Текст
                    химия и жизнь
научно-популярный журнал
академии наук ссср
2


i«* ъЪ'+ы'МЯ «♦ iv П\ rs* ч 3M Ml**** !tf > **; ;«r/ о /
химия и жизнь Ежемесячный научно-популярный журнал Академии наук СССР • № 2 • февраль 1978 ^ Издается с 1965 года Размышления Ю. А. Шрейдер НАУКА И ЧЕЛОВЕК Экономика, производство Вещи и вещества Технология и природа Г. Р. Попов, С. Т. Семкин ПРОКОРМИТЬ СЕВЕР 12 Н. Н. Барашков ПОХОЛОДАЛО, МОЖНО СТРОИТЬ! 18 Д. Осокина ПОТОК ГОЛУБОГО РУНА 23 А. С. Болдырев СЛОВО ОБ ОТХОДАХ, которые при хозяйском подходе дают немалый доход 30 В. Л. Зверев ОДИССЕЯ УРАНА 35 ГДЕ ХРАНИТЬ ОТХОДЫ 37 Страницы истории В. Батраков ВОЗДУХ ЗА ЩИТОМ 40 Проблемы и методы современной науки В. А. Усольцева, Н. В. Усольцева 44 О КРИСТАЛЛАХ, НЕ ВПОЛНЕ ПЕРИОДИЧЕСКИХ Многие явления жизнедеятельности связаны с жидкокристаллическим состоянием вещества Ю. Д. Третьяков 48 НА ПУТИ К ИОННЫМ СВЕРХПРОВОДНИКАМ: ТВЕРДЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ Ф. П. Кренделев ГЕОЛОГ НА ЛУНЕ 53 А. Штернфельд КАК ДОЛГО ДО МАРСА? При увеличении скорости отлета космического корабля с Земли на Марс с 11,6 до 15,8 км/сек общая продолжительность путешествия уменьшается « с 972 до 149,8 суток 56
Бо! ези1 "екар«-тва И. Т. Расе ГИДРОКОРТИЗОН, СТРЕСС И ТИРОЗИН Разрабатываемый автором метод, возможно, позволит избегать осложнений при лечении больных глюкокортикоидными препаратами 59 А—:ив Ф. Реди «ПРОГОНИТЕ ОТ СЕБЯ МЕЛАНХОЛИЮ» 64 -~6j - ■ i методы tofireMch Юи наупи Б. Н. Гольдштейн О ПОЭЗИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ЯЗЫКА Нуклеиновые тексты облечены порой в изощренную форму палиндромов. Это роднит язык природы с поэзией .ы x.i* ..<* В. Е. Васьковский КАК РАБОТАТЬ С НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРОЙ 66 У"ите«-'. п« (вводить й^-4™ ч зе_ .-а Справочни" И. Комлев КАК БЫТЬ СО СТЕРЕОХИМИЕЙ В. Гельгор КОРОБКА С ВКУСНЫМ СОДЕРЖИМЫМ А. А. Усачев ЦВЕТНЫЕ ФОТОПЛЕНКИ 80 82 95 97 _5м_1я 1 -Читатели Л. А. Фирсов 102 ОБЕЗЬЯНЬИ ОСТРОВА (продолжение) С. Старикович 113 КЛОП i >ани \- • Кир Булычев ГЛАЗ 114 НА ОБЛОЖКЕ — рисунок И. Гансовской к статье «Прокормить Север» НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — рисунок из астрономического атласа XIV веко. В древности люди населяли небо живыми существами, не подозревая о том. что рано или поздно сами смогут путешествовать в Космосе и станут обсуждать проблемы, подобные затронутым в статьях «Геолог на Луне» и «Как долго do Марса?» ИНФОРМАЦИЯ ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ КОНСУЛЬТАЦИИ ФОТОИНФОРМАЦИЯ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... 10 11,58 ЗВ, 65, 112, 125 77 78 88 126 126 ПЕРЕПИСКА 128
Наука и человек /= Г i Ю. А. ШРЕЙДЕР, Всесоюзный институт научной и технической информации Государственного комитета Совета Министров СССР по науке и технике и АН СССР А ЧТО ПРОИСХОДИТ С НАУКОЙ? iMbi живем в очень интересное время. На наших глазах меняется представление о науке. Необычайно быстрое накопление научных знаний» усиление непосредственного влияния науки на технические разработки — так воспринимали научно-техническую революцию люди в шестидесятых годах. Но они -£ y^i^f.^J& *Utr£
еще не замечали того, что НТР — это действительно революция, а не просто бурный количественный рост. Предчувствие этой революции сказалось в вызвавшей много откликов книге Т. Куна «Структура научных революций», где обсуждается понятие парадигмы. Устойчивая система представлений о смысле и границах науки — своего рода договоренность о том, что нужно счи-, тать научным, а что ненаучным, — вот что такое научная парадигма. И уже то, что парадигма может меняться, само по себе означает, что мы отказываемся от абсолютизации тех предпосылок, нз которых исходит наука нашей или любой другой эпохи. Дело идет ие просто о развитии, накоплении новых результатов, исправлении старых ошибок. По-видимому, наступила пора пересмотреть весь фонд исходных ценностей, определяющих истинный смысл деятельности ученого. При всем том изменения, происходящие в науке, не самоочевидны. Понадобился весьма придирчивый философский анализ, чтобы их заметить, — анализ, который запрещает принимать на веру даже самые привычные постулаты или по крайней мере требует, чтобы они» были точно сформулированы. Дело в том, что научная революция начинается не с уничтожения старого, а с рождения нового. Не с того, что мы объявляем вчерашнюю науку лженаукой, а с новых представлений, которые поначалу как будто даже неплохо вписываются в традиционную науку, заимствуют ее терминологию, перенимают ее стиль. Старое не уничтожается, а как бы задвигается на антресоли. Пока новые идеи не овладели умами* (и, что еще важнее, сердцами), кажется, что никакого особенного переворота не произошло. 1Меняется нечто подспудное — представление о ценностях; на поверхности же все спокойно. Новые положения науки не опровергают старые факты, а лишь рассматривают их как частный или предельный случай. Вполне правомерно (и утешительно) считать, что теория относительности включает и себя механику Ньютона как частный случай, относящийся к движению с малыми скоростями. Можно не замечать, что физика Эйнштейна отбрасывает фундаментальные представления классической науки о пространстве и времени как незыблемой, ни от чего н ни от кого не зависящей данности. Все это — «философия» и к повседневной научной работе прямого отношения не имеет. Далеко не сразу удается за деревьями привычных фактов увидеть новый лес. Что же происходит с наукой? КУМИР ВЧЕРА И СЕГОДНЯ До недавнего времени науку было принято характеризовать как некую систему знаний н способов их добывания; при этом научное познание мира рассматривалось обычно вне зависимости от свойств того, кто познает. В крайнем случае говорилось о влиянии на развитие науки некоторых «внена- учных» факторов (таких, как психология ученого и т. п.); но в целом проблемы науки как специфически человеческой деятельности ускользали от внимания исследователей. Такое равнодушие к субъективной стороне дела характерно для всей науки Нового времени. И это, конечно, не случайность. В борьбе с авторитетом церкви новая наука опиралась на постепенно крепнувшее убеждение, что знание может быть полностью отчуждено от познающего субъекта. Эмпирия, опыт стали богом естественных наук, а схоластическая логика рассуждений была вытеснена логикой математических выкладок, в которой наука увидела свой идеал описания природы. Нужно сказать, что значение эмпирического факта для науки определялось отнюдь не его самоочевидностью. Факт врашення Земли вокруг Солнца вовсе не очевиден. И то, что под микроскопом мы видим реальный предмет, а не создаваемую прибором иллюзорную картину, и то, что вода слагается из водорода и; кислорода, — далеко не очевидные вещи. Не говоря уже о фактах, добываемых сегодняшней наукой путем очень тонких и опосредованных экспериментов. Утверждение эмпирии в качестве фундамента науки имеет более глубокое основание — уверенность, что факты как таковые не зависят от того, кто и каким способом их открывает. Науку можно строить как независимое от человека описание действительности — вот решающая идея. А использование «языка математики» (выражение, впервые употребленное Галилеем) для описания физических законов еще более укрепляло веру в безупречную объективность науки. Формирование такого идеала научного знания —- величайшее завоевание человечества. Только так становятся понятными блестящие успехи, которых наука достигла за последние 400 лет. Более того, без уверенности, что изучение природы и общества — 4
это не игра по условным правилам, но добывание реального знания, современная наука была бы вообще немыслима. По для многих это означало, что идеал как бы уже Достигнут. Триумфы науки породили что-то близкое к обожествлению науки. Все преподносимое от ее имени воспринималось как безусловная истина. И лишь в последние десять -1ет в общественном сознании произошла перемена. Наука явно перестает быть священным кумиром (что ей безусловно идет на пользу), и мы начинаем осознавать ее человеческую природу. Лишь теперь, когда мы поставили под сомнение обсуждаемый идеал, становится ясной его историческая роль. МАТЕМАТИКА Стремление к максимальной строгости и объективности знании породило тенденцию к математизации научного материала. Хорошо известна мысль Маркса о том, что уровень развития конкретной области науки определяется степенью проникновения в нее математики. Сегодня можно выделить два направления математизации науки. Первое, лежащее, так сказать, на поверхности, — это математическое моделирование явлений. Простейший пример — известные всем формулы, описывающие механическое движение тел, поведение электрического тока, света и т. д. О более глубокой математизации науки можно говорить тогда, когда ставится вопрос об открытии и исследовании математических структур, которые отражают самую суть явлений. Именно тут оправдывается древнейший, идущий от пифагорейцев тезис о том, что математика — это костяк мира. Например, основные уравнения механики, будь то механика классическая, релятивистская или кванховая, претендуют на что-то большее, чем просто удобный и экономный способ описания физических явлений. Это уже ие язык. В глазах физнка-тео- ретика его уравнения образуют целостную математическую структуру, заложенную в самой основе вещей. Именно эта структура ответственна за то, что мир ведет себя так, а ие иначе. Увы, в этом победиом шествии математики неожиданно обнаружился порочный круг. Чем шире распространяется математизация, захватывая все новые области знания — биологию, социологию и т. д., тем очевидней становится парадоксальный факт: достичь идеала точной и объективной науки только благодаря усовершенствованию математического аппарата невозможно. Вот один пример. Языки математической логики, изобретенные наукой, — это своего рода эталон точности и строгости. Но изучать и описывать их закономерности нам приходится с помощью нашего обыкновенного, естественного и — куда уж там — гораздо менее точного языка. Правда, часто бывает так, что те области науки, где четкость понятий достигнута нематематическими средствами, в дальнейшем становятся благодатной почвой для применения математики. А. А. Любищев в одной из своих работ (опубликованной в журнале «Изобретатель и рационализатор», 1976, № 8) приводил примеры двух таких областей. Это формальная генетика и разгадка древних систем письма — вавилонской клинописи и египетских иероглифов. Действительно, выдающиеся успехи здесь достигнуты без помощи дифференциального, вариационного или каких-нибудь других исчислений. Но затем на базе формальной генетики возникла математическая генетика с весьма развитым формальным аппаратом, позволяющим четко предсказывать структуру популяций. А в результате работ Ю. В. Кнорозова возникли математические методы дешифровки исторических письменностей, успешно реализуемые на вычислительных машинах. Но это не отменяет сказанного выше: в попытках добиться абсолютной строгости своих построений наука натыкается на стену. Не говоря уже о том, что самые фундаментальные понятия самых что ни иа есть «научных» (т. е. наиболее формализованных) иаук как раз хуже всего поддаются точному определению. Чаще всего они постигаются интуитивно. Мысль о том, что математика выдает ученому, так сказать, лицензию научности, гарантирует независимость рассуждений от рассуждающего субъекта, еще широко распространена среди естествоиспытателей. Однако математики знают, что в самих основаниях их науки скрыты серьезные логические трудности. Суть их, если говорить кратко, в том, что построение основ оказалось невозможным без того, что, казалось бы, навсегда преодолено математикой: без человеческой интуиции. Этн трудности ие мешают" получать все новые и новые результаты в «верхних этажах», но они ставят под сомнение роль математики как образца объективности. Математика похожа иа величественный, все еще строящийся небоскреб. Y 5
который неудержимо растет вверх, в то иремя как его фундамент постепенно погружается в зыбкую почву. ВОЗВРАЩЕНИЕ К ЧЕЛОВЕКУ Приходится признать, что наука — это не только система знаний, но и исторически обусловленные пути и способы получения знаний. Выбор пути, выбор самой области исследований, рабочей гипотезы, наводящих (эвристических) соображений — все это зависит от целей, которые ставит исследователь. Но они, эти цели, — ие личная прихоть: сами по себе они определяются принятыми в обществе ценностями, пониманием смысла научного знания. Если это так, то для науки оказываются совсем не безразличными ее философские основания, для нее становится насущно необходимым осознание своих границ и целей, да и собственных познавательных возможностей. Говоря о субъективной, человеческой стороне иауки^ мы имеем в виду, конечно, не зависимость исследования от прихоти исследователя, а связь иаукн с мировоззрением и уровнем развития общества, ее место в культуре. Сознательный учет этого субъективного компонента, интерес к философскому смыслу научных знаний, оценка научных достижений за пределами собственно науки — все это можно назвать гуманитаризацией науки. Не будем стараться сейчас более точно определить это явление. Пока что более плодотворным представляется открытое, намеренно размытое определение, дополняемое содержательными примерами. Можно сослаться на то, что естествознание усваивает такие методы и подходы, которые раньше считались исключительной принадлежностью гуманитарных наук или даже искусства. Мы наблюдаем, например, как учительницей естественных наук становится лингвистика — исконно гуманитарная область знания, как растет авторитет психологических наук. Но не есть ли все это просто сдача позиций, с таким трудом завоеванных наукой? Потеря в объективности, точности, логичности знания? Измена заветам классиков? Не скрывается ли; за пророчествами о грядущей смене парадигмы просто-напросто разочарование в науке? Вопросы эти слишком сложны, чтобы попытаться решить их в небольшой статье. Ограничимся тем, что рассмотрим подробнее некоторые стороны процесса, который мы назвали гуманитаризацией иаукн. НАУКА И ИСКУССТВО Процесс этот, в частности, приводит к тому, что мы вынуждены явно и, так сказать, не стесняясь, вводить в науку ценностные характеристики. Говорить не только о том, насколько та или иная гипотеза, тот или иной результат внутренне непротиворечивы и адекватны действительности, но и о том, как они соотносятся с духовными, моральными и эстетическими ценностями науки и человечества в целом. А это, конечно, размывает водораздел между научным познанием и художественным освоением мира. И наука, и искусство возникли как средство прорыва из замкнутой скорлупы обыденного сознания. Как способ выбраться из тесных рамок естественного, полуосознанного бытия, чтобы понять свое специфически человеческое отношение к миру, постигнуть ценность истины, красоты и правды. Вместе с тем в ходе истории иаука и искусство создали весьма специализированные надстройки. В своих утилитарных . функциях иаука и искусство резко разошлись, и это мешает видеть их внутреннее единство. Общность науки и искусства связана с осознанием противоречий бытия. Пока обыденность не противоречива, пока мы не ощущаем парадоксов действительности, отгородившись от них рутинным представлением о мире, мы не нуждаемся в творческом порыве, который выводит за пределы привычного и обжитого. Неудовлетворенность привычным есть чисто человеческое свойство: животное держится своей территории и покидает ее лишь по принуждению извне. Только человека тянет скитаться из любознательности, рисковать ради неведомой новизны, только он способен томиться от ощущения информационной недостаточности освоенного пространства. Уже сознание несоответствия между конечным обжитым мирком и необозримой Вселенной — несоответствие, которое так терзало Паскаля. — есть первое противоречие, толкающее к творческому акту позиания и эстетическому освоению мира. В истории науки хорошо известны ситуации, когда обнаруженный парадокс приводил к скачку в развитии знания — таковы физические парадоксы, связанные с гипотезой эфира, математические парадоксы теории множеств и пр. Да и сегодня горячие точки естествознания связаны с противоречиями в квантовой теории поля, с невозможностью понять, в каком смысле одна частица составлена из других... 6
Настоящее искусство тоже строится иа выявлении и преодолении парадокса — начиная с основного противоречия, суть которого та, что в условной форме художник стремится выразить некое безусловное содержание. Великие образы литературы — Гамлет, Дон Кихот, киязь Мышкин — это парадоксальные герои, персонажи, действующие вопреки общепринятой норме. Но как раз они-то и открывают иам глубочайшую правду о человеческой душе. Можно сказать, что новое — это немыслимое старое. Больше того, подлинно сущее — это то, что немыслимо, абсурдно с точки зрения обыденного рассудка. Но реальный парадокс бытия отличается от бессмыслицы тем, что ои может быть освоен разумом, осознан, включен в систему знаний. Сам результат научного познания часто фиксируется как парадоксальный образ — будь то «частицы волновой природы», парадокс о близнецах или принцип несводнмости целого к сумме частей. Но ведь и факты искусства отливаются в парадоксы. Пушкинское «Я вас любил так искренно, так иежно, как дай вам бог любимой быть другим» — разве это не противоречие, выражающее самую суть любвн? НАУКА И КУЛЬТУРА Близость иаукн и художественного творчества маскируется тем, что их функции в обществе разошлись в своей специализации. Между веселой кинокомедией, герои которой строят атомный реактор, и технологией строительства этого реактора мало общего. Развлекательная функция искусства и технологические применения иауки достаточно далеки друг от друга. Но ведь это только часть их функций. Можно указать иа гораздо более важную задачу искусства: оио воплощает в себе общественную память, обеспечивает общность понимания эстетических и этических категорий. Искусство не то чтобы учит нас, что добродетель — это хорошо, а злодейство — плохо; искусство прививает нам понятия о добре и зле, учит отличать их друг от друга. Однако даже и эта функция все же является производной от глубинной сути искусства. Точно так же технологические применения иауки, без которых немыслима современная цивилизация, — лишь производные от первоосновы иауки. Тут можно сослаться иа статью А. Е. Левина «Миф, наука, технология» (журнал «Природа», 1977, № 4), где довольно убедительно доказывается, что наука возникла не вслед за технологическими потребностями общества, а в известной мере вопреки им. Техника древних не нуждалась в особой отточенности логической мысли, в иаучиом знании, которое владеет чем-то более фундаментальным, нежели способы практических измерений или принципы составления календаря. Цивилизации с весьма развитой технологией (Древний Египет, Вавилои, государства Центральной и Южиой Америки) прекрасно обходились без науки. А родилась она в аитнчиой Греции как принципиально новый способ мышления о мире, способный открыть безграничные горизонты позиаиия природы и человека. Правда, без этой иауки ие было бы сегодняшней технологии. Но связь между ними ие столь непосредственна, как может показаться иа первый взгляд. В своих истоках так называемая положительная наука куда ближе к философии. И только непониманием подлинной природы научного мышления можно объяснить идею, доставшуюся иам от XIX века, будто философия и вообще мировоззрение ие нужны ученым, так как наука якобы сама вырабатывает свою собственную позитивную философию. Как и искусство, иаука есть фактор, порождающий культуру (а ие только эффективное производство и удобную жизнь) и ие позволяющий культуре выродиться в чистый ритуал. Эта простая истина отнюдь ие очевидна. Превознося достижения науки, мы в сущности остаемся ей глубоко неблагодарны. Мы ценим науку за то, что оиа сделала для человека, — за реактивные самолеты, телевидение или синтетику. Но забываем, что оиа, кроме всего прочего, сделала и делает самого человека. Из существа с мифологическим мышлением оиа превращает его в существо, способное разбивать скорлупу стереотипов, видеть в рутиие быта проявление глубинных сущностей бытия, ие бояться парадоксов действительности. Мы недостаточно ценим науку как антропогенный фактор. И это опасная неблагодарность. Потому что непонимание глубинного смысла иауки грозит ей закостеиеии- ем — оиа перерождается в устойчивый миф и в технологическую рецептуру. О ЛЖЕНАУКЕ И ПСЕВДОИСКУССТВЕ Наука ие диктует человеку правила мышления, а открывает путь независимого познания. Как только мы привыкаем считать, что наука нам что-то предписывает, как 7
только мы абсолютизируем ее конкретные достижения, мы предаем иауку. Мы догматизируем ее, и> тогда она принимает очертания застывшего мифа. Примеров этому — тьма. А как соблазнительно возвести в абсолют сегодняшнюю научную парадигму, уверив себя, что оиа дает вполне надежный способ отделить агицев от козлищ — научное знание от ненаучного! Конечно, опытный ученый способен отличить серьезные рассуждения от претенциозного вздора. Но это отличие ие формализуется, и вряд ли такому умению можно легко обучить школьника, как предлагал сравнительно недавно некий популяризатор иауки иа страницах «Литературной газеты». И тут тоже помогает аналогия с искусством. Есть подлинные произведения искусства и есть подделки — от честного эпигонства и самоотверженной графомании до сознательной халтуры. Но надежно отличать одно от другого позволяет только верное художественное чутье, и даже крупные художники иной раз ловились иа удочку мнимой талантливости и мишурного блеска. Дело в том, что, произнося свой суд, трудно отойти от канонов господствующего стиля, еще трудней отказаться от собственных эстетических установок. Между тем каждый стиль, каждая эпоха в литературе, живописи, музыке вырабатывает свою систему эстетических ценностей, свои требования вкуса, свое представление о том. что есть подлинно художественное. Художественный стиль хочется сравнить с научной парадигмой. Ведь и парадигма навязывает систему ценностей, определяет критерии доказательности, научности. Оценивая такое-то высказывание как ненаучное, ие рискуем ли мы допустить тривиальнейшую ошибку, навесив этот ярлык иа гипотезу, которая просто ие вмещается в рамки существующей парадигмы? Вот это и будет мифологизацией парадигмы — чистоту научных знамен отстояли., между тем как подлинный дух науки попран Парадигма может диктовать ученому правила мышления и поведения, но дело его разума и совести ие подчиняться слепо этому диктату. ЗАКАТ КЛАССИЦИЗМА Можно поставить вопрос: что есть в современной .парадигме такого, что явно нуждается в замене? Какие трудности современной иауки неразрешимы внутри сегодняшней парадигмы, какие противоречия можно преодолеть только путем радикальной перестройки? Мы сопоставили парадигму в науке со стилем в искусстве. Не следует понимать эту аналогию буквально. И все же мы можем ее продолжить. Отважимся, в частности, иа такое сравнение: в сегодняшней науке нетрудно увидеть черты, которые роднят ее с классицизмом. Сюда можно отнести четкость членения жанров (научный жаир резко отделен от научно-популярного), выделение «высокой науки», строгость правил оформления результатов, известное противопоставление текста и смысла (способ описания достаточно нейтрален к выражаемому содержанию), строгие ограничения средств выражения, тяга к универсальности значений терминов, к их независимости от контекста, стремление к ясности, цельности, незагро- можденности деталями. Автор рассматривается как мастер (профессионал), а ие как учитель или пророк. Наконец, в принципах иауки можно усмотреть даже аналогию со знаменитыми тремя единствами классической драматургии (единство времени, места и действия). В сегодняшней науке существенным признаком возможности изучения явлений считается их воспроизводимость, повторяемость. Предмет иауки задай единством материального мира. Мыслимое многообразие объектов заменяется гипотезой об их физическом существовании — иначе говоря, воображаемые объекты, абстрактные или исторические (например, вымершие организмы, элементы исчезнувших языков), рассматриваются так, как если бы они существовали реально. Недаром сегодня в иауке столь существенно представление о генетическом единстве изучаемых объектов. Даже реальность биологических таксонов (реальность таких абстракций, как вид, род, отряд и т. д.) большинство исследователей обосновывает сегодня их общим происхождением или даже способностью к скрещиванию. Точка зрения на изучаемые объекты — будь то химические элементы, вещества какого-нибудь определенного класса или живые организмы — лежит вне их и создает некую единую и объективную перспективу. Она напоминает прямую перспективу в классической живописи и графике. Нарушение этой перспективы, одинаково характерное и для нового искусства, и для иеклассической науки, введение более сложных способов видения есть нарушение разрешенных парадигмой правил. «
В искусстве классицизм противостоит романтическому стилю н стилю барокко. Правда, мне кажется, что в отличне от искусства в науке речь идет не столько об отрицании старого стнля, сколько о его дополнении и перестановке акцентов. Можно предположить, что новая парадигма будет связана с появлением в науке существенных черт стиля барокко. (Романтизм был свойствен ранним н донаучным стадиям — вспомним алхимню.) Науке будет больше, чем теперь, присущ синкретизм, взаимопереплетение различных областей, подходов, методологий. Ведь уже сегодня в общей теории систем тесно переплетаются математические, философские, психологические н естественнонаучные аспекты. Быть может, оформятся в самостоятельные наукн такие области, как учение о ноосфере В. И. Вернадского, философская антропология, экология с ее экономическими, социально-этическими, биохимическими, геолого-гео- графическнмн аспектами. Можно ожидать, что произойдет размываине границ между строго научным, научно-популярным и фантастическим жанрами. Ожидаемое многими воцарение психологин как центральной наукн мне представляется более правильным трактовать как психологизацию всей наукн, как интерес науки к самому научному творчеству. Реальность, которую еще предстоит изучать, более мно- гопланова, чем узкая реальность наличной действительности. В нее входят н мыслимое многообразие объектов, и психологическая реальность сознания исследователя, н класс допустимых наукой фикций, н реальность законов природы. Барокко снимает противопоставление между познанием и конструированием действительности. В рамках этого стиля, если говорить об искусстве, нет коренной разницы между наличной действительностью и действительностью, созданной художником, — последняя активно вмешивается в первую. Здесь, если хотите, заключена одна из глубоких аналогий с превращением научного творчества в производительную н преобразующую мнр силу. Идея, что ученый не просто описывает реальный мнр, но и формирует его, принадлежит целиком неклассической науке. Это идея нз будущего. ПРАВО НА ЕРЕСЬ Теперь можно подойти к еще одному, пожалуй, самому рискованному вопросу. Речь идет об отношении науки к фантастическим предположениям, для которых сегодня нет места в науке; считается, что они уместны лишь в научной фантастике. Сегодня нет такой области человеческой деятельности, которую наука считала бы себе неподвластной. Небывалый авторитет науки дает ей право на повсеместное вмешательство. Этот авторитет имеет и оборотную сторону: к любой гипотезе предъявляются жесткие требования логичности, правдоподобия, доказательности. Мы слишком привыкли к тому, что все, что говорится от лица наукн, — не прнхоть воображения, но по меньшей мере солидно аргументированные мнения. Однако н наука, и техника невозможны без игры фантазии. Что бы ни- говорили ревнители строгой наукн, «околонаучная» фантастика взяла на себя одну нз функций науки. Не связанный обязательством солидного обоснования своих вымыслов, писатель-фантаст получает право вторгаться в области, где наука еще не чувствует себя полным хозяином. Фантастика может обосноваться и в суверенной области наукн, но отталкиваться от заведомо ненаучных постулатов. Очень может быть, что серьезные науко- ведческие исследования покажут, что те или иные разделы наукн испытали оплодотворяющее влияние научио-фантастнческой литературы. Но тут возникает одно недоумение. Хорошо, ученый может найти в фантастической литературе пнщу для ума. Но что если он захочет сам высказать догадку, не созревшую для наукообразного оформления, не доросшую до статуса научной гипотезы? Сочинять научно-фантастическне повести он, допустим, не умеет. А серьезных доводов в защиту возникшего у него научного предчувствия, естественно, еще нет. Получается парадоксальная ситуация: чтобы расшатать парадигму, нужны аргументы, законные с точки зрения этой же парадигмы. Одни нз возможных выходов недавно продемонстрировал Станислав Лем (увы, не профессиональный ученый, а фантаст!). Он опубликовал сборник рецензий на несуществующие книги. Эти рецензии далн ему великолепную возможность сформулировать фантастические идеи в чистом виде, не прибегая к беллетристическим ухищрениям, без надобности разворачивать нх в занимательный сюжет. И все же это — литература, как- никак требующая писательского таланта. А почему бы не признать право на существование полунаучных гипотез без всякой маскировки? Важно одно — чтобы такая гипотеза не воспринималась как нечто притязающее на научность. 9
