy
спаниель Буян. Дважды он 9.jfi
хворал после укуса гадюки "^>
и щитомордника, после чего объя-^
вил всем змеям войну не на жизнь, а на
смерть. Увидев гадюку, Буян хватал ее
за что придется и яростно тряс, пока
не размочаливал вконец. Злоба спаниеля
была столь велика, что хозяину
частенько не удавалось предотвратить
напрасное убийство.
Иначе ведут себя таджикские овчарки,
живущие среди множества змей.
Встретив ядовитое
пресмыкающееся, они, как правило, рычат,
отступают и обходят его
стороной. В щенячьем
возрасте одна
из них
облаивала
Угюрзу, но всегда
на почтительном
достоянии. Вместе
с тем эта собака
р играла с безобидными
.'желтопузиками —
ящерицами, очень похожими на
змей. По-видимому, так же
относятся к змеям и
кавказские овчарки, охраняющие в горах стада.
И еще вот такой факт. Зоолог И. С. Да-
ревский видел, как во Вьетнаме местные
деревенские дворняжки в панике
разбегались от одного запаха принесенного
из джунглей удава. Вероятно, мелкие
ки здесь часто становятся
жертвами сильных пресмыкающихся.
Выходит, что единого
отношения к змеям у
собак нет. Если
нелюбовь к
кошкам
(да и другим
хищным зверям)
присуща всем собакам
и, так сказать, является
их природным свойством, то
отношение .к змеям зависит от
породы, места обитания и в меньшей
степени "от индивидуальных особенностей
собак. Попробуем разобраться, в чем
тут дело.
Давайте вспомним, что все обезьяны
панически боятся змей. При виде
безобидного ужа трепещет даже могучий
шимпанзе. По наблюдениям работников
зоопарка, ужас перед змеями
испытывают даже родившиеся в неволе
животные, которые змей, как говорится,
прежде и в глаза не видели. Немудрено:
для обезьян контакты с ядовитыми
змеями и на земле, и на деревьях очень
опасны, так как приматы беззащитны
перед этими тварями. Частицу такого
страха унаследовал от своих далеких
предков и человек.
Иное дело предки собак — волки и
другие хищники из семейства псовых.
Стремительность реакций и надежные
способы нападения-обороны обычно
позволяют им справиться со змеей, даже
очень ядовитой. Наблюдений за
столкновениями диких хищников со змеями
очень мало, да и те сделаны при
содержании животных в неволе или при их
ограниченной подвижности. Так, Ян
Линдблад (Белый Тапир. Мл Мир, 1983)
подробно описывает нападение
маленького лисенка на гадюку. Его техника
нападения очень схожа с той, которую
использует лайка. Так же убивал
гремучую змею и американский койот.
Наблюдений за волками нет, но в Средней
Азии в волчьем помете обнаружены
остатки гюрзы. Так или иначе, но
физическая и психическая организация
хищных млекопитающих торжествует при
столкновении с пресмыкающимися, даже
если эволюция снабдила тех страшным
ядом.
Почти всегда зубы собаки впиваются
в переднюю часть туловища змеи. Пес
с такой силой дергает ее вверх или из
стороны в сторону, что змея теряет
способность к сопротивлению из-за
перелома позвоночника.
Печальный опыт пострадавших особей
становится достоянием всей популяции
хищников благодаря копированию
молодыми животными поведения взрослых в
длинном ряду поколений. Любому
дикому зверю свойственно стремление
избежать риска. Поэтому я думаю, что без
особой надобности (сильный голод,
охрана выводка) хищники стараются змей
обойти. Ведь острое чутье и
настороженность предупреждают их о близости
животных, с которыми лучше не
связываться. Змеи, в свою очередь, тоже
избегают хищников и ведут себя агрессивно
только в критической ситуации.
Взаимоотношения между этими животными
складываются, вероятно, по принципу
«ты меня не тронь, и я тебя не трону».
Одомашненные собаки утеряли ряд
свойств диких предков, а другие их
природные качества сознательно изменены
человеком. Собак редко держат
группами, и щенки уже с раннего возраста,
как правило, не воспитываются сукой.
Тем самым и память поколений, и даже
индивидуальный опыт взрослых
животных молодым не передается.
Исключение здесь надо сделать лишь для собак,
беспривязно живущих в небольших
селениях. (Вспомните всеобщую реакцию
страха, вызванную удавом у вьетнамских
дворняжек.) Другим исключением могут
быть те собаки, которых группами
держат при отарах скота. Очень вероятно,
что именно этим объясняется
уважительное отношение к ядовитым змеям
таджикских и кавказских овчарок.
Собаки легавых пород и спаниели
особенно сильно изменены человеком,
настороженность дикого зверя сменилась у
них доверчивостью и беспечностью. Как
правило, их владельцами бывают
городские охотники. Отсюда отсутствие
боязни змей и частые укусы в морду во
время ознакомительного обнюхивания.
Лайки — совсем другие собаки. Много
веков с ними промышляли хищ'ных
животных и не вели отбор на
доверчивость и мягкость характера. Поэтому
у лаек еще в достатке
самостоятельности, осторожности и агрессивности.
Однако пресмыкающиеся никак не
относятся к объектам охоты этих северных
промысловых собак. Откуда же такая
злоба к змеям? И если прославленный
Киплингом Рикки-тики-тави сражался с
коброй не бескорыстно, то лайки к
убитым змеям теряют всякий интерес.
Думаю, что агрессивность лаек к
змеям коренится в двух причинах. Первая —
гипертрофированный охотничий
инстинкт, выходящий даже за пределы
нормы реакции для диких животных. У
лайки преследование жертвы является
самоцелью вне зависимости от ее
пищевой ценности. Вторая причина, как мне
кажется, кроется в поведении самих
змей. Даже безобидный уж, застигнутый
врасплох вдали от укрытия, поступает
так же, как ядовитая гюрза,—
принимает позу обороны. Это воспринимается
лайкой как вызов, разжигает ее
охотничий азарт. Очень вероятно и то, что
змеям свойствен запах, особо
раздражающий лаек.
Наверное, агрессивное отношение лаек
к змеям — явление уникальное. Ведь
похоже, что собаки других пород и
большинство беспородных дворняжек при *
встрече со змеями чаще всего
проявляют безразличие или любопытство.
Впрочем, число наблюдений еще
недостаточно для окончательных выводов,
да и характер у собак разный.
Змеи испытывают тяжкий пресс со
стороны человека. Численность их все
уменьшается и уменьшается. Поэтому
подвергать их агрессии домашних
животных не следует. Начавшуюся
схватку надо как можно скорее прекратить —
она со всех точек зрения опасна для
обеих сторон.
Кандидат биологических наук
П. /7. СТРЕЛКОВ,
Зоологический институт АН СССР
96
Гипотезы
Биохимия смекалки
За последние десятилетия накоплены
многочисленные данные,
свидетельствующие о важной роли
наследственности в формировании общих умственных
способностей человека. Например, у
однояйцевых близнецов, обладающих
идентичной наследственностью, близок
уровень умственной одаренности, даже
если они выросли в разных семьях и
никогда не видели друг друга. Более
того, как показали исследования
американского психолога Р. Уилсона,
однояйцевые близнецы демонстрируют
чрезвычайно яркое сходство кривых развития
умственных способностей на
протяжении многих лет жизни. А разнояйцевые
близнецы никогда не достигают
подобной близости ни по уровню
способностей, ни по типу их развития, несмотря
на то что они тоже рождаются
одновременно, воспитываются в одной семье,
вместе ходят в детский сад и школу.
Разумеется, признавая важность
наследственных влияний, не следует
отрицать роль среды и воспитания.
Сходство способностей у разнояйцевых
близнецов значительно больше, чем просто
у братьев или сестер. Между тем
генетически разнояйцевые близнецы по сути
ничем не отличаются от обычных братьев
или сестер (и у тех и у других
примерно половина общих генов), разница
лишь в том, что развиваются близнецы
и растут, конечно же, в более сходных
условиях. И все же наследственность
есть наследственность.
Хотя интеллект детей, попавших в
чужую семью вскоре после рождения,
сильно зависит от условий воспитания, все-
таки по мере взросления приемные
дети становятся все более похожими по
умственному развитию на своих
настоящих родителей.
В 1979 г. группа французских ученых
во главе с Ж. П. Сине впервые
обнаружила связь между умственными
способностями человека и активностью
фермента глютатионпероксидазы, которая
превращает глютатион в глютатионтио-
сульфат. Корреляция составляла 0,58,
это достаточно много, если учесть,
сколько разнообразных факторов влияет на
умственное развитие. Правда,
корреляционная связь была обнаружена у
больных с генетическими дефектами, но, по
мнению некоторых психологов, основа
различий по способностям у таких
больных такая же, как и у здоровых.
4 «Химия и жизнь» № 10
97
Позже были получены и другие
факты, свидетельствующие об участии
глютатионпероксидазы в регуляции
умственной деятельности. Например, у
людей с высшим образованием активность
этого фермента оказалась почти вдвое
выше, чем в среднем у обследованных.
Для объяснения этого феномена
Ф. Вайс из Йенского университета (ГДР)
предложил такую гипотезу. Глютатион
участвует в регуляции процесса
окисления жиров, которые служат организму
не только энергетическим, но и
строительным материалом, поскольку из них
строятся оболочки клеток. Управлять
окислением жиров — значит управлять
проницаемостью клеток, и в первую
очередь нервных. В месте соединения двух
нейронов их оболочки видоизменяются,
образуя синапс (от греческого синап-
сис — застежка). Переход
электрического импульса через синапсы —
важнейший процесс, определяющий
функционирование нервной системы.
Когда импульс достигает синапса, он
стимулирует выделение медиаторов —
веществ-переносчиков. Медиатор
попадает в соседний нейрон и вызывает
в нем электрические потенциалы, то есть
возрождает передаваемый импульс.
После этого переносчик должен перестать
действовать, иначе возбуждение станет
хроническим. Для этого в синапсе
всегда наготове фермент, разлагающий
медиатор. Один из самых
распространенных переносчиков импульса — ацетил-
холин, а инактивирует его фермент хо-
линэстераза. Почти все химические
препараты, влияющие на нервную систему,
действуют на этот механизм синаптиче-
ской передачи нервного импульса.
Эффективность его работы определяет
объем кратковременной памяти человека —
не той памяти, куда, как в хранилище,
откладываются наши знания и навыки,
а активной, оперативной памяти, с
помощью которой мы выполняем основную
часть умственной работы.
Все тесты общих умственных
способностей обязательно включают проверку
возможностей оперативной памяти. Чем
больше ее объем, тем большее
количество информации человек может
переработать в единицу времени, тем выше
скорость его умственных действий. А
темпы работы мозга тесно связаны с
быстродействием процессов передачи
нервных импульсов в синапсе.
Синаптическая передача зависит от
проницаемости клеточной оболочки для
ионов натрия, калия, кальция, от ее
98
чувствительности к переносчикам, а
главное, от тонкого баланса между
переносчиком и разлагающим его
ферментом. Во всех этих процессах
огромную роль играют продукты окисления
жиров, резко повышающие
проницаемость синаптических оболочек нейронов,
влияющие на синтез ацетилхолина, на
активность холинэстеразы, на
чувствительность клеток мозга к другим
переносчикам — серотонину E-гидрокси-
триптамин), гамма-аминомасляной
кислоте. Интересно, что у человека
содержание в крови одного из важнейших
продуктов жирового обмена —
липофусцина достигает минимума к
пятнадцатилетнему возрасту, когда объем
кратковременной памяти и скорость
умственных действий максимальны.
Окисление жиров, в свою очередь,
регулируется глютатионом и другими ан-
тиоксидантами, такими, как витамин Е
и мочевая кислота. Между прочим, в
1975 г. X. Стивене установил
корреляцию между концентрацией мочевой
кислоты в крови и показателем
умственного развития. Еще раньше эту
корреляцию теоретически предсказал известный
советский генетик В. П. Эфроимсон,
который обнаружил среди многих
выдающихся деятелей прошлого — ученых,
писателей, мыслителей, политических
деятелей, военачальников — высокую
частоту заболеваемости подагрой,
болезнью, в основе которой лежит
повышение уровня мочевой кислоты в крови.
Ф. Вайс предположил существование
еще одного механизма, по которому
наследуются умственные способности:
помимо регуляции передачи нервного
импульса глютатион участвует в процессах
окисления глюкозы, которые
обеспечивают энергетическую сторону обмена
веществ в нервной системе.
Правдоподобна ли гипотеза Вайса?
Вполне. Мы опустили многие другие
факты, говорящие в ее пользу.
Доказана ли она? Ни в коем случае: все
имеющиеся данные носят, пожалуй,
косвенный характер. Тем не менее это первая
заслуживающая экспериментальной
проверки гипотеза об одном из
конкретных механизмов влияния
наследственности на психику человека.
В заключение следует подчеркнуть,
что речь идет лишь о формальных
умственных способностях, о том, что в быту
называют смекалкой.
Кандидат психологических наук
Б. И. КОЧУБЕЙ
Спорт
Двери,
которые открыли
звери
Пути человека и природы пересекаются
порой в самых неожиданных областях.
Одно из таких пересечений, один из
таких перекрестков — спорт и животный
мир.
...В середине прошлого века бегать, а
тем более соревноваться на публике
считалось зазорным. Иное дело коннью
скачки — они были очень популя:
. ны, трибуны ипподромов ломились
от зрителей. И организаторы со
стоявшихся в 1875 г. в
Париже состязаний бегунов пошли на
забавную хитрость — атлеты стар
товали на ипподромном круге,
взяв себе в качестве
псевдонимов лошадиные клички:
Ветер, Гнедой, Ухарь. Публика на
граждала победителей бурными
аплодисментами, а наутро
газеты поместили красочные
отчеты о захватывающем зрелище,
выразив сожаление, что имена
героев неизвестны. С тех пор
легкоатлеты не прячутся за
спины благородных
животных, а с гордостью
выступают под
собственными именами.
НА ТРЕНИРОВКУ В ЗООПАРК
Легкая атлетика быстро обрела права
гражданства, и бегуны устремились на
штурм рекордов — личных, европейских,
мировых. Были узаконены различные
дистанции — от 100 м до 10 км,
всевозможные кроссы и вдобавок марафон.
Оказалось, что атлеты бегут тем
медленнее, чем длиннее дистанция,
следовательно, наивысшую для человека
скорость развивают бегуны на стометровке;
в 1885 г. она достигла 32 км/ч.
С появлением этого ориентира людям
захотелось знать, как они выглядят в
сравнении со своими «братьями
меньшими». Скорость бега «братьев» была
измерена. И выяснилось, что афоризм
«человек — венец природы» не от-
осится к быстроте его
передвижения: даже медлительные
слоны способны бежать быстрее D0—
42 км/ч), не говоря уже о
газелях (96 км/ч) и
гепардах A20 км/ч).
Это открытие отнюдь
не обескуражило, а,
напротив, окрылило
человека: коль
есть секреты
скорости, их можно
открыть. А первым к
этим тайникам
обратился американский
спринтер Ч. Шерилл.
До 1887 г. все бегуны
|тояли на старте в
полный рост, ожидая
команды начать
бег. Так поступал и Шерилл. Но
однажды, гуляя в зоопарке, он обратил
внимание на то, что кенгуру (животное,
славящееся прыжками на 12 метров и
скростью свыше 70 км/ч) перед началом
движения пригибается к земле.
Наблюдательный атлет поделился замеченным
со своим тренером. И на первом же
соревновании Шерилл принял низкий
старт. Зрители смеялись, судья задержал
бег, полагая, что атлет просто не готов
стартовать. Но спринтер настоял на
своем и, начав бег из необычного
положения, выиграл дистанцию.
Это теперь мы понимаем, что мышцы
бедер и спины, сжатые, как пружина
в позе кенгуру, распрямляясь, дают
атлету мощный стартовый импульс,
позволяют выиграть у соперников мгновение,
которое на финише приносит победу.