Представим себе — в порядке столь же ненаучного фантазирования — специальное издание, где публикуются подобные гипотезы. Так сказать, записки мечтателей, журнал фантастических догадок. Причем редакция отбирает материалы не по признаку их «солидности» — согласованности с выводами актуальной науки, а по признаку неожиданности, спорности, остроумной парадоксальности и... плодотворности. Конечно, такое издание вряд ли станет уделять внимание очередным проектам вечного двигателя или новым решениям великой теоремы Ферма. Не потому, что предложения этого рода чему-то противоречат, а просто потому, что они обреченно неинтересны. Интересно другое. В нашем гипотетическом журнале получили бы права гражданства взаимно противоположные гипотезы: ведь истина рождается в диалектическом столкновении идей. Сам статут такого издания оберегал бы от цитирования идей в угрожающем контексте «наука утверждает, что...». Требовать от изобретателя завиральной идеи непробиваемых доводов «за», как мы уже договорились, нельзя. Но можно предъявить ему противоположное требование: пусть он приведет веские аргументы «против». Пусть заранее обезоружит своих критиков, указав, каким конкретным общепринятым положениям науки противоречит его гипотеза. Вместе с требованием излагать гипотезы на профессиональном языке науки это условие сразу отсекает некомпетентных авторов. И как знать, быть может, мы после этого по-новому взглянем на так называемые незыблемые основы науки. Наука может себе позволить честно признаться, что есть проблемы, для которых сегодня нельзя найти единственное научное объяснение. Наука заслужила право мечтать. И право же, ее авторитет не пошатнется от того, что она сойдет на несколько минут с академической кафедры и совершит на глазах у ошарашенной публики неожиданный кульбит. гТТтттт! II Till ц Информация НАГРАЖДЕНИЯ Премия Калинга за успехи в популяризации науки за 1976 год присуждена советскому ученому академику А. И. ОПАРИНУ и англичанину, лауреату Нобелевской премии, директору Королевского института в Лондоне Дж. ПОРТЕРУ. Этой премии, учрежденной в Индии и присуждаемой ежегодно ЮНЕСКО, в прошлом году исполнилось 25 лет. ИЮПАК 27-й конгресс Международного союза теоретической и прикпадной химии (ИЮПАК) состоится 27— 31 августа 1979 года в Хельсинки (Финляндия). В рамках конгресса будут работать следующие секции: 1. Обнаружение следов элементов. 2. Современные методы клинической биохимии. 3. Химия и биохимия углеводов клеточной мембраны. 4. Химия и технология природных полимеров и продуктов их деструкции. 5. Биотехнология и биоинженерия. 6. Ресурсы полезных ископаемых в Северной Европе. Уточненную программу конгресса и информацию о порядке регистрации ИЮПАК предполагает опубликовать осенью этого года. ИЮПАК выпустил в свет очередные Припожения к Информационному бюпле- теню, посвященные вопросам номенклатуры химических соединений (на английском языке); 66. Номенкпатура биохимически активных фосфорсодержащих соединений. 67. Номенкпатура пипи- дов. 68. Номенкпатура много- ферментных систем. 69. Рекомендации по подготовке к печати материалов по методам осаждения в гравитационном анализе. По всем вопросам, связанным с мероприятиями и изданиями ИЮПАК, следует обращаться в Национальный комитет советских химиков — 117334 Москва, В-334, Воробьевское шоссе, 2-6. 10
последние известия Химические сигналы землетрясений Резкое повышение концентрации хлора в подземных водах указывает на приближающееся землетрясение. Многочисленные наблюдения свидетельствуют о том, что животные иаделеиы способностью предчувствовать землетрясения и заранее спасаются бегством от этого стихийного бедствия. Человек же до сих пор не нашел способа надежно предсказывать подземные толчки. А мало достоверные прогнозы, как справедливо отмечают некоторые исследователи, способны принести подчас больше вреда, нежели пользы, из-за напрасно возникшей паники. Последнее, разумеется, не означает, что следует вообще отказаться от мысли найти надежные признаки надвигающейся опасности,— речь идет лишь о том, что прогноз такого рода можно принимать в расчет лишь в том случае, если он надежен. В связи с этим в последнее время особое внимание стали уделять химическому составу подземных вод накануне землетрясений — имеются сведения, что подземным толчкам непременно предшествуют изменения концентраций водорода, гелия, радока, ртути, мышьяка и других элементов. Однако эти элементы содержатся в подземных водах, как правило, лишь в крайне незначительных количествах. Их химический анализ достаточно сложен и не может найти широкого распространения. Поэтому очень важно найти такой повсеместно распространенный макрокомпонент подземных вод, который бы чутко отзывался на процессы, происходящие в недрах Земли накануне землетрясений, и в то же время мог легко обнаруживаться. В качестве такого элемента сотрудники Института физики Дагестанского филиала АН СССР Д. Г. Осика, А. Б. Мегаев, Т. С. Янковская и О. А. Саидов называют хлор. Нет в природе такой воды, в которой бы этот элемент не содержался в более или менее заметных количествах; анализ на хлор предельно прост и дает надежные результаты. И вместе с тем наблюдениями установлено, что за 3—5 дней до подземных толчков содержание хлора в подземных водах резко (на 200—600%) возрастает и только после землетрясения возвращается к норме. Причем если в случае слабых землетрясений эти изменения отмечаются на расстоянии всего 5—10 км от эпицентра, то сильные землетрясения подают такие химические сигналы на расстояниях до 85 км и более. То есть для того, чтобы иметь возможность надежно прогнозировать подземные толчки, достаточно расположить в сейсмоопасной местности сеть станций, регулярно анализирующих подземные воды на содержание хлора. Исследователи считают, что причина явления заключается в том, что подземным толчкам предшествует малозаметное растрескивание глубинных пород, в результате чего к водам источников начинают примешиваться более сильно минерализованные воды глубоких слоев Земли. В. ХРАМОВ 11
* • [Ъхжормить Шер Зона C-ug^Vro еЛ Крайний Север и ме- стне«^^1фавненные к нему по природ- но-кл^Ктическим условиям, занимает почти п^Ввину территории нашей страны и пощади РСФСР. В зону входят цепком Мурманская, Камчатская, Сахалинт екая, Магаданская области. Якутская АССР и, кроме того, северные районы Красноярского, Хабаровского и Приморского краев, Коми АССР, Бурятской АССР, Архангельской, Тюменской, Иркутской, Читинской, Амурской и Томской областей.. Этим землям принадлежит в СССР ведущее место по запасам' нефти, апатитов, железной руды, угля, газа, алмазов, цвет- •
«ч + w Якутей • Тетропавловск-КамЯЦний ных и благородных металлов. Северные районы Сибири и Дальнего Востока располагают крупными гидроэнергетическими ресурсами и значительным количеством пресной воды. В зоне также много леса, ценной рыбы и пушного зверя. Север играл и будет играть важную и все более возрастающую роль в экономике нашей страны. Причем, если раньше здесь вводились в эксплуатацию сравнительно небольшие, так сказать, очаговые территории — Хибины, Воркута, Норильск, Мирный, то. сейчас речь идет о вовлечении в хозяйственную деятельность целых регионов: Западно-Сибирского, Ангаро-Ени- сейч^го, Южно-Якутского и других. Такого огромного по своим размерам и темпам экономического освоения новых территорий еще ие знала мировая экономика. Однако покорение Севера — дело нелегкое. Приходится жить и хозяйствовать в суровых условиях: долгие и холодные зимы, вечная мерзлота, заболоченность, полярная ночь, слабо развитые транспорт и связь, малая населенность. Чем же привлечь сюда людей? И не вре- ' меиных командированных. Северу нужны опытные работники, готовые пожить здесь подольше и, может быть, даже осесть навсегда.
ДВЕ ВОЗМОЖНОСТИ СЕВЕРНЫЕ ФЕРМЫ Сейчас на Севере живет более 7 млн. человек — в 74 городах и 322 поселках городского типа. В десятой пятилетке прибавится еще. Но рабочих рук все равно не хватает. Известно, что работающие на Крайнем Севере пользуются определенными льготами: прибавкой к зарплате, дополнительным отпуском, бесплатным проездом на отдых и прочее. Однако, чтобы удержать людей в новых районах, этого мало. Необходимы еще хорошие условия для жизни, и в частности добротная пища. В местах с суровым климатом человек тратит значительно больше энергии, чем в умеренных широтах. Он нуждается в более высоких дозах жиров,'белков, витаминов, особенно в период адаптации к новым условиям. И в северных районах потребление сельскохозяйственных продуктов на душу населения несколько выше, чем в среднем по стране. Однако оно еще ниже рекомендованных медициной норм. И на это есть свои причины. Основные продукты Крайний Север пока получает из других районов страны. Ежегодно сюда привозят около 400 тыс. тонн картофеля и овощей, более миллиона тонн молочных продуктов, около 200 тыс. тонн мясных изделий и примерно 500 млн. яиц. Постоянная зависимость от далеких поставщиков не позволяет наладить регулярное снабжение жителей северных земель необходимыми продуктами. На самом деле, по- настоящему бесперебойное обеспечение Севера продуктами можно организовать, лишь производя их тут же, на месте. Значит, наряду с интенсивным промышленным освоением Крайнего Севера необходимо заняться его сельскохозяйственным освоением. Для решения этой задачи в зоне Севера есть по крайней мере две возможности. Первая: там, где строятся индустриальные гиганты и возникают крупные поселки и города, сразу же создавать совхозы, фермы, теплицы, то есть местную продовольственную базу. Такие примеры уже есть, о них — несколько позже. Вторая возможность: укрепить и расширить традиционные отрасли северного хозяйства — оленеводство, рыбный и охотничий промыслы. Эти отрасли способны обеспечить сырьем перерабатывающую промышленность, давать товары на экспорт и внести вклад в местное производство продуктов питания. Природные условия зоны определяются близостью Ледовитого океана. Зима здесь тянется семь-восемь месяцев, морозы достигают 60—70°С, часты метели. Лето по большей части прохладное, сырое, туманное. Поэтому земледелие на открытом грунте возможно лишь в удаленных от Ледовитого океана местах, на внутриматери- ковых низменностях, в южных районах зоны. Но и здесь нередки ночные заморозки и засухи. Почвы Севера, как правило, маломощные, преимущественно тундровые и подзолистые. Они бедны органическими веществами и многими минеральными солями, необходимыми растениям. Вот почему естественное плодородие местных почв невысокое. Окультуривать же земли очень трудно. Из 4,5 млн. гектаров, пригодных для сельского хозяйства, используется только 11%. И все-таки здесь можно выращивать картофель, капусту и другие овощи, а также кормовые травы и, значит, заниматься животноводством. Север уже производит собственные продукты. Ом уже обеспечивает себя частично яйцами, молоком, овощами и мясом. Однако своих продуктов северяне вырабатывают мало и делают это неравномерно. В 1976 году, например, Магаданская область полностью снабдила себя яйцами, а северные районы Архангельской — снабдили себя только на В%. Так же плохо обстояло дело на севере Тюменской области и в Коми АССР. Почему? В Магаданской области (а также в Мурманской, Камчатской и Сахалинской) созданы крупные птицеводческие комплексы, а на севере Коми АССР, Архангельской и Тюменской областей таких предприятий пока нет. Или другой пример: комбинат «Воркута- уголь». Из названия ясно, что главное дело комбината — добыча угля. Но при комбинате создано также управление сельского хозяйства, которому подчинены десять совхозов, две птицефабрики и тепличный комбинат. Здесь это звено именуют цехом здоровья. Он удовлетворяет потребности населения в молоке и яйцах примерно на 40%. Остальное пока еще приходится привозить издалека, но хозяйство развивается. Комбинат свои совхозы обеспечивает сеном, силосом, корнеплодами. Сено заготовляют на расстоянии 1000 км от Воркуты в совхозе «Новый бор», расположенном в нижнем течении Печоры. И это считается 14
выгодным. Там сено косят и прессуют, а потом водой и по железнодорожным путям везут в Воркуту. Заготовка тонны сена вместе с перевозкой стоит чуть более 80 рублей. Это в три-четыре раза дешевле, чем если бы сено просто привозили из других районов страны. Кроме того, в тот же совхоз «Новый бор» переправляют весь молочный и мясной скот в возрасте четырех—шести месяцев. Там молодняк держат около двух лет. Все эти меры позволили уменьшить затраты на производство мяса с 1380 рублей до 943 рублей на одну голову крупного рогатого скота. Камчатка, Якутия и Сахалин выращивают для себя картофель. В иные годы урожаем даже делятся с соседями, например с Приморьем. На Крайнем Севере пока еще мало теплиц. А ведь источники тепла там есть: горячая вода — отходы промышленных предприятий, геотермальные воды, природный газ. Исследования показали: в этих краях можно собирать неплохие урожаи и в пленочных теплицах. Например, на Ямальской опытной сельскохозяйственной станции с квадратного метра пленочных теплиц удается получать по 26 кг огурцов. В Якутской АССР сейчас более 200 000 м2 теплиц, они есть пока в немногих хозяйствах. Это, конечно, мало. Только для Якутии нужно в пять раз больше тепличной площади. И теплицы будут построены. А в тех, что есть сейчас, с квадратного метра собирают по 16 кг огурцов или по 10 кг томатов. Многие хозяйства в скором времени предполагается перевести на гидропонику. Всем министерствам и ведомствам, имеющим к этому отношение, необходимо при строительстве новых предприятий на Севере, а также при расширении старых обязательно создавать новые совхозы и госхозы. И даже еще раньше — когда только рассматриваются новые проекты развития промышленных отраслей, уже тогда необходимо предусмотреть финансирование и для будущих сельскохозяйственных предприятий. Например, в Южной Якутии одновременно со строительством Нерюнгринского угольного разреза намечено создание крупных молочного и тепличного комплексов, а также птицефабрики. А ОЛЕНИ ЛУЧШЕ Себестоимость оленьего мяса на Севере в два-три раза ниже, чем себестоимость мяса других сельскохозяйственных животных, даже если они выращены на месте, а не привезены издалека. По вкусу оленина ничуть не хуже говядины. Ежегодно колхозы и совхозы Севера продают государству около 35 тыс. тонн оленьего мяса, это примерно треть всего мяса, которое здесь производят. В некоторых районах доля оленины еще выше, например в северной части Тюменской области ее производят до 60%, а в Магаданской области — до 70%. И все-таки это намного меньше, чем можно было бы производить. Общая площадь оленьих пастбищ — около 400 млн. га. Есть такой термин — «оле- неемкость пастбищ», он обозначает максимальное число животных, которых можно содержать на определенной территории без ущерба для нее. Так вот, оленеемкость северных угодий по разным оценкам составляет более 4 млн. голов. А на самом деле в тундре и тайге пасется всего 2,4 млн. домашних оленей и несколько более 700 тыс. диких. Тундровые пастбища освоены на 80— 85%, а таежные — только на 15—20%. Правда, эти цифры несколько устарели, они получены 10—15 лет назад. Для того чтобы приступить к планомерному развитию оленеводства, необходимо сначала подвергнуть северные угодья тщательной инвентаризации. Продуктивность оленеводства, к сожалению, пока еще довольно низкая. Много животных погибает из-за болезней и вредителей; экономический ущерб от падежа исчисляется сотнями миллионов рублей. Некоторые проблемы помогла бы решить более интенсивная химизация отрасли. Кое- что, конечно, уже делается. В последнее время, например, оленей, как и других домашних животных, стали подкармливать специальными препаратами. На Таймыре, Чукотке,,Ямале и в Якутии им дают карбамид- но-минеральную смесь. В ней есть необходимые для животных питательные компоненты: азот, кальций, фосфор, натрий, калий, цинк, молибден и кобальт. Если в корм животных добавлять карбамидно-минераль- ную смесь примерно 112 дней зимой и весной, то привес животных в 2,2—2,3 раза выше, чем у контрольных особей. Телята, родившиеся от подкормленных смесью матерей, крупные и упитанные. Олени, получающие полноценную пищу, меньше страдают от болезней, в частности от некробак- териоза (это инфекционное заболевание, поражающее целые стада; у животных опухает нижняя часть ног, у копыт. Таких оленей, к сожалению, приходится забивать). 15
Подсчитано, что применение в оленеводстве карбами дно-минеральной смеси приносит на рубль производственных затрат четыре рубля дохода. Олени очень страдают от кровососущих насекомых, особенно от оводов. Уже известно, как им помочь. Стадо время от времени опрыскивают растворами байтеКса или хлорофоса. Даже в жаркий день, когда оводы свирепее всего, такая обработка позволяет избавить оленей от насекомых на 5—6 часов. В менее жаркие дни препараты действуют до 10 часов. Ежегодно на Севере обрабатывают около 1,5 млн. оленей. Но пока оленеводческие хозяйства не получают достаточного количества препаратов. Химики успешно справились с очень важной проблемой: консервированием оленины. На Севере оленей часто приходится забивать летом, из-за того же некробакте- риоза. В это время стада находятся вдали от хранилищ и холодильников. В таких случаях мясо помещают в обычные мешки и посыпают пиросульфитом натрия, и оно хорошо сохраняется все теплое время года. Сейчас очень важно, чтобы этот метод стали применять как можно шире. Что еще должны сделать для Севера биологическая и химическая науки? Нужны рекомендации, как повысить урожайность пастбищ, а также как ускорить рост трав и ягеля. Это необходимо для восстановления зеленых массивов, выбитых копытами животных. Нужны более дешевые и в то же время действенные средства для защиты оленей от насекомых и болезней. Причем все это следует решить применительно не только к домашним, но и к диким животным. Каждый год на Севере добывают около двух тысяч тонн мяса диких животных. Без сомнения, добычу можно существенно увеличить. Для этого следует более рационально использовать стадо неодомашненных оленей. За пятилетку можно было бы увеличить его поголовье до 900 тыс. голов. Для этого нужно освоить пустующие таежные пастбища и, насколько это возможно, опекать диких животных: подкармливать, профилактически обрабатывать их препаратами, предупреждающими всевозможные болезни. ДИЧЬ, РЫБА И ЯГОДЫ Охотничий промысел на Севере может приносить стране большие доходы. Сейчас он дает государству в год около 200 тыс. штук боровой дичи и примерно 1000 тонн мяса. Столько же охотники оставляют себе. Но местные ресурсы позволяют значительно увеличить добычу. Если хорошо организовать промысел. К сожалению, пока о северных охотничьих хозяйствах этого сказать нельзя. Колхозы, совхозы и другие хозяйства, промышляющие зверя, подчиняются здесь разным ведомствам и министерствам. Такая неразбериха сильно затрудняет управление и выработку единой хозяйственной политики. Кроме того, закупочные цены на мясо и на мех низкие, что делает охоту нередко просто нерентабельной. Да и вообще охотничье-промысловое хозяйство не получило должного признания даже в правовом отношении. Оно не значится в действующей классификации отраслей народного хозяйства, показатели его развития не включаются в народнохозяйственные планы. А значит, оно не получает нужных средств. Нет приличного оборудования, никак не организовано воспроизводство диких зверей. Если же серьезно не заняться этим, в один прекрасный день окажется, что охотиться не на кого. Север богат рыбой. Добыча ее во внутренних водоемах с каждым годом растет: в 1970 году выловили около 120 тыс. тонн, в 1976 году— примерно 140 тыс. тонн, а в 1980 планируют добыть 1 ВО тысяч тонн. Кроме центральных водных магистралей — Печоры, Оби, Енисея, Лены, Яны, Индигирки, Колымы, рыболовецкие хозяйства начинают осваивать притоки, небольшие реки, озера. Так удастся увеличить вылов рыбы без угрозы истощения основных запасов. И наконец, большие пространства северных земель занимают ягодники. Но, к сожалению, используются они плохо. В год закупка клюквы и брусники не превышает двух-трех тысяч тонн. А местные запасы позволяют заготавливать во много раз больше. Еще значительнее станут сборы ягод, если создать здесь культурные ягодники. То есть те же естественные угодья, где это возможно, удобрять, обрабатывать препаратами для защиты от вредных насекомых, а урожай собирать с помощью специальной техники. Такие ягодники есть в США и Канаде. В Канаде они занимают более 1000 га и с каждым годом расширяются. В США ягодники ежегодно дают около 100 тыс. тонн клюквы, в среднем по 16 тонн с га. 16
ОСТОРОЖНО, СЕВЕРНАЯ ПРИРОДА! Тема нашей статьи — продовольственная проблема, а не охрана окружающей среды. Но они взаимосвязаны. Северная природа легко ранима. Известно, что восстановление поврежденных районов протекает здесь медленно, во много раз медленнее, чем в средней полосе или на юге. Поэтому включение северных земель в хозяйственный оборот требует особой осторожности. И примеров внимательного отношения к природе Севера немало. Например, на Командорских островах тщательно охраняют котиков. Однако есть немало свидетельств и того, что интенсивное промышленное освоение Крайнего Севера приносит ему вред. Люди повреждают, а иногда и полностью уничтожают ценные оленьи пастбища, без которых невозможно северное оленеводство. Особую тревогу вызывает разрушение наиболее дефицитных ягельных угодий. По нашему мнению, срочно необходимо принять закон РСФСР об охране оленьих пастбищ. Кстати, в Швеции, Норвегии и Финляндии подобные законы действуют с начала тридцатых годов. Ежегодно в тайге и в тундре возникают сотни крупных пожаров, они тоже уничтожают пастбища, охотничьи угодья, ценные ягодники и кедровые леса. Авиационная пожарная охрана не располагает достаточным количеством работников и самолетов и потому плохо справляется со своими обязанностями. Хуже того, большая часть северных пространств от пожаров вообще не охраняется. Уничтожают лес и строители. Например, в Ямало-Ненецком автономном округе при создании заполярного города Надым в черте города почти все деревья были выкорчеваны. Строительные организации Ханты- Мансийского автономного округа ежегодно платят штрафы за урон, причиненный лесному хозяйству. Ущерб наносится и северным водоемам. До сих пор сточные воды от промышленных предприятий городов Дудинка, Надым, Салехард неочищенными сбрасывают в реки Енисей, Надым и Полуй. В период широкой индустриализации Севера особенно важно вовремя зарезервировать и сохранить наиболее ценные природные комплексы. Сейчас в зоне Севера действуют десять государственных заповедников общей площадью 4,1 млн. га, то есть под охраной всего 0,4% всей территории. Это очень мало. А в Якутской АССР и Таймырском автономном округе вообще нет ни одного заповедника. Развитие производительных сил Севера идет все быстрее. Однако дальнейшее промышленное и сельскохозяйственное освоение этого края уже нельзя вести фрагментарно, как это делалось еще недавно. Сейчас назрела необходимость разработать научно обоснованную программу развития всех северных земель в расчете на долгосрочную перспективу. В программе наряду с другими мероприятиями надо предусмотреть и комплексное решение продовольственной проблемы и проблемы охраны природы Севера. Первый шаг уже сделан: завершена социально-экономическая программа развития Эвенкийского автономного округа до 1990 года. Это результат двухлетней работы большой группы специалистов: географов, ботаников, охотоведов, ихтиологов, экономистов, плановиков, зоотехников и ветеринарных врачей. Следующий этап — создание таких же программ еще для шести северных автономных округов и Якутии по уже апробированным методикам. Авторы этих методик—ученые ВАСХНИХ1. Кандидат географических наук Г. Р. ПОПОВ, С. Т. СЕМКИН ПОПРАВКИ В январском номере «Химии и жизнн» на стр. 23 в подписи к рис. 9 пропущен символ иона Fe2+; в части тиража того же номера на стр. 111 на рисунке к заметке «Как я открыл жидкий иод» у оси ординат ошибочно напечатана буква «Р». 17
Вещи и вещества Похолодало, можно строить! ЛЕД И СНЕГ — СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ С постройками из льда и снега мы весьма обстоятельно знакомимся в детстве. Белые чертоги Смежной королевы, пышный дворец Морозко, скромный ледяной домик, в который перешел на житье заяц, изгнанный лисой из лубяного дома... Идея таких зимних построек не кажется детям далекой от реальности. По крайней мере тем детям, которые знают, что такое снег. Ведь нз него можно слепить снежок н снежную бабу, построить снежную крепость. А если так, то почему бы не сделать из застывшей воды что-нибудь посерьезнее? МЕСТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ЗАПОЛЯРЬЯ У некоторых северных народов, в частности у эскимосов, есть уже немалый опыт снежного строительства. Снежные хнжнны — иглу — прочны и достаточно теплы, а для их возведения не требуются привозные материалы. Все что нужно — а нужны тонкие плиты слежавшегося снега — всегда под рукой. Внутри хнжнны можно спокойно разводить огонь: повышение температуры только упрочняет свод. Внутренняя поверхность оплавляется, ровная ледяная пленка ослабляет теплообмен, н дальнейшее таяние снега прекращается. Из льда и снега строили н более внушительные сооружения. Вспомним ледяной дом, построенный в Петербурге на берегу Невы, между Адмиралтейством н Знмним дворцом. Этот дом — одна из многочисленных забав императрицы Анны Иоанновны, охочей до развлечений, был выстроен в 1740 г к потешной свадьбе придворного шута князя М. А. Голицына. Потеха потехой, однако дом выглядел внушительно: около 17 метров в длину и 6 метров в ширину, все из плит чистого льда, политого водой; двери, окна, архитектурные украшения, мебель, даже пушкн перед домом — тоже из льда... Хотя ледяной дом с практической точки зрения ценности; не представлял, он показал отличные возможности льда как строительного материала. Однако строители не торопились воспользоваться этими возможностями. Спору нет, в умеренных широтах, где зимы не так_уж морозны, а оттепели бывают довольно часто, из снега и льда не построишь чего-нибудь очень надежного. Но ведь есть и полярные районы, которые занимают примерно 7% поверхности Земли, и год от года они становятся все более обитаемыми. Но почему только Заполярье? Огромные пространства Сибири по климатическим условиям недалеко от него ушлн... СКЛАДЫ, ДАМБЫ, МУЗЕИ... Посмотрим, что уже сделано из льда и снега — не для потехн, а настоящего. С давних пор известны зимннкн — временные зимние дороги, по которым (а часто только по которым) можно добраться из пункта А в пункт Б. Не первое столетне применяют лед н для так называемых вымо- 18
Тек выглядел ледяной дом. построенный ■ Петербурге ■ 1740 году Значительно боляя полезное сооружение из временный лричал в низовьях Енисвя розочиых работ при ремонте судов и расчистке речных фарватеров. В этом случае лед служит временной перемычкой, которая принимает на себя напор воды, защищая суда. Но, пожалуй, чаще всего из льда и снега делают склады. Первый проект такого ледяного склада разработал советский инженер М. М. Крылов; было это в начале тридцатых годов. В складах, у которых пол, стены и перекрытия сделаны из льда, хранят обычно овощи, фрукты, соленья, молочные продукты. Низкую температуру поддерживают льдосоляиыми смесями, и внутри склада всегда прохладно, от 0 до —4СС. Сейчас все чаще строят ледяные склады с небольшими холодильными установками, которые понижают температуру до —10СС, и тогда за ле- Армирующне волокнв существенно повышают прочность льда. На микрофотографиях (слвяя ивлраво): ляд, наполненный длинным и коротким древесным волокном, пульпой из газетной бумаги и асбестом дяными стенами можно подолгу хранить рыбу и мясо. Мерзлые грунты с высоким содержанием льда непроницаемы для нефтепродуктов и сжиженных газов; это их свойство было обнаружено в 1951 г. специалистами Института мерзлотоведения им. В. А. Обручева. Преимущества подземного хранения топлива и газа перед хранением их в металлических емкостях бесспорны для любого района, а на севере, где так трудна транспортировка, эти преимущества важны вдвойне. Обычно подземные хранилища делают в монолитных горных породах или же в соляных залежах. Это обходится отнюдь не дешево. Льдогрунтовые хранилища в толще вечномерзлых пород проще и дешевле. Так как эти породы непроницаемы и весьма устойчивы, то конструкция хранилища не отличается особой сложностью. Чтобы убедиться в этом, взгляните иа схему первой такой подземной емкости, построенной еще в 1953 г. (см. стр. 21). Ее наполнили бензином, а затем, через несколько лет, проверили, не произошло ли с бензином чего-нибудь дурного. Ничего ие произошло — беи- зии по-прежнему был вполне годен к употреблению. Строить такие хранилища можно не только в каких-то особо благоприятных районах, а иа огромной территории — иа побережье Ледовитого океана, в Якутии и на Чукотке,
Схема ледяного склада, предложенного М. М. Крыловым. 1 — земляная присылка, 2 — льдосоляные карманы, 3 — ледяной массив, 4 — термоизоляция, 5 — двойные шторы из мешковины, 6 — тамбур на Северо-Сибирской и Яно-Индигирской низменностях. Места, как видите, предостаточно. Еще одна сфера^ использования льда — гидротехника. Вековая практика подтвердила, что лед для гидротехнических сооружений весьма хорош. На многих сибирских реках еще с XVIII века возводят ледяные причальные пирсы и дамбы, перемычки и молы. И не зря. Ледяные причалы, например, незаменимы, когда надо резко увеличить пропускную способность порта, особенно в половодье — ведь- тогда многие причальные сооружения оказываются под водой. Обычные причалы из дерева или камня нередко разрушаются во время ледохода, а возводить железобетонные сооружения, скажем в низовьях Леиы, удается далеко не всегда. Вот тут и обращаются ко льду, защищая его, правда, изоляцией — от разрушения дождями и волнами. В Дудинском и Игарском портах были построены и успешно работали причальные пирсы и дамбы из льда. В низовьях Енисея возводились и временные ледяные сооружения (на одни сезон), и постоянные, рассчитанные на много лет. В течение четырех лет, пока строили традиционные причалы из дерева, камня и железобетона, суда разгружались у ледяных пирсов. Очень помогают временные пирсы и при пиковых нагрузках начала летией навигации. И наконец, совсем немного о музеях, обещанных в заголовке. Около сорока лет назад один из основателей мерзлотоведения М. И. Сумгин высказал мысль — построить в зоне вечной мерзлоты естественный музей- холодильник. На глубине 15 м и ниже температура в течение многих веков практически не меняется — она колеблется в пределах от минус 10 до минус 12°С. В таком музее могли бы храниться в первозданном виде рукописи, рисунки и фотографии, орудия труда и предметы быта, коллекции флоры и фауны. Первый подземный музей уже существует. Его создали не так давно сотрудники Игарской научно-исследовательской мерзлотной станции. В этом музее, сооруженном в подземелье, есть растения, собранные в тайге и тундре, здесь представлены северные птицы, рыбы, млекопитающие. Скованные морозом, эти экспонаты выглядят словно живые. А в отдельном ящике, замурованном в вечномерзлом грунте, — подшивки газет, выходивших в годы войны. Этот ящик будет открыт 9 мая 2045 года... КАК УЛУЧШАЛИ СНЕГ И ЛЕД Попробуем теперь разобраться, что мешает и что благоприятствует использованию льда и снега в строительстве. Мешает, конечно, то, что при атмосферном давлении лед и снег тают, как только температура поднимется выше нуля. Если к этому добавить, что оии склонны непрерывно деформироваться даже под действием собственного веса, то становится не совсем понятным, как из столь капризных материалов, можно вообще что-нибудь построить. Между тем о реальности такого строительства говорят ие только приведенные выше примеры, ио и строгий инженерный расчет. Ведь у льда и сиега не сплошь отрицательные свойства. Среди положительных же самое важное, пожалуй, — способность к рекристаллизации, росту крупных кристаллов за счет мелких. Это позволяет получать монолитные конструкции из отдельных кусков материала. К тому же результату, ведет так называемая режеляция снега и льда. Сущность этого любопытного явления в том, что на отдельных участках частицы льда вступают в столь тесный контакт, что возникают значительные давления. Температура таяния при этом понижается, образуется вода и частицы льда слегка плавятся. Потом вода попадает в зону с меньшим давлением и вновь замерзает. Так образуется монолит. 20
И рекристаллизация, и режеляция проявляют себя не только при смерзаиин отдельных кусков льда, ио также при уплотнении снега; вот почему для строительных целей можно иногда использовать и сиег (что и делали, не ведая вовсе о режеляции, эскимосы). Любой из читателей, который хоть раз проваливался в сугроб, согласится с автором: из сухого снега без дополнительной обработки ничего ие построить. Сиег надо уплотнить и еще, может быть, перемешать и увлажнить. Одно из самых замечательных свойств снега — возрастание прочности ие только при уплотнении, ио и потом, когда механическая нагрузка уже снята. Кристаллы смерзаются, в уплотненной массе образуется ледяной скелет, и за несколько часов после уплотнения прочность возрастает иногда более чем в десять раз. Чтобы достичь наивысшей прочности, сиег уплотняют, а затем перемешивают и сжимают вновь; так делают, например, хорошие снежные дороги. Лед, казалось бы, намного прочнее, однако и ои течет под нагрузкой, причем совсем небольшой — чуть выше 0,5 кг/см2. Поэтому возникла очевидная идея — сделать материал изо льда с каким-либо наполнителем, играющим роль каркаса. Исследования льда, Ск«ма п«рк>го экспериментального хранилищ* для 6«hihhb ■ мартом грунт* наполненного древесной пульпой, начались в Англии еще в 1942 г. Добавка пульпы увеличивала прочность и вязкость льда почти вдвое. Причина, побудившая исследовать наполненный лед, была весьма своеобразной. Англичанин Дж. Пайк предложил построить ледяной корабль-айсберг, палуба которого могла бы служить аэродромом. Борта такого корабля и" предполагалось построить из льда с добавкой пульпы. Хотя корабль был рассчитай иа плавание в северных морях, на нем собирались поставить холодильные машины, которые поддерживали бы температуру около —15°С. Был готов уже рабочий проект «айсберга» водоизмещением 2200 тысяч тонн, ио строительство так и ие началось — появились новые самолеты, которым нужны были слишком длинные посадочные полосы... В начале шестидесятых годов исследователи вновь обратились к проблеме прочности льда. Работы шли в основном в двух научных центрах — в Арктическом научно- исследовательском институте (СССР) и в Массачусетсском технологическом институте (США). В качестве добавок брали древесные и хлопковые волокна, стекловолокно и стеклоткань, древесные опилки, бумажную пульпу, асбест. Одним из лучших наполнителей оказалось древесное волокно, взятое в количестве от 3 до 11%: оно повышало прочность льда в 2,6 раза. Интересно, что лед, наполненный волокном, приобретает некоторые пластические свойства; его можно, например, обрабатывать режущим инструментом. Отсюда и название такого материала — пластолед (или ледопласт). Бумажная пульпа ненамного уступает волокнам, а источником ее может служить бумажная макулатура. Может быть, когда-нибудь мы будем собирать бумагу для ледяных строек? ЧТО УЖЕ СДЕЛАНО Лед можно упрочнять, ио как из него строить? И построено ли; уже что-нибудь значительное из армированного льда? На последний вопрос честно ответим — нет, ие построено; армированный лед еще ие вышел из стеи лабораторий. А вот что касается методов строительства, то по меньшей мере два из них прошли должную проверку. Первый заключается в том, что поштучно укладывают плиты армированного льда, в места стыка наливают воду и весь массив замораживают; швы получаются ие менее прочными, чем наполненный лед. По 21
\ ч1 Твк устроена лабораторная установке для получения лены из льда. Сжвтый еоздук барботнрувт воду с добевкемн поверхностно-активны! веществ, образующаяся лена звморажнвввтся прн второму способу сначала укладывают твердый «скелет», состоящий в основном из армирующей добавки, его заливают водой и, наконец, замораживают смесь. Если армированный лед еще ждет выхода в практику, то другой материал, пеиолед, этот выход, кажется, уже получил. Пеиолед — это, собственно, замороженная пена. Причина, по которой взялись изучать пеиолед, заключалась в том, что бетонные гидротехнические сооружения, которые возводят в районах с суровым климатом, надо как-то защитить от низких температур. Более дешевого теплоизолятора, чем лед, наверное, нет. Один из способов, позволяющих приготовить ледяную пену, — барботаж. В воду с пенообразующнмн добавками пропускают сжатый воздух, образуется пышная пена, которая после замораживания очень плохо проводит тепло — в 18 раз хуже, чем обычный лед. Натурные исследования нового теплоизолятора проводили иа вертикальных бетонных плитах Братской ГЭС. Барботажиой установкой служила несколько переоборудованная растворомешалка. Пеиолед использовали и для утепления грунта. В обоих случаях теплозащита оказалсь достаточно эффективной. А когда пенольдом защищали от мороза груит иа карьере, где и зимой ис прекращалась работа, то экономия — по сравие* иию с обычными способами защиты — составила около 50 тысяч рублей на гектар поверхности. И теоретические разработки, и некоторый практический опыт убеждают иас в том, что возможности для применения льда и снега есть. Жаль только, что используются они пока недостаточно. В докладе на I Всесоюзном координационном совещании по инженерной гляциологии (обратите внимание иа новую дисциплину!) профессор К. Ф. Войтковский справедливо заметил, что лед и снег находят применение лишь там, где есть энтузиасты, убежденные в правоте своих идей. Однако иа их пути немало препятствий, порою далеких от сути проблемы: трудно иайти проектную организацию, мало машин и механизмов, приспособленных для работы со снегом и льдом... Не пытаясь пересказать содержание доклада (интересующихся отсылаю к трудам совещания), замечу только, что среди основных причин, препятствующих широкому строительству из льда и снега, были названы новизна проблемы и недостаточная популяризация уже накопленного опыта. Вот это, собственно, и побудило меня написать статью. Н. Н. БАРАШКОВ 22
Поток голубого руна Восемь лет назад «Химия и жизнь» A970, № 2) в статье «Овчинка стоит выделки» рассказывала о романовской овце. Возвращаемся к ней еще раз... В Постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 20 марта 1974 года «О мерах по дальнейшему развитию сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР», в частности, говорится: «...обеспечить развитие овцеводства со значительным увеличением поголовья овец романовской породы, более углубленную специализацию и концентрацию в этой области». Появление такого пункта в директивном документе вполне закономерно, потому что романовская овца — настоящее богатство Нечерноземья. Прекрасная, лучшая в мире шубная овчина, прочная, легкая, красивого серо-голубого цвета; вкусное мясо, плодовитость, скороспелость; ко всем перечисленным достоинствам животного следует добавить еще одно, очень важное: по своим физиологическим особенностям романовская овца будто специально создана для промышленного разведения; она, если так можно выразиться, самая технологичная, потому что позволяет наладить непрерывное, не знающее сезонности, производство мяса и овчины (подробнее об этом — дальше). Судьба романовского овцеводства в прошлые годы складывалась непросто. Всем, казалось, было ясно: для страны эта область животноводства может быть очень выгодной. Но время шло, и романовское овцеводство влачило жалкое существование; численность животных постепенно уменьшалась; овце грозило полное исчезновение. Сейчас положение совсем иное. Правда, еще не все трудности позади, и дубленок по-прежнему сильно не хватает, чтобы не сказать больше. Но дело определенно сдвинулось с места. Выделены немалые средства: для романовских овец строятся промышленные комплексы, часть хозяйств зоны станет специализированными предприятиями, то есть в производимой ими продукции овчина и молодая баранина займут главное место; в ближайшем будущем предполагается создать даже специальный Институт романовского овцеводства. Наступила горячая, деятельная пора.... Обо всем этом здесь и рассказывается. В основу статьи легли впечатления от поездки автора в Ярославль и Ярославскую область, а также беседы с участниками Всероссийского совещания руководителей овцеводческих предприятий, проходившего в марте прошлого года. ОСОБЫЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ В Ярославле, в доме 16 по улице Свободы, старом, обветшалом, с узкой темной лестницей и тесными комнатками, расположилось совсем еще молодое — около трех лет от роду — учреждение: Ярославское объединение «Овцепром». (Название не очень благозвучное, но зато точно передает суть перемен — и в овцеводство проникают промышленные методы.) «Овцепром» занимается возрождением и развитием романовского овцеводства; объединению уже передали девять колхозов и совхозов, кстати сказать, самых слабых; их переделывают в специализированные овцеводческие хозяйства, и сейчас они буквально начинают новую жизнь. С начальником объединения Леонидом Васильевичем Белобородовым долго беседовать не пришлось: дел у него перед Всероссийским совещанием было по горло. И все-таки вежливый хозяин ответил на мои вопросы. ...Свое название романовская овца получила от места, где она более двух с половиной веков назад была выведена и где ее все это время продолжали выращивать, от Романово-Борисоглебского уезда, ныне Тутаевского района Ярославской области. О происхождении животного спорили. Говорили, будто порода ведет свою родословную от баранов, при Петре I специально выписанных сюда из германских земель, и местных короткошерстных овец. Высказывалась и другая версия: якобы вместе с пленными татарами в уезд попа- 23
ли и ордынские овцы. Они-то в смеси с местными и дали породу: ордынские овцы— рыжие, и у романовских не г-нет дай проглянет в ости рыжеватый клок... Современные зоологи отвергают оба мнения. Вряд ли единичные, редкие вливания чужеродной крови могли оказать на животных существенное влияние. Романовская овца действительно произошла от местных короткошерстных овец, и только от них. Но сформировалась под влиянием особых географических условий и в результате массовой народной селекции. Ярославские края — холодные; местные жители всегда нуждались в добротной теплой одежде, поэтому в каждом крестьянском дворе держали овец. Овца давала шерсть, овчину, мясо и даже немного молока. Самые лучшие овцы водились не по всему уезду, а лишь на волжских берегах: от Романова на 15 верст вниз и вверх по течению и на две-три версты в сторону от реки; там, где в Волгу впадали притоки, ареал расширялся до 7—8 верст. Секрета тут никакого нет — по берегам располагались самые лучшие пастбища: одни — заливные, другие на холмах, открытые, а также знаменитые своим разнотравьем волжские суходолы; рядом текла чистая свежая вода для питья. Потому-то романовская баранина и славилась своим вкусом. С давних пор крестьяне замечали, что самая теплая шуба — кудрявая, и оставляли на племя животных, обладавших этим достоинством. Шерсть любой овцы состоит из остевых грубоватых волос и мягкого нежного пуха. В отличие от других пород у романовской пух на три-четыре сантиметра длиннее ости и его очень много, примерно в пять-шесть раз больше, чем остевых волос. Со временем пух и образует завиток. Кстати, о цвете. Новорожденные ягнята совсем черные, только на лбу, на кончике хвоста и у копыт есть белые пятна, но постепенно пух светлеет; сочетание сероватых пуховых завитков и черной остн и придает шубе голубоватый оттенок. На племя отбирали, естественно, и самых плодовитых овец. Долгая селекция дала замечательные результаты: романовская овца за один окот приносит от двух до семи ягнят, а в год дает приплод дважды; итого— от четырех до четырнадцати ягнят. Овцы других пород приносят не более двух малышей — раз в год. МАГИЧЕСКАЯ ЦИФРА Первые более или менее научные сведения о романовской породе стали появляться в начале прошлого века. Коллежский асессор Плахов поместил о них несколько статей в «Трудах Вольного экономического общества». Затем последовали книги — И. И. Самарина «О романовских овцах» A839 г.), Б. Михельсона «Наставление о разведении романовских овец» A845 г.). Писал о них и русский селекционер Д. В. Гаврилов. И не только писал. У себя в имении он устроил большую по тем временам ферму и занялся совершенствованием породы. На ферме выращивали племенной молодняк и продавали его в соседние губернии. В 1867 году на Парижской выставке Гаврилов был удостоен медали за выведение безрогого (комолого) романовского барана. Комолые овцы и баг раны в романовском овцеводстве предпочтительнее, у них нежнее шерсть, тоньше, мягче и эластичнее кожа. Сейчас разводят овец именно такого вида. В 1908 году в Романово-Борисоглебске была создана первая Государственная овчарня, вначале совсем небольшая — для нее купили 36 овец и четырех баранов. Однако к коренному улучшению породы,, планомерному и в широких масштабах, приступили уже после Октябрьской революции. В 1924 году организовали овцеводческие товарищества, которые затем превратились в коллективные крестьянские хозяйства. В 1933 году в Тутаеве начал работать Государственный племенной рассадник, а потом и Опытная станция. В послевоенные годы к ним добавился Ярославский научно-исследовательский институт животноводства и кормопроизводства. Романовскими овцами интересуются и в Сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева в Москве. Казалось бы, при таких силах отрасль должна преуспевать... Но Ярославскому овчинно-шубному заводу (это, кстати, старейшее в России предприятие такого рода) постоянно не хватает сырья, а нам с вами — дубленок. В чем же дело? Пояснения я получила у главного зоотехника «Овцепрома» Ивана Ивановича Макарова. Коротко суть в том, что до недавнего времени романовское овцеводство было нерентабельным. Когда создавали овцеводческие фермы в первых колхозах, а потом и в совхозах, то в них перенесли 24
крестьянские методы хозяйствования; средств не хватало, переучивать людей было некогда. Колхозные фермы были мелкими, в них держали рт 25 до 100 маток (чтобы сразу стало ясно: обычно стадо оценивается по числу маток; это ядро стада, источник всего, что оно дает; и если говорят, что в каком-то стаде00 овцематок, значит, всего оно состоит примерно из 200 овец и баранов разного возраста). На овчарнях использовался только ручной труд: корма и воду таскали в ведрах; чистили помещения, как повелось исстари, вилами да лопатой. Все недостатки стали явственнее, когда началось укрупнение колхозов и совхозов; хозяйства росли, а фермы оставались такими же, как в тридцатых годах, а кое-где сохраняются и поныне. В товарной продукции колхоза овцеводство составляет 1,5—2%, а трудов ферма требует больших, дохода же не дает; поэтому колхозники не заинтересованы в овцах н держат их только потому, что начальство не разрешает от них отказываться. Не хватает рук, мало кормов, овец недокармливают и получают от них ягнят толькр раз в год... Проанализировав ситуацию, И. И. Макаров подсчитал, что романовское овцеводство становится рентабельным, только когда число маток в стаде достигает 500. Это минимум, так сказать, нижний предел. Первый в Ярославской области овцеводческий комплекс для романовских овец, строительство которого уже почти завершено, рассчитан на 5000 маток, а все стадо состоит из 10 000 животных. ОВЕЧЬИ ДОМА Утром к гостинице подали автобусы. В них не спеша разместились участники совещания (а с ними и я). В 9.30, как и было задумано, автобусная колонна двинулась в путь. Дорога предстояла неблизкая: совхоз «Верзино», куда все ехали, чтобы увидеть комплекс, расположен в 120 км от Ярославля. Наконец, в низине у леса показались длинные белые здания. Это и есть новые овечьи дома. Прямо на улице надеваем белые халаты. Топчемся перед дверью на губках, пропитанных дезинфектантом. Затем начинается наше путешествие — из цеха в цех. Терминология недаром заимствована из промышленного словаря: и внешне овчарни напоминают заводские помещения. Высокие, просторные, с каменными стенами и большими окнами. Посреди цеха — широкий проход; по нему трактор развозит корма. На боковых заборчиках — кормушки. За загородкой в загонах разной величины гуляют, стоят и лежат овцы и ягнята. Пол деревянный, решетчатый; чисто; навоз через щели в полу попадает в канавы, откуда механически удаляется. Оказывается, для овцеводческих хозяйств такая конструкция в новинку. Сомнений было немало; например, сможет ли овца со своими небольшими острыми копытами ходить по решетке и не ломать ноги, не будет ли снизу поддувать, ведь пойдут простуды... На решетчатом полу держат не всех животных. Скажем, овцы, ждущие потомство, помещены в кошару, где пол устлан толстым слоем соломы; остальные к решетке привыкли, приспособились... Неподготовленный посетитель вряд ли самостоятельно сможет разглядеть какую- либо систему во всем этом наборе загонов и загончиков, где только со взрослыми животными, а где и с целыми семьями. На самом деле система есть, и очень строгая. В течение своей жизни животные планомерно переходят из загона в загон, из цеха в цех. В этой системе, пожалуй, заключено главное новшество современного романовского овцеводства. В отличие от других пород романовская овца — полиэстрична, то есть готова приносить ягнят круглый год, не дожидаясь весны. Поэтому в Ярославском НИИ животноводства и кормопроизводства создали технологию, благодаря которой комплекс может выдавать на-гора продукцию в течение всех 12 месяцев. В «Химии в жизни» (№ 10 за 1975 год) в статье «Свет и характер: в эксперименте — норки, лисицы...» академик Дмитрий Константинович Беляев объяснил эту особенность овцы высокой степенью ее одомашнивания. Как это ни странно, но тонкорунные, полутонкорунные и овцы других пород в некотором смысле остались еще дикими животными. Их развитие по-прежнему зависит от природных циклов, и обзаведение потомством приурочивается только к весне, чтобы до суровых зимних времен дети успели стать взрослыми и самостоятельными. А кошка, собака и романовская овца перестроились; они полностью одомашнены и перешли на иждивение человека, поэтому обзаводятся потомством в любое время года. 25
ПРИЯТНОГО АППЕТИТА Леонид Сергеевич Новиков, заведующий лабораторией промышленной технологии овцеводства Ярославского НИИ животноводства и кормопроизводства, водил нас по цехам и рассказывал о деталях конвейерной технологии. — Все овцы разделены на 52 группы. Почему 52? Столько недель в году. Комплекс работает с недельным ритмом. Что это значит? Это значит, что каждая группа в течение семи дней находится на одном из этапов технологического цикла. Например, целую неделю группу овец держат в родильном помещении. Потом мамаш с новорожденными переводят в следующий загон, где овцы кормят своих детенышей. В это время потомством уже обзаводится новая группа, а еще одна тоже в специальном загоне ждет своей очереди. Комплекс состоит из пяти цехов. Первый — цех воспроизводства. Здесь овец готовят к будущему материнству: обследуют, отменно кормят, стригут. При цехе есть биохимическая лаборатория и помещение для искусственного осеменения. Во втором цехе, или кошаре, овцы проводят время до окота; тут же, но в других загонах, находится так называемый ремонтный молодняк, то есть ягнята в возрасте шести-семи месяцев, оставленные на племя, они предназначены, как говорят овцеводы, для ремонта стада. Температура в цехе чуть выше наружной, но животным не холодно, их греют шубы и толстый слой соломы на полу. Когда приходит срок, овцы из кошары переходят в третий цех — родильный дом. Из обширного приплода мамаше оставляют не более двух ягнят, которых она кормит в течение 45 дней. С овцами остаются самые лучшие из ее детей, крупные, без изъянов; они-то должны потом стать тем самым ремонтным молодняком; надежде стада отведен четвертый цех, отку- 26
да они следуют в кошару. Остальных малышей, когда им минет всего два-три дня, отправляют в пятый, бройлерный цех. Им предстоит искусственное вскармливание заменителем овечьего молока, который потом постепенно заменяют обычной взрослой пищей. Большинство описанных приемов —тоже новость для овцеводства. Раньше считалось, что овца должна кормить своих детей не менее 120 дней, а об искусственном вскармливании и не помышляли. Но если мамашу заставить потчевать все потомство— иногда до семи ягнят—да еще в течение четырех месяцев, то плохо будет и ей и детям. Овца просто не в состоянии стольких прокормить (они начнут болеть и погибать) и долго не сможет оправиться от таких трудов. А вот после 45 дней с двумя ягнятами овце нужно не более недели, чтобы снова прийти в себя и быть готовой для нового материнства. В загонах бройлерного цеха — ягнята всех возрастов. У самых маленьких посередине стоит поилка: большая кастрюля с торчащими во все стороны сосками. В кастрюлю наливают заменитель молока; доступ к нему свободный. Новоприбывших ягнят подводят к соске и дают попробовать напиток. После первого же урока способные малыши отлично усваивают, где и как поесть. Даже слишком хорошо усваивают. Если в поилку налить теплый напиток, как рекомендует инструкци я, наиболее жадные ягнята тут же обопьются; начнутся боли в желудке, нередко после такого пиршества обжоры погибают. У овцы же не образуется сразу много молока; и детеныши, которые еще не знают, как себя надо вести, в безопасности. Когда все это стало очевидным, решено было, вопреки инструкции, поить ягнят холодным заменителем, а его малыши много выпить не могут; чуть пососут, потом отдыхают, через некоторое время голод возвращает их к соске, и снова короткий сеанс кормежки. Падеж прекратился, болезни тоже. 27
В Верзино ягнятам дают заменитель молока, приготовленный по рецепту института, потому что другие напитки такого рода, уже готовые, не пришлись романовским малышам по вкусу; ни импортные — итальянские и французские, ни препараты, предназначенные для телят и поросят. Ярославским биохимикам пришлось начать все с самого начала. Подробно изучили состав молока романовских овец и стали разными способами имитировать его. Наилучшим оказался препарат, куда входят обрат, костный жир, витамины, минеральные соли, микроэлементы. Это сухой порошок, хорошо растворяющийся в воде. Готовит его сейчас Ярославский молочный завод. В лабораториях института создаются рецепты и других пищевых смесей — для животных различного возраста и физиологического состояния. Например, для ослабленных овец готовятся особенно питательные блюда. Из бройлерного цеха ягнят в возрасте 6—6,5 месяцев — к этому времени они весят 40—45 кг — сдают государству на мясо и овчину. Овцеводческие цеха в Верзино построены за 10 месяцев. В полную силу предприятие заработает в 1978 году и будет ежегодно поставлять государству около 600 тонн молодой баранины, более 10 000 шкур и 15—17 тонн шерсти. Чистая прибыль достигнет 450—480 тыс. рублей в год. Строительство окупится через пять лет. В области будет еще 11 таких хозяйств. Появятся они в Калининской, Костромской, Ивановской и Новгородской областях. В десятой пятилетке романовское стадо Нечерноземья должно вырасти до миллиона голов. корма, популярность и дубленки Ярославль куда больше известен как индустриальный центр, чем как центр романовского овцеводства. Автомобильный и электромеханический заводы, нефтехимические и нефтеперерабатывающие предприятия. Свой Дворец культуры нефтяники на время предоставили овцеводам — для совещания. Еще в автобусе, по дороге в Верзино, многие нз моих соседей — директора крупных овцеводческих предприятий республики — были настроены скептически: «Опять эксперименты... Сколько их было... Зачем они?...» Потом походили по цехам комплекса, посмотрели, что и как, получили исчерпывающие разъяснения. И в своих выступлениях во Дворце культуры единодушно отзывались о хозяйстве в Верзино с явным одобрением: «Стоящее дело... Молодцы...» А вот что мне стало известно из докладов ярославских специалистов. Об особенностях селекции. Романовская овца выведена давно; ее полезные признаки устойчиво передаются по наследству, но это вовсе не означает, что селекционеру нечего делать. Наоборот, его работа по-прежнему сложна, требует четкости, тщательности и постоянного неослабного внимания, потому что приходится иметь дело" с чистой породой. Межпородное скрещивание романовских овец с представителями других пород признано у нас нецелесообразным: метисы получаются более крупными, но зато шерсть и овчина у них грубее. В чем же сложность чистопородного разведени я? В том, чтобы не допустить деградации животных из-за слишком близкого родства. Один из методов, позволяющих избежать этого,— линейное разведение. На племенном заводе из предыдущих поколений отбирают подходящие экземпляры животных, из них подбирают пары так, чтобы получить хорошее потомство. Из него выбирается баран, лучший из лучших. Однако мало того, чтобы сам он был хорош собой. Некоторое время следят за его детьми; если и они выдающиеся, баран становится родоначальником линии. Коровам и лошадям всегда дают симпатичные и даже порой красивые имена, а овцам и баранам присваивают лишь номера. Говорят, их слишком много и на всех кличек не напасешься. Разве это справедливо? Так вот, к серьезной племенной работе местные овцеводы приступили в 1922 году, и к 1926 году уже было создано четыре линни во главе с баранами № 3, 62, В05 и В07. (Линии обозначаются теми же цифрами.) Сейчас их уже нет, но на основе старых линий созданы новые. Например, из линии № 62 получена линия № 115. Чем она замечательна? Родоначальник — баран № 115, 1938 года рождения. Родился он у мамы — многоплодной овцы № 34 — и папы, барана 28