Но в конце прошлого века низкий старт
долго не принимали, и лишь
триумфальное выступление американца Т. Берка —
единственного, кто стартовал «на
корточках», и, скорее всего, поэтому ставшего
победителем первой Олимпиады
современности A896 г.) на всех коротких
дистанциях,— убедило в пользе
стартовой позы, которая после этого стала
канонической.
Подъем спортивных результатов на
следующую ступень связан с выяснением
двух различных механизмов, от
которых зависит скорость бега у самых
быстрых животных. Преимущество гепарда,
тигра, зайца — в гибком позвоночнике,
распрямляющемся пружиной при
каждом прыжке, дополняющем силу ног
силой мощнейших спинных мышц. У
антилопы же, газели, джейрана, сайгака
позвоночник сравнительно мало
подвижен, а высокая скорость их бега связана
с особым устройством ног. Кости
голеней у них тонкие, легкие, мышц здесь
очень мало. Зато их бедра массивные;
именно бедренные мышцы служат
мощным движителем. И вот что еще важно:
животные из обеих этих как будто
полярных групп едва касаются земли
кончиками пальцев и копыт. Поэтому они и
не теряют скорости, почти не гасят ее
при соприкосновении с грунтом.
Столь важная информация не пропала
даром. Прежде всего спринтеры стали
бегать, что называется, на цыпочках.
Затем настал черед задуматься о роли
позвоночника. Увы, у людей при беге
он все же не очень подвижен, так что
использовать его гибкость никак не
удавалось.
Однако идея все-таки пригодилась.
Известный в начале века атлет А. Кренц-
лейн научился использовать силу мышц
спины, возникающую при резком
разгибании позвоночника, в барьерном беге
(при атаке барьера) и в прыжках в
длину (при отталкивании). Результат
оказался впечатляющим: несколько
мировых и олимпийских рекордов, четыре
золотые медали Олимпиады 1900 г.
Кстати, принцип максимального
использования гибкости позвоночника в этих
видах легкой атлетики (а также в
некоторых других) сохраняет свое значение
и в наши дни.
А каков вклад в развитие бега идеи
об особенностях строения ног?
Во-первых, тренеры стали отбирать
легконогих атлетов с тонкой костью. Во-вторых,
были разработаны комплексы
упражнений для развития и укрепления мышц
бедер. Наконец, тренируя своды стоп,
атлеты добивались минимальных потерь
энергии при соприкосновении ноги с
беговой дорожкой. Все это привело к
тому, что в первые десятилетия нашего
века начался бурный рост мировых
рекордов на всех дистанциях.
Максимальная же скорость бега возросла до 34 км/ч
Но живая природа хранила еще много
секретов, овладеть которыми предстояло
человеку. В двадцатые годы таким
человеком стал замечательный финский
бегун Пааво Нурми. Он выступал на
средних и длинных дистанциях, которые,
казалось, не имели прямого отношения
к скорости, а больше связаны с
выносливостью. Но именно Нурми внес
неоценимый вклад в повышение
максимальной скорости бега.
Выносливость, то есть способность
выполнять работу длительное время,
зависит от ее экономичности. В поисках
наиболее экономичной формы бега
Нурми обратил внимание на то, что самые
быстроногие животные движутся не
толчками, а очень плавно — будто
парят над землей. У организма запас
энергии ограничен, чем меньше ее тратится
на скачки вверх-вниз и раскачивания
из стороны в сторону, тем больше
можно израсходовать на продвижение
вперед. Таков примерно был ход мыслей
Нурми, идея, которая привела к
созданию совершенного для того времени
стиля бега. Современники говорили, что
Нурми не бежит, а летит над дорожкой.
Он .обладал многими выдающимися
качествами атлета, но в установлении
свыше десятка мировых рекордов и завое-
100
вании девяти золотых медалей трех
Олимпиад, несомненно, важную роль
сыграл созданный им экономичный стиль
бега.
Как показали современные
биохимические исследования, эффективность
такого бега объясняется не только
экономией энергии, но и лучшей
способностью противостоять утомлению.
Известно, что выработка организмом
энергии лимитируется количеством
поступающего через легкие кислорода. При
гипоксии (в условиях недостатка
кислорода) в организме накапливаются недо-
окисленные продукты обмена. Они
образуются из самых доброкачественных
жиров и углеводов, которые в норме
окисляются до воды и углекислого газа.
Но при сгорании в «пожарном порядке»,
то есть в условиях гипоксии, успевают
окислиться лишь до молочной кислоты,
которая снижает рН крови, вследствие
чего нарушаются нормальные условия
работы гормональных ансамблей,
ферментных систем, медиаторных
композиций. Короче, в оптимальной работе
организма наступает разлад, выражением
которого и становится быстрая
утомляемость.
Когда Нурми заканчивал спортивную
карьеру, первые шаги в спорте делал
негритянский мальчик Джесси Оуэне.
Вместе с тренером Л. Снайдером он
приглядывался к движениям
кошачьих — пумы, тигра, гепарда,
консультировался с зоологами из университета
штата Огайо и наконец пришел к
важному выводу. Основа легкости бега
быстроногих кошек — в их пружинистых
мышцах, работающих подобно рессорам:
при приземлении на лапы часть
кинетической энергии переходит в
потенциальную и накапливается в мышцах, при
отталкивании от земли потенциальная
энергия вновь обращается в
кинетическую, придавая дополнительную силу
каждому прыжку. А пластичность
движений связана с точностью включения
в работу необходимых мышц и, что
самое главное, со способностью
расслаблять те мыщцы, которые в данный
момент не участвуют в работе.
Эти открытия совершили настоящий
переворот в технике бега и привели к
созданию парадоксальной на первый
взгляд теории. Раньше атлеты, стараясь
бежать «изо всех сил», напрягали
ненужные для бега мышцы, вплоть до
мускулатуры плечевого пояса и даже лица.
От этого движения становились
скованными, закрепощенными — скорость
падала. По новой же теории, для
достижения наивысшей скорости спортсмен
должен бежать расслабленно, свободно,
легко, напрягая подобно рессорам только
те мышцы, которые участвуют в беге,
причем только в те фазы бега, когда
это необходимо. Сейчас все это кажется
простым и логичным, но потребовались
десятки лет поиска, чтобы спортивное
человечество пришло к пониманию
рациональной техники бега.
Сформулировать новые принципы
трудно, еще труднее воплотить их в
движения реального атлета. Два года с
невероятным трудом учитель и ученик
создавали свой легкий стиль бега. И вот
наступил наконец незабываемый в
истории спорта день — 25 мая 1935 г.,
когда Джесси Оуэне совершил чудо,
которое до сих пор восхищает спортивный
мир. За 45 минут он установил на
различных спринтерских дистанциях пять
мировых рекордов, а заодно и шестой —
в прыжках в длину. «Мне никогда не
бежалось так легко»,— скажет он потом,
и у тех, кто наблюдал бег Оуэнса, не
возникнет ни малейшего сомнения в том,
что атлет говорит правду. Год спустя
на Олимпиаде в Берлине он стал
олимпийским чемпионом в четырех видах
программы.
Рекорды Оуэнса измерены на самых
точных весах — весах времени. Теперь
можно в полной мере оценить их
значимость. Прыжок на 8 м 13 см оставался
рекордом четверть века. Стометровку
Оуэне пробежал за 10,2 с, развив
наивысшую для человека того времени
скорость — около 36 км/ч. Сегодня и этот
результат превзойден. Но чтобы
представить себе, сколь мало современный
рекорд мира отличается от
феноменального достижения Оуэнса, совершим
экскурс в лингвистику, а заодно и в
физиологию. Всем известное выражение «в
мгновение ока» физиологи подвергли
количественной оценке:
продолжительность мигания глаза составляет 0,4
секунды. Так вот, за полвека результат
Оуэнса улучшен меньше чем на
«мгновение ока»!
ЛЕВ И ТРЕПЕТНАЯ ЛАНЬ
В послевоенные годы на
международную арену вышли спортсмены нашей
страны, советские бегуны вступили в
борьбу с сильнейшими атлетами мира,
начался поиск новых путей к рекордам
и победам. Одно из наиболее перспек-
101
тивных направлений связано с
изучением нервной системы бегунов и их
психологической подготовкой.
Свыше полувека назад академик
А. А. Ухтомский наблюдал за
повадками животных и свойствами их
нервной системы. Сравнивая поведение
пескаря и щуки, он обратил внимание на
то, что пескарь находится в постоянном
движении: реагирует на каждый шорох,
пугается и вздрагивает при малейшей
опасности. Щука же спокойно стоит на
месте и не растрачивается на мелочи.
Но при необходимости медлительная
щука делает молниеносный, мощный
бросок, на который суетливый пескарь,
увы, не способен... Расслабленность и
вялость свойственны и львам, которые
обычно спят по 16 часов в сутки, но в
несколько прыжков настигают
«трепетную лань». Сонливостью и
медлительностью славятся и крокодилы, бросок
которых на добычу неотвратим. Таким
образом, «беспокойные» животные со
слабой, высокочувствительной нервной
системой проигрывают на спринтерских
дистанциях своим более «выдержанным»
оппонентам. Именно этот вывод можно
считать ключом к современной системе
отбора и психологической подготовки
бегунов на короткие дистанции.
При обследовании лучших спринтеров
мира установлено, что они обладают
сильной, низкочувствительной,
помехоустойчивой нервной системой, способной
накапливать огромный двигательный
потенциал и реализовывать его в несколько
секунд. В психологическом портрете
рекордсменов мира и чемпионов
Олимпийских игр эти свойства нервной
системы — условие необходимое,- но не
достаточное. Человек — существо
социальное, он в водовороте жизненных
коллизий, способных вызывать порой
глубочайшие изменения в его психическом
состоянии. И тогда щука ведет себя
подобно пескарю, лев приобретает сходство
с ланью, а физически одаренный
чемпион проигрывает более слабым
соперникам.
Для победы важна не только
физическая форма, но и умение не
расплескать в житейских и спортивных бурях
нервный потенциал. Но и это еще не
все. В споре равных выигрывает тот,
у кого выше психологическая
устойчивость, кто превосходит соперников в
спокойствии, хладнокровии и, конечно, в
воле к победе. Эти задачи решает
психологическая подготовка, ярким
примером действенности которой могут
служить великолепные победы на
Олимпиаде 1972 г. в Мюнхене нашего бегуна
Валерия Борзова.
У Борзова были средние для
спринтера физические данные и, кроме того,
не самая высокая абсолютная скорость
бега. Но все это имело значение лишь
до тех пор, пока спортсмены не
встречались в очном поединке. А там
неизменно побеждал Борзов.
Причина этого феномена заключалась
в высочайшем психологическом настрое
советского атлета, его спокойствии,
готовности к борьбе, уверенности в победе.
У окружающих возникало ощущение
какой-то огромной внутренней силы,
заложенной в этом человеке, его
способности, если надо, совершить
невозможное. И соперники в его присутствии
как-то тускнели, сникали, заранее
готовили себя к борьбе за второе и более
далекие места, а первое — первое без
боя отдавали ему — такова была
психологическая мощь Борзова. По
признаниям многих сильнейших атлетов мира,
Борзов выигрывал у них еще до выхода
на старт.
Однако это все лирика, субъективные
ощущения. Работы же последних лет
позволили перейти от описательной
характеристики психологических
феноменов к их субстратному выражению на
языке химических формул.
Сразу оговоримся: о том, с чем
столкнулись с первых же шагов на этом пути
исследователи, иначе как высоким
стилем не скажешь — «открылась бездна...»
и так далее. В самом деле, по скромным
подсчетам, одних только нейропептидов
в мозгу что-то около 10 тысяч «сортов»,
да еще большие группы различных
аминов, стероидов, активных метаболитов.
Вот уж, действительно, бездна
степеней свободы, определяющих
психологический портрет индивидуума.
В подтверждение широчайших
возможностей веществ, о которых идет речь,
остановимся хотя бы на одном из них,
имеющем отношение к предстартовому
поведению Валерия Борзова.
Остановимся на серотонине. Установлено, что
психологический настрой тесно связан с
концентрацией этого амина в крови. При
страхе, тревоге, волнении отмечается
пониженный его уровень. Особенно низок
он при глубокой депрессии. В последнем
случае связь с поведением настолько
тесная, что некоторые специалисты
предлагают использовать показатель уровня
102
серотонина для предсказания
склонности человека к самоубийству. И
разумеется, для профилактики,
предотвращения подобных трагедий.
Что же касается нашего
прославленного чемпиона, то уровень серотонина в
предстартовом состоянии у него
несомненно был очень высок, хотя,
естественно, это лишь один из биохимических
штрихов его психологического портрета.
Задача же подготовки бегунов состоит
в том, чтобы для ощутимого
психологического превосходства над
соперниками научиться из бездны биохимических
компонентов нейроэндокринной системы
выстраивать для каждого старта
победный ансамбль.
КТО БЫСТРЕЕ—
НАЕЗДНИК ИЛИ ЛОШАДЬ?
В 1937 г. знаменитый, полный сил, но
без гроша в кармане Джесси Оуэне
подрядился для заработка соревноваться в
профессиональное шоу с борзыми,
скакунами, шотландскими пони. Обычно,
стартуя с лошадьми, на дистанции 100 м
великий бегун побеждал. Однажды,
правда, Джесси пошел на хитрость — в
Гаване он нарочно уступил лошади одного
миллионера, надеясь привлечь побольше
любителей пари, а реванш взять потом.
Но миллионер был так доволен, что от
новых стартов отказался. Это
поражение чемпиона так и осталось
единственным.
То ли лавры Оуэнса не давали покоя
его соотечественникам, то ли они хотели
поддержать традицию, но в 1965 г.
чемпион Токийской Олимпиады в беге на
200 м Генри Карр тоже пустился
наперегонки с лошадью на своей коронной
дистанции и финишировал на грудь
(свою!) впереди. А в 1969 г. чемпион
следующей, Мексиканской Олимпиады
Джим Хайнс выиграл у лошади на той же
дистанции уже 30 метров. Об этих
победах с восторгом сообщала западная
пресса, но вскоре восторгов поубавилось.
Было точно доказано, что превосходство
лучших спринтеров над лошадьми в
спринте объясняется пугливостью
быстроногих скакунов. Они пугались
стартового выстрела, задерживались на старте
и не успевали на быстротечной
дистанции развить свою полную скорость — до
15 км/ч, вдвое больше человеческой.
В общем, на дистанциях 200, 400, 600
и даже 800 метров лошадь должна
обгонять человека. А на более длинных?
На более длинных дистанциях
преимущество переходит к человеку. Дело в
том, что у животных нет скоростной
выносливости. Если считать по
максимальной скорости бега, гепард мог бы
пробежать марафон за 20 минут, но
ресурс его быстрого бега — всего 90
метров. Слон способен пробежать со
своей максимальной скоростью
(напомним — 40 км/ч) лишь стометровку,
борзая E8 км/ч) — примерно 400 метров,
африканский страус (80 км/ч)— не
более 800 метров.
А что же лошадь? Ведь известно, что
она может проходить в день десятки
километров? В том-то и дело, что
проходить, в лучшем случае пробежать
трусцой, но этого, оказывается, слишком
мало, чтобы составить конкуренцию
человеку. На Олимпиаде 1896 г. во время
марафонского забега произошел такой
курьезный случай. Вместе с бегунами
стартовали кавалеристы, которые несли
секундомеры. Лошади взяли с места
галопом, но вскоре перешли на рысь,
потом на шаг. И вот уже марафонцы
настигли всадников и вышли вперед. Чтобы
вовремя доставить секундомеры к
финишу, пришлось срочно организовывать
конную эстафету.
В 1924 г. довольно посредственный
бегун на средние дистанции К. Уотс
заключил на большую сумму пари, что
обгонит лошадь, если будет состязаться
с ней шесть дней подряд. К концу
шестых суток, пробежав 556 км, Уотс
опережал лошадь на 12 км. Эта победа
впечатляет, но выглядит весьма скромно
по сравнению с рекордными
достижениями человека: мексиканцу Хуану Масей-
ре понадобилось всего около суток,
чтобы пробежать почти половину B65 км)
дистанции Уотса, а француз Доменик
Эш преодолел за шесть дней 1009 км
40 м.
Чем же можно объяснить бесспорное
преимущество человека в выносливости?
Прежде всего, особенностями обмена
веществ, энергетики, строения и
функционирования мышечной, дыхательной,
сердечно-сосудистой систем. Например, у
людей, занимающихся бегом, вес сердца
составляет примерно 1,5 % веса тела, у
волка — около 1 %, у тигра — всего
лишь 0,4 %. Немудрено, что тигр никогда
не преследует добычу. Обычно он
нападает из засады, иногда решается на
бросок протяженностью 10—15 метров, но
на большей дистанции, даже будучи
голодным, никогда не пытается
преследовать косулю или оленя.
103
Помимо генетических способностей
важное значение для развития
выносливости имеют систематические
тренировки. Именно они за последние
десятилетия улучшили результат в
марафоне у мужчин почти на час, а у
женщин — более чем на полтора часа.
Многому научившись у животных в
спринте, люди щедро передают знания
и опыт по выработке выносливости своим
четвероногим друзьям. Сегодня никого
не удивляет, что в воспитании
служебных и гончих собак, рысаков, а в
некоторых странах даже быков и верблюдов
используют принципы
наисовременнейшей спортивной тренировки. И надо
отдать животным должное — они
оказались хорошими учениками.
ЛИДЕРЫ
Уникальные способности животных-
спринтеров человек использует не
только как кладовую спортивных секретов,
которые, как мы уже знаем, разгады-
ваются один за другим, но и, если
можно так сказать, непосредственно.
Спортсмен из Уганды Джон Акии-Буа
много лет бегал за зеброй, стараясь
схватить ее за хвост. Правда, зебра всегда
была быстрее и хвост неизменно
ускользал, но такая тренировка помогла
африканскому атлету стать мировым
рекордсменом и чемпионом Олимпийских
игр.
Супруги Энн Пэккер и Роберт Брайт-
суэлл на Олимпиаде в Токио
неожиданно завоевали одну золотую и две
серебряные медали в беге на 400 и 800 метров.
Много лет они скрывали секрет своей
подготовки и, лишь оставив беговую
дорожку, признались, что тренировались
вместе со своей собакой: «Мы старались
не очень от нее отставать».
Знаменитый марафонец, чемпион
Римской и Токийской Олимпиад Абебе
Бикила из Эфиопии, тренировался
вместе со львом. В 1967 г. он взял на
воспитание львенка, приручил его и
приобщил к тренировкам. Конечно, на
длинные дистанции лев бегать не мог, и,
пока хозяин «накручивал»
многокилометровые круги, он сидел и преданно
ждал его возвращения. Но когда Бикила
оттачивал скорость бега, человек и лев
лидировали поочередно.
Выдающиеся кенийские бегуны,
двукратный олимпийский чемпион Кипчого
Кейно и Уилсон Кипругут, независимо
друг от друга пришли к выводу, что
лучше всего тренироваться со страусом.
Мало того, что эта сильная птица
может бегать со скоростью до 80 км/ч,
она еще на бегу внимательно следит,
чтобы не опережать партнера более чем ,
на три метра. Для бегуна трудно
придумать лучше лидера.
А в спортивной биографии
прославленного нашего стайера, олимпийского
чемпиона и многократного рекордсмена
мира Владимира Куца, большую роль
сыграли зайцы. Можно даже сказать,
что они были первыми его тренерами.
Вот что рассказывал автору этих
заметок сам Владимир Петрович:
«В детстве я услышал, что некий
греческий пастух ловил зайцев на бегу.
Поделился услышанным с ребятами.
Решил попробовать, благо косые
неподалеку — в лесу, прямо за околицей. Бегали
за ними с утра до вечера, один раз,
поверите, чуть не поймал косого... Потом
узнал, что про греческого пастуха — это
легенда. А зайца можно поймать, если
бежишь стометровку этак секунд за семь.
Но мы-то в своей деревне о мировых
рекордах не ведали и гонялись за
косыми. Придумали даже игру в «зайца»:
один из нас —. заяц отходил метров
на двадцать и припускался бежать, мы —
за ним...»
Став лучшим стайером мира,
Владимир Куц избрал для себя смелую
тактику бега: он никогда не
отсиживался за спиной соперника, всегда
лидировал от старта до финиша. В общем,
был для других бегунов быстроногим
зайцем, которого можно преследовать
всю дистанцию, но нельзя догнать.
Впрочем, лучше сказать иначе: Куц для своих
соперников был лидером-львом. Пусть
этот образ грешит определенной
неточностью из-за слабости льва в стайерском
беге, он лучше всего раскрывает
незаурядный характер благородного и
смелого человека.
Разумеется, рассказанным в этих
заметках тема «Спорт и животный мир»
отнюдь не исчерпывается. Достаточно
вспомнить приемы и тактику спортивных
единоборств, явно или неявно
заимствованные боксерами и особенно борцами
у животных-бойцов, технику пловцов,
подсмотренную у рыб и морских
животных. Но рассказ об этих и других
заимствованиях следует, должно быть,
отложить до следующего раза.
Кандидат медицинских наук
М. 3. ЗАЛЕССКИЙ
104
Служба осторожности
Джинн в пробирке
Кандидат химических наук
И. А. ЛЕЕНСОН
Ранним утром по городу медленно
двигался грузовик. В его кузове лежал
небольшой ящик, обложенный со всех
сторон мешками с песком. Полицейские
машины освобождали дорогу от
немногочисленных пешеходов и автомобилей.
Процессия благополучно выехала из
города и направилась к каменоломням.
Там ящик осторожно извлекли из
кузова, установили в безопасном месте и
взорвали с помощью бикфордова шнура.
Читатель может подумать, что речь
идет о самоотверженных действиях
саперов, уничтожающих авиабомбы,
снаряды, мины военных времен. Однако
на сей раз действие происходило на
территории Йельского университета в
США, который за все 185 лет своего
существования не знал ни бомбежек, ни
артобстрелов. В ящике, с такой
предосторожностью вывезенном подальше от
людей, лежала самая обыкновенная
склянка, обнаруженная на
университетском складе. И был в этой склянке
не нитроглицерин, а самый рядовой
реактив — дибутиловый эфир.
Аналогичная история произошла и с
другим ближайшим родственником
упомянутого соединения — диизопропило-
вым эфиром. На складе обнаружили
две бутыли, хранящиеся более 20 лет.
Из уцелевших надписей следовало, что
это эфир, предназначенный для
студенческих лабораторных работ. Однако в
бутылях находилась кристаллическая
масса, похожая на камфору и покрытая
слоем жидкости. Вещество выглядело
вполне безобидно.
. Обнаруживший его химик жидкость
вылил в раковину под струей воды, налил
воду в бутылки, однако твердое
вещество не растворилось. Тогда вместе с
другими реактивами, подлежащими
уничтожению, эти склянки отвезли на городскую
свалку. Но на этот раз без всяких
мер предосторожности, а там кто-то из
озорства, может быть, из любопытства,
кинул издалека камень. Бросок оказался
метким: камень угодил в одну из
привезенных бутылок. И последовал
сильнейший взрыв: вещество по мощности
превосходило нитроглицерин!
Таким своеобразным методом как-то
уничтожили опасный реактив и в
университете штата Северная Каролина
(США). Здесь обнаружили
четырехлитровую бутыль, в которой когда-то
находился обычный диэтиловый эфир. Эфир
улетучился через неплотности в пробке,
но в емкости осталось около 50 г
довольно крупных кубических кристаллов.
Бутыль обернули полотенцем, на
цыпочках вынесли на пустырь за складом
реактивов и издалека запустили в нее
камнем. Тут же примчались полицейские,
чтобы выяснить, кто взрывал динамит
и с какой целью.
Все эти истории закончились
благополучно, хотя полотенце вряд ли
помогло бы, случись взрыв на несколько
минут раньше. К сожалению, бывают и
трагедии. Одному экспериментатору
никак не удавалось открыть полулитровую
склянку с диизопропиловым эфиром,
много лет простоявшим на складе.
Притертая пробка, как это часто случается,
«примерзла». Химик прижал склянку к
животу, и свободной рукой попытался
вытащить пробку. В тот момент, когда
она повернулась в горлышке, раздался
взрыв. Спасти пострадавшего не удалось.
Далеко не все подобные происшествия
зафиксированы в химической
литературе. А несчастные случаи в
лабораториях при перегонке самых ходовых
растворителей типа диэтилового эфира, тет-
рагидрофурана не редки по сей день.
Все эти столь различные случаи
объединяет одно — пероксидные
соединения, содержащие группировку —О—О—.
Они образуются при медленном
окислении некоторых органических
соединений. Пероксиды малолетучи и потому
концентрируются при перегонке. Из
растворителей особенно опасен диизопро-
пиловый эфир, окисляющийся легче
других. В чистом виде он безопасен, хотя
и горюч, и, что интересно, его
используют как прекрасную
антидетонационную добавку к автомобильному топливу.
Но стоит этому веществу постоять,
особенно на свету, как в нем начнут
накапливаться опаснейшие пероксиды.
105
КАК ОНИ ОБРАЗУЮТСЯ
Опытные экспериментаторы знают, что
многие очищенные вещества следует
либо сразу использовать, либо хранить без
доступа воздуха, лучше в холодильнике.
В противном случае реактив быстро
портится. Например, у свежеперегнанного
циклогексена коэффициент преломления
(а это один из показателей чистоты
вещества) не изменяется месяцами, если
хранить реактив в темноте, в
атмосфере инертного газа или в запаянной
ампуле, из которой удален воздух. Если же
оставить циклогексен в обычной
колбочке, то уже на следующий день
рефрактометр зафиксирует, что коэффициент
преломления увеличился, причем
изменения будут накапливаться изо дня в
день. Одновременно увеличивается и
поглощение в ультрафиолетовой области
спектра. Все это значит, что протекает
реакция окисления.
Скорость окисления вещества,
конечно, зависит от его природы и условий
хранения. Например, в свежеперегнан-
ном тетрагидрофуране пероксиды можно
обнаружить через два-три дня, в диэти-
ловом эфире — через неделю.
Врага надо знать в лицо, если же этот
враг — реакция, то хорошо бы
представлять себе ее механизм. Для реакций
окисления он очень сложен. Рассмотрим
упрощенную схему. Под действием
кислорода от органической молекулы
отщепляется атом водорода: R—Н^-Ог—*
—>-R2+HOi. При этом образуются очень
активные частицы — свободные
радикалы. Радикал R" с неспаренным
электроном на атоме углерода намного
активнее гидропероксидного Н—О—О : он
может соединяться (рекомбинировать) с
себе подобными (R" -j-R" ->-R—R),
отрывать атом водорода от молекулы
исходного вещества (R*-(-RH->-RiH + R') и,
наконец, присоединяться по двойной
связи кислорода (R' + 0=0—>^R—о—
—О). Первую реакцию можно не
принимать во внимание: вероятность встречи
двух активных радикалов очень мала.
Вторая приводит лишь к обмену атомом
водорода. А вот в результате третьей
реакции образуется менее активный пер-
оксидный радикал RO^. Поэтому все
появившиеся в растворе радикалы рано или
поздно (скорее рано, потому что счет
здесь идет на микросекунды)
превратятся в пероксидные.
И тогда начнется цепная реакция
окисления, которая состоит из двух
повторяющихся стадий: RO\-[-RH->*
-+ROOH + R" (или HO: + RH^H202+
+ R) и R*+02—^ROi>. Видно, что цепь
ведут только радикалы R02, поскольку
именно они постоянно рождаются в ходе
реакции. Цепь обрывается, когда
встречаются два пероксидных радикала
R02; эта встреча может дать различные
продукты — пероксиды (по реакции
2RO;^02+R—О—О—R), спирты,
карбонильные соединения. Если цепи
длинные, то этих веществ будет немного, а
основным продуктом цепной реакции
станет гидропероксид ROOH, который
иногда удается получить с высоким
выходом.
Гидропероксиды и есть корень зла.
Связь —О—О— в них относительно
слабая (более чем вдвое слабее связи С—О
в спиртах); при ее разрыве образуются
сразу два радикала: ROOH^RO +0H ,
которые инициируют новые цепи.
(Получается, что продукт реакции,
гидропероксид, одновременно ускоряет ее. Такие
реакции называют
автокаталитическими.) Гидропероксиды быстро
разрушаются под действием повышенной
температуры и примесей. Ионы тяжелых
металлов, инертные частицы и даже пыль
могут вызвать взрыв неустойчивых гид-
ропероксидов уже при комнатной
температуре:
ROOH+M2+^RO+ОН" + М3+,
ROOH + M3 ^RO*2+H + М2+.
Многие гидропероксиды получены в
чистом виде. По большей части это
жидкости, легко растворяющиеся в
органических растворителях, а гидропероксиды
СН^ООН и С2Н5ООН растворяются в
воде. Чистые гидропероксиды
сравнительно устойчивы, причем вторичные
устойчивее первичных, а третичные
устойчивее вторичных. Иногда их удается
даже перегнать при атмосферном
давлении. Однако перегоняют подобные
соединения, как правило, в вакууме,
поскольку их нагревание выше 70 °С
рискованно — может вызвать
детонацию.
Гидропероксиды резко и неприятно
пахнут, что свойственно сильным
окислителям — озону, пентоксиду азота. Они
поражают кожу и очень опасны при
попадании в глаза. При длительном
хранении гидропероксиды постепенно
превращаются в еще более опасные димер-
ные и полимерные пероксиды. Еще в
1931 г. немецкие химики А. Рихе и
106
Р. Майстер установили, что гидроперок-
сид диэтилового эфира превращается
во взрывчатый полимерный пероксид
этилидена:
СНз—СН2—О—СН2—СН з-^
^СН3—СН2—О—СН (СН3) —ООН^
^[_СН(СН3)-0-0]п.
Аналогично полимеризуются гидропер-
оксиды других простых эфиров.
Образующиеся продукты взрываются от
нагрева, ударов, толчков, трения, а также
самопроизвольно. Мельчайшие
кристаллы, образовавшиеся в зазоре между
притертой пробкой и склянкой,
вызывают детонацию при трении, когда
пытаются вытащить пробку.
КОГДА ОНИ ОБРАЗУЮТСЯ
Автоокислению подвержены многие
классы органических соединений,
содержащих активные атомы водорода. В
таблице приведены вещества, способные
давать гидропероксиды при окислении
кислородом. Перечисленные типы
соединений можно разделить на три группы.
Диизопропиловый эфир, дивинилацети-
лен, винилиденхлорид становятся
опасными при длительном хранении в
присутствии воздуха, даже если они не
подвергаются перегонке. Известно, что все они
были причиной несчастных случаев со
смертельным исходом. К этой же группе
относятся и некоторые неорганические
вещества, например калий (дает
взрывоопасный пероксид К02), амид натрия
(на воздухе дает желто-коричневые
продукты окисления, способные
самопроизвольно взрываться), алкоксиды
щелочных металлов, многие металлоорга-
нические соединения.
Вторую группу веществ — диэтиловый
эфир, тетрагидрофуран, диоксан, диме-
тиловый эфир этиленгликоля (глим),
диметиловый эфир диэтиленгликоля
(диглим), 1,1-диэтоксиэтан, виниловые
эфиры, дициклопентадиен, тетралин,
декалин, циклогексен и т. п. —
объединяет то, что концентрация пероксидов
достигает опасного уровня в результате
перегонки или при испарении
растворителя. Поэтому летучие соединения более
опасны.