№ 102, известного многими достоинствами; сто пятнадцатый появился на свет в компании еще четырех братьев и сестер. В три года он весил уже 75 кг и давал в год более четырёх килограммов первоклассной шерсти. Но самое главное, все свои выдающиеся свойства баран неизменно передает потомству, и поэтому большая часть его детей, внуков и правнуков — элитные животные. Пять поколений этой линии расселились в Угличском и Рыбинском районах. На племенном заводе баранов-родоначальников несколько, и каждый некоторое время несет ответственность за потомство одного-двух хозяйств. Потом хозяйства обмениваются баранами. Если система действует четко, то близких родственных скрещиваний не происходит. К сожалению, в романовском овцеводстве пока животных на племя отбирают в основном по внешнему виду, более современные методы применяются крайне редко, а о генетических только еще думают. О кормах. Романовская овца, как уже говорилось, многими своими достоинствами обязана волжским лугам, богатым травами. Но увы, пастбищ на Волге осталось мало, а поголовье животных растет. Поэтому вполне правомочны сомнения, не станет ли шкура и мясо овец хуже при стойловом содержании. Пришлось пойти на компромисс. Раз места для всех овец не хватает, значит, пастись должны те, что ответственны за передачу наследственных признаков грядущим поколениям, то есть овцы, ждущие потомства, и ремонтный молодняк. Бройлерные ягнята всю свою жизнь проводят в цехе. Однако зелень есть и в их рационе — в виде травяной муки, силоса, сенажа. В Ярославле считают, что такое решение позволит и увеличить продукцию овцеводства, и не ухудшить его качество. О популярности. Романовская овца известна сейчас не только у нас в стране. В 1964 году из племенных ферм Ярославской области 500 овец романовской породы переехало на экспериментальную ферму Национального института по сельскому хозяйству в Бурже (Франция). Животные прекрасно акклиматизировались, и каждые 100 овец за один окот приносят там по 275 ягнят, ничуть не хуже, чем на родине. Одновременно в Бурже завезли овец финской породы ландрасен, тоже многоплодных. Но романовские их, конечно, обошли по всем статьям. Сейчас во Франции есть Национальное объединение по селекции и распространению овец романовской и финской пород. Глава его г-н Пейро недавно приезжал в Ярославль и, кстати, носил прекрасную дубленку из романовских шкур. Французы разводят наших овец, так сказать, в чистом виде, но кроме того, с их помощью была улучшена местная порода. И здесь у метисов овчина получается несколько грубее, но перерабатывающие предприятия владеют, такой высокой техникой выделки, что небольшое ухудшение сырья их не беспокоит. О дубленках. Об отечественных дубленках из романовских овчин на совещании прямо никто не говорил. И все-таки, на свой страх и риск, • попытаюсь сделать вывод из того, что слышала. Дубленки у нас, безусловно, будут, но не очень скоро. Во-первых, промышленное разведение романовских овец, по сути дела, только начинается; в полную силу все предприятия заработают года через два-три. Во-вторых, меховую одежду станут прежде всего отсылать в районы с суровым, холодным климатом: геологам, строителям Байкало-Амурской магистрали, полярным летчикам, рыбакам. И это справедливо. А потом дойдет очередь и до нас с вами. Думаю, что ни к тому времени, да и вообще никогда, такая удобная теплая одежда из моды не выйдет... Д. ОСОКИНА, специальный корреспондент «Химии и жизни» 29
':>- *vf\... % 4-.-J fJ* *<* * r r •MA
Технология и природа Слово об отходах, КОТОРЫЕ ПРИ ХОЗЯЙСКОМ ПОДХОДЕ ДАЮТ НЕМАЛЫЙ ДОХОД А. С. БОЛДЫРЕВ, Первый заместитель Министра промышленности строительных материалов СССР Мертвы и ядовиты некогда прекрасные, воспетые поэтами Великие озера, реки Рейн, По, Миссисипи. Под шлаком, породой и золой погребены миллионы гектаров плодородных земель. На многие километры не видно неба за пеленой пыли и газов, выбрасываемых из тысяч труб. Это на Западе. Но нельзя сказать, что все благополучно у нас. И у нас есть загубленные водоемы, есть районы, где во много раз превышены предельно допустимые концентрации вредных веществ. Хорошо известно, сколько наша промышленность производит угля, металла, деловой древесины. Но лишь специалисты знают, сколько та или иная отрасль выдает на- гора отходов. Например, черная металлургия ежегодно кроме чугуна вырабатывает более 45 миллионов тонн доменного шлака, около 16 миллионов тонн мартеновских и ферросплавных шлаков. В ее отвалах уже накопилось более 320 миллионов тонн шлаков, и эта Цифра ежегодно увеличивается на 8—10 млн. тонн. Вокруг тепловых электростанций горы в сотни миллионов тонн золы и шлака, вырастающие что ни год примерно на 70 млн. тонн. Что ни год угольщики загромождают поверхность Земли миллиардом кубических метров пустых пород. Породы не только занимают тысячи гектаров зачастую плодородных земель, но и отравляют атмосферу. В стране горит около 700 терриконов. При добыче нерудных строительных материалов, при добыче руды и сырья для черной и цветной металлургии, в горной химии в отвалы идет более 2,5 млрд. куб. метров различной горной массы — известняков, мела, песка, глины. Ежегодно сжигают 100 миллионов кубометров отходов деревообработки и деревянной тары, не поступающей в оборот. За год скапливается более 3 миллионов тонн макулатуры — использованных газет, ненужных книг, обрезков бумаги из типографий и, наконец, канцелярской бумаги из многочисленных ведомств. Ежегодно выбрасывают на свалки десятки тысяч тонн хлопчатобумажного утиля и около миллиона тонн стеклянного боя. Отходы резины — изношенные автомобильные, авиационные, мотоциклетные шины и различная реэинотехника — превышают 4 миллиона тонн. При производстве минеральных удобрений образуется более 8 миллионов тонн бросового фосфогипса, в ближайшие годы это количество удвоится. Прибавим сотни тысяч тонн раствора хлористого чальция, столько же сульфитно-спиртовой барды, миллионы тонн отходов сернокислотного производства... Эти озера и отвалы отравляют и воздух, и землю, и воду. И в то же время по пальцам можно перечислить предприятия, чьи отходы — отбросы в подлинном и полном смысле слова, от которых нужно скорей избавиться. В большинстве же отраслей промышленности отходы — ценнейшее сырье, богатое компонентами, остро необходимыми народному хозяйству. ЧТО МЫ ДЕЛАЕМ С ОТХОДАМИ? Я хочу рассказать об опыте использования различных отходов промышленностью строительных материалов. Можно без преувеличения сказать, что промышленность строительных материалов — единственная из отраслей народного хозяйства, которая широко и эффективно использует отходы. Основные направления этой работы: улучшение использования минерального сырья, создание комплексных и кооперированных производств, использование вторичного сырья. Например, в 1976 году в стране выпустили около 125 миллионов тонн цемента, при этом в качестве сырья и компонентов, входящих в состав цементов, было использовано 22 миллиона тонн доменных гранули- 31
рованных шлаков; 3,1 миллиона тонн нефелиновых и бокситовых шламов; 4 миллиона тонн колчеданных огарков и колошниковой пыли, более 700 тысяч тонн золы и шлаков тепловых электростанций и около 900 тысяч тонн прочих добавок — углемоечные породы, кремнийсодержащие отходы и так далее. В том же 1976 году, чтобы интенсифицировать приготовление цемента, отрасль закупила свыше 100 тысяч тонн концентратов сульфитно-дрожжевой барды, 280 тысяч тонн промстоков гидролиэно- дрожжевого производства и в качестве минерализаторов при обжиге клинкера — около 200 тысяч тонн фосфогипса, электро- термофосфорных шлаков и других продуктов. Но самое выгодное с экономической и экологической точки зрения решение проблемы отходов производства — это создание безотходных производств. Так, на Волховском и Пикалевском заводах из 4 тонн нефелинового концентрата и 15 тонн известняка получают тонну глинозема, тонну ценнейших содопродуктов и 10 тонн высококачественного портландцемента. Доменная печь Пашийского цементно- металлургического завода нашего министерства вырабатывает одновременно специальный легированный чугун и глиноземистые шлаки, идущие на быстротвердею- щий, глиноземистый, напрягающий и другие ценнейшие виды цемента. Отходов при этом нет. В нашей стране в больших масштабах создаются предприятия подлинно социалистического типа, по-хозяйски использующие все продукты производства. Речь идет о кооперации металлургического и цементного производства. Смысл технологического процесса на таких предприятиях в следующем: чтобы огненно-жидкие доменные шлаки стали активными, их сперва быстро охлаждают в специальных грануляционных установках, расположенных вблизи домен, и затем отправляют на цементные заводы. Такие установки сейчас сооружены на всех крупных металлургических заводах. Более пятнадцати цементных заводов, построенных в непосредственной близости от металлургических заводов, вырабатывают первоклассный шлакопортландцемент. Более того, металлургам запрещено вводить в строй, доменные печи без установок для переработки шлаков. Строители знают, что для бетонов марки 32 «300», из которых делают около 80% всех сборных и монолитных железобетонных конструкций, разница в расходе портландцемента и шлакопортландцементов — 4— 5%. А выпуск цемента при использовании шлаков увеличивается в 1,5—2 раза. Кроме того, активные, то есть шлаковые, добавки резко улучшают строительно-технические свойства цементов. И еще — это, пожалуй, самое главное: на тонну шлакопортландце- мента мы расходуем на 80 кг, то есть на 40%, меньше условного топлива, чем на тонну портландцемента. Представим себе, что цементная промышленность вдруг бы отказалась от шлаков. Нам бы потребовалось Построить дополнительно заводы общей мощностью примерно в 25 миллионов тонн цемента стоимостью свыше миллиарда рублей. Металлургические шлаки нужны и для производства других строительных материалов: дорожного щебня, шлаковой пемзы, заменяющей искусственно приготовляемые легкие заполнители для бетона; шлаки •*— основное сырье для производства минеральной ваты и — на ее основе — многих теплоизоляционных материалов и, наконец, на основе шлаков изготовляется знаменитый своими уникальными свойствами шла- коситалл. Всего наша отрасль на сегодняшний день спасает от «списания в отбросы» более - 30 миллионов тонн доменных шлаков. Качество изделий из этих материалов намного выше качества продукции из традиционного сырья. Экономические выгоды комплексного безотходного производства можно проиллюстрировать на опыте металлургического завода «Аэовсталь». На «Азовстали» кроме чугуна ежегодно выплавляется около 2700 тыс. тонн доменных шлаков. Вот как по-хозяйски распорядился этими шлаками завод в 1975 году: было выпущено почти 850 тысяч тонн гранулированных шлакоз преимущественно для цементной промышленности, 970 тысяч тонн шлаковой пемзы, 7В5 тысяч тонн шлакового щебня и В5 тысяч тонн шлаковой ваты. Итак, шлаки использованы на 100%! Кроме того, завод добыл и переработал еще 1400 тысяч тонн шлаков из старых отвалов. Капитальные затраты на побочное производство быстро окупились за счет прибыли от утилизации шлаков. Вот вам и отходы, вот вам и шлаки! Вчерашние отбросы хозяйский подход к делу превращает в ценнейшее сырье. &
Вот уже лет пять-шесть находят применение при производстве цемента и других строительных материалов и так называемые фосфорные шлаки — отходы производства фосфорных минеральных удобрений. Обратившись к ним, цементники снизили расход топлива на 6—7%. А только в 1976 году промышленность стройматериалов использовала 900 тысяч тонн фосфорных шлаков. Полная же утилизация фосфорных шлаков— цементники и химики готовятся к ней — сулит народному хозяйству ежегодную экономию в 1800 тыс. рублей При производстве серной кислоты образуются миллионы тонн содержащих железо пиритных или колчеданных огарков — обуза для заводов, где перерабатывается серный колчедан. А для цементников огарки— ценнейший компонент, повышающий качество цемента и улучшающий процесс обжига. Сейчас мы ежегодно используем около 4 миллионов тонн колчеданных огарков. Кирпичные заводы используют около 4,5 миллионов кубометров опилок. Благодаря опилкам сокращаются сроки сушки кирпича-сырца, уменьшается его вес, повышаются теплозащитные свойства готового кирпича. Специализированные заводы нашей отрасли выпускают почти два миллиарда квадратных метров великолепного кровельного материала из 800 тысяч тонн бумажной и текстильной макулатуры, собираемых «Вторсырьем». Зольные отвалы крупной электростанции занимают от 500 до 1000 гектаров плодородных земель. В СССР, в странах Западной Европы, Японии и США накоплен большой опыт изготовления самых разных строительных материалов из золы: цемента, легких заполнителей для бетона, легких ячеистых бетонов, глиняного и силикатного кирпича. Некоторые виды золы используются для строительства дорог и бетонных работ. В США утилизуется около 20% золы, во Франции —62%, в ФРГ —76%. В СССР же пока годовое потребление золы ничтожно мало — 3—3,5 миллиона тонн, то есть 5— 6% от общего выхода. Налицо разное отношение к делу. Если наши металлурги создали целую индустрию шлакоперера- ботки, построили грануляционные установки и специально готовят шлаки для цементной промышленности, то энергетики предпочитают тратить десятки миллионов рублей на мокрое золоудаление, при котором зола и шлак смешиваются и превращаются в негодные, вредные отбросы. Получение строительных материалов основано на точных законах химии силикатов. Химический, минералогический и гранулометрический состав исходного сырья определяет качество, надежность и долговечность строительных материалов. Естественно, заводам стройматериалов подходят золы определенного свойства: нужный состав может быть получен лишь при отборе определенных фракций. Значит, при тепловых электростанциях надо построить системы золоулавливания, в которых зола и шлак будут разделяться на фракции, нужны емкости для хранения золы перед отправкой ее потребителям. Делается же это крайне медленно. Не решена и проблема фосфогипса, вязкой, тестообразной массы, побочного продукта производства экстракционной фосфорной кислоты. Транспортировка миллионов тонн фосфогипса в отвалы, содержание их «съедают» больше 30% капитальных затрат на основное производство. И это при том, что фосфогипс — выгодное сырье для гипсовых вяжущих и различных изделий из гипса. Но для промышленного использования фосфогипс необходимо подсушить, превратить в гранулы. В этой пятилетке предусмотрено строительство на химических заводах установок по сушке и грануляции фосфогипса, в первую очередь для промышленности строительных материалов. Так же плохо используются и попутные продукты добычи различных РУД, угля, сырья для химической промышленности и, наконец, сырья для промышленности строительных материалов. Многими из вскрышных пород можно заменить нерудные строительные материалы — заполнители для бетона, в первую очередь в дорожном строительстве, можно использовать их и для известкования почв, производства цемента, стеновых материалов, керамики, стекла... Вскрышные породы необычайно выгодны. Например, щебень из отходов в 2— 2,5 раза дешевле щебня из специализированных карьеров. Предприятия и организации нашего министерства накопили некоторый опыт эффективного использования вскрышных и «пустых» пород. Приведу несколько примеров. зз
В 1975 году «Ураласбест» поставил железным дорогам, строительной и кровельной промышленности около 10 млн. тонн отходов обогащения асбестовых руд. Мог бы поставить в три раза больше, но железнодорожники не справляются с вывозом. Горное предприятие «Перевал», добывающее цементное сырье, поставляет различным потребителям около 0,5 млн. тонн мраморной крошки для изготовления мозаичных плит, отделки панелей и так далее. Построенные недавно в Белгородской области Старооскольский цементный завод и Губкинский завод силикатного кирпича и панелей, один из крупнейших в стране, ежегодно потребляют свыше 7 миллионов тонн вскрышных песков, мела и глин Лебединского и Стойлинского месторождений КМА. И тем не менее из богатства в миллиарды тонн пока находят применение в лучшем случае миллионов сто шестьдесят, то есть процентов 6—7, не больше. Научные учреждения промышленности строительных материалов ведут исследовательскую работу по широкому кругу тем, связанных с утилизацией отходов, с созданием безотходных производств. На эти исследования ежегодно ассигнуется свыше двух миллионов рублей. Только на создание технологии использования отходов содового производства тратятся сотни тысяч рублей в год. Всесоюзный научно-исследовательский институт научно-технической информации и экономики промышленности стройматериалов регулярно выпускает сборники, посвященные проблемам экономически выгодной утилизации. По инициативе Ленинградского обкома КПСС и Министерства промышленности стройматериалов при Государственном всесоюзном проектном и научно-исследовательском институте слюды, асбеста, каолина, талька, графита, поле- вошпатного сырья и других неметаллоруд- ных материалов (ГИПРОНИИнеметалло- руд) создана специальная лаборатория, разрабатывающая практические меры по использованию отходов в регионе. Но, как бы то ни было, усилий одного ведомства или даже разрозненных усилий регзных ведомств недостаточно. ЧТО НАМ МЕШАЕТ? Сейчас можно назвать некоторые факторы, тормозящие массовое использование отходов. Это, в первую очередь, ведомственный подход министерств, по привычке рассматривающих отходы производства, вскрышные и попутные породы как «чужую» продукцию. Это — отсутствие перспективных планов комплексного использования отходов и сырья (например, для таких гигантов, как КМА) и, как логическое следствие, позиция Госплана СССР, который не выделяет денег и оборудования для использования отходов. Играет роль, и немалую, отсутствие материальной заинтересованности предприятий в утилизации отходов. Особенно это сказывается в период освоения новых производств на базе отходов. ЧТО ДЕЛАТЬ? Что же надо сделать, чтобы отходы перестали быть отходами, не засоряли землю, воду и воздух, превратились в новую продукцию? Мы считаем, что настало время выработать единую общесоюзную программу «Отходы». В рамках такой программы необходимо всесторонне изучить и обобщить как советский, так и зарубежный опыт перехода на безотходные производства по замкнутому циклу. Этой программой должны быть также предусмотрены прямые связи между предприятиями, производящими отходы, и предприятиями-потребителями. Следует отдельно предусмотреть формы и размеры материального стимулирования рабочих, техников, инженеров, занятых как переработкой отходов, так и их использованием. В конечном счете, комплексные программы использования отходов, учитывающие интересы всех сторон, должны найти место в перспективных и годовых народнохозяйственных планах и в бюджете страны. 34
Одиссея урана Можно сказать, что на Земле мы имеем дело с тремя уранами: промышленным, рассеянным н морским. Промышленный уран сперва ищут геологи, а потом его извлекают из месторождений, где он залегает в виде минералов. Увы, месторождения содержат лишь незначительную долю урана, имеющегося на планете. Тому есть весомая причина: большинство атомов урана давным-давно, когда создавался земной шар, разбежалось по горным породам и пребывает в них в состоянии рассеяния. Этот уран геологи не ищут. Вода необозримо долгое время контактирует с горными породами и мало-помалу вымывает рассеянный уран. Поэтому океаны накопили его в сто тысяч раз больше, чем все разведанные месторождения мира, вместе взятые: в океане плавает пять миллиардов тонн урана. Этот уран по своей полезности для хозяйства занимает промежуточное положение между первыми двумя: его ие ищут, ио им интересуются как сырьем недалекого будущего. ЧЕРЕЗ ОДНУ ТРУБУ В ОКЕАН ВЛИВАЕТСЯ... Вода — главное транспортное средство химических элементов в природе. Пресноводная одиссея кончается одинаково для всех элементов: из рек они попадают в океан. Ничего ие поделаешь, для химических элементов в состоянии бродяжничества океан — последняя инстанция. Ураи в этом смысле не исключение: 2,5 тысячи тонн урана ежегодно приплывает в океан вместе с речными водами. Здесь уместно вспомнить, почему океан не выходит из берегов: речной сток уравновешивается испарением. Но уран сам по себе испариться ие может. Значит, он должен накапливаться в океане. Но почему тогда его концентрация в морской воде лишь в два раза больше, чем в речной? Это становится еще более странным, если вспомнить, что ураи поступает в океан ие только водным путем. «Ветер по морю гуляет и кораблик подгоняет». Попутно ветер сдувает с континентов огромное количество пыли — около трех миллиардов тонн тонкораздроб- лениых горных пород, со- 35
держащих н рассеянный уран. Так или иначе, можно полагать, что океан каждый год поглощает около десяти тысяч тонн 92-го элемента. Выходит, что ветер и реки способны наделить океан современной концентрацией урана за считанные столетия. А за 3,5 миллиарда лет истории океана только реки подарили ему 8,75* 1012 тони радиоактивного элемента. В морской же воде задержалось лишь пять миллиардов тонн. Выходит, что из океана куда-то ежегодно деваются тысячи тонн ураиа1 Это умозаключение подтверждают изотопные данные. Здесь уместно вспомнить, что «у крестьянина три сына: старший умный был детниа, средний сын и так и сяк, младший вовсе был дурак». Два «старших» изотопа урана — 235U н гаду — используют в ядерной энергетике. Эти изотопы в природе друг с другом неразлучны и повсюду присутствуют в такой пропорции: один атом 235U в окружении 139 атомов 238U. Третий, самый молодой изотоп 234U (период полураспада 250 тысяч лет) образуется при распаде 238U. Его содержание в природном уране ничтожно — 0,006% по весу. Промышленной ценности он не представляет и поэтому популярностью ие пользуется. Но для наших дальнейших рассуждений этот изотоп весьма важен. Дело в том, что капля обыкновенной воды осуществляет сложнейшую операцию в технологии, атомных материалов. Естественный комбинат по разделению изотопов урана, оборудованный молекулами из двух ятомов водорода н атома кислорода, бесперебойно действует миллиарды лет. В результате во всех реках, озерах, родниках и колодцах соотношение изотопов урана сдвинуто в сторону избытка 234U. КАК ЭТО ПРОИСХОДИТ? Сперва заглянем в подземелье: 2MU в решетке минерала можно уподобить пушке на огневой позиции. Стрельба идет продуктами распада, в том числе и 234U. Этому новоиспеченному изотопу уготовано влететь в нарушения кристаллической решетки, в трещины и дефектные зоны минералов. Отсюда ои куда легче, чем MeU, поступает в воду, без которой на Земле ничего ие обходится. Так возникает «избыток» ^U в природных водах. Морская вода тоже обогащена им. Если изотопы в океане еще не успели уравновеситься, то по закону радиоактивного распада получается, что уран в океане совсем молодой — плавает там менее 2,5 миллионов лет. Значит, этим временем н ограничена одиссея морского урана. То есть мы снова вынуждены признать, что океан должен куда-то терять уран. Именно должен, потому что у урана иет серьезных причин, чтобы самому покидать морскую воду. И вот (почему: концентрация, углекислоты в океанской воде позволяет удерживать в растворенном состоянии куда больше ураиа, чем его содержится иыие. Поэтому нет оснований полагать, будто идет чисто химическое осаждение ураиа на дио. И все же уран покидает морскую воду. Куда ои может направиться? Легче всего ему направиться в морскую пучину, на дно. Но морские нлы сами отдают уран в воду. Да и подводные вулканы тоже насыщают воду этим элементом. Кроме того, немного урана попадает в океан из космоса. Метеориты, содержащие рассеянный уран, то н дело шлеп а ются в воду. Итак, вместо пропавшего урана мы нашли дополнительные источники, нз которых он «вливается в океан». ...ЧЕРЕЗ ДРУГУЮ ТРУБУ ВЫЛИВАЕТСЯ Сперва поговорим о выносе морских солей вместе с брызгами воды, срываемыми штормом с гребней волн. Ветер переносит миллионы тонн морских аэрозолей в глубь континентов. Увы, расчеты показывают, что таким путем из океана иа сушу возвращается только около 20 тонн ураиа в год. Для нашего глобального баланса этого, конечно, мало. Были еще и высказывания о сорбции ураиа и а речных взвесях в устьевых зонах рек, но попытки обнаружить там повышенные концентрации 92-го элемента успехом не увенчались. Однако некоторые маршруты, по которым исчезает ураи, все же стали проступать сквозь толщу океанских вод. В пятом номере журнала «Геохимия» за 1976 год сотрудники МГРИ В. Л. Зверев, А. И. Спиридонов и В. М. Швец рассмотрели баланс ураиа в океане и предложили частичное объяснение пропажи. Оии подтвердили старое положение о том, что факты, иа которые не обращают внимания, часто оказываются весьма примечательными. Дело в том, что у урана и кальция близкие иоииые радиусы. Это н обусловлн- п
вает сходство их шоведения в некоторых природных процессах. В частности, больше всего урана и кальция содержится в бурых морских водорослях, раковинах моллюсков и костях рыб, а меньше всего — в зеленых некальцннированных водорослях, мышцах рыб и тела х моллюсков. Но куда важнее то, что карбонатные морские осадки (в основном СаСОз) захватывают и уран, причем отношение Ca/U, в морской воде равное 1,5-105, сохраняется и в осадках. Это свидетельствует о прочной геохимической связи урана с кальцием в океане. Учтя соотношения Ca/U в мор- скоп воде н карбонатах, Где хранить отходы Радиоактивные отходы ядерной энергетики должны быть захоронены так, чтобы не наносить вреда живому или, как говорят специалисты, в экологически изолированных местах. На международном симпозиуме по проблеме отходов (Денвер, США) обсуждались разные методы захоронения продуктов деления, применяемые в различных странах, а также перспективы. И вот к чему пришли. Для создания систем глубокого захоронения высокоактивных отходов в устойчивых геологических формациях потребуется около десяти лет. Основная проблема — найти подходящие места эахоронени я. Бельгия, например, еще в 1974 г. приступила к строительству такого хранилища в районе города Моля. Хранилище представляет собой подзем- легко рассчитать, что вместе с СаСОз из морской воды ежегодно уходит около 2,5 тысячи тонн урана. Столько урана приносят в океан реки. " Теперь обратимся к живым обитателям океана. Ежегодный прирост фитопланктона, бактерий и зоопланктона громаден — 9*1017 г. Содержание же урана в биомассе океана не меньше, чем в воде. Значит, биологическим путем из морской воды может уйти около 2 тысяч тонн урана ежегодно. С растительными и животными остатками этот уран попадает в морские взвеси. Постепенно взвеси осаждаются на дно. стаио- ную полость объемом около 10 тысяч кубических метров, расположенную на глубине около 200 метров. В Испании предполагают использовать под хранилища бывшие урановые рудники Сьерра-Альбаррана. Рассматривается также возможность использования в качестве хранилищ соляных пещер и естественных полостей. Но в этом случае, как, впрочем, и в Других, необходимо учитывать миграцию грунтовых вод, что создает дополнительные трудности. В ряде случаев не удастся обойтись без искусственной цементации горных пород — иначе возможен вынос опасных отходов из хранилищ. Английские специалисты считают лучшими местами для захоронения искусственные полости кристаллических горных пород, а в Канаде намечают к концу этого века создать огромное хранилище такого типа в породах Канадского щита. Обширные исследования по проблемам долговре- вятся компонентами глубоководных илов. Но мы уже знаем, что из илов идет вынос урана, причем какова тут квота «органического урана» — неизвестно. САЛЬДО Картина уранового баланса в океане еще не нарисована. Но уже видны два потайных маршрута: карбонатный и органический. Найдены 4,5 тысячи тонн ежегодно пропадающего урана. Но приход все еще сильно (превышает расход. Сальдо явно не в пользу наших знаний о поведении урана в морской воде. Кандидат геолого- минералогических наук В. Л. ЗВЕРЕВ Г менных хранилищ ведутся и в ФРГ. В этой стране нет засушливых районов и грунтовые воды расположены близко к поверхности. Это значит, что* скорее всего кладбищами высокоактивных отходов станут соляные купола и другие подобные формации. Неподалеку от Брауншвейга в Нижней Саксонии есть, например, выработанная - несколько лет назад соляная шахта глубиной 762 метра. В шахте больше ста «залов» общим объемом около 3 000 000 кубометров. В некоторых из этих залов уже хранят низко- и среднеак- тивные отходы. Все национальные и международные программы по выбору мест захоронения .так или иначе рассматривают возможность миграции отходов в будущем тысячелетии. Предположений здесь пока больше, чем экспериментальных данных. По материалам журнала «Chemical and Engineering News» 37