Третья группа опасных веществ —
полимеризующиеся непредельные
соединения (мономеры). Сами пероксиды не
так опасны, однако их разложение
может вызвать взрывную полимеризацию
во всей массе жидкости. К этой группе
относятся акриловая кислота и ее произ-
Соединения, даюшие пероксиды
при окислении кислородом
Группировка атомов
с активным
водородом
Классы соединений
>С—О— Простые эфиры, например,
| диизопропиловый; ацетали, на-
Н пример диэтилацеталь; гетеро-
циклы, например
тетрагидрофуран
-сн,^
— CH^I
н
>с=с—с<
1
н
>с=с—
1
н
>с=с^-с=с<
1
н
>с=с—с=с—
1
н
СьН _С<
1
н
н
Соединения с третичным
атомом водорода, например
декалин (декагидронафталин)
Олефины с аллильным атомом
водорода, например
циклогексен
Соединения с винильным
атомом водорода, например
метила кри лат
Диены, например изопрен
Енины, например винилацети-
леновые спирты (винилэтинил-
карбинолы)
Ароматические соединения с
боковой цепью, например тет-
рагидронафталин (тетралин)
Альдегиды, например бензаль-
дегид
—С—N—С*-< N-алкиламиды, например
II | N-метилацетамид; N-алкилмо-
О Н чевины; лактамы, например
кап рол актам, М-метил-2-пир-
ролидон
* Соединения, содержащие эти структурные
фрагменты, не опасны, так как образующиеся при их
окислении пероксиды неустойчивы и потому не
могут накапливаться.
водные (метилакрилат, акрилонитрил),
стирол, винилацетат, винилацетилен,
винилпиридин, хлоропрен и др.
КАК ОБНАРУЖИТЬ ПЕРОКСИДЫ
Прежде чем работать с веществом,
склонным к образованию пероксидных
производных, необходимо
проанализировать его на содержание опасных
соединений. Различных тестов известно
множество. Например, в присутствии
пероксидов желтеют подкисленные
водные растворы иодида калия или
сульфата титана (IV). По интенсивности
окраски можно оценить, как далеко зашло <
окисление. Для этого надо встряхнуть «
1 мл испытуемого вещества с равным i
107 \
объемом ледяной уксусной кислоты,
содержащей 0,1 г KI (или Nal). Более
точную количественную оценку дают
следующие методы.
Метод 1. К 10 мл анализируемого
вещества добавляют 1 мл
свежеприготовленного 10 % -ного раствора К1 и
оставляют колбочку в темном месте на 10 мин,
периодически встряхивая смесь. Едва
различимая желтая окраска означает,
что пероксидов содержится от 0,001 до
0,005 %; четкий желтый цвет — 0,01 % и
более.
Метод 2. 9 г железного купороса
растворяют в 50 мл 20 %-ной соляной
кислоты, затем в раствор добавляют
несколько гранул цинка и 5 г роданина натрия.
Когда красный цвет (примеси ионов
Fe3+) исчезнет в результате
восстановления выделяющимся водородом,
добавляют еще 12 г роданида натрия и сливают
раствор с непрореагировавшего цинка в
склянку с хорошо подогнанной
пробкой. Смешивают по капле этого реактива
и анализируемого вещества: в
присутствии пероксидов бесцветный гексатиоци-
аноферрат (II) натрия Na4[Fe(SCNN]
окисляется в красный феррат (III)
Na3[Fe(SCNN]. Едва различимая
розовая окраска соответствует 0,001 %
содержания пероксидов,
розово-вишневая — 0,002 %, красная — 0,008 %,
темно-красная — 0,04 %.
Метод 3. 1 мл анализируемого
вещества добавляют к смеси 2,5 мл ледяной
уксусной кислоты и 2,5 мл хлороформа,
затем приливают 1 мл насыщенного
раствора KI в метаноле A3 г KI на
100 мл СШОН), заполняют колбочку
углекислым или другим инертным газом
(иначе KI будет окисляться кислородом
воздуха) и на следующий день оттитро-
вывают выделяющийся иод раствором
тиосульфата натрия. По результатам
титрования можно установить точное
количество пероксидов. Анализ основан
на стехиометрической реакции ROOH+
+ 2Г+2НЬ -+ ROH + Ь + Н20.
Все указанные методы подходят
только в том случае, если анализируемое
вещество само не является окислителем.
В противном случае можно использовать
специфическую реакцию образования
пероксокомплексов хрома, СгО @2) 2а,
где а — молекула воды или
органического растворителя, например эфира. К
нескольким каплям анализируемого
вещества добавляют равный объем 0,1 %-
ного раствора К2Сг207 и каплю
разбавленной серной кислоты. В присутствии
пероксидов органический слой
окрашивается в голубой цвет в результате
реакции Cr20* +4ROOH+2H+-^
-^2CrO @2) 2+4ROH + НЮ.
КАК УДАЛЯТЬ ПЕРОКСИДЫ
Самый простой путь — пропустить
вещество через короткую колонку с
активированным оксидом алюминия, заодно
избавившись и от воды. Пероксиды
частично разлагаются, но частично и
адсорбируются, из-за чего верхняя часть
адсорбента после испарения
растворителя может стать опасной. Поэтому
использованную колонку лучше промыть
разбавленной кислотой, содержащей
5 % иодида калия или сульфата
железа (II).
Реактивы, не смешивающиеся с водой,
можно очистить с помощью водного
раствора соли Fe2 ь, которая
восстанавливает пероксиды. Вещество
встряхивают с раствором, содержащим 60 г
железного купороса и 6 мл
концентрированной серной кислоты в 100 мл воды. Еще
эффективнее восстанавливает пероксиды
раствор дисульфита калия K2S20s,
известного фотографам под названием
«метабисульфит». Надо помнить, что
после подобных процедур растворитель
насыщается водой: например, в диэти-
ловом эфире при 20 °С останется около
1,2 % воды.
Тетрагидрофуран прекрасно
растворяется в воде, поэтому его лучше
прокипятить в колбе с обратным холодильником,
добавив 0,5 г хлорида меди (I) на 100 мл
растворителя. Чтобы не загрязнять
растворитель излишками воды, его можно
очищать, встряхивая с твердым
хлоридом олова (II).
Концентрированные щелочи тоже
разрушают пероксиды. Если диэтиловый
эфир долго выдержать над 25 %-ным
раствором NaOH A00 мл раствора
щелочи на 1 л эфира) или 30 минут
встряхивать смесь, то пероксиды
разрушатся полностью. Иногда для этой же цели
используют твердую щелочь. Однако
растворители типа тетрагидрофурана,
содержащие много пероксидов, могут
бурно реагировать со щелочью. Еще
более сильным действием обладают
металлический натрий, его гидрид, а также
алюмогидрид лития. Их можно
использовать для очистки углеводородов, а также
эфиров, содержащих малые количества
пероксидов. Под действием этих агентов
пероксиды восстанавливаются до
спиртов, которые при перегонке остаются в
виде нелетучих алкоголятов.
108
КАК ИЗБЕЖАТЬ
ОПАСНОСТИ
Зная все о пероксидах и располагая
богатым опытом лабораторной, практики,
можно спокойно работать с легко
окисляющимися веществами и не опасаться
внезапного взрыва. Но для этого
необходимо неукоснительно соблюдать меры
безопасности, которые не покажутся
слишком обременительными, если учесть
возможные последствия халатности.
Прежде всего, на бутылях с
растворителями и другими веществами,
подверженными автоокислению, должна быть
этикетка с датой поступления. Бутыли
должны быть из темного стекла, хорошо
закупорены и защищены от тепла и
света.
Вещества, относящиеся к первой
группе, то есть способные привести к взрыву
при длительном хранении и контакте с
воздухом, следует проверять на перок-
сиды каждые три месяца, меняя даты на
этикетке. Вещества второй группы
можно хранить не более года после вскрытия
заводской упаковки. Этот срок
продлевается, если тест на пероксиды показал
малое их содержание или если
пероксиды удалены.
Такие растворители, как диизопропи-
ловый или безводный диэтиловый эфир,
не следует хранить более шести месяцев.
Следы воды сильно замедляют реакцию
окисления, поэтому не
абсолютированный эфир может храниться более года.
В лабораториях простые эфиры лучше
хранить над твердой щелочью.
Мономеры, относящиеся к третьей
группы, обычно содержат ингибиторы,
подавляющие свободнорадикальные
реакции. Без ингибиторов эти вещества
не рекомендуется хранить при
комнатной температуре более суток, особенно
в больших количествах @,5 кг и
больше). Перед перегонкой в эти вещества,
как правило, вводят ингибитор
полимеризации.
Особую осторожность и внимание
требует перегонка растворителей.
Предварительно надо обязательно сделать тест
на присутствие пероксидов и, если он
окажется положительным, удалить их.
Нельзя перегонять досуха: большинство
несчастных случаев произошло именно
при образовании почти сухого остатка.
Опасность взрыва уменьшается, если
использовать для перегонки
«кипятильники» (кусочки неглазурованного
фарфора) или магнитную мешалку. Еще
лучше перед перегонкой ввести в
растворитель равный объем нелетучего инертного
соединения, например вазелиновое или
силиконовое масло, которое
разбавляет вещество и автоматически
предотвращает перегонку досуха. При перегонке
под вакуумом через капилляр пропускают
ток азота или аргона, но не воздуха: при
повышенной температуре он может
вызвать ускоренное окисление. Следует
учесть, что при перегонке в вакууме при
невысокой температуре пероксиды не
разлагаются и потому опасность их
накапливания возрастает. И конечно,
следует не пренебрегать защитными очками
и экраном и помнить, что большинство
растворителей легко воспламеняются.
Кому-то может показаться, что
перечисленные здесь меры
предосторожности во многом дублируют друг друга.
Однако представим на минуту, что при
проведении анализа на пероксиды
вместо иодида взяли по ошибке или
недоразумению бромид калия... От подобных
ошибок полностью никто не застрахован.
Поэтому именно дублирование
различных защитных мер способно, как это
хорошо известно, обеспечить
надежность, близкую к стопроцентной.
Информация
Кооператив «Диагностикум»
при Львовском НИИ
гематологии и переливания крови
предлагает очищенные белковые препараты:
тромбин человека (уд. активность не ниже 1000 ед. NlH/мг белка,
цена 25 руб. за 1000 ед NIH),
плазмнноген человека (уд. активность не ниже 4000 ФЕ/мг белка,
цена 10 руб. за 1000 ФЕ),
лектины семян гороха, фасоли обыкновенной, арахиса, сои и
карагины древовидной, клубней картофеля (цена — от 1000 до
6000 руб. за 1 г),
«Азофибрин» — измельченный фибрин человека,,
модифицированный диазокрасителем, для определения фибриполитической (про-
теолитическойХ активности, ингибиторов и активаторов протеиназ
(цена 35 руб. 33 коп. за 1 г).
Заказы направлять по адресу: 290044 Львов, ул. Пушкина, 45,
кооператив «Диагностикум».
109 <
$Нима#иС,
J6o>
ik&ffiC .
У
На смену литературно-теоретической
викторине прошлого года пришел
экспериментальный конкурс. Приглашаем
всех юных химиков испробовать свои
силы. Несколько заданий мы даем не
случайно — пусть у вас будет
возможность выбрать наиболее интересные.
Ваша задача — придумать детальную
методику эксперимента и провести его
(можно пользоваться литературой,
сославшись на нее). Мы ждем от вас
подробное описание эксперимента,
ваши рассуждения по поводу полученных
результатов. Работу следует выслать до
1 апреля следующего года с
пометкой «На конкурс». Итоги будут
подведены в сентябрьском номере журнала.
Лучшие работы появятся на страницах
Клуба, а пять победителей получат
годовую подписку на наш журнал.
Желаем удачи.
1. Вы, конечно, знаете, как выращивать
кристаллы из растворов: с этих
красивых опытов начинают свое знакомство
с химией большинство школьников.
А можно ли вырастить кристаллы
веществ, практически нерастворимых?
Технология получения кристаллов
рубина из расплавленного оксида
алюминия не рассматривается. Ни дома, ни в
школе такой опыт не поставить. К
тому же этот метод заведомо не
годится, если вещество вообще
невозможно расплавить. А соединений,
нерастворимых в воде и неустойчивых
к нагреванию, достаточно много:
некоторые оксиды, сульфиды металлов,
малахит, мел и т. д.
Задание. Придумайта, как вырастить кристаллы
мала. Если опыт пройдет успешно,
рассмотрите с помощью увеличительного стекла через
полученные прозрачные кристаллы карбоната
кальция любой текст. Что наблюдается! Как
называется это явление! Хорошо бы и нам
посмотреть на аашн кристаллы. Сделайте на
конверте пометку — «осторожно, кристаллы».
2. Обычная водопроводная и
колодезная вода содержит некоторые соли в
заметной концентрации. Еще больше
их в минеральной (до 10 г/л). А
много ли солей в той воде, которую вы
пьете? Конечно, подробный
количественный и даже качественный анализ
воды выходит за пределы возможностей
юного химика: слишком невелики
концентрации. Однако здесь поможет
накипь, меняющая свой цвет от белого до
темно-бурого в зависимости от состава
воды.
Задание. Осторожно, чтобы не поцарапать
эмаль, соскребите накипь с внутренних стенок
чайника и попытайтесь проанализировать, из
каких веществ она состоит. Подробно опишите весь
ход анализа, не забыв указать использованную
литературу.
3. Выделение и поглощение тепла —
один из основных признаков
химической реакции. В этом отношении
растворение вещества можно
рассматривать как химическое
взаимодействие. А знаете ли вы, что одна и та
же соль может в зависимости от
условий растворяться в воде как с
поглощением, так и с выделением тепла?
Задание. Определите экслариментельно теплоту
рестворенив (в килоджоулях на моль
растворяемого веществе) медного купоросе и безводного
Г 110
~т
сульфата мади а большом избытке аоды.
Кстати, почему избыток должен быть большим!
Второе исследование поможет вам ответить на
этот аолрос: определите теплоту растаорания
дигидрата хлорида меди (II) при разных
избытках аоды — 10:1 и 30:1 (здесь указано
количество молей НО на моль CuCh. 2HL>Ov
считая и аоду, входящую а кристаллогидрат).
Первый из этих растворов близок к насыщенному.
Для проведения эксперимента аам понадобятся
термос с пробкой (ие забудьте потом как
следует аымыть его, добавляя к аоде намного
аммиака), аесы и лабораторный термометр,
который можно купить а магазине «Фототовары».
Попробуйте объяснить полученные результаты:
чам определяется абсолютная величина
теплового эффекта, а такжа его знак,
4. Иод из йодной настойки — тема не
одной публикации в нашем Клубе. Эти
же вещества станут объектом
следующего нашего задания.
Задание. Определите массовое и мольное
соотношение иодида калия и иода а йодной
настойке. Для чаго а настойке нужен К И
Определите также, уваличиваатся или уменьшается со
временем концентрация иода, если иастойка
длительное время стоит в открытой склянке.
Результаты этого опыта сразу покажут, какоа
вещество улетучивается быстрее — иод или
спирт. Для проведения иссладоеений вам
понадобится тиосульфет нетрия (фиксеж), крехмел,
елтечиея пипетка и маленькея мензурка,
которую тоже можно купить я аптеке. Подробно
напишите обосновение для выбреиной методики и
еесь ход эксперименте.
5. Это задание — для занимающихся
в химических кружках.
Задание. Экспариментельно определите, кек
меняется скорость растаорения мегния е уксусной
кислоте от ее концентрации. (Уксусная
эссенция — 80 %-ный растаор уксусной кислоты.)
За скорость раекции примите величину,
обратную времени растворения. Зависят ли
результаты олытоа от резмерое магниевых кусочков
(лучше брать нерезанную магниевую ленту)
и от перемешиеения! Постройте грефик
зависимости скорости реакции от концеитреции
кислоты и объясните его. Если есть возможность,
определите, как изменяется
электропроводность растяоров уксусной кислоты в зависимости
от ее концентраций. Для измерения
электропроводности лучше ислользоветь угольные
электроды, низкое напряжение ~1 В и
переменный ток, чтобы свести к минимуму реакции не
электродах* Не забудьте прислать не только
конечные, но и промежуточные результеты.
. it В! I/:
*s/ufte/r&*-
/
Привычная сегодня «липучка», или текстильная застежка, — пример того, как
человек вместе с легкой промышленностью внедрил простейшее изобретение
природы.