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ I ВАННА для нефтяников Рост нефтедобычи и а шельфе Северного моря привел к появлению новой проблемы— шроблемы безопасности нефтяников. Здесь опасно даже просто оказаться «за бортом»: при температуре воды 4°С, какая бывает в этих морях зимой, даже десятиминутного пребывания в ней достаточно, чтобы наступила смерть от переохлаждения. А если пострадавшего успели вовремя выловить, его нужно немедленно согреть в теплой ванне. Согреть воду — дело нехитрое, но не строить же на каждой буровой платформе по бане — ведь здесь каждый квадратный сантиметр ценится на вес золота! Недавно в Англии начался выпуск надувных ванн, которыми предполагается снабжать морские буровые. В сложенном виде ванна занимает очень мало места и может поместиться даже в рюкзаке; если же ее -надуть, то в ией вполне умещаются два человека. Материалом для ванны служит масло- стойкий высокопрочный нео- п реповый каучук, армированный найлоновой сеткой. Изготовители считают, что такие ванны могут пригодиться также геологам, яхтсменам, туристам. СТИРАЙТЕ НА ЗДОРОВЬЕ Среди химических соединений, загрязняющих окружающую среду, особое место занимают, как это ни парадоксально, моющие вещества — из-за массовости их производства и повсеместности применения. Поэтому на смену стойким моющим1 средствам, среди которых наиболее известен сульфо- нол, сейчас приходят' био- разлагаемые соединения, — например полноксиэтнлнро- ванные жирные спирты. Но стойкие моющие вещества представляли собой опасность не только потому, НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ что реки порой покрывались I шапками пены,— эти соединения токсичны для всех обитателей водной среды. А вот некоторые биоразла- гаемые средства мало токсичны для животных. И в | то же время, как сообщает I журнал «Прикладная биохимия и микробиология» A977, т. XIII, вып. 3), они губительно действуют на болезнетворные микроорганизмы, такие, как стафилококк и дифтерийная палочка. ЧИСТКА ЛУКА- БЕЗ СЛЕЗ Когда вы чистите лук, у вас из глаз льются слезы? Впрочем, если и льются, то беда невелика: вы же снимаете с лука шелуху не час и не два. А вот те, кто работает, ска- I жем, на консервном заводе... I Недавно в нашей стране I изготовлены опытио-про- I мышлеиные образцы машин I для очистки лука. Одна ма- I шина обрезает у луковиц I донце и шейку, то есть по- I просту верх и низ, а другая I счищает оболочку. Притом с I немалой скоростью — чжа I .пропускает через, себя более I полутора тоии лука в час. I А система воздуховодов не- I медленно удаляет из маши- I иы пары эфирных масел, так I что вся процедура обходится I без слез. I Сообщивший об этих ма- I шинах журнал «Консервная I и овощесушильиая промьгш- I лениость» A977, № 9) отме- I чает еще одну очень важную I особенность механизирован- I ной чистки лука: машины I настолько производительны I и просты, что каждая окупа- I ется всего-навсего за месяц. I А такое, надо сказать, быва- I ет нечасто. I I ДА БУДЕТ СВЕТ! I Если включить карманный I фонарик и не выключать его, I то через несколько часов I лампочка станет светить I тускло, а потом и вообще по- I гаснет. А вот фонарь, о ко- I тором сообщил журнал «New I Scientist» A977, № 1066), I работает по меньшей мере 10—20 лет; за это время его яркость уменьшается только
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ I В последнее время выяс- I нилось, что такое же непри- I ятиое действие оказывают и I широко применяемые в сель- I ском хозяйстве фосфорорга- I ни чес кие инсектициды: одно- I клеточные водоросли бурно I размножаются в обогашен- I ных ими водоемах (напри- I мер, на затопленных рисо- I вых полях). I До сих пор предшлага- I лось, что все дело в подавле- I нии инсектицидами зоо- I планктона, поедающего во- I доросли. Однако послед- I ние эксперименты биологов I Йоркского университета (То- I роито) показали, что ядови- I тая фосфороргаиика, по-<ви- I димому, и сама * по себе I пришлась по вкусу водорос- ■ лям: оиа заметно стимулиру- I ет рост и размножение неко- I торых их видов. I Еще одно напоминание о I том, что химическая защита I растений — палка о двух I концах... ГЕРАНИОЛ ИЗ ОТХОДОВ вдвое. Источником света и I одновременно источником I питания служит калсула из I ■боросиликатиого стекла, по- I крытая изнутри люминофо- I I ром и заполненная тритием, I который «испускает электро- I ны. Яркости такого освети- I тельного прибора хватает, I чтобы разглядеть карту или I сменить впотьмах пробки. I ОПРЕСНЕНИЕ I ПОД ДАВЛЕНИЕМ [ Обычный метод опреснения I воды — перегонка — ие всег- I да экономически выгоден: 1 приходится превращать воду I в пар. а пар—снова в воду. I От этого недостатка свобо- I деи способ опреснения, осно- I .ванный иа принципе обрат- I и ого осмоса. В этом случае I достаточно лишь создать не- 3 обходимый перепад давле- I иия по разные стороны полу- I проницаемой мембраны, на I что уходит гораздо меньше I энергии. I Такой опреснитель, выпу- I щеиный фирмой «Дюпон», по I своей производительности I вполне лригоден для про- I мышленной эксплуатации: I каждый его блок диаметром I в 8 дюймов дает в сутки I 19 кубометров чистой во- I ды. Рабочий элемент опрес- I ■нителя — лолые лолиа-мид- I ные волоконца-трубки тол- I шиной с человеческий волос; I в каждом блоке их больше I миллиона. Стенки их и ел у- I жат полупроницаемой мем- I браной. Соленая вода под I давлением около 56 атмос- I фер омывает волокна; моле- I кулы воды продавливаются I сквозь стенки во внутренний I канал, а соли остаются сна- I ружи. Опреснитель способен I удалить даже из самой со- I леной морской воды 98,5% I содержащихся в ней солей. I А ВОДОРОСЛИ I ПРОЦВЕТАЮТ... I Удобряя поля, человек ие- I вольно удобряет и водоемы: I вода, стекающая с полей, не- I сет с собой большие количе- I ства калия, азота и фосфора. I Попадая в реки, озера, во- I дохраиилища, они вызывают I бурное развитие одиоклеточ- I ных водорослей — «цвете- I ние» воды. ■ Некоторые эфирные масла ценятся на вес золота. А иногда и еще выше. Правда, кориандровое масло ие относится к числу особо редких, однако и оио достаточно дорого. Между тем часть его, хотя и малая, до недавнего времени пропадала зря. Кориандровое масло перегоняют в вакууме, чтобы разделить иа фракции — один идут в композиции для духов и одеколонов, другие — в отдушки для мыла и косметики: А полтора-два процента остаются в отходах, так называемых кубовых остатках. Недавно журнал «Масло- ж и ров а я пром ышлениость» A977, № 10) сообщил, что и кубовые остатки удалось пустить в дело. Чтобы извлечь из них гераниол, бывшие отходы омыляют при нагревании, нейтрализуют, перегоняют в вакууме и, наконец, очищают. Гераниол из отходов уже делают на Хадыжеиском эфиромасличном заводе и используют на ленинградской парфюмерной фабрике «Северное сияние». 39
Страницы истории Воздух за щитом * История развития военной техники — это история непрерывного совершенствования как средств нападения, так и средств защиты. С одной стороны, камни, стрелы, пули, снаряды, ракеты; с другой стороны, щиты, панцири, кольчуги, латы, танковая броня... Чем сильнее наносился удар, тем прочнее становилась защита; чем прочнее была защита, тем сильнее делался удар. И так на протяжении сотен лет. XX век внес в этот процесс существенный корректив: в самом его начале, во время первой мировой войны, на полях сражений было применено средство нападения, против которого поначалу не было никакой защиты, — отравляющие газы. В апреле 1915 года войска кайзеровской Германии предприняли на французском фронте близ города Ипр первую газовую атаку, выпустив из баллонов облако хлора, которое ветром отнесло на позиции противника. В течение нескольких минут французская армия потеряла около 5000 человек; среди тех, кто не был отравлен, поднялась паника. Такой результат ошеломил не только обороняющуюся сторону, но и самих нападавших: немцы не были готовы к немедленному наступлению, и поэтому в военном отношении результат газовой атаки оказался практически равным нулю. Практически равным нулю был и результат второй газовой атаки, состоявшейся спустя месяц на восточном фронте близ села Воля Шидловска против русской армии: хотя волной газа было отравлено около 8000 солдат и офицеров, а немцы на этот раз были готовы развить успех, русские не поддались панике и стойко оборонялись. Простейшие мокрые маски — первые противогазы времен мировой войны 1914—1918 гг. Тем не менее возникла острая необходимость в кратчайшие сроки создать надежное средство защиты от применявшихся в то время ядовитых газов — хлора, а затем фосгена. Химики давно знали об опасности, которую таит вдыхание паров ядовитых веществ: немало ученых поплатилось за неосторожность в обращении с ними здоровьем, а то и жизнью. Однако в лаборатории проблема защиты решалась просто: опыты с летучими ядами стали делать в вытяжных шкафах. Но как быть не в лаборатории, а на поле боя? Каким щитом оградить от ядовитых газов воздух для дыхания? Еще до войны в промышленности использовались противопыльные маски-респираторы, в которых воздух фильтровался через несколько слоев марли; в горноспасательной службе применялись кислородные дыхательные аппараты «Макеевка» — прообраз современных изолирующих противогазов. К сожалению, маски-респираторы для защиты от газов не годились, а кислородные дыхательные аппараты были громоздки и дороги, в то время как средствами защиты следовало быстро снабдить многомиллионную армию. Поэтому мысль изобретателей в первую очередь обратилась к маскам-респирато- 40
рам, которым нужно было лишь придать способность связывать хлор. В частности, вспомнили, что в текстильной промышленности в качестве «антихлора» используют раствор гипосульфита, и предложили пропитывать им марлю. Увы, в первый момент изобретатели не учли одного обстоятельства: при взаимодействии хлора с раствором гипосульфита образуется сернистый газ, который действует на легкие мало чем лучше самого хлора... Тогда состав для пропитки марлевых масок (солдаты называли их «маски-рыльца») усложнили: в него ввели еще щелочь — чтобы связывать сернистый газ, уротропин — чтобы связывать фосген, глицерин — чтобы состав быстро не высыхал. Мокрые марлевые маски десятков разных типов наводнили русскую армию. Но толку все равно было чуть: защитное действие таких масок было ничтожным, число отравленных во время газовых атак не уменьшалось. Делались попытки создать и сухой противогаз (надо сказать, что в то время «противогазом» называли только сам состав для связывания ядовитого газа, по аналогии с с «антихлором»). Например, один такой противогаз, разработанный в Петрограде, в Горном институте, был снабжен коробкой с натронной известью — смесью твердых СаО и NaOH — и рекламировался как последнее слово техники. Но вот выписка из протокола испытания этого изобретения: «Судя по опыту комиссии с Петроградской маской, сухой противогаз, находящийся в коробках, достаточен, чтобы очистить вдыхаемый воздух от примеси в 0,15% ядовитых газов (хлора 0,1% и фосгена 0,05%) и защитить от отравления ими. Но так как из 8 испытанных Петроградских масок в 6, вследствие наступившего буквально задушения, вообще дышать было невозможно, то ясно, что присланные Петроградские маски, а следовательно, и другие, приготовленные точно таким же образом, совершенно не пригодны для всеобщего использования». «Задушение» происходило по простой причине: система клапанов работала плохо, выдыхаемый воздух попадал в коробку, и под действием содержащейся в нем влаги натронная известь в считанные минуты превращалась в подобие камня. Тем не менее эти совершенно непригодные для практического использования маски были произведены в количестве 3,5 млн. экземпляров и направлены на передовые. В этом не было ничего удивительного: снабжением русской армии средствами защиты от газов руководил принц Ольденбургский, верховный начальник санитарной и эвакуационной части, не имевший за душой ничего, кроме высокого титула... Тем временем в армии вера в защитные свойства противогазов стремительно падала: солдаты обходились без них, предпочитая во время газовой атаки разводить костры и дышать через тряпки, смоченные мочой. А один мудрый полковник по собственной инициативе распорядился расста- 41
Слма направо: сукой противогаз Горного института; одна из первык моделей противогаза Н. Д. Зелинского; современный общевойсковой противогаз вить по фронту так называемые «газоулавливатели» — откачанные и запаянные пятилитровые емкости, предназначенные для отбора проб зараженного воздуха,— и вскрыть их разом во время газового нападения... В то время профессор Николай Дмитриевич Зелинский, будущий академик, заведовал Центральной лабораторией Министерства финансов; одна из задач лаборатории заключалась в контроле очистки спирта, для которой использовался древесный уголь. Это, в общем-то, случайное обстоятельство и послужило толчком к созданию прообраза современного противогаза. Вот что профессор Зелинский писал об этом впоследствии: «В начале лета 1915 в Санитарно-техническом отделе Русского технического общества несколько раз рассматривался вопрос о газовых атаках неприятеля и мерах борьбы с ними. В официальных сообщениях с фронта подробно описывалась обстановка газовых атак, случаи поражения от них и немногочисленные случаи спасения солдат, находившихся на передовых позициях. Сообщалось, что только те оставались в живых, кто прибегал к таким простым средствам, как дыха- 42 ние через тряпку, смоченную водой или уриной или дыхание через рыхлую землю, плотно касаясь ее ртом и носом, или, наконец, спасались те, кто хорошо прикрывал голову шинелью и спокойно лежал во время газовой атаки. Эти простые приемы, спасавшие от удушений, показывали, что в то время концентрация газов в воздухе хотя и была смертельно ядовитой, но все же сравнительно незначительной, если можно было спасти себя такими простыми средствами. Последнее обстоятельство произвело на нас большое впечатление, и, обсуждая затем вопрос о возможных мерах борьбы с газовыми атаками, мы решили испробовать и применить такое простое средство, действие которого было бы вполне аналогично действию материи шинели или гумусу почвы. Как в том, так и в другом случае ядовитые вещества связывались не химически, а поглощались или адсорбировались шерстью и почвой. Такое средство мы думали найти в древесном угле, коэффициент адсорбции которого по отношению к постоянным газам, как известно, много больший, чем для почвы». Так возникла плодотворная идея использовать для связывания ядовитых газов универсальный физико-химический метод — адсорбцию. Причем сам же Зелинский раз-
работал и способ получения активного угля: он заметил, что наилучшими поглотительными свойствами обладает так называемый «оживленный» уголь, то есть уголь, уже использованный для очистки спирта, а затем повторно прокаленный; оказалось, что активация происходит по той причине, что при повторном нагревании с паром удаляются смолы, прежде заполнявшие микрокапилляры. Отсюда и технология приготовления противогазового угля по Зелинскому: уголь- сырец обжигается в подовых печах, гасится водой, затем влажным нагревается 2 часа до ярко-красного каления и 2—3 часа томится без доступа воздуха. Первые образцы угля испытывались в пустой комнате, где сжигалась сера; испытатель входил в эту комнату, дыша через носовой платок, наполненный «противогазом Зелинского». Ученый вспоминает: «...в такой совершенно невыносимой атмосфере, дыша через респиратор, можно было оставаться свыше получаса, не испытывая никаких неприятных ощущений». Многочисленные проверки показали прекрасные защитные свойства противогаза Зелинского; а после того как коробка с активным углем была соединена с резиновым шлемом, изобретенным русским инженером Куммантом, противогаз приобрел основные черты, свойственные всем современным конструкциям. Несмотря на длительные бюрократические проволочки и противодействие принца Ольденбургского, противогаз Зелинского — Кумманта был принят на вооружение русской армии и успешно выдержал испытание летом 1916 года во время газовой атаки под Сморгонью. В боевой обстановке отравляющие газы использовались лишь во время первой мировой войны; в 1925 году применение химического оружия было осуждено Женевским протоколом, и даже гитлеровская Германия не решилась воспользоваться своими запасами сильнейших по тем временам фосфорорганических отравляющих веществ. Тем не менее противогаз Зелинского как потенциальное средство защиты продолжал совершенствоваться: молодая Советская республика была окружена агрессивными капиталистическими государствами, продолжавшими создавать новые типы отравляющих веществ, в сравнении с которыми хлор был детской забавой... Улучшались конструкции масок и клапанов, совершенствовался поглотитель, в конструкцию был введен аэрозольный фильтр. Уменьшалось сопротивление дыханию, улучшался обзор, увеличивалась надежность и продолжительность защитного действия противогаза; современные образцы гарантируют от поражения любыми видами химического и бактериологического оружия, служат неодолимым препятствием для радиоактивной пыли. Уникальный случай, когда средство защиты совершенствовалось, в то время как средства нападения не применялись... Но значит ли это, что все усилия по его совершенствованию были затрачены зря? Конечно, нет. Наличие у одной стороны надежного средства защиты вынуждает, как правило, противную сторону воздерживаться от применения бесполезного средства нападения. Кроме того, разнообразные противогазы служат и в мирное время — в химической промышленности, в газоспасательной службе, во время пожаров. Противогазы мирных профессий изо дня в день оберегают здоровье людей, и мы надеемся, что по своему прямому назначению военный противогаз нам не понадобится никогда, как он не понадобился за все 60 лет существования Советской Армии. В. БАТРАКОВ 43
О кристаллах, не вполне периодических Доктор химических наук В. А. УСОЛЫДЕВА, кандидат медицинских наук Н. В. УСОЛЬЦЕВА Один из основателей т квантовой механики Эрвин Шредингер как-то заметил, что жизнь — это непериодический кристалл. На первый взгляд такое определение (не будем обсуждать, насколько оно точно и исчерпывающе) кажется лишь игрой слов: ведь кристаллы служат в нашем сознании символом идеального геометрического порядка, жесткости и безжизненности. Однако если вдуматься, то разве не является живой организм образцом упорядоченности? Ведь одна из важнейших особенностей жизни и сводится к тому, что одна бактерия- туфелька похожа на другую бактерию-туфельку, а один африканский слон — на другого африканского слона. Но эта упорядоченность гибкая и гораздо более сложная, чем у обычного кристалла. Исследования показывают, что живые организмы действительно в значительной мере состоят из особых кристаллов, называемых жидкими, которые сочетают закономерность расположения структурных компонентов и устойчивость формы с определенной эластичностью,чувствительностью к внешним воздействиям, легкой замещаемостью компонентов. Словом, жидкие кристаллы обладают всеми качествами, которые необходимы для протекания химических процессов организма, обеспечивающих жизнедеятельность и называемых метаболизмом, или биологическим обменом веществ. ЕСЛИ СКРЕСТИТЬ НИ КОЛ И... Отличить кристаллическое тело от некристаллического можно, например, с помощью поляризационного микроскопа. У этого прибора есть две призмы, каждая из которых пропускает свет лишь при определенном положении плоскости колебаний электромагнитной волны; если расположить эти призмы (их называют нйколями по имени изобретателя — английского физика У. Николя) взаимно перпендикулярно, то свет через систему проходить не будет, и поле микроскопа будет равномерно темным. Если между нйколями поместить аморфное твердое вещество или обычную жидкость, то поле так и останется темным; но кристалл, как твердый, так и жидкий, при скрещенных николях виден, причем дает своеобразную черно-белую или цветную картину. А если на столик поляризационного микроскопа поместить при скрещенных николях какой-нибудь биологический препарат? Оказывается, нередко он выглядит как жидкий кристалл — таковы, например, миелиновая оболочка нервного волокна, хрусталик глаза. Сегодня жидкие кристаллы перестали быть экзотикой: их широко используют в разнообразных технических устройствах. Свойствами жидких кристаллов обладают в определенном температурном интервале некоторые индивидуальные органические вещества, сложные эфи- ры холестерина, фосфатиды, цере- брозиды; такими свойствами обладают и некоторые системы, в том числе растворы многих биологически важных соединений. К их числу относятся водные растворы нуклеиновых кислот; белков — ферментов, миозина, коллагена; многокомпонентные системы, например система холестерин — лецитин — вода... 44
i поле зрения поляризационного при снрмценныж николяж препараты миелиноаом оболочки нерва (сяевв) и жрусталикв глвзв (спрввв) кыгякдя май жидкие ириствляы Свойствами жидких кристаллов обладают не только оболочка нервного волокна и хрусталик глаза. Подобная особенность характерна и для палочек сетчатки глаза, и для сперматозоидов, и для сократительных белков, и для хлоропластов растений — фотосинтезирующих субъединиц зеленого листа, а также для митохондрий и некоторых других биологических структур. Одним словом, с жидкокристаллическим состоянием связаны важнейшие функции живого организма — восприятие, размножение, движение, синтез, энергетический обмен. Ведь структура и функция, как сейчас твердо установлено молекулярной биологией, не могут быть отделены друг от друга. То есть не будет преувеличением сказать, несколько видоизменив формулировку Шредингера, что живой организм — это многокомпонентный, биологически специализированный жидкий кристалл. ВОРОТА МЕТАБОЛИЗМА Академик Ю. А. Овчинников образно назвал биологические мембраны «воротами метаболизма». Согласно существующим представлениям устройство разнообразнейших биологических мембран в принципе довольно однотипно: в основе их структуры лежит бимолекулярный липидный слой, в который вкраплены молекулы белков, прежде всего ферментов. При этом важно, что липидный слой обладает ярко выраженными особенностями жидкого кристалла и происходящие в нем фазовые переходы оказывают сильное влияние на важнейшие свойства живой клетки, например проницаемость ее мембран, межклеточные взаимодействия. Эти переходы должны в принципе оказывать влияние и на процессы обмена веществ. Рассмотрим, к примеру, реакции, обеспечивающие живую клетку энергией. Организмы, не способные непосредственно ассимилировать энергию Солнца (так называемые гетеротрофы), черпают химическую энергию из пищи, окисляя ее компоненты. Например, суммарная реакция окисления водорода может быть записана уравнением, характеризующим взрыв гремучего газа: 2Н2+02 = 2Н20+136,8 ккал. В живых клетках этот процесс протекает, конечно, не взрывообразио, а строго дозированно. Причина 45
Свойствами жидкиi кристаллов обладают aeiaeOM, например п-вдеисианиэоя (слева), твк м различные системы, например система волостерин—глицерин (справа] столь замечательного явления заключается в многостадийности этого процесса, его внутренней сложности. Цепь окислительных (или дыхательных) ферментов отнимает, с одной стороны, от окисляемого вещества водород — эту операцию выполняют ферменты-дегидрогеназы; с другой стороны, система фермен- тов-цитохромов переводит кислород в двухотрицательное состояние, перенося на него электроны, полученные от восстановленных дегид- рогеназ. По мере перемещения протонов и электронов по цепи дыхательных ферментов химическая энергия высвобождается постепенно, и в конце концов образуется вода. Судьба высвобождающейся энергии может быть двоякой. Во-первых, она может выделяться в свободном состоянии; во-вторых, она может быть использована для синтеза своеобразных аккумуляторов химической энергии — так называемых макроэргических соединений, прежде всего аденозинтрифосфор- ной кислоты (АТФ). Это так называемое окислительное фосфорили- рование. Теперь мы можем немного подробнее записать схему процессов, протекающих при окислении .органических соединений* пищи: 1 пища — 2Н атмосфера 1/2 О цепь окислительных Ферментов i н2о химическая энергия АТФ Это, конечно, предельно упрощенная схема — более подробная запись всех известных процессов, протекающих при окислении органических веществ пищи, заняла бы слишком много места. И все эти процессы протекают даже не в объеме одной клетки, а в объеме одной клеточной органел- лы — митохондрии, размером примерно 1—3 микрона. В одной клетке содержится от нескольких сот до нескольких десятков тысяч этих структур энергетического назначения. Митохондрия окружена внешней и внутренней мембранами, причем внутренняя мембрана образует внутри митохондрии многочислен- 46
ные перегородки и гребни. Здесь в строгом порядке размещены все ферменты окислительной цепи и окислительного фосфорилирования. Помимо обеспечения биоэнергетических процессов структурная организация предусматривает и возможность их регулирования в зависимости от внутренних и внешних условий — характера работы, состояния организма, температуры воздуха и т. д. Иначе говоря, функционально различные звенья сложнейшего биохимического механизма / четко разграничены в пространстве, непериодически упорядочены. Причем эта упорядоченность существует в жидкокристаллическом состоянии. Именно в результате подобного структурирования и может происходить слаженное во времени и пространстве взаимодействие различных ферментных систем и протекание всего комплекса химических процессов организма как единого целого. Иначе говоря, биологические жидкие кристаллы позволяют сочетать высокую упорядоченность структуры с пластичностью и способностью поддаваться тончайшей регулировке. А это важнейшая особенность всего живого. Состояние ферментов, их конфор- мация и активность регулируются через посредство жидкокристаллических структур мембран нервной и эндокринной системами (если мы говорим о человеке или животном). Наконец, именно жидкокристаллическое состояние позволяет наиболее просто и эффективно обеспечивать так называемую генерали- зованность биологических процессов, проявляющуюся, в частности, в известном принципе «все или ничего»: воздействие на часть живого организма, вызывающее в ней определенные изменения, способно оказывать влияние на него в целом. Все это позволяет высказать предположение, что изменения жидкокристаллического состояния биологических структур лежат в основе многих (если не всех) патоло- Клвточные мембраны построены из бимолекуяврного жмдного ириствяяв, в который вкрвппены моясиупы ферментов — биологически* ивтвяиэвторов, участвующий в регуяяцин обмеив веществ гических процессов. Достаточно сказать, что с нарушениями жидкокристаллического состояния связываются такие болезни, как, например, атеросклероз: в норме холестерин, являющийся неотъемлемой частью каждой клетки, выступает в виде компонента жидкокристаллических систем; под влиянием же определенных факторов жидкокристаллическое состояние этого комплекса нарушается и холестерин накапливается (главным образом в виде сложных эфиров) дифференцированно от биологических структур. А ухудшение зрения к старости? Оно тоже в определенной мере связано с изменением жидкокристаллических структур глаза. А сам процесс старения? Не связан ли и он с изменением жидкокристаллических структур организма? Итак, жидкие кристаллы не могут не играть важнейшей роли в процессах жизнедеятельности; их свойства определяют здоровье человека. Нет сомнения, что они служат и главной точкой приложения различных лечебных воздействий. Этим и объясняется тот интерес, который стал проявляться к жидкокристаллическим объектам живой природы представителями различных специальностей. Чтобы разгадать все загадки, которые ставят перед нами биологические жидкие кристаллы, предстоит большая работа. 47
Проблемы и методы современной науки На пути к ионным сверхпроводникам: твердые электролиты Доктор химических наук Ю. Д. ТРЕТЬЯКОВ Еще в конце прошлогр века, в период всеобщего бума, знаменовавшего начало электрической эры, известный немецкий физик В. Нернст создал довольно необычную лампу накаливания. В ней вместо угольной или металлической нити, помещенной в вакуум или инертную атмосферу, находился открытый стерженек, изготовленный из смеси оксидов циркония и иттрия. Это была первая, хотя и неудачная попытка применить на практике так называемые твердые электролиты — довольно. необычную группу кристаллических ионных соединений, проводящих ток в результате движения ионов, а не электронов. Неудача Нернста объяснялась тем, что такую лампу приходилось зажигать... спичкой, поскольку керамический стерженек начинал проводить ток лишь при 800°С. Тем не менее сегодня подобные нагревательные элементы (только в них вместо оксида иттрия обычно содержится оксид кальция) широко используются в технике для создания высоких температур, так как в отличие от металлических нагревателей они не только не окисляются на воздухе, но работают тем лучше, чем окислительнее среда. И вообще, в последнее время исследованием твердых электролитов стали заниматься многие ведущие лаборатории мира, поскольку есть надежда, что с помощью ионных проводников удастся решить многие проблемы современной техники, в том числе и современной энергетики. Но прежде разберемся в том, ПОЧЕМУ ОНИ ПРОВОДЯТ ТОК У большинства ионных кристаллов ионы каждого сорта занимают вполне определенные позиции, причем число этих позиций в точности соответствует числу имеющихся ионов. Например, в кристалле NaCl каждый ион Na+ находится в центре октаэдра, вершины которого заняты ионами С1~, и наоборот, каждый ион С1~ располагается в симметричном окружении шести ионов Na+ (рис. 1). Этот жесткий порядок начинает в какой-то мере нарушаться лишь при высоких температурах, когда амплитуда колебаний ионов возрастает настолько, что некоторые частицы оказываются способными покинуть свои насиженные места в узлах кристаллической решетки и перейти в междоузлия или на поверхность кристалла (рис. 2). Появление свободных узлов или, как говорят, ионных вакансий делает возможной ионную проводимость, которая хотя и растет с температурой, но остается достаточно малой даже близ температуры плавления — в этом смысле кристалл NaCl можно считать своеобразным ионным полупроводником. И лишь после плавления кристалла (или его растворения в подходящем растворителе) ионы обретают полную свободу. А вот в оксиде циркония, содержащем примесь оксида кальция, дело обстоит несколько иначе. Когда в кристаллическую решетку Zr02 вводится СаО, ионы Са2+ встраиваются вместо ионов Zr4+, a ионы О2- достраивают кислородную подрешетку. Однако полностью ее достроить им не удается, так как с каждым новым ионом Са2+ в кристалл вводится только один ион 48
Строение ионного кристалла (например, NaClJ строго упорядочено О2-, в то время как с каждым ионом Zr4+ должно связываться по два иона О2-. Иначе говоря, в кристалле возникает дефицит кислорода, появляются беспорядочно рассредоточенные по решетке кислородные вакансии. А коли так, то ионы О2- обретают повышенную подвижность, способность мигрировать по кристаллу, придавая ему тем самым способность проводить электрический ток. Тут надо заметить интересную особенность твердых электролитов: их сходство с жидкостями. Наличие большого числа вакансий, беспорядочно расположенных в кристаллической решетке, по сути дела означает нарушение строгого дальнего порядка, характерного для настоящих твердых кристаллических тел; такое отсутствие дальнего порядка присуще, однако, жидкостям. Чем меньше порядка в той или иной подрешетке кристалла и чем подвижнее составляющие ее ионы, тем больше сходство кристалла с жидкостью, вернее не всего кристалла, а лишь одного из его компонентов. Одним словом, твердый электролит можно представить себе в виде жесткого упорядоченного каркаса, образованного одними ионами, внутри которого находится текучая «жидкость», образованная ионами другого сорта — подобно тому, как в металлах токопроводящую «жидкость» образуют электроны. Однако если у металлов проводимость увеличивается с понижением температуры, то у твердых электролитов она растет при нагревании. А нельзя ли создать, так сказать, сверхпроводящие твердые электролиты? То есть такие кристаллические вещества, которые бы обладали исключительно высокой ионной проводимостью уже ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ? Чем жестче и упорядоченнее кристаллическая решетка, образованная ионами одного сорта, и чем беспорядочнее и подвижнее ионы другого сорта, тем ниже температура, при которой может работать твердый электролит. При этом ионная жидкость, обеспечивающая электропроводность, может состоять не только из ионов кислорода, она может быть образована даже ионами металлов. Один из уже созданных ионных сверхпроводников, способных работать при комнатной температуре, имеет состав Ag4RbI5 и получается сплавлением иодидов серебра и рубидия. Как только это соединение было открыто, оно немедленно стало применяться в качестве твердого электролита в миниатюрных твердофазных батареях, предназначенных для космоса: такая батарея, использующая энергию взаимодействия серебра с иодом, способна годами давать устойчивый ток в диапазоне температур от —55 до +75°С. Были открыты и другие ионные сверхпроводники — такие, например, как AgelsWO^ Ag|9Ii5P207. Все они содержат серебро, что, конечно, значительно ограничивает возможность их широкого применения: во- первых, серебро дорого, а во-вторых, химическое сродство Ag к I невысоко, в результате чего удельная энергоемкость Ag—1-батареи почти в десять раз меньше удельной энергоемкости батареи, основанной на взаимодействии иода, скажем, с литием. 49
Впрочем, литий-йодная батарея существует. В ней в качестве твердого электролита используется сам Lil, способный проводить ток в результате перемещения ионов лития. Такая батарея имеет э. д. с. до 2,8 вольта (э. д. с. Ag—I-батареи не превышает 0,7 вольта) и была бы прекрасным источником тока, если бы не слишком низкая проводимость Lil. Это вынуждает применять его в виде очень тонких пленок, что технологически крайне сложно. Значит, нужны другие ионные сверхпроводники, пропускающие ток в результате движения ионов Li+ или, на худой конец, ионов Mg2+ Cafi+, Zn2+... Эта задача, однако, не так проста: тут мало надежды на случайный успех. Но в теории ионной проводимости еще очень много неясного, и поэтому все надежды иссле- 2 При нагревании ионного кристалла идеальный лорядом начинает нарушаться — ноны переходят в междоузлия |слева| или выходят на по., pi кость кристалла |справа|. В результате которая полностью вступает в свои прааа после В твердом >лектролите идеального порядка нет и при дователей связаны с дальнейшим развитием теоретических представлений, способных сделать поиск целенаправленным. Но пока ионная сверхпроводимость остается еще дразнящей приманкой, быть может, стоит изучать НЕ ТОЛЬКО СВЕРХПРОВОДНИКИ Свыше сорока лет назад технологи заметили, что при плавлении соды в печах, футерованных сс-глинозе- мом, на поверхности огнеупора образуется необычная кристаллическая фаза, которую сочли за новую модификацию А1203 и потому назвали р-глиноземом. Позже выяснилось, что в действительности р- глинозем представляет собой соединение ЫагО-пАЬОз переменного состава E,5<; п ^ 8,5). А советский исследователь Н. А. Торопов, изучавший это соединение еще в предвоенные годы, отметил его интересную особенность: содержащиеся в р-глиноземе ионы Na+ легко замещаются ионами других щелочных металлов, что, очевидно, связано с их аномально высокой подвижностью. Однако прошло еще более 25 лет, пока необычные свойства р-глино- зема не нашли практического применения: в 1968 году в США был выдан патент на высокоэффек- Ад+ Вг 50
в которой твердым электролитом служит Na+-проводящий ^-глиноэем тивную натрий-серную батарею с рекордной энергоемкостью — до 300 ватт-часов на один килограмм веса. В сравнении с обычными электрохимическими системами эта батарея устроена, так сказать, шиворот-навыворот: в ней электродами служат не твердые вещества, а расплавы натрия и серы, в то время как вместо жидкого электролита используется твердый р-глинозем, обладающий ионной проводимостью (рис. 3). Ионы натрия переносятся через мембрану из твердого электролита, давая в результате взаимодействия с серой сульфиды, а электроны движутся по внешней цепи. Изобретение такой батареи сделало реальностью электромобиль, не загрязняющий внешнюю среду ядовитыми выхлопами и вместе с тем способный преодолеть расстояние в 500—600 км со средней скоростью 70 км/час. К сожалению, у Na—S-батарей есть один крупный недостаток: поскольку в результате реакции образуются сравнительно высокоплавкие сульфиды натрия, батарея работает лишь при 300°С, и ее надо либо постоянно поддерживать в сильно нагретом состоянии, либо тратить на стартовый разогрев много времени. Увы, несмотря на отдельные успехи, идеальная батарея не создана до сих пор, и виной тому — сравнительно ограниченный выбор твердых электролитов, обладающих достаточной проводимостью нужного типа при не слишком высоких температурах. Поэтому, естественно, во всех технически развитых странах идет поиск новых электрохимических систем, не обладающих недостатками натрий-серной батареи, но имеющих не меньшую энергоемкость. Работы по созданию новых твердых электролитов — в том числе и на основе р-глинозема — ведутся, в частности, на химическом факультете Московского государственного университета при участии автора статьи. С помощью разработанного здесь метода криосинтеза * удалось создать модификации р-глинозема, в которых проводимость обусловлена ионами Li+, K+, Rb+, Cs+, TI+, Ag+. Ga+, NO, NH4+, Cu+— целое семейство разнообразных ионных проводников. Когда же твердые электролиты окончательно перестанут быть экзотикой, это откроет перед техникой буквально ФАНТАСТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ Не так давно у р-глинозема было обнаружено еще одно необычное свойство: оказалось, что его проводимость существенно зависит от давления водорода в окружающей среде. Хотя природа этого явления еще не выяснена, на его основе были немедленно созданы чувствительные детекторы водорода, крайне необходимые, например, в химической промышленности. Говоря о водороде, нельзя не упомянуть о научно-технической проблеме, которая сейчас оживленно обсуждается,— о переводе энергетики с электричества на водород. Суть ее заключается в том, что энергию, полученную тем или иным способом, можно использовать для * См. «Химию и жизиь», 1975, № 4. 51
разложения воды на кислород и водород; последний можно практически без потерь транспортировать по трубам на далекие расстояния. Существующие топливные элементы, дающие электрический ток в результате взаимодействия водорода с кислородом, основаны на применении жидких электролитов, что существенно снижает возможность их широкого использования— несравненно больший эффект сулит применение твердых кисло- родпроводящих электролитов. Но еще заманчивее создать твердые электролиты, проводящие электрический ток в результате движения ионов водорода — протонов. Не говоря уже о том, что такие электролиты можно было бы использовать в тех же топливных элементах, их можно было бы использовать вместо труб, для транспортировки водорода в виде ионов. Подумайте только: тогда бы водородное топливо можно было передавать подобно обычной электроэнергии — по проводам, изготовленным из такого про- тон-проводящего твердого электролита! Но возможности применения твердых электролитов не ограничиваются только энергетикой. Известно, что граница раздела между разнородными материалами обладает особыми свойствами. Это в полной мере относится и к границе раздела между твердым электролитом и электронным проводником. Например, если на поверхность кристалла Ag4RbI5 нанести платиновые или графитные контакты и наложить внешнее электрическое поле, то через раздел фаз ток идти не будет, поскольку графит или платина блокируют движение ионов Ag+, а кристаллы Ag4RbI5 — движение электронов. В результате на границе раздела будет накапливаться электрический заряд, образованный ионами Ag+ с одной стороны и электронами — с другой. Иначе говоря, такая система способна служить электрическим конденсатором. Причем, поскольку расстояние между обкладками такого конденсатора может быть доведено до расстояния между атомами, он способен иметь феноменальную емкость. Способность ионных проводников пропускать только ионы можно использовать и иначе. Если на кристалл Ag4RbI5 нанести два серебряных электрода, то при пропускании тока масса одного электрода станет убывать, а другого — увеличиваться в точном соответствии с количеством прошедшего электричества. И поэтому подобная система может быть использована для очень точных электрических измерений, а также для создания интегральных элементов памяти. А если на тот же кристалл нанести электроды, один из которых серебряный, а другой — платиновый, то в результате пропускания тока в одном из направлений серебро будет переноситься через твердый электролит и откладываться на платине в количестве, пропорциональном количеству прошедшего электричества. Если же внешний источник тока отключить и замкнуть цепь, то в системе возникнет ток противоположного направления, и этот ток будет идти до тех пор, пока с платины не удалится все осажденное серебро. Так можно создавать автоматические переключающие устройства с периодами переключения тока от нескольких секунд до нескольких месяцев. Многие свойства твердых электролитов до сих пор остаются тайной, и трудно сказать, как скоро они будут познаны до конца. Но игра, как говорится, стоит свеч: ионным проводникам предстоит рано или поздно совершить переворот во многих наших представлениях о возможностях химических источников тока. 52
4* t. Геолог на Луне Несмотря на то что полученная автоматами и космонавтами геологическая информация о Луне во много раз больше накопленной за всю историю человечества, она во многом случайна и, главное, не отражает многих важных процессов, протекающих на спутнике нашей планеты, так как наблюдения в основном велись эпизодически или с помощью автоматических приборов. А для того чтобы получить ответы на многие вопросы, требуется длительное пребывание на Луне человека-наблюдателя, и этот человек должен быть ученым — геологом. Именно геологу нужно отдать предпочтение перед другими специалистами, так как создание лунной обсерватории требует строительных материалов, а их нужно сначала разыскать, а затем оценить их запасы и свойства. Не будем же мы таскать железобетон с Земли! По материалам газеты «За науку а Сибири» Из чего и как строить лунные обсерватории? Где, какие участки наиболее подходящи для строительства надежных зданий на Луне? Ответы на эти вопросы дадут профессиональные инженерно-геологические изыскания. Каждый год появляются все новые и новые проекты создания постоянных лунных станций. Лично я присоединяюсь к тому мнению, что часть лунной обсерватории, предназначенная для пребывания людей, должна располагаться под поверхностью Луны и тем самым быть надежно защищенной от радиации и почти трехсотградусного перепада температур. На какой глубине находится зона, где температура постоянна, и какова эта температура? То есть на какой глубине следует располагать жилые помещения? На этот вопрос пока нет ответа, и здесь без геолога не обойтись. Создание обсерватории на Луне — не лростая техническая проблема. Кроме положительных факторов (отсутствия ветровой нагрузки на конструкции, уменьшенной в шесть раз силы тяжести) на спутнике Земли есть факторы, усложняющие строительство. К ним следует отнести отсутствие атмосферы, интенсивную радиацию, глубокий вакуум, вследствие чего все работы можно производить только в скафандрах или с помощью специальных машин. На Луне другой спектральный состав солнечного
света, и поэтому нужно предусмотреть защиту глаз, фильтруя свет через экраны, эквивалентные по своей пропускающей способности атмосфере. Скорее всего это будут водяные фильтры; в закрытых же помещениях освещение будет создаваться лампами дневного света. Видимо, помещение, предназначенное для жизни и отдыха людей, должно .быть самым крупным, так что в нем надо создать искусственную биосферу. Эксперименты, проведенные в Институте физики им. Л. В. Киренского в Красноярске, доказали, что замкнутый цикл вполне возможен, если комплекс жизнеобеспечения в избытке снабжен энергией; замкнутое пространство на Земле на четырех человек в опыте красно- ярцев составляло 315 кубических метров, то есть около 80 кубометров на человека. Для бригады лунных жителей помещение должно быть существенно больше, так как следует иметь резерв на случай аварии или выключения хотя бы части растений и животных из системы (эпидемии и т. д.). По моему мнению, объем искусственной биосферы в расчете на 50 человек должен составить около 40 тысяч кубометров — это шар диаметром 35—40 метров. Собрать такую обсерваторию из привозных материалов, конечно же, не просто. Мне, как и многим другим авторам, представляется, что наилучшим решением проблемы строительства базы на Луне может стать применение ядерного взрыва для создания подлунной сферы *. Камера может соединяться шахтой и подъемниками с поверхностью Луны, где будут размещены шлюзовые камеры, солнечные батареи, антенные поля, телескопы, установки, для которых полезен глубокий вакуум. Проблема передачи электрической энергии может оказаться технически нетрудной, так как в условиях низких космических температур можно пользоваться явлением сверхпроводимости. А когда обсерватория или, лучше сказать, поселение в избытке будет обеспечено энергией, можно будет думать и о его обеспечении собственными воздухом, водой и пищей. Для этого тоже необходим геологический поиск. Что же искать прежде всего? Например, геолог может найти карбонаты, нагревание которых даст углекислоту, неебходимую для развития растений, а также фосфор и нитраты. Тем самым доставленные с Земли запасы углекислоты могут быть увеличены и воспроизводство пищи окажется расширенным. Проблема почв на Луне достаточно серьезна. Лунная пыль непригодна как субстрат для произрастания растений, так как в условиях космического облучения многие элементы стали радиоактивными, что может повлиять на наследственные признаки завезенных с Земли растений и животных. Поэтому на Луне придется отыскивать глубинные породы, вспучивающиеся при нагревании и приобретающие свойства, позволяющие использовать их в гидропонике. В принципе на Луне вполне возможно существование залежей многих полезных ископаемых. Это могут быть месторождения медно-никелевых сульфидных руд, алмазоносных кимберлитов, исландского шпата. На Луне полезным ископаемым может оказаться сама лунная пыль, которая способна служить теплоиэолятором, будучи засыпанной в пространство между тонкими металлическими листами — несущими элементами строительных конструкций, а также служить наполнителем пенопластов и вяжущих веществ. Для строительства дорог и тампонирования трещин, каверн и других пустот можно использовать смесь вулканических пеплов с серой, месторождения которой теоретически должны быть на Луне. Не будет никаких запретов н для производства на Луне цемента, если будут найдены карбонаты. Главнейшим полезным ископаемым на Луне, так же, как и на Земле, станет вода, a cVopee всего лед, который может скрываться на каких-то глубинах. Не меньше заботы доставит и добыча воздуха, точнее минерального сырья для его получения. Однако в дальнейшем главной задачей геологов на Луне окажется исследование Земли. Эта задача будет решаться ими с помощью «антиастрономов», которые в телескопы станут наблюдать не звездное небо: объективы мх приборов будут направлены на Землю. Но только геолог сможет расшифровать многие особенности строения земной коры — он увидит целое полушарие, а за сутки перед его глазами пройдет весь земной шар, как бы гигантский тектонический глобус. С помощью мощных телескопов геолог сможет рассмотреть каждый участок земного шара, с любой степенью тщательности, в любой части видимого спектра, а также в " См. «Химию и жизнь», 1977, № 10. 54
инфракрасном, ультрафиолетовом, рентгеновском диапазонах — и тем самым как бы просветить земную кору. Он узнает, наконец, действительно ли движутся материки и блоки континентов, действительно ли на дне Байкала просвечивают конусы недавно извергавшихся вулканов. Он сумеет измерить температурное поле земной коры и сопоставить его с картой размещения крупнейших рудных месторождений и полей, крупных соляных и угольных бассейнов, нефтегазоносных структур, зон вулканизма и сейсмогенных структур. И много чего еще увидит профессиональный глаз геолога. С помощью полученных данных геолог сможет построить модель Земли, провести вместе с астрономами и геофизиками измерения, исследовать ее форму и законы изменения последней. Для меня всегда было неясным: почему о форме Земли судят по форме поверхности водных бассейнов? Разве доказано, что формы геоида и океа- ноида совпадают? Почему атмосфера высокая, а океан глубокий? Средняя глубина Северного Ледовитого океана почти на три километра меньше глубины остальных океанов на экваторе. Карабкается ли на водную гору корабль, идущий от Берингова пролива к экватору, или же дно под ним уходит вниз? А ведь на Луне можно установить лазерные отражатели и определить формы геоида и океаноида. С нашего спутника удобно изучать поля распределения естественных радиоактивных элементов и связанных с ними нерадиоактивных пород. Можно надеяться, что измерение в динамике на всей территории изменяющегося температурного поля поможет предсказать землетрясения и извержения вулканов, сползание айсбергов с Гренландского и Антарктического щитов. Любопытно было бы исследовать содержание естественных и искусственных радиоизотопов на поверхности Луны. По сути дела, Луна в космическом пространстве и образец породы, помещенный в поле проникающего излучения ядерного реактора, представляют собой одну и ту же модель. Но на Луне гораздо более широкий спектр излучений и, следовательно, образуется больше радиоактивных изотопов, естественных для Луны, которые на Земле считаются искусственными. Так же, как естественная радиация, на Луне может быть использован и высокий естественный вакуум. Измерения, выполненные на Луне с высочайшей чувствительностью различными методами гамма-, рентгено- и прочих спектрометрии, смогут дать информацию о клерках многих элементов, которые в земных условиях установить не удается. Я думаю, что настанет время, когда мы с Земли будем засылать образцы горных пород на Луну для выполнения тонких и сверхтонких анализов. Совершенно необозримые перспективы открываются перед метеоритчиками и теми, кто занимается космической пылью, кометами и прочими объектами Вселенной. Только на Луне можно надеяться поймать метеорит и космическую пыль, не претерпевшие плавления, окисления и других изменений, которые происходят с ними при прохождении через земную атмосферу. Я уж не говорю о наблюдениях за земной погодой, океаническими течениями, имеющими самое непосредственное отношение к геологическим процессам. Знание характера изменения погоды и связанных с ним отложений осадков из водных и воз- душных масс даст возможность полнее понять закономерности образования многих осадочных и осадочно-вулканогенных толщ. Исключительные возможности открываются перед исследователями-геоморфологами, изучающими изменение береговых линий, высоты горных хребтов, влияние отработки полезных ископаемых на движение земной коры, поскольку измерения из космоса расстояний и, следовательно, вертикальных перемещений коры или ее отдельных блоков весьма быстры и точны. Представляю себе изумление и человеческую гордость геолога, который невооруженным глазом увидит, как дышат береговая линия морей и океанов, синие прожилки рек, белые шапки горных и полярных снегов! Доктор геолого-минералогических наук Ф. П. КРЕНДЕЛЕВ P. S. Обращаюсь к тем, кто планирует геологическую съемку и другие исследования на Луне: имейте в виду мою кандидатуру! 55
Как долго до Марса? Люди, которые путешествуют, измеряют дорогу не километрами, а днями и часами. Действительно, садясь в самолет, мы задумываемся не о том, сколько километров ему предстоит пролететь, а о том, как скоро мы окажемся на месте. Особо важное значение проблема продолжительности путешествия приобретет, когда приблизится эра практических полетов человека к другим планетам солнечной системы — например, к Марсу. А такая проблема рано или поздно возникнет, так как никакие автоматические аппараты не могут заменить живого наблюдателя. Положение осложняется тем, что космические путешествия имеют одно существенное отличие от путешествий любым другим привычным нам транспортом: расписание движения ракеты «туда» и «обратно» оп- Фаэы перелета на Марс и возвращения ка Землю по лолузлпиитической орбите 11,6 км/сек [общая продолжительность зкспед 972 суток, из ниж время выжидания — 454 суток| ределяется неумолимыми законами небесной механики. В частности, расчеты показывают, что путешествие на Марс в оба конца должно длиться около трех лет, причем большую часть этого времени космонавт должен будет провести на Марсе в ожидании удобного для старта взаимного расположения планет — около 454 суток, почти полтора года. Как можно сократить это время вынужденного ожидания? Расчет, на базе которого был сделан такой вывод, основан на допущении, что, покидая Землю, космический аппарат разовьет вторую космическую скорость — 11,6 км/сек. В этом случае траектория ракеты представит собой половину эллипса, разрезанного по большой оси; ту же конфигурацию будет при такой скорости возвращения представлять собой и траектория, по которой космонавт вернется на Землю (рис. 1). По мере увеличения стартовой скорости продолжительность экспедиции на Марс будет, естественно, уменьшаться, однако не столь сильно, как нам бы того хотелось. Например, увеличив скорость до 15,1 км/сек, мы сократим время в пути с 259 до 79,1 суток, но продолжительность выжидания на Марсе от этого ничуть не сократится, а даже возрастет до 775,5 суток, и общий выигрыш окажется незначительным. Но при повышении скорости до 15,8 км/сек нас ожидает сюрприз: в этом случае полет сможет идти по такой траектории, что время выжидания на Марсе окажется равным нулю (рис. 2). То есть космический корабль, достигнув
2 Схеме перелета на Марс и возвращения на Землю при начапьной скорости 15,8 км/сек [общая продолжительность экспедиции — 149,8 суток, время выжидания равно нулю|. Делая начальную скорость еще больше, можно довести время выжидания до нескольких дней или недель, необходимых для исследования нашего соседа по Солнечной системе, должен немедленно отправляться в путь, 'чтобы вернуться домой, и общая продолжительность экспедиции резко сократится — до 149,В суток вместо 972 суток при скорости 11,6 км/сек. Конечно, очень обидно отправляться обратно тотчас же, едва достигнута цель; да и вообще в этом случае экспедиция вроде бы потеряет смысл. Но достаточно увеличить стартовую скорость еще на 0,1 км/сек, и космонавт сможет провести на поверхности Марса 15 часов; при дальнейшем увеличении этой скорости срок пребывания на Марсе можно довести до нескольких дней и недель. Так что слово теперь лишь за конструкторами ракет и создателями топлива, с помощью которого можно будет достичь нужной скорости. Небесная механика свое слово сказала: путешествие к ближайшим планетам может совершаться за вполне приемлемые сроки. Почетный доктор технических наук А. ШТЕРНФЕЛЬД
последние известия Диклоксациллин, потомок королей Новый представитель полусинтетических пенициллииоь, полученный в СССР, превосходит по своей эффективности родственные ему препараты, применявшиеся до сих пор. К 1977 году в научной литературе описано три тысячи антибиотиков. С тех пор как пенициллин впервые с необычайным успехом был применен в госпиталях второй мировой войны, идет непрерывное состязание между возбудителями инфекций, вырабатывающими средства самозащиты, и новыми, еще более эффективными антибиотиками. К ядру молекулы пенициллина — 6-аминопенициллано- вой кислоте (она, как и прежде, получается в результате жизнедеятельности плесневого грибка пенициллиу- ма) — химическим путем присоединяются дополнительные цепочки. Так появилось на свет третье поколение династии пенициллинов (первое — пенициллин Дж. Чейна и Г. Флори, второе — бенэилпенициллин и его производные). Это третье поколение — полусинтетические препараты — представлено оксациллином, метициллином, ампициллином и некоторыми другими. К нему принадлежит и самый молодой потомок пенициллина диклоксациллин, созданный Всесоюзным научно-исследовательским институтом антибиотиков (подробности см. «Новые лекарственные препараты», 1977, № 5; «Антибиотики», 1977, XXII, 5). Диклоксациллин обладает прямым бактерицидным эффектом, иными словами, убивает микробную клетку, а не подавляет ее размножение, как большинство антибиотиков. Диапазон (или, как принято говорить, спектр) его активности весьма широк, хотя наиболее губительно он действует на стафилококков. При этом штаммы, вырабатывающие фермент пенициллинаэу, которая разрушает пенициллин, в присутствии диклоксациллина погибают так же стремительно, как и все прочие. В опытах с животными — на моделях мышиного сепсиса и мышиной пневмонии — диклоксациллин излечивает эти заболевания эффективней, чем оксациллин и другие пенициллины. Препарат медленнее всасывается, а следовательно, и медленнее разрушается в организме. Он относительно устойчив к действию желудочного сока и пищеварительных ферментов и потому пригоден для приема внутрь. Но его можно вводить и парентерально — в мышцу или вену. Клинические испытания нового антибиотика проведены во Всесоюэйом институте клинической и экспериментальной хирургии, в Институте хирургии имени А. В. Вишневского, на кафедре акушерства и гинекологии Университета Дружбы народов и еще в нескольких учреждениях — препарат был применен у 352 больных, детей и взрослых. Он оказался одинаково эффективным при воспалительных заболеваниях кожи, инфекциях дыхательных путей, при послеоперационных и послеродовых осложнениях и инфекционных процессах мочевыделительных путей. Во многих случаях он действовал лучше, быстрее и безопасней, чем его старшие собратья — метициллин и ампициллин, и не вызывал почти никаких неприятных ощущений. Препарат одобрен для массового производства. 58 г. м.