Крючки на ткани (фото 1) — аналоги крючков на семенах репейника или
лопуха, а петли (фото 2) — подобие завитков шерсти животных. Не просто
снять прилипший к брюкам или волосам репей: очень уж прочно цепляется
он своими колючками. Так же крючки и петли на ткани. Они скрепляются при
легком соприкосновении, а вот чтобы их разъединить, надо приложить
немалое усилие. Такое бионическое устройство с успехом применяют в обуви,
одежде, для фиксации манжета, когда измеряют артериальное давление.
Состоит застежка из двух полос — крючкастой и петлистой. Как же их
делают?
h -°ный хил
111
Для «липучек» требуется очень прочный и эластичный материал —
синтетические нити. Это могут быть полиамидные (капрон, анид, энант),
полиэфирные (лавсан), полиуретановые и полиакрилонитрильные (нитрон) волокна.
Напетлять искусственную нить на тканевой основе сравнительно просто —
достаточно ослабить натяжку одной из нитей. С крючками сложнее. Для них берут
более толстую нить, чтобы она хорошо сохраняла форму. Затем делают
редкие петли, а специальный нож, нагретый выше температуры плавления
полимерной нити, идет вслед за образующимися петлями и разрезает их
чуть в стороне от линии симметрии. Этот разрез хорошо виден на снимке.
Н. КОСТЫРЯ
ЛОВКОСТЬ РУК
ф
Возможно, кому-то это покажется
изобретением велосипеда, но
проблема надежного пульверизатора
действительно существует, по крайней мере в
студенческом практикуме. В наборе
для тонкослойной хроматографии есть
прекрасный пульверизатор заводского
изготовления, но он легко
опрокидывается, а если разобьется, починить его
практически невозможно. Моя
конструкция (см. рисунок) проста в
изготовлении, по качеству распыления не
хуже заводской, а главное, ее трудно
сломать и легко починить.
. Металлическая пластинка размером
20X60 мм должна быть достаточно
жесткой. Я использовал латунь
толщиной 0,5 мм. На расстоянии 10 мм от
\ 112
Клуб Юный химик
краев пластинки (по длине)
просверлены отверстия диаметром 10 мм (для
пробки) и 7 мм (для трубки).
Пластинка согнута посередине. Вертикальная
трубка длиной 95 мм — это отрезок
мерной пипетки на один миллилитр;
горизонтальная трубка — наконечник
глазной пипетки, часть кончика
которого отрезана так, чтобы внутренний
диаметр оставшегося конца составил
3 мм.. В большой пробке на боковой
поверхности сделан вертикальный
желобок, чтобы подсасывался воздух.
Пластинка зафиксирована на
вертикальной трубке кольцом из
резинового шланга. Если большая пробка
слишком свободно сидит в горле бюкса
(на 50 мл), ее можно обмотать
липкой лентой. Положение трубок надо
отрегулировать так, чтобы их узкие
концы находились друг против друга, как
показано на рисунке. Поскольку в
горизонтальную трубку придется дуть ртом,
лучше для удобства и из соображений
гигиены надеть на нее кусок
резинового шланга со стеклянным
наконечником.
Ю. И. ДЬЯЧЕНКО
ЛОВКОСТЬ РУК
Чтобы
продемонстрировать на уроке химии
свойства этилена/ его надо для
начала получить. Обычно
это делают, восстанавливая
спирт. Но есть более
простой путь, позволяющий к
тому же использовать
отходы из полиэтилена.
Возьмите пакеты, пленку
и другие полиэтиленовые
изделия, измельчите,
засыпьте в колбу, затем
залейте содержимое
концентрированной серной
кислотой (осторожно!
работать в перчатках!) так,
чтобы ее уровень был
немного выше слоя
полиэтилена, и нагревайте на
огне. Бурно выделяющийся
этилен надо отводить по
стеклянной трубке.
Можно собрать
небольшую установку (см. рис.),
с помощью которой легко
демонстрировать свойства
этилена. Для этого
образующийся газ надо
отводить в химические стаканы
с растворами перманганата
калия, подкисленного
серной кислотой, и бромной
водой. В обоих случаях
растворы будут
обесцвечиваться, поскольку Лерман-
ганат калия окисляет этилен
до этиленгликоля, а бром
присоединяется по двойной
связи. Из последнего
стаканчика можно сделать
отвод и поджечь выходящий
газ, чтобы не было
сомнений в его органической
природе.
Эта методика может
пригодиться учителям химии и
для практических работ в
10-м классе, и для
занятий химического кружка.
А. К ШУГАЕВ,
учитель химии,
п. Октябрьский Калужской обл.
КМкОх
Ьг- а.^
Клуб Юный химик
113
*ГУ
Фотолаборатория
Наступление
на зернистость
Зернистость негативов — знакомая всем
фотолюбителям пятнистая структура
изображения, иногда появляющаяся
даже при небольших увеличениях
(начиная чуть ли не с 9X12 см),— весьма
распространенный дефект любительских
снимков. Наиболее сильно он заметен на
однотонных поверхностях средней
плотности и особенно неприятен в
портретных снимках.
Зернистость в общем-то неизбежна,
поскольку связана с самим строением
фотопленки. Изображение строится из
кристаллов чувствительного материала,
которые при неправильной экспозиции
и несоблюдении режима проявления
слипаются в достаточно большие комки,
видимые при увеличении. Полностью
избавиться от нее нельзя, но свести
к минимуму вполне можно — так, чтобы,
увеличив негатив 24X36 мм, получить
безукоризненное изображение размером
50X60 см и даже (при особых условиях)
вплоть до 120X180 см.
Главные причины повышенной
зернистости: слишком чувствительные
фотопленки, слишком большие экспозиции,
чрезмерно энергичные проявители,
перепроявление. Последние три (чаще всего
вместе взятые) и приводят к
сверхплотному и сверх контраст ному
изображению.
Первая заповедь в борьбе против
зернистости связана с выбором фотопленки.
Пользуйтесь наименее чувствительной
из пригодных для условий съемки
с достаточно короткими выдержками.
Чем чувствительнее пленка, тем выше
зернистость — для «Фото-250» она
в добрый десяток раз больше, чем для
«Фото-32».
Проявляйте пленки специальными
мелкозернистыми, или, более правильно,
выравнивающими проявителями,
рецепты которых есть в любом
фотографическом справочнике. Выпускаются они
и в готовом фасованном виде. Один из
самых удачных — аналог широко
известного особо мелкозернистого
проявителя фирмы «Орво» — был опубликован
в «Химии и жизни» A985, № 6, с. 41).
Здесь же уместен настоятельный
совет, который «Фотолаборатория»
журнала не раз уже давала читателям: не
мечитесь, не меняйте рецепты
применяемых вами проявителей, не гоняйтесь за
новыми, редкими, сложными. У многих
фотографов есть наивная вера в некий
таинственный состав, с которым
работают посвященные, который позволяет
безошибочно достигать превосходного
качества. Нет такого состава. Дело не
столько в рецепте (подавляющее их
большинство при правильной работе
дает отличные результаты), сколько
в привычке к своему проявителю,
выработке своего рода интуиции в работе
с ним. Однако несколько замечаний
действительно будут полезны.
Пользуйтесь реактивами хорошего
качества, технические вещества
непригодны, а вот сульфит натрия для хороших
мелкозернистых проявителей не годится
даже марки «фото» — тот, что продается
в фотомагазинах. Высокое содержание
в качестве примеси соды резко
увеличивает щелочность любого
мелкозернистого состава с высоким содержанием
сульфита, что приводит к полной потере его
полезных свойств — постоянному
перепроявлению пленки, а значит, сильному
увеличению зернистости. Для
мелкозернистых проявителей пригоден только
114
сульфит натрия реактивной чистоты
(«чистый», «химически чистый»,
«чистый для анализа»).
Если используемые вами готовые
проявители дают при рекомендованном
времени проявления слишком плотные
изображения, разбавляйте растворы
водой A:1) и увеличивайте время
проявления на 25—30 %. Если и это окажется
недостаточным, воспользуйтесь
рецептами с растворителями серебра, но они,
как правило, заметно снижают реальную
чувствительность пленки. Один из этих
рецептов — вариант проявителя фирмы
«Кодак» (с индексом ДК-20):
метол 5 г,
сульфит натрия безводный 100 г,
натрий тетраборнокислый (бура) 3 г,
калий роданистый 1 г,
калий бромистый 1 г,
вода до 1000 мл.
Время проявления A5—30 мин)
уточняется пробной обработкой,
температура раствора 20 °С, более высоких
температур следует избегать опять-таки
из-за роста зерна. Разбавлять водой
этот проявитель нельзя. В литре раствора
можно проявить 5—6 пленок, увеличивая
время проявления каждой последующей
на 10 %. Неиспользованный раствор
хранится 2 месяца. Не следует доводить
этот проявитель до истощения, так как
на пленке может осаждаться трудно
удаляемое металлическое серебро.
Снижению зернистости и получению
выравненных по плотности негати вов
способствует и двух растворное
проявление. О нем в «Химии и жизни» тоже
было подробно рассказано A982, № 11).
\ В двухрастворном варианте можно
использовать и рецепт ДК-20, что
позволяет еще больше снизить зернистость.
Первый раствор включает метол,
сульфит, роданистый и бромистый калий,
причем количество последнего
уменьшено вдвое (до 0,5 г/л); Второй раствор
делается концентрированным B0 г буры
на 1 л воды), и перед проявлением к
50 мл этого раствора добавляется 450 мл
воды. Время обработки в первом
растворе от 6 до 20 мин, во втором 3—5 мин.
Пленка переносится во второй раствор
без ополаскивания. Первый раствор
можно использовать до полного
истощения, второй заменяется на свежий после
каждой обработанной пленки. Для
стабильности работы первого раствора
после первой пленки время обработки
последующих стоит увеличивать на чет*
верть минуты, если плотность
изображения будет заметно уменьшаться.
Настоящую зернистость не следует
путать с явлениями, похожими на нее, но
вызываемыми другими причинами.
Одно из них — кальциевая сетка, которая
появляется, когда проявитель готовят
на слишком жесткой воде. Избежать
ее достаточно просто: готовить растворы
на дистиллированной воде или добавлять
водоумягчитель, например Трилон Б
A г/л), а лучше гексаметафосфат
натрия B г/л). Водоумягчитель
вводится в состав первым.
Вторая частая причина
«лжезернистости», особенно на цветных пленках,—
так называемая ретикуляция. Она
проявляется по-разному. Иногда на эмульсии
заметны мельчайшие бугорки, будто на
негатив насыпали манную крупу; иногда
поверхность приобретает характерную
структуру, напоминающую рисунок
мрамора; наконец, в самых тяжелых
случаях начинает даже сползать эмульсия.
Причины ретикуляции: нарушение
температурных режимов обработки
(слишком теплые растворы, значительный
перепад температуры между
обрабатывающими растворами или между растворами
и промывной водой), слишком сильная
струя промывной воды, сушка на
сквозняке или около отопительных приборов.
Ретикуляция — непоправимый брак, но
предотвратить ее можно, устранив ее
причины.
Перепроявленные очень контрастные
и зернистые пленки можно исправить
вторичным проявлением после отбелки
или печатью с отбеленного негатива
(способ голокопии). Отбеливание
проводят в таком растворе:
медь сернокислая 100 г,
натрий хлористый 100 г,
серная кислота (концентрированная) 25 мл,
вода до 1 л.
С отбеленного негатива можно
печатать обычным способом, но если его
плотность недостаточна, его проявляют
еще раз на свету — любым
мелкозернистым проявителем.
Все приведенные здесь простые
рекомендации позволяют успешно бороться
с зернистостью. Бывает, однако, что
фотомастеру зерно не только не мешает,
а, напротив, необходимо — как прием,
как "средство художественной
выразительности. Но это уже другая тема.
А В. ШЕКЛЕИН
115
Поздняя ночь. В холле отеля, едва освещенном слабой лампочкой над конторкой
портье, сидят и разговаривают сквозь плеск дождя за окнами Нурланн и швейцар.
— Что ваша ведьмочка, что мой сатаненок,— тихо говорит швейцар,— они одного
поля ягоды. Что мы для них? Лужи под ногами. Даже хуже. Воду они как раз любят.
Дай им волю, они бы из воды и не вылезали. Пыль мы для них, деревяшки гнилые...
— Ну зачем же так,— говорит Нурланн.— Мне ваш Циприан очень понравился,
замечательный парнишка.
— Да? — Швейцар как бы приободряется.— А что, может, еще и породнимся...
если так.
Оба усмехаются, но как-то невесело.
— Уж нас-то они не спросят,— говорит швейцар,— будьте покойны. Главное,
никак я не пойму, лежит у меня к ним сердце или нет. Иногда прямо разорвал бы —
до того ненавижу. А другой раз так жалко, так жалко их, ей-богу, слезы из глаз...
Смотрю я на него и думаю: да он ли это? Мой ли это сын, моя ли кровь? Или, может,
он уже и не человек вовсе? — Он наклоняется к Нурланну и понижает голос.—
Говорят же, что ходят они в Тучу эту и обратно. Туда и обратно. Как хотят. Вот вы
рассказываете: утром... Они же в Тучу шли! И вы не сомневайтесь, были они там, были!
Офицеры — дураки, что они понимают? Слепые они. Это — таинство, так люди
говорят. Это не каждому дано увидеть. Вот вам дано. Уж я не знаю, счастье это ваше
или беда...
— Да уж какое счастье,— произносит Нурланн, кривя лицо.— Получается, что я
их убил...
— Ну, что ж,— говорит швейцар.— Значит, судьба ваша такая. Может быть, и вы.
Только стоит ли огорчаться по этому поводу?- Я не знаю. Убить-то вы, может, и
убили, а вот кого? — Он совсем приникает ртом к уху Нурланна.— Знаете, что люди
говорят? Детишки-то эти... в Тучу входят и тут же сгорают. А выходят оттуда уже
не они. Обличьем похожи, но не они. Призраки выходят. Мороки. А потом смотришь
ты на него и думаешь: да сын ли он мой? Моя ли это кровь?
— Призраки, мороки...— бормочет Нурланн, уставясь перед собой.— Это все
нечистая наша совесть. Убиваем мы их. Каждый день убиваем. И знаете, почему?
Не умеем мы с ними больше ничего делать. Только убивать и умеем. Всю жизнь
мы только тем и занимались, что превращали их в таких, как мы. А теперь они
отказываются превращаться, и мы стали их убивать.
...Маленькому Нурланну не повезло с отцом. Отец был художником — огромный,
громогласный, неумный и неописуемо эмоциональный человек. Он не желал слушать
никаких оправданий, не терпел никаких объяснений и вообще ничего не понимал.
Он не понимал шалостей. Он не понимал детских страхов. Он не понимал
маленьких детских радостей. И в самых жутких кошмарах уже взрослого профессора
Нурланна нависало вдруг над ним огромное, как туча, лицо. В нем все было огромно:
огромные выпученные глаза, огромные усы, огромные волосатые ноздри и огромные
колышащиеся волосы вокруг всего этого. Огромная, испачканная красками рука
протягивалась и хватала маленького человечка за ухо, и волокла мимо огромных стульев
и столов в распахнувшуюся тьму огромного чулана, и швыряла его туда, и рушились
сверху какие-то картонки, какая-то рухлядь, и гремел засов, и наступала тьма, в
которой не было ничего, кроме плача и ужаса...
В конце проспекта Реформации (он же Дорога чистых душ), в сотне метрах от
черной стены Тучи, мокрый клетчатый проповедник гремит, потрясая руками, над
толпой мокрых клетчатых Агнцев Страшного Суда, понурых и жалких. На другой
стороне проспекта Нурланн, тоже мокрый и тоже жалкий, скрючившись, сидит
на краешке роскошного дивана, брошенного поперек тротуара у подъезда
покинутого дома.
— Город тот расположен четвероугольником! — гремит проповедник.— И длина
его такая же, как и ширина... Стена его построена из ясписа, а город — чистое
золото, подобен чистому стеклу. Основание стены украшено всякими драгоценными
камнями: основание первое — яспис, второе — сапфир, третье — халкидон, четвер-
Окончание. Начало — в № 8 и 9.