Болезни и лекарства Гидрокортизон, стресс и тирозин Кандидат биологических наук И. Т. РАСС «Гормонотерапия без риска не существует» Название статьи. 1960 г. ЛЕЧЕНИЕ ВСЛЕПУЮ Гидрокортизон, кортизон, преднизолон — этн препараты, носящие общее название глюкокортикоидов, в виде таблеток, мазей, ампул для инъекций есть сейчас в любой аптеке и хорошо известны каждому. В клинический обиход глюкокортнконды вошлн 30 лет назад — 21 сентября 1948 года. В этот день американский врач Ф. Хенч ввел кортизон больной ревматоидным артритом, которая ие могла двигаться нз-за сильных болей и скованности в суставах. Через три дня больная встала с постели. Таким же «чудесным» излечением завершились инъекции кортизона еще четырнадцати больным. Врачи и больные стали требовать новые препараты — н глюкокортнконды хлынули в практическую медицину, миновав обычный для новых лекарств этап предварительных испытаний на животных. Чудодейственные лекарства стали давать чуть лн не при всех болезнях — и очень часто они помогали. В 1950 г. автору нового метода лечения — Ф. Хенчу была присуждена Нобелевская премия. Однако вскоре в ходе этих стихийных массовых клинических испытаний обнаружились и издержки гормональной терапии (которые, между прочим, предсказывал сам Хенч). Дело в том, что глюкокортнконды — не обычные лекарства; это синтетические копии естественных продуктов человеческого организма — гормонов коры надпочечников. Этн гормоны регулируют прежде всего углеводный обмен, но необходимы также для нормального метаболизма белков и жнров, для поддержания нормального кровяного давления, для нормального обмена воды и солей. Одна из важнейших особенностей глюкокортикоидов состоит в том, что нх выработка в организме резко — иногда в несколько раз — возрастает при стрессовых ситуациях, связанных с эмоциональным нлн физическим напряжением: во время экзаменов, спортивных состязаний, при травмах, операциях, во время болезни. Эти гормоны — непременные участники реакции организма на любой стрессовый фактор; они служат естественным допингом, приводят в действие самые различные биохимические и физиологические механизмы, благодаря которым сохраняется жизнестойкость организма в чрезвычайных обстоятельствах. ■ Но в чрезмерных количествах глюкокортнконды, как н многие другие гормоны, вредны. И вот у некоторых больных при длительном лечении глюкокортнкоидами начали появляться признаки нарушения обмена веществ — точно такие же, какие наблюдаются при чересчур активной работе коры надпочечников и избытке глюкокортикоидов в организме: ожнренне, разрыхление костной ткаин, изменения психики. У других больных появлялись язвы желудка и кишечника, снижалась способность сопротивляться инфекции, замедлялось заживление ран. Прекратить начатое лечение глюкокортнкоидами оказалось очень трудно: организм быстро привыкал к регулярной «подкормке» гормонами, и собственные надпочечники больного попросту переставали работать. Нередко отмена глюкокортикоидов приводила к обострению заболевания. Постепенно произошел своего рода «естественный отбор» подвластных гормональной терапии болезней, были эмпирически, методом проб и ошибок, выработаны наиболее эффективные схемы лечения. Тем не менее и сейчас врач, назначающий препараты глюкокортнкондов, действует большей частью вслепую: ои, как правило, не знает, поможет это лечение данному больному или вызовет осложнения. До снх пор еще не существует объективного показателя, который позволил бы сказать, нуждается лн вообще данный больной в гормональной терапии, какую дозу гормонов нужно ему дать, когда можно отменить гормональные препараты... 59
ГЛЮКОКОРТИКОИДЫ И СТРЕСС Когда Хенч 30 лет назад ввел своей больной кортизон, он полагал, что ожидаемый эффект объясняется недостатком у иее собственных гормонов, необходимых для борьбы с болезнью. Так и считали врачи в начале «глюкокортнкоидиой эры». Однако позже, когда медики научились определять содержание глюкокортикондов в крови, обнаружилось неожиданное обстоятельство: оказалось, что в большинстве случаев во время болезни концентрация гормонов сохраняется в пределах нормы нлн даже повышена. Объяснить это тогда еще не могли, и для большинства врачей-практнков на первый план выступили чисто лечебные свойства глюкокортикоидных препаратов - нх способность подавлять воспалительный процесс и аллергические реакции, их действие на чувствительность тканевых рецепторов, иа проницаемость клеточных мембран, иа тонус гладких мышц и т. д. Про гормональную природу этих препаратов как будто забыли. А между тем в биохимических опытах было обнаружено, что зависящие от глюкокортикондов ферментные реакции наиболее активно идут в присутствии именно тех высоких концентраций этих гормонов, которые характерны для состояния стресса. Выяснилось, что найденные эмпирически эффективные дозы гормональных препаратов как раз и соответствуют «стрессовой выработке» глюкокортикондов, а самые удачные схемы лечения различных заболеваний как будто копируют деятельность коры надпочечников во время болезни. Одни из самых наглядных экспериментов поставили в 1957 году английские врачи Касс и Финланд. Они заразили воспалением легких мышей, у которых были удалены надпочечники, и для контроля — здоровых мышей. Мышей, лишенных надпочечников, разделили на несколько групп и начали регулярно вводить им разные дозы кортизона. Оказалось, что лучше всего сопротивляются болезни те мыши, которые получали ровно столько же кортизона, сколько его вырабатывалось в организме зараженных контрольных мышей с нетронутыми надпочечниками. А в группах, получавших большие нлн меньшие порции кортизона, смертность была выше. Похоже, что гормональная терапия целесообразна и эффективна лишь постольку, поскольку оиа воспроизводит нормальную реакцию организма на стресс (в том числе и на болезнь), а успех лечения зависит от того, насколько точно врач эту реакцию имитирует. Другими словами, эти гормоны помогают только тогда, когда оии даны вовремя и в меру. Излишек же нх вреден — именно этим и объясняются многочисленные случаи осложнений. Но на практике, чтобы определить, нужна лн больному гормональная терапия, врач должен, конечно, исходить не из абсолютного содержания глюкокортикондов в организме — ведь всё люди разные, н чего достаточно одному, того не хватит другому,— а из действительной потребности в инх. Очевидно, нужен какой-то косвенный показатель гормональной обеспеченности организма — подобно тому, как при лечении диабетиков показателем при подборе дозы инсулина служит содержание в крови не самого инсулина, а сахара. Но где найти такой показатель? КАПРИЗЫ ТИРОЗИНА Глюкокортнкоиды широко применяются для лечения системной красной волчанки — тяжелой болезни, поражающей в основном молодых женщин. При волчанке организм начинает вырабатывать антитела к ДНК и белкам собственных тканей — так называемые аутоантнтела. В соединительной ткани почек, сердца; легких, суставов, кожи разыгрываются ожесточенные баталии этих аутоантнтел с тканевыми белками, что приводит к тяжелым воспалительным процессам. До применения глюкокортикондов 84 нз 100 заболевших погибали в течение трех лет. Системную волчанку изучают клиницисты и иммунологи всего мира. Занимались волчанкой и в лаборатории прн кафедре терапии и профессиональных заболеваний I Московского медицинского института, где я впервые столкнулась с этой болезнью. Именно исследование волчанки позволило обнаружить реакцию, по ходу которой * можно судить о том, хватает лн организму глюкокортикондов. Я обратила внимание на обмен одной из аминокислот — тирозина. Как правило, в крови больных активной волчанкой содержание тирозина повышено, при успешном лечении глюкокортикоидамн оно снижается до нормы, а при отмене гормонов повышается снова, и больным прн этом часто становится хуже. Тирозин поступает в организм в составе пищевого белка. Около трети его расходуется на образование гормонов щитовидной железы н иа выработку биологически актнв- 60
меланин тирозин CH2CHNHCOOH норадренални гормоны щитовидной железы ОН адреналин ^ а** ^ ^ ^ Пути превращения тнроэ! ных веществ — адреналина и норадренали- на, а также пигмента меланина. Остальной же тирозин поступает" в печень, где перерабатывается в другие продукты под действием синтезируемого здесь фермента — тиро- зииамииотрансферазы. Но для синтеза этого фермента необходимо, чтобы в печень поступали глюкокортико- нды — либо продукты коры собственных надпочечников, либо их синтетические заменители — преднизолон н .его собратья. А поскольку у больных волчанкой тирозина в крови больше нормы, не означает ли это, что у ннх нарушен именно «первый шаг» обмена тирозина, зависящий от присутствия в печеин глюкокортикоидоп? А если так, то нельзя ли именно по этому признаку судить, хватает ли организму гормонов? Я начала измерять содержание тирозина и продуктов его обмена у больных волчанкой н другими болезнями, а также у здоровых людей — для "контроля. И полученные результаты дали богатую пищу для размышлении, причем касающихся не только волчанки... Тирозин колебался в крови у больных и почти не менялся у здоровых людей. Я определяла тирозин у одних и тех же больных по нескольку раз за время нх пребывания н клинике; нередко активность заболевания у ннх не менялась, лечение тоже, а тирозин то прнходнл в норму, то снова повышался. Почему? Я попробовала нарисовать графики поведения тирозина у каждого больного наподобие температурных листов и сопоставить их с историями болезни (в которых меня к тому времени научили ориентироваться врачи клиники — доктор медицинских наук В. В. Сура и кандидат медицинских иаук И. А. Борисов). И оказалось, что, если больным назначали преднизолон в тот момент, когда тирозин у ннх был повышен, гормон помогал. При этом у большинства из иих улучшение состояния сопровождалось снижением тирозина до нормы. Тем же больным, у которых прн назначении предннзо- лона тирозин был нормальным, гормоны ничуть не помогали; наоборот, у некоторых из ннх быстро появлялись осложнения. 61
10. IV 30. IV 30. V 1975 г. 10.Х Гормональное лечение при повышенном содержании тирозина (черная кривая] в крови эффективно и сопровождается его снижением до нормы (слева); при нормальном содержании тирозина такое лечение только вызывает осложнения (справа]. «Прыжки» тирозина у «того больного были связаны с процедурой обследования и приступом гипертонии У больных, давно лолучвющнх глюкокортинонды, содержание тирозина (черная кривая) повышается после отмены гормонов У многих больных тирозин внезапно «подпрыгивал» без всякой видимой причины. А при разборе историй болезни выяснилось, что эти «прыжки» соответствовали стрессовым ситуациям в жизни больных: подхваченной простуде или воспалению легких, тяжелой процедуре обследования, аллергической реакции на какое-нибудь лекарство, даже волнениям по поводу предполагаемой выписки. У тех же больных, которые давно получали глюкокортнконды, тирозин оказался очень чувствительным к малейшей попытке снизить дозу гормонов, а прн отмене гормонов неуклонно лез вверх; состояние больных при этом ухудшалось. 20.111 30.111 29.IV 1973 г. 10.111 30.111 29.IV 1974 г 62
cipecc(болезнь) Во время болезни выработке глюкокортнкондов увеличивается; если при пом гормонов достаточно — содержание тирозина остается в норме (слева), если нк н« кеатает — оно повышается (справа). Только во втором случве необкоднма м эффективна гормонотерапия ТИРОЗИН — ЗЕРКАЛО ГОРМОНОВ? Из всех этих наблюдений можно было сделать только один вывод. У здорового человека вырабатываемые в достаточном количестве глюкокортикоиды, запуская по мере надобности синтез тирозинаминотранс- феразы, удерживают концентрацию тирозина в крови в определенных пределах. Во время стрессовых ситуаций, болезни выработка глюкокортнкондов увеличивается. И если при этом образуется достаточно глюкокортнкондов, чтобы обеспечить все зависящие от инх обменные процессы и биохимические реакции, то и тирозин останется в рамках нормы. Если же, несмотря на усиленную выработку глюкокортнкондов, их все-таки окажется меньше, чем нужно, то опять-таки от этого пострадают все зависящие от них процессы; не хватит их и на окисление тирозина — и его содержание в кровн должно подскочить. Именно так, по- видимому, объясняются «прыжки» тирозина у наших больных при дополнительных стрессах, а также стойкое повышение уровня тирозина при многих заболеваниях. Успех гормонального лечения в этом случае объясняется тем, что назначаемые врачом препараты покрывают дефицит гормонов. А в тех случаях, когда тирозин у больного остается в пределах нормы, это говорит о. том, что выработка глюкокортнкондов соответствует потребностям организма. Тогда становится понятной и неудача гормонального лечения, и быстрое появление осложнений: ведь глюкокортнкондные препараты в этих случаях оказываются излишними, а значит, вредными. Если же больные много лет получали гормоны, то их тканн привыкли к определенному уровню «внешнего» снабжения ими, собственные надпочечники работать практически перестали — естественно, что всякая попытка изменить этот режим должна задеть и тирозин; отсюда и чувствительность тирозина к отмене гормональных препаратов и даже к снижению нх дозы. Таким образом, уровень тирозина в крови, следить за которым легко и просто, может стать своего рода «водомерным стеклом», показывающим (при условии, конечно, нормальной работы печени), хватает ли организму глюкокортнкондов — собственных нли синтетических. Тирозин оказывается своеобразным зеркалом адекватности реакции организма на стресс нли болезнь, он может претендовать иа роль надежного показателя потребности организма в глюко- кортикоидиой терапии. Если дальнейшие исследования подтвердят это предположение, то глюкокортнконд- ная терапия превратится из мощного, ио обоюдоострого оружия, применяемого в значительной мере вслепую, в столь же мощный, но физиологически осмысленный н безопасный метод лечения. 63
Архи! «Прогоните от себя меланхолию» К добрым старым болезням, таким, как насморк илн ангина, в наши дни прибавилась еще одна: привычка по всякому поводу лечиться, глотать пригоршнями таблетки, не зная толком, для чего они предназначены, и стрелять из дальнобойных орудий по воробьям. Аптека на углу, лекарств сотни и тысячи, а советоваться с доктором необязательно: сами с усами. Но оказывается, мания самолечения родилась не вчера. Вот медицинский документ, написанный триста лет назад,— письмо Френч ее ко Реди, члена флорентийской Академии опыта и придворного врача герцога Козимо Медичи, некоему вельможе, одержимому «ипохондрией» — проще говоря, мнительностью. Мы приводим с небольшими сокращениями русский перевод, который был напечатан в январской книжке петербургского журнала «Ежемесячные Сочинения, к пользе и увеселению служащие» за 1755 год. Кстати, это был первый в нашей стране «учено-литературный» (т. е. научно-популярный) журнал, выпускавшийся Академией наук в количестве до двух тысяч экземпляров. Приходится признать, что его тематика — по крайней мере в том, что касается борьбы с медицинской самодеятельностью, — за минувшие два столетия не слишком устарела. Не удивляйтесь, государь мой, что на прошедшей неделе не получили вы от меня письма: ваши письма не застали меня во Флоренции, а был я со двором в загородном доме. Теперь на оиые ответствую не как медик, но как приятель н брат. <...> Вы пишете ко мне, что вы для вашей болезни довольное число всяких лекарств во всякое время и долго принимали. На сие я вам ответствую: вы сами видите, государь мой, что то была ложная дорога к исцелению; вы же сами признаете, что толикое число лекарств повредило вашу утробу и почти совсем испортило ваш желудок. Ежели все сии столь часто повторенные способы не могли вас излечить, то почто ж вы хотите продолжать оные или другие изыскивать? Бога ради, государь мой, оставьте оные. Пускай их употребляют желающие умножить свои беспокойства в сей жизии. <...> В первом году, как я стал упражняться в медицине, ко вреду моему я научился чего не знал: захотел сам себя пользовать и для освобождения себя от ипохондрической язвы принимал столько лекарств, что едва ие лишился того, что сохранить желал. С то- 64
го времени я покинул их и сделал изрядно. Последуйте мне, и вы тем самым себе учините пользу. <...> Теперь я вижу, что вы с лица сходите и жалостным голосом, смешанным с гневом, требуете от меня, чтобы я вместо медикаментов по крайней мере предписал вам хоть какое-нибудь одно сладкое и приятное к принятию лекарство, кое бы без отягощения вашего и без причинения непорядка вашей утробе привело вас в прежнюю силу. Не гневайтесь, государь мой, я готов служить вам. Помиримся наперед, и для утверждения нашего мира позвольте мие обнять вас от всего сердца и просить у вас прощения .за мои шутки. Будьте благонадежны, государь мой, что я так не издевался бы, ежели бы я ие был уверен, что болезнь ваша не столько важна, чтобы могла стать причиною вашей смерти, иаипаче вы сами можете быть уверены в своем действительном выздоровлении, как скоро будете презирать оиую. В доказательство сей великой истины самого вас примером представляю, потому что невзирая иа досадительную вашу болезнь, довольный имеете аппетит, спите спокойно и ходите так бодро, как бы самый молодой человек. Ах, боже мой, чего ж вы хотите более? Я привык говорить, что иет большего неприятеля добру, как помышление приобресть лучшее. Хотя вы и чувствуете во сие такую тяжесть, которая на несколько мииут, кажется, останавливает ваше дыхание, однако ж о сем ие беспокойтесь. Дыхание возвратится, и сие приключение вас ие умертвит, понеже оио еще вас не умертвило. Стойте только бодро против поврежденного воображения, которое по большей части производит сей род беспокойства. После сих дружеских рассуждений буду теперь с дами говорить как медик и надену докторский кафтаи ие хуже тех, какие носят почтенные члены Саламанкского и Сорбоииского университетов. <...:> Образ жития, который вы наблюдать начали, есть самый изрядный. Не переставайте умеренно обедать, а ужинать мало. Воздерживайтесь от ароматных и соленых яств и от крепких вии. Ведайте, что желудок лучше варит воду, нежели вино. Ежели и уж да велит чиститься, не употребляйте к тому другого способа, кроме клистиров, кои ие вредят здравию, хотя бы вы и излишне когда употребили. <...> Но для чего я вздумал представлять о вещах столь известных вашему благоразумию? Мне хочется, государь мой, чтоб вы были веселы и сами со мною посмеялись сей болезни. Оиа с вами весьма учтиво обходится, что дозволяет вам пить, кушать, спать и гулять без всякой трудности. Того ради примите иа себя веселый вид, прогоните от себя меланхолию и продолжайте ко мие свое доброжелательство. Из Флоренции, 12 июня 1688. Ф. РЕДИ Публикацию подготовил Н. ЕФРЕМОВ ДИАГНОЗ —ЗА ЧАС Все существующие методы ранней диагностики беременности довольно слтужны i -. и требуют значительного времени — не меньше суток. Поэтому представляет большой нитерес новый способ, разработанный в Медицинском центре Корнеллского университета (США),— он позволяет всего за час определить, наступила ли беременность. Новый метод основан на определении содержания в крови женщины гормона хориального гонадотропина, появляющегося в крови на 6-й день беремеиностн Процедура анализа проста. В пробирку помещают реагент, способный соединяться с гормоном, н определенное количество гормона, меченного радиоактивным иодом-125,— ровно столько, сколько может связать реагент. Теперь достаточно ввести в пробирку каплю крови испытуемой. Если в крови есть гоиадо- тропнн, то он будет конкурировать за право присоединиться к реагенту с меченым гормоном и какую-то часть его вытеснит. Значит, если в растворе останется несвязанный меченый гормон (обнаружить его несложно), — женщина беременна. 3 «Химия и жизиь» № 2 W
Проблемы и методы современной науки Мы описываем как раз то, чего нельзя описать, то есть остановленный текст природы, и разучились описывать то единственное, что по структуре своей поддается поэтическому изображению, то есть порывы и намерения. О. МАНДЕЛЬШТАМ. Разговор о Данте О поэзии генетического языка Кандидат физико-математических наук Б. Н. ГОЛЬДШТЕЙН Мы, пожалуй, уже не удивляемся тому, что у природы есть язык, сходный с языком человека, — генетический язык. Так же, как и текст, который вы здесь читаете, генетический текст записан буквами и имеет определенный смысл. Теперь можно удивляться другому: насколько изощренны и совершенны форма, структура генетического языка. Этот язык природы больше сродни поэзин, чем простой речи человека. ^^S^^sn^^5i^^^2^ НОЗА& Илия* a Z* "* ' 9 -41 О1
Приведу пример. Недавно внутри гена, кодирующего определенный белок, открыли другой ген, в котором записан другой белок. Это открытие произвело1 сенсацию: один и тот же нуклеиновый текст можно, оказывается, прочесть двумя способами, придавая ему каждый раз новый смысл. В нашем языке такая игра слов известна — ее называют каламбуром. Каламбуры часто встречаются в стихах. Вспомните: «Даже к финским скалам бурым обращаюсь с каламбуром». В этой статье речь пойдет о другой форме нуклеиновых текстов, о так называемых «обратных повторах», перевертышах или палиндромах. Палиндромы — это участки текста, которые читаются одинаково слева направо и справа налево. О некоторых свойствах нуклеиновых перевертышей уже было рассказано в «Химии и жизни» A975, № 10). Мне же хочется обратить внимание читателя на то, что функции палиндромов в генетике и в поэзии в какой-то мере аналогичны. Многие поэты сочиняли палиндромы для того, чтобы лучше ощутить возможности языка. Вот, к примеру, стихотворение — палиндром В. Брюсова «Голос луны»: Я — око покоя, Я — дали ладья. И чуть узорю розу тучи Я, радугу лугу даря. Большим мастером в сочинении палиндромов был Велемир. Хлебников. Пожалуй, впервые в русской литературе ему удалось написать •%. ii^'b <g
строчками-перевертышами большое художественное произведение — поэму «Разин». Иногда поэты интуитивно приходят к стихотворным строчкам, близким к палиндромам. Такие строки можно найти у Пушкина, Тютчева, Блока. Палиндромы или почти-палин- дромы часто встречаются в народном творчестве. Например: «голод долог», «месяц ясен». Поэтическая речь, с ее ритмами и рифмами, изощренная по форме, несет гораздо больше информации, чем «обычный» текст. Сказанное справедливо и для генетики. Ясно, что геи, заключенный в другом гене, повышает информационную емкость текста, так как в этом случае один и тот же текст кодирует не один, а два белка. Что же касается палиндрома, то информация, заключенная в нем, связана с формой в самом прямом смысле. Нуклеиновые нити в области перевертыша могут принимать конфигурацию, близкую к пространственной форме белка, который участвует в чтении текста. Благодаря этому белок способен точно узнать нужное место текста в процессе передачи или размножения генетической информации. Значит, форма палиндрома управляет самим процессом чтения. Нечто подобное говорил О. Мандельштам о поэзии. Поэтическая материя, по Мандельштаму, характеризуется свойством «обратимости» к читателю. Орудия поэтической речи, воздействуя на читателя, исполняют роль формирующих приказов или сигналов. Строчка-палиндром в стихотворении настолько изысканна по форме, что ее можно не только воспринимать на слух, но даже изобразить в виде рисунка (см. стр. 66). Вы видите, что содержание литературного палиндрома можно подкрепить соответствующей пространственной формой строчки подобно тому, как это происходит в нуклеиновых перевертышах. ПАЛИНДРОМ — ПОЭТИЧЕСКОЕ СЛОВО Палиндром легко выделяется из текста, поскольку левее и правее, за пределами палиндрома, нарушается симметрия. Начало и конец палиндрома строго определены, поэтому он может служить структурной единицей текста. Можно даже назвать его «словом». На палиндромы приходится заметная часть нуклеиновых текстов. В частности, 50—70% молекул транспортных РНК скопировано с двунитевых палиндромов в ДНК. Длина палиндрома может быть различной, от нескольких букв до нескольких сотен букв.