117
тое — смарагд, пятое — сардоникс, шестое — сардолик, седьмое — хризолиф,
восьмое — вирилл, девятое — топаз, десятое — хризопрас, одиннадцатое — гиацинт,
двенадцатое — аметист... И город не имеет нужды ни в солнце, ни в луне для
освещения своего, ибо светильник его — Агнец... Ворота его не будут запираться днем,
а ночи там не будет вовсе... Среди улиц его... древо жизни, двенадцать раз
приносящее плоды, дающее на каждый месяц плод свой; и листья дерева — для исцеления
народов...
Пока он говорит, от толпы Агнцев один за другим отделяются адепты, человек
десять или двенадцать, они идут один за другим к стене Тучи. Им очень страшно,
одного трясет, будто в лихорадке, у другого безумные глаза и губы, закушенные до
крови, какая-то женщина плачет, прикрыв лицо ладонями, и спутник ведет ее под
руку, сам белый как простыня.
— И принесут в него славу и честь народов! — ревет проповедник.— И не войдет
в него ничто нечистое, и никто преданный мерзости и лжи, а только те, которые
написаны у Агнца в книге жизни! И ничего уже не будет проклятого! Прииди!
Жаждущий пусть приходит и желающий пусть берет воду жизни даром...
Люди, идущие в Тучу, вдруг начинают петь. Сначала два жидких, неуверенных
голоса, потом подхватывают третий и четвертый, и вот уже они поют все, с каждым
шагом все более исступленно и уверенно. Это — псалом, это крик отчаяния и
надежды, это исступленная попытка задавить в себе животный страх неизвестности.
И они уходят в Тучу один за другим, и один за другим на полуслове замолкают
голоса. И вот уже остается только один, поющий высоким козлетоном, какой-то
калека, изо всех сил спешащий на костылях. Он погружается в тьму, голос его
обрывается, и ничего больше не слышно, кроме плеска дождя.
Нурланн, вскочивший от ужаса, медленно опускается на край дивана и закрывает
лицо руками.
Темнеет. Зажглись редкие фонари вдоль проспекта Реформации. Черная стена Тучи
стала ближе. Туча и в самом деле ведет себя, как подкрадывающееся животное.
Только что стоял чуть покосившийся фонарный столб с разбросанными под ним
перевернутыми зонтиками, наполненными водой, и вдруг что-то неуловимо меняется,
и уже нет ни фонаря, ни зонтиков, а черная стена еще на пяток метров ближе, и
большая лиловая молния проходит по ней наискосок.
Нурланн сидит, где и прежде, на том же диване, глубоко засунув руки в проемы
плаща, и смотрит на большую лужу, пузыристую от дождевых капель. В луже
появляется пара ног в тяжелых армейских башмаках и пятнистых маскировочных
штанинах.
— Господин профессор,— произносит прокуренный голос.— Вас ждут в штабе.
Полковник просит вас явиться в штаб.
Нурланн поднимает глаза и видит перед собой молодцеватого вояку в берете
набекрень, черноусого и чернобрового, с наглыми сержантскими глазами.
— Передайте полковнику,— с трудом ворочая губами, произносит Нурланн.—
Здесь нужно поставить заслон. Люди уходят туда и сгорают. Дети уходят. Нужен
заслон.
Вояка мельком взглядывает на Тучу и говорит:
— Мы имеем приказ не вмешиваться в эти дела.
— Заслон,— упрямо повторяет Нурланн.— Никого не пропускать!
— Прикажут — поставим,— бодро говорит вояка.— Только вряд ли прикажут.
А вас ждет полковник. Пожалуйте в машину.
Нурланн некоторое время смотрит на него, затем говорит устало и злобно:
— Оставьте меня в покое.
И уже совсем ночью озябший и измученный Нурланн слышит то ли сквозь дремоту,
то ли сквозь бред и плеск дождя приближающийся странный разговор:
— Свадебные машины катят к церкви! — с издевательской торжественностью
произносит ломкий юный баритон.— Это не может не тревожить!
— Мы научились критиковать религию! — в тон ему отзывается девчоночий
голос.— Но не противопоставляем ей ничего своего, положительного. Критикуем
обрядность, но не подкрепляем слово делом!
118
— Человеку нужен обряд! — с издевательским пафосом произносит третий
голос, этакий ядовитый тенорок,— Обряд дает выход как положительным, так и
отрицательным эмоциям!
И все трое говоривших, словно бы не выдержав, разражаются хохотом. Этот хохот
так заразителен (хотя ничего смешного, казалось бы, не сказано), что Нурланн, не
в силах поднять тяжелые веки, сам улыбается в полусне.
— А вот папа сидит,— говорит девочка.
Нурланн наконец просыпается. Перед ним стоят трое подростков, все трое
знакомые: дочка его Ирма, сын швейцара Циприан и синеглазый сын Хансена Миккель.
Как всегда они мокры, полны скрытой энергии, и сам черт им не брат. Отблески
лиловых молний от близкой Тучи то и дело выхватывает из мокрой тьмы их мокрые
физиономии.
Нурланн с трудом встает.
— Это вы. Я ждал вас. Не смейте туда ходить.
— Отрекохом,— серьезно произносит Циприан.— Отрекохом от сатаны, от
скверны.
— Я не шучу, Циприан,— говорит Нурланн.
— Но это же присно и во веки веков,— убеждающе произносит Миккель.— Во
веки веков, профессор!
— Ребятки! — проникновенно говорит Нурланн.— Вы одурманены. Вы как
мотыльки. Мотыльки летят на свет, а вы летите на тьму. А там — смерть. И хорошо
еще, если моментальная... Слушайте, давайте уйдем отсюда, присядем где-нибудь,
поговорим спокойно, рассудительно. Это же, как липучка для мух... Я вам все
объясню.
— Церковь,— серьезным голосом объявляет Миккель,— учитывая естественное
стремление к прекрасному, издавна пыталась использовать красоту для
религиозного воздействия на прихожан.
Это явное издевательство, но Нурланну не до свары.
— Хорошо,— говорит он.— Хорошо. Об этом мы тоже поговорим. Только
пойдемте отсюда! Вам хочется поиздеваться надо мной — пожалуйста. Но сейчас
я плохой оппонент, сейчас со мной неинтересно. Уйдемте отсюда, и я постараюсь
соответствовать...
Циприан, подняв палец, важно произносит:
— Не все одинаково приемлемо в новых ритуалах. Но сложность работы не
пугает подлинных энтузиастов.
— Папа,— говорит вдруг Ирма обыкновенным голосом.— Пойдем с нами. Это
так просто.
И они, больше не взглянув на него, легким шагом идут дальше к Туче. Несколько
мгновений он смотрит им вслед, а затем бросается, охваченный жаждой схватить,
остановить, оттащить. И вдруг вселенная вокруг него взрывается лиловым огнем.
...Он видит зеленую равнину под ясным синим небом, и купы деревьев, и какую-то
старую полуразвалившуюся часовню, замшелую и опутанную плющом, и почему-то
идет снег крупными белыми хлопьями. На фоне синего неба один за другим,
подрагивая в каком-то странном ритме, проплывают: серьезный, сосредоточенный
Циприан; задумчивая, очень хорошенькая Ирма; ехидно ухмыляющийся
Миккель...
И какой-то вкрадчивый полузнакомый голос шепчет ему на ухо:
— Как ты думаешь, что это такое? Что ты видишь перед собой?
— Я вижу свою дочь.
— А еще что ты видишь? Расскажи, расскажи нам, это очень интересно.
— По-моему, она повзрослела... Красивая стала девушка.
— Рассказывай, рассказывай!
— Циприан... Хорошая пара.
Голос становится назойливым и крикливым.
— Говори! Говори, Нурланн! Что ты видишь? Говори!
Видение светлого мира исчезает, заволакивается тьмой, и в этой тьме возникает
лицо Бруна, мокрое, свирепое, огромный орущий рот, раскачиваются в электрическом
свете блестящие штыри антенн...
— Говори, Нурланн! Говори! Говори, скотина!
119
Ранним утром в номер Нурланна врываются Лора и Хансен. Нурланн, измученный
событиями прошлой ночи, спит одетый: как пришел накануне, как повалился на
кушетку в чем был, так и заснул, словно в омут провалился.
Лора и Хансен набрасываются на него и ожесточенно трясут.
— Нурланн, боже мой, сделай что-нибудь! — стонет Лора.— Ирма ушла, оставила
записку, что никогда не вернется... Боже, за что мне это? За какие грехи?
— Нурланн, надо что-то делать,— хрипит мучительно трезвый Хансен.— Дети
ушли! Все! В городе не осталось ни одного ребенка. Да черт же тебя возьми, проснись
же! Пьян ты, что ли?
Нурланн садится на кушетке. Он и в самом деле словно пьяный: его пошатывает,
глаза не раскрываются, лицо опухло, волосы встрепаны и слиплись.
— Я боюсь, Нурланн,— ноет Лора.— Сделай что-нибудь! Я ничего не понимаю...
Почему,, за что?
— Сволочи! — хрипит Хансен, бегая по комнате.— Сманили детей! Но это им не
пройдет. Хватит, кончилось мое терпение. Кончилось! Да поднимайся же ты, нашел
время дрыхнуть!
— Ну хорошо, хорошо...— бормочет Нурланн, растирая лицо ладонями.—
Сейчас. Дайте штаны надеть. Где здесь у меня штаны? А! Да что случилось-то, в самом
деле? — Он грузно поднимается на ноги.— Что вы раскудахтались?
— Дети ушли из города! — орет Хансен.— Увели наших детей!
...Когда пятьдесят лет назад детей уводили из города, это было так. Тянулась
бесконечная серая колонна. Дети шли по серым размытым дорогам, шли спотыкаясь,
оскальзываясь и падая под проливным дождем, шли согнувшись, промокшие
насквозь, сжимая в посиневших лапках жалкие промокшие узелки, шли маленькие,
беспомощные, непонимающие, шли плача, шли молча, шли оглядываясь, шли, держась
за руки и за хлястики, а по сторонам дороги вышагивали мрачные черные фигуры
как бы без лиц — железные отсвечивающие каски, руки, затянутые в черные
перчатки, лежали на автоматах, и дождь лил на вороненую сталь, и лаяли иноземные
команды, и лаяли мокрые иноземные псы...
— Чепуха! — говорит Нурланн, тряся головой и зажмуриваясь.— Это совсем не то...
— Да очнись ты, черт тебя подери! — орет Хансен.— Их Туча заманила! Туча их
сожрала, ты понимаешь?
— Погоди,— говорит Нурланн.— Надо без паники. Погоди.
— У тебя оружие есть? — спрашивает Хансен.— Пистолет какой-нибудь,
автомат... Хоть что-нибудь?
— Какое оружие, дурак,— огрызается Нурланн.— При чем здесь оружие?
Лимузин Нурланна с трудом пробирается между брошенными как попало
многочисленными автомобилями. За рулем Нурланн, рядом с ним истерически рыдающая,
вся перемазанная расплывшейся косметикой Лора, на заднем сиденье озверелый
Хансен.
Дальше ехать невозможно, и все они выбираются наружу. Кажется, весь город
собрался здесь, плотно закупорив проспект Реформации, он же Дорога чистых душ.
Тысячи людей, мокрых, жалких, растерянных, озлобленных, недоумевающих,
плачущих, кричащих, с закаченными в обмороке глазами, оскаленных. Утонувшие в
толпе автомобили — роскошные лимузины, потрепанные легковушки с брезентовым
верхом, грузовики, автобусы, автокран, на стреле которого сидят несколько человек.
И льет дождь. Да такой, какого Нурланн не видел никогда в жизни, он даже не
представлял себе, что бывают такие дожди,— тропический ливень, но не теплый, а
ледяной, пополам с градом, и сильный ветер несет его косо, прямо в лица, обращенные
к еле видной черноте впереди, к мутным медленным лиловым вспышкам.
Толпа кричит, плачет, стонет, угрожает:
— Господи, за что? В чем согрешили мы, господи?
— Идиоты! Слюнтяи! Давным-давно надо было их за ухо — и вон из города!
Говорили же умные люди...
— В чем отказывали? Чего для них жалели? От себя кусок отрывали, босяками
ходили, лишь бы их одеть-обуть...
120
— Сим, меня сейчас задавят! Сим, задыхаюсь! Ох, Сим...
— Пустите меня! Да пустите же вы меня! У меня дочка там!
— Они давно собирались, я видела, да боязно было спрашивать...
— Муничка! Муничка! Муничка мой! Муничка!
— Да что же это, господа? Это же безумие какое-то! Надо же что-то делать!
— Да я его в жизни пальцем не тронула! Я видела, как вы своего-то ремнем
гоняли. А у нас в доме такого и в заводе не было.
— В кр-р-ровь! Зубами рвать буду!
— Да-а, видно, совсем мы дерьмом стали, если родные дети от нас в эту Тучу
ушли... Да брось ты, сами они ушли, никто их не притягивал...
— Муничек мой! Муничка!
— Надо телеграмму господину президенту! Десять тысяч подписей — это вам
не шутка!
— Это мои дети, господин хороший, я их породил, я ими и распоряжаться буду,
как пожелаю. Извольте их мне вернуть!
И тут раздался голос. Он как шелестящий гром. Он идет со всех сторон сразу, и он
сразу покрывает все остальные звуки. Он раздается как бы в мозгу у Нурланна, но
тут же замирает и затихает вся толпа. Голос спокоен и даже меланхоличен, какая-то
безмерная скука слышится в нем, безмерная снисходительность, будто говорит
кто-то огромный, презрительный, высокомерный, стоя спиной к надоевшей толпе,
говорит через плечо, оторвавшись на минутку от важных забот ради этой
раздражившей его, наконец, пустяковины.
— Да перестаньте вы кричать,— произносит Голос.— Перестаньте размахивать
руками и угрожать. Неужели так трудно прекратить болтовню и несколько минут
спокойно подумать? Вы же прекрасно знаете, что дети ваши ушли от вас по
собственной воле, никто их не принуждал, никто не тащил за шиворот, не одурманивал
и не затягивал. Они ушли потому, что вы им стали окончательно неприятны.
Пока Голос говорит, дождь затихает, а потом прекращается вовсе, и черная стена
Тучи, полосуемая медлительными молниями, становится видна совершенно
отчетливо. И неподвижно стоит перед нею толпа. Люди словно боятся пошевелиться.
— Вы очень любите подражать своим предкам,— продолжает Голос,— и
полагаете это важным человеческим достоинством, а они — нет. Не хотят подражать вам.
Не хотят они вырасти пьяницами и развратниками, скучными обывателями, рабами,
конформистами, не хотят они, чтобы из них сделали преступников против
Человечества, не хотят ваших семей и вашего государства. Поглядите на себя! Вы родили
их на свет и калечили их по образу своему и подобию. Подумайте об этом. А теперь —
уходите.
Толпа остается неподвижной. Может быть, она пытается думать. А у Нурланна
в мозгу вспыхивают только отдельные странные и страшные картинки —
собственные воспоминания вперемежку с виденным в кинохронике:
...огромное лицо отца и огромная рука его, тянущаяся с угрозой и злобной
яростью...
...кучки наркоманов под мостом, жуткие морды вместо лиц, шприц вонзается в
бедро прямо сквозь джинсы...
...дряхлый трясущийся Гитлер вручает железный крест мальчишке-смертнику,
ласково треплет его по щечке...
...несметные толпы подростков, бессмысленно усеявших пустырь, словно
огромная стая ворон на помойке...
...и подростки-фанаты, с ревом громящие стадион...
...и крепенькие румяные подростки в полувоенной форме, в золотых рубахах до
колен, подпоясанные армейскими ремнями с тяжелыми пряжками, с массивными
дубинками, и каждый заляпан эмблемами — эмблема на пряжке, эмблема на
дубинке, эмблема на морде — и значки, значки, значки...
...и сам Нурланн омерзительно, потеряв контроль над собой, орет на молодую еще
Лору, а она орет на него, похожая на отвратительно красивую мегеру, и маленькая
Ирма с ужасом и недоумением смотрит на них, забившись в угол с большой куклой...
...и какой-то молодой отец с кружкой пива у ларька — хлебает сам и дает
отхлебнуть сынишке, который держится за его брючину...
— Ну, что же вы стоите? — произносит Голос.— Пошли вон. Уходите!
121
И черная стена Тучи толчком продвигается на толпу, разом прыгнув метров на
пятнадцать.
— Уходите! Уходите совсем из города! Города больше не будет! Убирайтесь, пока
целы!
И снова Туча делает огромный шаг на толпу.
Город прорвало как нарыв.
Впереди, по обыкновению, драпают избранные, драпает магистратура и полиция,
драпает промышленность и торговля, драпают суд и акциз, финансы и народное
просвещение, почта и телеграф — все, все, в облаках бензиновой вони, в трескотне
выхлопов, встрепанные, злобные и тупые, лихоимцы, стяжатели, слуги народа, отцы
города, в вое автомобильных сирен, в истерическом стоне сигналов, во вспышках
фар спецмашин — рев стоит на проспекте, а гигантский фурункул все выдавливается
и выдавливается, и когда схлынул гной, тогда потекла кровь — собственно народ, на
огромных автобусах, на битком набитых грузовиках, в навьюченных фольксвагенах,
тойотах и фордиках, на мотоциклах, на велосипедах, угрюмые, молчаливые,
потерянные, оставив позади свои дома, свои газоны, свое нехитрое счастье, налаженную
жизнь, свое прошлое и свое будущее.
За народом отступает армия. Идут вездеходы с офицерами, бронетранспортеры,
огромные машины полевых штабов, полевые кухни, зачехленные «корсары»...
Последними идут танки, с башнями, развернутыми назад, в сторону наступающей Тучи.
И гремит над этим громадным бегством голос проповедника:
—...Горе, горе тебе, великий город Вавилон, город крепкий! Ибо в один час пришел
суд твой... И плодов, угодных для души твоей, не стало у тебя, и все тучное и
блистательное удалилось от тебя,— ты уже не найдешь его... И голоса играющих на гуслях
и поющих, и играющих на свирелях и трубящих трубами в тебе уже не слышно будет;
не будет уже в тебе никакого художника, никакого художества, и шума от жерновов
не слышно уже будет в тебе; й свет светильника уже не появится в тебе; и голоса
жениха и невесты не будет уже слышно в тебе: ибо купцы твои были вельможи земли,
и волшебством твоим введены в заблуждение все народы. И в тебе найдена кровь
пророков и святых и всех убитых на земле...
К рассвету город опустел.
Утро хмурое, но дождь прекратился. По пустому проспекту Реформации мимо
мрачных домов с мертвыми окнами бредет нога за ногу Нурланн, растерзанный,
небритый, взлохмаченный, с отрешенным лицом, с глазами, как бы устремленными
внутрь.
На асфальте проспекта, на тротуарах разбросано затоптанное тряпье, валяются
раздавленные чемоданы, колесо грузовика лежит посередине мостовой, и тут же
неподалеку — сам грузовик, перекошенный, с распахнутой дверцей, уткнувшийся
в фонарный столб; и опрокинутая детская коляска; и остатки стойбища Агнцев,
а на углу переулка и какой-то Агнец лежит, клетчатый, то ли мертвый, то ли
смертельно пьяный. Нурланн равнодушно проходит мимо.
Потом навстречу ему с садовой скамейки скверика поднимается взъерошенный
Хансен, в руке у него наполовину опорожненная бутылка, глаза осоловелые, его
шатает, и поэтому свободной рукой он сразу же вцепляется в локоть Нурланна.
— Все убежали...— доверительно сообщает он.— То есть все удрали. До
последнего человека. Пустой город. Представляешь?
Нурланн ничего не отвечает. Похоже, он просто не слышит Хансена. А тот
продолжает на ходу:
— А я вот решил остаться и посмотреть все-таки. Ведь это будущее, Нурланн!
Ведь мы же все его ждали. Мы все на него работали. И что же теперь? Удирать?
Глупо! Пусть оно нас гонит. Ну и что? А мы не пойдем. Верно, Нурланн?
Нурланн молчит. Хансен на ходу подкрепляется из бутылки.
— Очень страшно,— признается он.— Просто мороз по коже — до чего страшно.
Понимаешь, Нурланн? Будущее создается тобой, но не для тебя. Вот я ненавижу
старый мир. Глупость ненавижу, равнодушие, невежество, фашизм. Но с другой-то
стороны -— что я без всего этого? Это же хлеб мой и вода моя! Новый мир — строгий,
справедливый, умный, стерильно чистый... Ведь я ему не нужен, я в нем — нуль!
122
Восхвалять я не умею, ненавижу восхваления, а ругать там будет нечего,
ненавидеть будет нечего — тоска, смерть... И выпить мне там не дадут, ты понимаешь, Нур-
ланн, они там не пьют, совсем!
На каком-то перекрестке к ним присоединяется швейцар отеля. Фольксваген его
поломался, стоит с задранным капотом. Швейцар, потный, злой, в форменной своей
фуражке и без пиджака, в жилетке, ругательски ругается.
— Да пропади они все пропадом! Сунул их в какой-то автобус, и сразу на душе
полегчало. Главное, я говорю снохе: ну, зачем тебе, дура, этот сервиз? «Саксонский
фарфор, саксонский фарфор, голубые мечи...» Светопреставление наступает, а ей
голубые мечи, видите ли! Дал я ей коленом под задницу толстую... А вы как же,
господа? Не страшно?
— Страшно,— говорит Хансен. Нурланн молчит.
— И мне страшно. А с другой-то стороны, ежели подумать как следует, ведь от
них не убежишь. Днем раньше, днем позже, а они тебя достанут. Мое меня не
минует, вот что я вам скажу. И опять же: дети-то наши не испугались? Может, глядят
сейчас на нас из-за этой стены черной и посмеиваются... А?
Они идут и идут, черная стена Тучи все ближе и ближе, сейчас она абсолютно
черная, на ней нет даже молний, и пустыми окнами смотрит на них город, покрытый
плесенью, скользкий, трухлявый, весь в злокачественных пятнах, словно изъеденный
экземой, словно он много лет гнил на дне моря,— и от него идет пар.
Из бокового переулка выскакивает на большой скорости, едва не перевернувшись,
желтая машина во всей своей красе — с фарами, мигалками и антеннами — и резко
тормозит перед идущими. Из кабины выскакивает Брун, как всегда подтянутый,
резкий, решительный.
— В чем дело? — спрашивает он свирепо.— Почему вы здесь?
— Идем туда,— важно отвечает швейцар.
— Куда — туда? Вы что — с ума сошли?
— Тебя не спросили,— неприязненно произносит Хансен.— Проезжай, чего
встал?
Брун бешеными глазами оглядывает каждого из них по очереди.
— Предатели,— говорит он сквозь зубы.— Подонки.
Нурланн ни с того, ни с сего вдруг широко улыбается.
— Бедный прекрасный утенок,— говорит он.— До чего же хлопотно тебе жить!
Все суетишься, все бегаешь, совершаешь глупости, совершаешь жестокости,
и все тебе кажется, что ты тормозишь будущее. А на самом деле ты тоже его
строишь, тоже кладешь свои кирпичики. Пойдем с нами, Брун. Пришла пора
расплачиваться.
— Идиоты! — шепчет Брун побелевшими губами, прыгает обратно в машину
и с силой захлопывает за собой дверцу.
И вот они стоят перед черной стеной, все трое, и всем им страшно. И швейцар
монотонно читает вполголоса:
—...И вот, конь белый, и на нем всадник, имеющий лук, и дан ему венец; и вышел
он как победоносный, и чтобы победить... И вышел другой конь, рыжий; и сидящему
на нем дано взять мир с земли, и чтобы убивали друг друга; и дан ему большой меч...
и вот, конь вороный, и на нем всадник, имеющий меру в руке своей... хиникс
пшеницы за динарий, и три хиникса ячменя за динарий; елея же и вина не повреждай...
и я взглянул, и вот, конь бледный, и на нем всадник, которому имя смерть; и ад
следовал за ним, и дана ему власть над четвертою частью земли — умерщвлять мечом
и голодом, и мором, и зверями земными...
Черная стена надвигается и поглощает их.
Зеленая равнина под ясным синим небом распахнута перед ними. Все заросло
высокой густой травой: неузнаваемые развалины с пустыми проемами бывших окон и
дверей; груды железного хлама — сплющенные ржавые кузова автомобилей, телевизоры
с пустыми дырами вместо экранов, мотки спутанных ржавых тросов, бесформенные
комки колючей проволоки между покосившимися гнилыми кольями, и тут же
заплетенный плющом огромный танк, зарывшийся в траву хоботом пушки; клочья бумаги
и раскисшие папки, и огромный том энциклопедии, страницы ее лениво шевелятся
123
под ветерком. Прямо перед ними — полуразвалившаяся часовня, замшелая,
опутанная плющом...
И над всем этим — ослепительно-синее небо, а над горизонтом медленно
поднимается сплющенный рефракцией румяный диск солнца. Стоит оглушительная,
ошеломляющая тишина, и слышно, может быть, только, как глухо и неровно бьется
сердце Нурланна.
И Нурланн начинает говорить, еле шевеля губами:
— Не надо жестокости. Милосердия прошу. Мы раздавлены. Нас больше нет.
Наверное, мы заслужили это. Мы были глупы. Мы были высокомерны. Мы были
жадны и нетерпеливы в своей жадности. Мы были жестоки. Не надо больше жестокости.
Пока он говорит, по сторонам от него, справа, слева, везде, из густой травы один
за другим начинают подниматься люди. Ободранные, жалкие, грязные, мужчины
небриты, женщины взлохмачены. Поднявшись, они стоят неподвижно и слушают, и
смотрят на Нурланна с надеждой и ожиданием.
— Мы поносили тебя,— продолжает Нурланн.— Мы восхваляли тебя. Мы
унижали тебя. Мы мастерили тебя по образу своему и подобию. Мы распоряжались друг
другом, мы приказывали, мы горланили и галдели, и пустословили от твоего имени.
Мы творили мерзости от твоего имени и во имя твое. Все мы клялись умереть за
будущее, но умирать норовили в прошлом. Нам и в голову не приходило, что суждено
нам наконец встретиться с тобой лицом к лицу... И вот теперь, когда мы с тобой
встретились, молю тебя об одном: не карай! Многие из достойных кары твоей не ведали,
что творят. Они вообще не думали о тебе. Милосердия! Но если справедливость твоя
все же требует наказания, то покарай меня. И если нужно покарать миллионы,
тогда покарай меня одного миллионы раз.
Он замолкает. И тут же где-то в невообразимой дали возникает чистый и сильный
звук трубы. И начинает идти снег. С чистого ясного неба, на котором ни облачка,
медленно падают, кружась, крупные белые хлопья — на зеленую траву, на цветы, на
развалины, на ржавое железо, на запрокинувшиеся грязные лица.
И новый звук возникает: глухой мерный топот копыт, и из снежной мглы,
пронизанной солнцем, появляются, выплывают всадники.
Циприан, повзрослевший, с молодой русой бородкой. Он в белых парусиновых
штанах, белая сорочка распахнута на груди, белая шелковая лента схватывает
длинные волосы, босые ноги упираются в стремена, левой рукой он держит поводья, а
правая уперта в бок. И конь под ним белый как снег.
Ирма Нурланн на рыжем коне, крепкая красивая девушка с цветком в зубах, в
оранжевом рабочем комбинезоне, скачет, бросив поводья, отнеся правую руку в
сторону, и на ладони у нее трепещет стеклянными крыльями большая зеленая стрекоза.
Миккель в черных трусах, голый до пояса и пунцово обгоревший на солнце, на
вороном коне без седла и без уздечки, держится одной рукой за гриву, а в другой у него
Сверкающая золотом труба.
В неспешной рыси они проплывают мимо. Они не видят, может быть, даже и не
замечают ободранных и грязных (многие встали на колени) людей.
Циприан скачет, задумавшись, подбородок его опущен на грудь, он всегда был
серьезным мальчиком.
Ирма занята своей стрекозой — слегка повернув к ней лицо, словно бы помогает
ей удерживаться на ладони.
У Миккеля же такой вид, будто он только что отмочил какую-то шуточку и вполне
ею доволен. Он ехидно улыбается...
...и вдруг подносит трубу к губам и трубит — звонко, чисто и сильно.
Солнце уже высоко, и снег прекратился, и на горизонте из утреннего тумана
возникают силуэты новых и новых всадников.
Будущее не собиралось карать. Будущее не собиралось миловать. Будущее просто
шло своей дорогой.
124
Информация
МЕЖДУНАРОДНЫЕ
НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ
1988 ГОДА
Совещание по генетической
манипуляции в селекции растений.
Январь. Дания, Роскилле.
2-й. Международный
симпозиум по механизированной
уборке плодовых, орехоплодных
и овощных культур. 25—27
февраля. Франция, Париж.
33-й Международный
симпозиум и выставка по
материалам и процессам, применяемым
во всех отраслях
промышленности. 7—10 марта. США,
Анахайм.
6-й Международный симпозиум
по мозговому кровообращению.
Апрель. Тбилиси C80060
Тбилиси, ул. Готуа. 14, Институт
физиологии АН Груз. ССР).
8-й съезд Всемирной федерации
обществ по выращиванию роз.
Апрель. Австралия, Сидней.
7-й конгресс Международной
ассоциации по радиационной
защите и научно-техническая
выставка. 10—17 апреля.
Международная конференция по
радиационной защите в ядерной
энергетике. 18—22 апреля.
Австралия, Сидней.
Всемирный конгресс
Международного общества по
инфекционным заболеваниям. 16—21
апреля. Бразилия,
Рио-де-Жанейро.
7-й Международный симпозиум
по биологии актиномицетов.
Май. Япония.
29-й конгресс Европейского
общества по токсикологии. 23—25
мая. ФРГ, Мюнхен.
16-й Международный
симпозиум по химии природных
веществ. 29 мая — 4 июня.
Япония, Киото.
7-я Международная
конференция по трихинеллезу. Июнь.
Испания, Мадрид.
18-й Международный конгресс
по энтомологии. 3—9 июня.
Канада, Ванкувер.
9-й Международный симпозиум
по болезни Паркинсона. 5—9
июня. Иерусалим.
Международный конгресс по
порошковой металлургии. 5— 10
июня. США, Орландо.
Международное заседание по
химической технологии,
конгресс и выставка по
химической технологии «АХЕМА». 5—
11 июня. ФРГ, Франкфурт.
6-я Всемирная конференция по
продукции животноводства.
27 июня — 1 июля.
Финляндия, Хельсинки.
Международная конференция
по экстракции «ИСЕК' 88».
27 июня — 2 июля. Москва
A17975 ГСП-1 Москва В-334,
ул. Косыгина, 19, Институт
геохимии и аналитической химии
АН СССР).
14-й Международный конгресс
по биохимии. 10— 16 июля.
ЧССР, Прага.
12-я Международная
конференция по криогенной технике.
12— 15 июля. Великобритания,
Саутгемптон.
Совместный конгресс
Международного общества по
переливанию крови и Британского
общества по переливанию крови.
12—16 июля. Великобритания,
Лондон.
8-й Международный конгресс по
эндокринологии. 17—24 июля.
Япония, Киото.
35-й Международный конгресс
по алкоголизму" и наркомании.
31 июля — 6 августа. Норвегия,
Осло.
6-й Международный симпозиум
по вирусным заболеваниям
овощных культур. Август. США,
Монтерей — Салинас.
32-й Международный
симпозиум по макромолекулам. I—6
августа. Япония, Киото.
11-й Международный конгресс
по гипнозу и психосоматической
медицине. 13— 19 августа.
Нидерланды, Лейден.
10-й Международный конгресс
по реологии. 14—19 августа.
Австралия, Сидней.
4-й Международный конгресс по
биологии клетки. 14—19
августа. Канада, Монреаль.
Международный конгресс по
генетике. 20—27 августа. Канада,
Торонто.
Международный симпозиум по
обработке и использованию
отходов. 21—24 августа. США,
Денвер.
22-й конгресс Международного
общества по гематологии. 27
августа — 1 сентября. Италия,
Милан.
10-й Международный
симпозиум по технологии химических
реакций. 29 августа — 1
сентября. Швейцария, Базель.
11-я Международная
конференция по масс-спектрометрии.
29 августа — 2 сентября.
Франция, Бордо.
9-й Европейский конгресс и
выставка по электронной
микроскопии. 4—9 сентября.
Великобритания, Йорк.
18-й Всемирны й конгресс по
птицеводству и выставка. 4—
9 сентября. Япония, Нагоя.
17-й конгресс Международной
академии патологии. 4—9
сентября. Ирландия, Дублин.
24-е ежегодное совещание
Европейской ассоциации по
изучению диабета. 5—9 сентября.
Франция, Париж.
Международный коллоквиум по
изотопам. 8—10 сентября. ГДР,
Фрайбург.
Международная конференция и
выставка оборудования по
использованию вторичного сырья,
его обработке и очистке. 11 —
15 сентября. Дания, Копенгаген.
13-й Международный конгресс
по проказе. 11 —17 сентября.
Нидерланды, Гаага.
Всемирный конгресс по
материалам. 24—30 сентября. США,
Чикаго.
Европейская конференция по
арсениду галлия. 26—29
сентября. Великобритания, Сент-Хе-
лиер.
Международный симпозиум по
кальцитонину: химия,
физиология, фармакология и терапия.
Октябрь. Италия, Милан.
11-й Всемирный конгресс
Международной конфедерации по
измерениям. 16—21 октября.
США, Хьюстон.
4-й Международный конгресс
по микроирригации. 23—28
октября. Австралия, Торренсвилл.
13-й конгресс Международной
диабетической федерации. 20—
26 ноября. Австралия, Сидней.
Адреса оргкомитетов
конференций, проводимых за рубежом,
указаны в «Бюллетене
международных научных съездов,
конференций, конгрессов,
выставок» (М., ВИНИТИ, 1987, № 1—
3), откуда перепечатаны эти
сведения; адреса учреждений, на
базе которых организуются
конференции, проводимые в СССР,
приведены в скобках.
125
Возвращение к гваюле
Те читатели, которые постарше, помнят, конечно,
шумную историю с растениями-каучуконосами,
которые призваны были заменить непроизрастающую
в нашей стране экзотическую гевею. Названия
«кок-сагыз» и «крым-сагыз» мелькали на
страницах газет и научных изданий, скромные успехи
перемежались с неудачами, а в конце концов
решающее слово сказала химия полимеров — были
созданы массовые, хорошего качества, достаточно
дешевые синтетические каучуки. Из всех южных
растений, млечный сок которых содержит каучук,
лишь самый первый — тропическая гевея —
сохраняет сегодня свои позиции. Впрочем, одна из
статей в «Химии и жизни» была озаглавлена
«Постигнет ли гевею участь кок-сагыза?»...
И вдруг — неожиданное сообщение в
авторитетном журнале «Chemical and Engineering News»
A987, т. 65, № 15). Оказывается, в штате Аризона,
на юге США, два министерства — сельского
хозяйства и обороны — уже строят опытный завод,
который будет извлекать натуральный каучук из
Parthenium argentatum — гваюлы серебристой. Это
растение с теми же целями когда-то выращивали
и в нашей стране, в засушливых субтропиках
Азербайджана и Таджикистана. Были даже
промышленные сорта (один из них назывался «Пионер
Карабаха»), с гектара поливных земель удавалось
получить по несколько центнеров технического
каучука. И хотя он был похуже, чем из
кок-сагыза, все-таки мог отчасти заменить тропический.
Главный порок каучука из гваюлы в том, что
он содержит слишком много смол. А совершенно
избавиться от них никак не удавалось.
Похоже, что на опытном заводе в Аризоне дела
пойдут лучше, ибо там использован современный
метод — селективная экстракция, позволяющая
получить продукт практически без примесей.
Впрочем, не станем утверждать, что не сегодня завтра
гваюла восстановит былые позиции и двинется
дальше, в большую промышленность. Однако
примечателен сам факт, что специалисты обращают
взор к естественным и восстановимым ресурсам.
Нефть из скважины выкачивается раз и навсегда,
а ту же гваюлу можно сеять вновь и вновь...
О. ЛЕОНИДОВ
126
Пишут, что.
...токсичные органические
вещества можно
обезвреживать, пропуская их пары
через расплавленный
алюминий («Chemical Engineering»,
1987, т. 94, № 7, с. 9)...
...с помощью акупунктуры
вес тела удается снижать
за 25 дней на 7—25 кг
(Агентство «Синьхуа», Чун-
цин, 14 апреля 1987 г.)...
...метеорологические
спутники можно использовать для
прогнозирования некоторых
эпидемических заболеваний
(«The Gazette», 25 апреля
1987 г., с. 7—8)...
...на комете Вильсона
обнаружены органические
вещества («New Scientist», 1987,
№ 1562, с. 23)...
...на долю водорослей
приходится около 70 % всей
биомассы Земли («Chemical
Engineering», 1987, т. 94,
№ 7, с. 19)...
...избыточное потребление
сладостей может приводить
к дефициту некоторых
минеральных веществ в
организме (Агентство
«Ассошиэйтед Пресс», Вашингтон,
2 апреля 1987 г.)...
...на фермах Северной
Ирландии в первые недели
после начала весеннего выпаса
наблюдается так
называемый синдром замерзшей
коровы («Farmers Weekly»,
1987, т. 106, № 12, с. 36)...
...любители комнатных птиц
подвержены повышенному
риску заболевания раком
легких (ТАСС, Гаага, 12
июня 1987 г.)...
Новое
о преступлениях алкоголя
О вреде спиртного говорится очень много.
Особенно в последнее время, когда в нашей стране,
как почти во всем мире, происходит активная
борьба с пьянством и алкоголизмом. Но если
медиками, психиатрами и социологами выявлено
множество отрицательных последствий этого
малопочтенного занятия, то биохимикам до сих
пор доподлинно неизвестно, почему алкоголь
поражает не только печень, в которой он
перерабатывается в токсические продукты, но и
другие органы.
Как известно, все химические превращения,
происходящие в организме, контролируются
ферментами — биологическими катализаторами
белковой природы. Поскольку каждый фермент
выполняет совершенно определенную химическую
операцию, то от имеющегося в организме набора
тех или иных биокатализаторов зависит и то,
в какой конечный продукт превратится исходное
вещество. Именно поэтому на одной и той же
почве произрастают растения, накапливающие
совершенно различные вещества. Но даже у
организмов одного и того же вида активность
различных ферментов, определяемая генетически, может
различаться весьма сильно,
Считается, что в организме человека есть только
ферменты, способные окислять алкоголь сначала
до ацетальдегида, а потом до уксусной кислоты.
Именно эти продукты метаболизма,
образующиеся в печени, и признавались главными
виновниками вреда, причиняемого алкоголем. Однако
недавно появилось сообщение о том, что в
организме человека обнаружен фермент, способный
превращать алкоголь в другие жирные кислоты, не
менее токсичные, чем ацетальдегид и уксусная
кислота («Bild der Wissenschaft» 1987, № 6, с. 37).
Причем этот фермент содержится в тех органах,
где обычного окисления алкоголя не происходит,
но которые, как и печень, поражаются алкоголем,—
в сердце, поджелудочной железе, головном мозге.
Исследователи пытаются сейчас выяснить,
каким образом активность этого фермента
определяется наследственными факторами, чтобы иметь
возможность определять риск человека сделаться
алкоголиком. Это, конечно, важно. Но не следует
забывать, что самая надежная гарантия от
алкоголизма заключается в том, чтобы не пить вообще.-
М. БАТАРЦЕВ
-—~7~?о
£*%
НОСОВУ, Москва: Выпускаемые в СССР лампы накаливания
традиционной грушевидной формы заполняют смесью аргона с 12—
14 % азота у грибообразной формы — криптоном с 12 % азота и
небольшой добавкой аргона* а ксенон используют только в
газоразрядных лампах.
Е. И. ТОЛ04КО, гор. Чу Джамбульской обл.: Шкала Брикса,
на практике давно не употребляемая,— одна из многих,
предложенных для определения плотности растворов, она показывает
процентную концентрацию сахара в сиропе.
А. С. ПОЛОВИНКИНУ, гор. Горький: Вы правы, предполагая
наличие красного фосфора в намазке спичечных коробок, но его там
настолько мало, что извлекать не имеет смысла.
А. Г. КАРПУ НИ НУ, Новосибирск: Согласны с вами в том, что
литературу по фотоделу сейчас купить непросто, и советуем не
пренебрегать библиотеками; особенно много советов дает журнал
«Советское фото».
A. М. ЗИМИНОЙ, Сарапул Удмуртской АССР: Выпуск клея
«Момент-1» приостановлен из-за временного отсутствия сырья, в
магазины поступает его аналог — клей «Момеыт-2», основу обоих
составляет хлоропреновый каучук, способный очень быстро
приобретать прочность под давлением.
B. ЧЕРНОВОЙ, Балхаш: Чтобы пред отвратить с крип половиц,
попробуйте заполнить щели между ними средством «Карболат».
И. С. КУ РАНЮ ВОЙ, Москва: Многие инсектициды вызывают
привыкание у насекомых, уцелевших после обработки, поэтому
лучше брать препараты нового поколения — «Инсекта-Д», «Инсекта-
диброфин», «Инсекта-РМ», «Инсектолан».
О. В. ВЛАСЬЯНУ, Ставрополь: Лимонную кислоту кладут в варенье,
если у плодов мала естественная кислотноеtb (айва, черешня и т. п.);
цель — предотвратить засахаривание, количество — от I до 3 г
на килограмм продукта, время — в'конце варки.
Г. А. ЗОТОВУ, Сальск Ростовской обл.: Судя по внешнему виду
присланных вами образцов, применяемая в вашем городе
оберточная бумага вряд ли относится к числу разрешенных для
контакта с пищевыми продуктами, однако мы не вправе выносить
окончательное суждение, и для проверки (для подтверждения или
опровержения) надо обратиться в отдел гигиены питания городской
санэпидстанции или в областную госторгинспекцию.
C. КОЛЕСНИЧЕНКО, Запорожская обл.: При засолке огурцов
отдают предпочтение соли более низких сортов потому, что в ней
есть ощутимая примесь солей кальция и магния, благодаря
которым огурцы становятся более упругими и хрустящими.
И. Н. РАПОПОРТУ, Кишинев: Предельно допустимая концентрация
паров этилового спирта в воздухе — 0,1 % (такая же, как у
ацетона, и в 1000 раз меньше, чем у хлора), но работать в
помещении с постоянным запахом спирта действительно неприятно,
поэтому надо наладить принудительную вентиляцию и проявлять
аккуратность в работе, чтобы в воздух попадало как можно меньше
вредных паров.
Редакционная коллегия:
И. В. Петрянов-Соколов
(главный редактор),
П. Ф. Баденков,
В. Е. Жвирблис,
В. А. Легасов,
В. В. Листов,
В. С. Любаров,
Л. И. Мазур,
Г. П. Мальцев
(зам. главного редактора),
В. И. Рабинович
(ответственный секретарь),
М. И. Рохлин
(зам. главного редактора),
А. С. Хохлов,
Г. А. Ягодин
Редакция:
Л. Г. Болдырева,
М. А. Гуревич,
Ю. И. Зварич,
А. Д. Иорданский,
A. А. Лебединский
(художественный редактор),
О. М. Либкин,
Э. И. Михлин
(зав. производством),
B. Р. Полищук,
B. В. Станцо,
C. Ф. Старикович,
Л. Н. Стрельникова,
Т. А. Сулаева
(зав. редакцией),
С. И. Тимашев,
В. К. Черникова,
Р. А. Шульгина
Номер оформили
художники:
B. М. Адамова,
Г. Ш. Басыров,
Р. Г. Бикмухаметова,
Ю. А. Ващенко,
Г. М. Гончаров,
М. М. Златковский,
C. П. Тюнин
Корректоры:
Л. С. Зеновнч, Т. Н. Морозова
Сдано в набор 12.08.1987 г.
Т-15577.
Подписано в печать 9.09.1987 г.
Бумага 70X108 1/16.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 11.2.
Усл. кр.-отт. 8673 тыс. Уч.-нзд. л. 14,4.
Бум. л. 4. Тираж 295 000 экз.
Цена 65 коп. Заказ 2197
Ордена Трудового Красного Знамени
издательство «Наука»
АДРЕС РЕДАКЦИИ:
117049 Москва, ГСП-1,
Мароновский пер., 26.
Телефон для справок: 238-23-56.
Ордена Трудового Красного Знамени
Чеховский полиграфический
комбинат ВО «Союэполнграфпром*
Государственного комитета СССР
по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли
142300 г. Чехов Московской области
(С) Издательство «Наука»
«Химия и жнзнь», 1987
кстати, по поводу событий более чем полувековой давности, о которых идет
речь в заметках академика Н. И. Вавилова. Из отрывков, напечатанных в журнале, явствует,
как ученые люди собирали растения а дальних путешествиях, претерпевая лишения
и радуясь находкам. Но что из того? Для чего нам, знающим результаты, все эти
частности и подробности?
Суть явления и его закономерности можно выразить несколькими фразами, эти
фразы можно прочесть и перечесть, чтобы затвердить наизусть. Но запомнить — не значит
осознать, заучить — не то же, что осмыслить. И мы беремся тогда за воспоминания,
наброски и заметки.
В предисловии к знаменитому «Трактату об электричестве и магнетизме» английский
физик Джеймс Кларк Максвелл писал:
«Изучающему любой предмет в высшей степени полезно читать
оригинальные мемуары, относящиеся до этого предмета, потому что знание
усваивается в полной мере тогда, когда видишь процесс его зарождения».
Будем надеяться, что многим читателям было «в высшей степени полезно» прочесть
в этом номере журнала фрагменты из классического мемуара Сади Карна Но вот какое
сомнение: в таких трудах, в отличие от учебников и энциклопедий, редко найдешь
формулировки; там все больше рассуждения, наблюдения, примеры. Чтобы сомнение исчезло, завершим
сказанное еще одной короткой цитатой:
«При изучении наук примеры полезнее правил».
Это написал человек, которому можно доверять,— Исаак Ньютон.
Лотерея для компетентных
Вопрос поставлен серьезный. Надо выбрать решение, и притом наилучшее.
А как выбирать-то? Лотерея...
Представьте: даны два варианта. При одном с гарантией возвращают вашу
ставку — но не более. При другом же — три шанса из четырех выиграть
впятеро, однако есть и однопроцентная вероятность прогореть. На каком
остановиться? Будь это какое-нибудь спортлото, первый вариант показался бы
абсурдным: это же игра «без интереса»! Но едва дело доходит до службы...
Когда психолог Ю. А. Морозов («Психологическое обеспечение АСОУ»,
Одесса, 1986) предложил подобную дилемму с лотереями группе руководящих
работников промышленности, 65 % ее состава с ходу предпочло беспроигрышный
вариант, не удосужившись посчитать, что во втором случае риск минимален,
а шанс вернуть свое с лихвой достаточно высок.
Для другой группы условия были жестче: тот же выбор сопровождался
заверениями, что при правильном решении «светит» повышение по службе. Тут
уж испытуемые и вовсе ушли в глухую оборону: игру наверняка
предпочли 93 %!
Что же сказалось на результатах этого поучительного эксперимента? А все
сразу. И привычная служебная перестраховка. И тенденция ценить личную
выгоду выше, чем общественную. И — главное — застарелый обычай оценивать
обстановку на глазок, без количественного подсчета, который а данном случае
был вполне тривиален.
Умение быстро и точно ориентироваться в рабочей обстановке, принимать
безошибочные решения — не есть ли это компетентность? То самое свойство,
без которого, говорят, скоро не будут брать на работу. Особенно на
руководящую.
^"T^ul Издательство «Наука»,
П/ОЫц «Химия и жизнь»,
I ///У 1987 г., № 10,
UffTn *—,28 стр.
Индекс 71050