Вот небольшой двунитевой палиндром: ATЦATГТЦАТГАЦ ТЛГТЙЦЙГТАЦТГ Если читать текст верхней нити слева направо, а нижней справа налево, то прочитывается одно и то же слово. Здесь между двумя симметричными блоками стоит одна пара комплементарных букв ТА, которая немного портит симметрию палиндрома. Напомню, кстати, что буквы — это нуклеотиды: А — аде- нин, Т — тимин, Г — гуанин, Ц — цитозин. В молекулах РНК тимин заменяется урацилом — У. А вот пример однонитевого палиндрома — участок РНК фага fd. В отличие от двунитевого его называют истинным: Интересно, что истинный палиндром расположен в начале гена, кодирующего белковую шубу фага. Мы тут упомянули, что нуклеиновый палиндром можно назвать словом. Поэтическую строку, по мнению О. Мандельштама, тоже можно рассматривать как обобщенное поэтическое слово. Мандельштам писал, что «поэзия тем и отличается от автоматической речи, что будит нас и встряхивает на середине слова». Строчка-палиндром в стихах в самом деле как бы встряхивает нас на середине по причине зеркальной звуковой симметрии. В этом смысле палиндром в какой-то мере удовлетворяет понятию поэтического слова. Нуклеиновый перевертыш — это именно обобщенное «поэтическое» слово, то есть структурная, а не смысловая единица текста. Смысловая единица генетического текста обычно не соответствует структурной. Строчка стихотворения тоже не всегда бывает законченным предложением. ПАЛИНДРОМ В ФОРМЕ ШПИЛЕК Каждая буква двунитевого палиндрома имеет комплементарную пару не только в соседней, но и в своей собственной нити. Поэтому каждая нить имеет возможность сложиться и образовать связи между комплементарными буквами внутри себя. При этом возникнут как бы две шпильки, воткнутые в основную двунитевую структуру (рис. 1 на следующей странице). Если в середине палиндрома есть несколько букв, не подчиняющихся закону симметрии, то на вершинах шпилек остаются неспаренные од- нонитевые петли. В длинных молекулах ДНК ве- • роятность спонтанного образовали''! коротких шпилек мала. Слишком/ ?
г ц Т А А Т Ц Г Т А Ц Л Ль Двунитевой нуклеиновый палиндром ■ форма шпипви сильно нити скреплены друг с другом в основной двунитевой структуре (в двойной спирали). Однако возможно, что фермент, взаимодействующий с ДНК в области палиндрома, помогает образованию шпилек. Структура нитей ДНК и структура белка могут подстраиваться друг к другу при взаимодействии. Стихотворный язык обладает сходным свойством. Ю. Тынянов писал: «Ощущение формы есть всегда ощущение протекания (а стало быть, изменения) соотношения подчиняющего, конструктивно- «Клеверный лист» — ои образован папиндромами в тРНК го фактора с факторами подчиненными». Правда, сейчас более вероятной кажется другая модель узнавания палиндрома: белок, состоящий из одинаковых и симметрично расположенных субъединиц, взаимодействует с палиндромом без образования шпилек. Шпильки в ДНК в таком случае оказываются излишней роскошью. В однонитевой РНК, скопированной с двунитевого палиндрома, шпильки возникают гораздо легче, чем в самой двунитевой ДНК. Короткие транспортные РНК, об- L^ V» у <»' *>г
о О О О < О О О 6 О ' S ТА ТА ч г ц> ц -\ AT ДТ 4 * Набор шпипви ■ фаговой РНК разуя несколько шпилек, напоминают по форме клеверный лист (рис. 2). Более длинные молекулы РНК фагов складываются в сложные многошпилечные структуры, похожие на цветок или даже целый букет. Это — целые «стихотворения» или «поэмы» из палиндромов (рис. 3). ПАЛИНДРОМ В ФОРМЕ ЧЕТВЕРНОЙ СПИРАЛИ -Две шпильки, возникшие из двуни- тевого палиндрома, способны переплестись и образовать спираль из i ДНК четырех нитей (рис. 4). Стереохими- ческий анализ (на структурных моделях) такой четверной спирали проделан в Институте белка АН СССР в Пущино-на-Оке. Выяснилось, что эта структура должна быть все же довольно неустойчивой. Нити четверной спирали легко расплетаются на одиночные нити. Однако именно это свойство может быть весьма полезным. Если белок, узнающий палиндром, участвует в копировании нитей ДНК, то ему легче изготовить копию с одиночной расплетенной нуклеиновой нити. Поэто- ***fc <Ч* >**« // / / /
му легче начинать чтение (копирование) именно в области палиндрома. НЕСГИБАЕМЫЙ ИСТИННЫЙ ПАЛИНДРОМ Двунитевой палиндром и палиндром истинный отличаются по типу симметрии, поэтому пространственная их форма должна быть различной. Действительно, одинаковые буквы в истинном палиндроме отталкиваются — в отличие от комплементарных букв в каждой нити дву- нитевого палиндрома, которые склонны к притяжению. Поэтому нуклеиновая нить в области истинного палиндрома стремится выпрямиться, а нити двунитевого палиндрома всегда готовы согнуться пополам и образовать шпильку. Но при всем различии пространственных форм у палиндромов одна и та же функция — узнавание. Истинный палиндром в РНК нужен рибосоме для того, чтобы узнать нужный участок текста и правильно начать синтез записанного в этом тексте белка. Вот пример истинного палиндрома из РНК фага П: Ш^ШЩУГАААУУАА Две симметричные половинки палиндрома отмечены скобками. Чтобы рибосома узнала палиндром, по- видимому, принципиально важно, чтобы этот участок текста был од- нонитевым и выпрямленным. ЕДИНСТВО ФОРМЫ И СОДЕРЖАНИЯ Рибосома читает текст, записанный в РНК, разделяя его на тройки нуклеотидов (кодоны). Каждому ко дону соответствует определенная аминокислота. Из аминокислот последовательно строится молекула белка. Чтобы начать чтение (синтез белка), рибосома должна найти в тексте один из двух кодонов: ГУГ или АУГ. Эти два кодона — сигналы для начала чтения. В приведенном выше нуклеиновом тексте есть кодон АУГ. Разделим точками этот текст на кодоны: Вы видите, что палиндром расположен сразу же вслед за инициирующим кодоном АУГ. Последовательность кодонов — это смысл текста. Палиндром в начале текста— это его форма. Рибосома обнаружит начальный кодон АУГ даже в том случае, если рядом С ним не будет палиндрома. Но присутствие палиндрома снабжает текст добавочной информацией, то есть служит гарантией того, что чтение ( #№^ /efr&'frZ'Ztz The. C? & titer a?<#T*?^c> *>"Ъ ^л^^ .' сЛ I л
будет начато с нужного места. В данном случае можно говорить о гармоничном слиянии формы и содержания. Прежде чем рассказать еще об одном интересном свойстве этого же нуклеинового текста, вспомним, что в природе есть три кодона, в которых не записано никаких аминокислот. Этим кодонам присвоили «кодовые» названия: УАА — охра, УАГ — янтарь, УГА — опал. Встретив один из таких кодонов, рибосома прекращает синтез белка. Эти кодоны — концевые. Допустим, что рибосома неправильно разделила текст на кодоны, сдвинувшись на одну букву влево или вправо. Такая ошибка уже предусмотрена природой. В нашем случае сдвиг по фазе приведет к тому, что уже в самом начале чтения рибосоме встретятся концевые кодоны. Отметим эти кодоны стрел-ками над текстом: Чтение со сдвигом по фазе практически сразу же оказалось бы невозможным — синтез белка не мог бы начаться. Соседство палиндрома с начальным кодоном и насыщенность палиндрома сдвинутыми по фазе концевыми кодонами создают запас информации, необходимой для точного и надежного определения начала текста. Конечно, палиндром должен быть уникальным, если именно его необходимо точно узнать. Палиндром нельзя спутать с остальным текстом не только потому, что он симметричен по форме, но и потому, что он насыщен внутренним смыслом. БЛУЖДАЮЩЕЕ СЛОВО Особые ферменты (нуклеазы), узнавая двунитевой палиндром, вырезают его'из ДНК точно на концах. Одинаковые пары букв на концах палиндрома особенно уязвимы для нуклеазы, возможно потому, что расположены на сгибах молекулы. Разрыв, вероятно, происходит сразу на обоих концах палиндрома и сразу в двух нуклеиновых нитях. Концы вырезанного палиндрома могут сомкнуться в кольцо (рис. 5). Такое отрезанное «слово» способно снова вернуться на прежнее место или войти в чужую молекулу ДНК. Для этого требуется только, чтобы концы палиндрома, то есть пары букв ТА, узнали соответствующий участок в ДНК. Мы столкнулись здесь с интересным явлением: в генетическом тексте «слова» способны блуждать. Бо- . «*^ г J$ и+м*с,он«-% . /<£> #X jbtfJltf) *< <fyf>J~C& i
7 /I л x .АЦТ Т Г А АЦТ Т Г А Ну ■ области палиндрома лее того, в середину палиндрома может встроиться несимметричная последовательность нуклеотидов. Тогда палиндром становится переносчиком информации, которая иначе не смогла бы попасть в нужное место нуклеинового текста. Появление нового слова в тексте серьезно изменяет его смысл, гораздо серьезнее, чем точечная мутация, чем замена или вставка одной буквы. Поэтому явление это не может быть случайным. Действительно, природа использует блуждающие «слова» для регуляции генетических процессов: вставленное слово может выключить или включить Ппаминдв — нольцвнв мол «купа ДНК, содержащая палиндромы соседний ген или же внести в текст дополнительную информацию. Интересно, что в бактериальной клетке существует особое хранилище для блуждающих слов. Это хранилище — так называемые плазми- ды, молекулы ДНК, замкнутые в кольца и расположенные вне хромосомы. Схематически плазмида изображена на рис. 6. Перешеек или «стебель» этой двухлепестковой структуры образован палиндромом, а сами «лепестки» состоят из несимметричных последовательностей нуклеотидов. Фермент может разрезать плазмиду в определенных участках палиндрома. Если она будет разрезана по буквам ЦГ сразу в четырех нитях, то отдельные сегменты, снова объединившись, могут создать новую структуру (рис. 7). Если же плазмида разрежется только на одном конце палиндрома, то две плазмиды могут объеди-
Плазмида была раэрвмна сразу ■ чатыраж нитям, а петом отдапьныа сагмаиты снова объединились в новую структуру ниться (рис. 8). Здесь каждая плаз- мида изображена своим цветом. В «лепестках» плазмиды могут располагаться самые разные гены. Поэтому при интеграции плазмид возникает плазмида с новыми, необходимыми в данный момент клетке генетическими свойствами. Плазмида хранит гены, в нормальных условиях клетке не нужные. В трудных условиях необходимый для выживания клетки ген извлекается из плазмиды и встраивается в хромосому. Такой перенос гена возможен только потому, что ген расположен внутри палиндрома и транспортируется вместе с ним. Именно так хромосома получает от плазмиды, например, гены сопротивляемости антибиотикам. Интересно, что ген сопротивляемости тому или иному антибиотику найден в организмах, никогда, ни в* одном из поколений не подвергавшихся действию данного антибиотика. ■ Интеграция двум плазмид НЕСКОЛЬКО ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫХ СЛОВ Итак, палиндром в нуклеиновых текстах выполняет важную функцию — служит узнаванию. Аналогичным свойством наделена поэтическая речь, обращенная поэтом к собеседнику. Конечно, палиндром — это лишь одна из форм поэтического слова. Генетический язык тоже имеет другие средства «поэтической» выразительности. Сюда, в частности, следует отнести повторы определенных буквосочетаний (аллитерации) или целых участков текста. Такая упоря-
Конец гвнв, кодирующего бвпковую шубу фвгв «--МЧУЯ^ММ^Ц-ГАУАЦ доченность букв в тексте снабжает его дополнительной информацией. Приведу пример. Ген, кодирующий белковую шубу фага fd, заканчивается последовательностью нуклео- тидов, изображенной на рис. 9. Ко- дон АГЦ кодирует серии, последнюю аминокислоту белка, за ним следуют подряд два концевых кодона УГА и УАА, и в самом конце имеется шпилька, скопированная с дву- нитевого палиндрома. Любопытно, что текст заканчивается восемью буквами У, из которых три входят в шпильку. Подобные повторы буквы У в нуклеиновой нити, примыкающей к шпильке, встречаются довольно часто в самых различных РНК- Они, по-видимому, способствуют правильному узнаванию данного участка текста. В приведенном примере шпилька в соседстве с концевыми кодона ми и повторяющейся буквой У нужна для того, чтобы правильно завершить чтение. Заканчивая статью, автор хочет признаться в пристрастии не только к нуклеиновым палиндромам, которыми занят в научных исследованиях, но и к перевертышам поэтическим— некоторые из них, его собственного сочинения, «вписаны» в рисунки, иллюстрирующие эту статью, художником Ю. Ващенко.
N ДВА РЕЦЕПТА КЛЕЕВЫХ ГРУНТОВ Не могпи бы вы сообщить рецепты клеевых грунтов для холста! А. Е. Махлай, Анадырь Вот простой рецепт. Одну весовую часть клея (столярного, рыбьего, желатинового) следует растворить в %16—20 частях воды; растворять при нагревании, но до кипения жидкость не доводить. Полученному клею дают остыть, а потом с помощью флейца наносят на холст тонкой пленкой. Клеевая пленка должна сохнуть при комнатной температуре. Операцию повторяют два-три раза. Проклеенный и высушенный холст нужно прошлифовать пемзой. Затем в оставшийся клей необходимо добавить сухие цинковые белила или мел, получающуюся массу надо все время размешивать; готовой ее можно считать тогда, когда она достигнет консистенции жидкой сметаны. Смесь следует нанести на холст дважды, каждый раз просушивая предыдущий слой. Очень хорош эмульсионный грунт; через несколько дней после грунтовки по нему уже можно писать масляными красками. Для приготовления эмульсионного грунта раствор столярного клея средней густоты следует смешать с тонким порошком мела до образования густой «сметаны». Затем в смесь добавляют цинковые белила из тюбика (их требуется от 2/з ДО 3Д объема смеси). Образовавшуюся массу тщательно перемешивают, а потом разводят водой до состояния жидкой сметаны. Имейте в виду, что перед нанесением этого грунта холст следует проклеить жидким клеевым раствором. В заключение называем книги, в которых о грунтовке и других приемах живописи рассказывается подробнее: Д. И. Киплик. Техника живописи. М. — Л., 1950; В. В. Тютюнник. Материалы и техника живописи. М., 1962; Живопись. Практическое руководство. М., 1964. КАК СОХРАНИТЬ КАРАНДАШНЫЙ РИСУНОК Я очень люблю рисовать карандашом, но, к сожалению, карандашные рисунки быстро осыпаются. Как их сохранить! Т. С. Ку вши нова, гор. Владимир В художественных магазинах больших городов продаются специальные препараты для сохранения рисунков карандашом, углем и пастелью. Называются препараты закрепителями, или фиксативами. Это жидкости; они склеивают карандашные чешуйки или частицы пастели между собой и прикрепляют их к бумаге. Фиксатив можно сделать и самому. Приводим несколько рецептов. Рецепт 1. 10 г углекислого аммония следует растворить в 750 мл воды; в полученный раствор нужно добавить 15 г казеина в порошке. Хорошенько взболтайте смесь и поставьте в теплое место. Время' от времени взбалтывание необходимо повторять, пока весь казеин не растворится. Когда растворение закончится, к смеси начинают постепенно, небольшими порциями добавлять этиловый спирт (всего следует добавить 550 мл), продолжая взбалтывать содержимое сосуда. Если добавить сразу весь спирт и не перемешивать раствор, казеин выделится из него и фиксатив не получится. Готовый казеиновый закрепитель можно хранить довольно долго. - Если в нем появится осадок, то нужное количество фиксатива необходимо просто отлить в другую склянку, не потревожив при этом осадка. Этот закрепитель пригоден и для фиксации пастельных рисунков. Рецепт 2. Для закрепления рисунков можно использовать и природный раствор казеина, то есть обыкновенное молоко. Ему следует дать отстояться, потом снять верхний слой, а к снятому молоку добавить равное количество воды: раствор получится менее густым и будет легко распыляться через пульверизатор. Неразбавленное молоко тоже очень хорошо фиксирует рисунки карандашом, но от него бумага желтеет. Рецепт 3. Одну весовую часть шеллака следует растворить в 10—20 частях этилового спирта. Рецепт 4. Кусочек канифоли объемом примерно в кубический сантиметр нужно растереть в порошок, а затем всыпать его в склянку со 100 мл этилового спирта. Жидкость нужно периодически взбалтывать, пока канифоль не растворится. Вместо спирта можно взять такое же количество скипидара. В последнее время художники иногда применяют для фиксации рисунков лак «Прелесть», предназначенный для сохранения прически. Лак действительно хорошо закрепляет рисунки, но неизвестно, как он повлияет на бумагу; никто этого пока специально не проверял. А теперь о том, как наносить закрепители. Делается это просто: рисунок необходимо положить горизонтально, лучше всего на пол. Из пульверизатора, который держат от бумаги на расстоянии 1,5—1,8 метров, рисунок опрыскивают закрепителем, следя, чтобы на бумаге не образовывалось крупных капель; если же капли все-таки появились, их следует быстро удалить промокашкой. Покрытому фиксативом рисунку дают подсохнуть, а потом операцию повторяют. Можно нанести закрепитель и в третий раз, если это нужно. 77
Фотоинформо 4нч Трещат морозы На самом деле трещат не морозы, а дубы. От сильных морозов стволы деревьев лопаются с громким1 треском. Холода поражают и внутренние ткани, они способны убить сразу несколько годичных слоев. Тогда в стволе образуются так называемые морозобойные кольца. На левой фотографии поперечные срезы стволов дуба. На них хорошо заметны белые кольца. Это и есть автографы холодных зим. В стволе дерева под корой расположены проводящие ткани: луб и заболонь. Между ними находится камбий, очень тонкая прокладка, где рождаются новые клетки заболони. Благодаря камбию дерево растет вширь и каждый год прибавляет новые годичные слои. По проводящим тканям двигаются питательные вещества. Постепенно более глубокие слои заболони стареют: заполняются смолами, камедями, дубильными веществами, темнеют и становятся частью ядра ствола. В отличие от живой ткани погубленные холодами слои перестают проводить питательные вещества, а потому со временем не заполняются смолами и другими веществами; сосуды морозобойных колец остаются пустыми, оттого они белые. Пораженные участки правильно было бы называть не кольцами, а конусами, потому что они расположены по всему стволу от поверхности снежного покрова до высоты, которой дерево достигало в год катастрофы. Разрушение существенное. И не удивительно. Минимальная 78
температура зим, оставивших свой след в деревьях, достигала —43,6°С, и всякий раз им предшествовали засухи, ослаблявшие деревья. Вносил свою лепту и непарный шелкопряд: за лето насекомые уничтожали большую часть листьев, поэтому деревья не могли как следует подготовиться к холодам. Свой след в подмосковных дубах оставила суровая зима 1939 года, погубившая в деревьях восемь годичных слоев. Старые садоводы помнят, наверное, как в тот год вымерзли сады. Несравненно чаще дубы страдают на северной границе ареапа. Под Уфой мы насчитали по четыре морозобойных кольца с двумя-тремя слоями каждый. К счастью, камбий дуба в отличие от проводящих тканей меньше боится морозов. Как ни в чем не бывало он продолжает свою работу. Поэтому за погибшими слоями появляются новые, здоровые. Но морозы ухудшают качество древесины. Очень часто морозобойные кольца поражает гниль (фото справа). Инфекция проникает в них через отмершие сучки и механические повреждения. Обнаружена закономерность: чем плотнее посажены деревья, тем короче участки, пораженные гнилью. Поэтому, для того чтобы в северной части ареала дуба качество древесины было лучше и срок жизни дубрав больше, деревья в них нужно сажать как можно теснее. Конечно, насколько позволяют биологические возможности дуба. Кроме того, посадки следует делать на подходящих для данной культуры почвах и не давать вредным насекомым сильно объедать листву. А. РОЖКОВ 79
Как быть со стереохимией Стереохимия, учение о пространственном расположении атомов в молекулах, служит сейчас предметом все большего и большего числа публикаций на различных языках — русском, английском, французском, немецком. Внутри каждого из этих языков сложились более или менее однозначные системы стереохимических обозначений, но при переводе этих терминов с языка на язык порой возникают серьезные затруднения. Особенно эти затруднения велики, когда речь идет о так называемых кон- формациониых * изомерах вращения, то есть изомерах, возникающих в результате вращения групп атомов вокруг ординарных углерод-углеродных связей. Простейший случай подобной изомерии наблюдается у этана, углеводорода СгНе. Две входящие в его состав метильные группы СНз способны вращаться вокруг связи С — С" (рис. 1); если совершенно строго толковать понятие изомерии, то у этана может быть бесконечно большое число таких вращательных изомеров, поскольку поворот одной группы относительно другой на любой ничтожный угол должен приводить к новому веществу. Но в действительности вращение происходит не вполне свободно: в случае, когда атомы водорода находятся на максимальном удалении друг от друга (то есть если одна метильная группа повернута относительно другой на 60е), молекула находится в энергетически наиболее выгодной конформации, в то время как конфор- мация с макснмалмно сближенными водородными атом-ами менее всего устойчива (рис. 2). Поэтому из бесконечно большого числа всех возможных вращательных изомеров этана химики рассматривают только два — один наиболее устойчивый, а- другой наименее устойчивый, и каждый из этих изомеров обозначают определенным термином. Но в разных языках эти термины раз- * О различных коиформаииях молекулы говорят в тех случаях, когда взаимное расположение ато- *мов, из которых она построена, изменяется без -раарыва связей. 80 н н с н- -с н S "' . ,н У н. н н н 1 У мана, углеводорода C>Htf может быть в принципе бесконечно большое число поворотных изомеров (слева — схематическое изображение молекулы в аксонометрической проекции, справа — с помощью часто используемой проекционной формулы Ньюмена, когда ближайший к наблюдателю атом углерода изображается точкой, а дальний — кружном! н. н н н Н Н  © н н н П I н н 2 В стереохимии рассматриваются лишь два возможных поворотных изомера >тана — евмый устойчивый (слева] и самый неустойчивый (спрвва| личны и даже имеют порой различный смысл. Например, англичане называют наиболее устойчивую конформацию словом staggered, что означает в переводе «поколебленная», «сдвинутая», «отклоненная» (от положения, когда одна группа как бы прячется за другой), в то время как по- русски ее называют заторможенной, что, вообще говоря, наиболее точно передает смысл явления. А вот во французском языке используется термин, по смыслу противоположный русскому,— decalee, что переводится как «расторможенная» (то есть немного сдвинутая конформация, смещенная из положения, когда атомы водорода заслоняют друг друга). В немецком языке для обозначения наиболее устойчивой конформации есть два термина, каждый из которых по смыслу более точен, чем английское и французское названия: gestaffelt — «ступенчатая» (так как в проекции вдоль оси С — С атомы водорода обеих метильных групп чередуются, располагаются ступеньками) или auf Lu- cke — «в просвете» (атомы водорода одной метильной группы находятся в про-
У бутана СН.0 может быть четыре поворотных изомера II-IV1. Звездочками обозначены метипьные группы СН3 н н i н .© н'н н h н II н . со * н и 111 н н 0 н н IV светах между атомами водорода другой). В последние годы в немецкой литературе стали применять обозначение, предложенное В. Клайном и В. Прелогом: ±anti-peri- planar, которое нельзя перевести на русский по смыслу, а можно только транскрибировать как «±аитиперипланариая». Не меньше разнобоя в обозначениях наименее устойчивой коиформации, в котором водородные атомы обеих метильных групп находятся друг против друга. В русском языке эту конформацию называют точно по смыслу заслоненной, но иногда используют термин эклиптическая (атомы водорода разных метильных групп лежат в одной плоскости со связью С — С). Последнее слово, вообще говоря, заимствовано из латыни, равно как и употребительный английский термин eclipsed; англичане используют также термин opposed, достаточно точно отражающий смысл явления. ^ Французские термины en occultation, vis-a-vis, en opposition аналогичны по смыслу английскому opposed; английскому же eclipsed идентичен немецкий термин ekiiptisch. Однако в немецкой литературе используется также термин verdeckt, который можно точно перевести на русский как «заслоненная», а также предложенный Клайном и Прелогом термин ±syn-peripla- паг — «±синпериплаиарная». Сложнее обстоит дело в случае вращательных изомеров и-бутана С4Н10, У которого насчитывают не два, а четыре вращательных изомера (рис. 3). Коиформацию (I) в русском языке называют полностью заслоненной. Французы пользуются аналогичным термином en occultation totale; англичане называют ее fully eclipsed или просто opposed. В немецком языке конформацию (I) называют уже знакомыми иам терминами ekiiptisch, verdeckt, ±syn-perlplanar (или planar-syn). Смысл русского обозначения конформа- ции (II) скошенная заторможенная достаточно ясен. Достаточно понятно возникновение французского термина semi-deca- 1ёе — так сказать, «полурасторможенная». В английском языке чаще всего используется термин skew — «скошенная»; иногда используется заимствованное из французского слово gauche — буквально «левая» (в смысле «неправильная»). В немецком языке конформация (II) обозначается несколькими терминами: windschlef — «перекошенная», «скошенная», gestaffelt, schief-syn, syn или, по системе Клайиа и Прелога, +syn-clinal или — syn-clinal, если метиль- ная группа повернута против часовой стрелки. Надо заметить, что иногда встречающийся в отечественной литературе термин «гош-конформация» вряд ли можно считать удачным, так как он копирует английское название, заимствованное из французского, в то время как сами французы подобным термином в стереохимии не пользуются. Дальнейший поворот метильной группы бутана по часовой стрелке приводит к кон- формации (III), в русском языке именуемой заслоненной., Этому термину практически эквивалентен французский термин en occultation; ие вызывают сложностей английские eclipsed и skew eclipsed. А вот иногда встречающиеся в немецких текстах обозначения ekiiptisch н verdeckt могут послужить причиной путаницы, так как этими же терминами иногда обозначается и конформация A). Поэтому сейчас сами немцы пользуются обозначениями schief- anti или, по Клайну и Прелогу, anti-clinal. В старых немецких текстах для обозначения конформаиии (IV) используется слово gestaffelt, в результате чего ее можно спутать с коиформацией (II); поэтому сейчас более употребительны обозначения antl, trans, planar-anti и (по Клайну и Прелогу) ±anti-periplanar. В русском языке конформация (IV) называется либо полностью заторможенной, либо транс. Также однозначны французское decalee н английские staggered, fully staggered, anti, trans-stable. Какой вывод можно сделать из этого небольшого сравнительного анализа стерео- химических терминов, встречающихся в разных языках? Литературу, посвященную стереохимии, почти невозможно правильно перевести ии с иностранного на русский, ни с русского на один из наиболее употребительных ино- * странных, не зная предмета. И еще: система русских обозначений достаточно ясна и однозначна, и поэтому нет смысла заменять ее иностранными кальками. Даже четкая система обозначений Клайна и Прелога в русской транскрипции звучит достаточно неуклюже — попробуйте-ка запомнить все эти «синперипланарная», «антиклинальная», «синклинальная», «антиперипланар- ная»... И. КОМЛЕВ 81
Вещи и вещества Коробка с вкусным содержимым Любой продукт питания надо сохранить во времени и переместить в пространстве. А если так, то нужна тара. Но какая? При выборе надо учесть как минимум три фактора: доступность материала, его безвредность для здоровья, простоту технологии. Этим требованиям отвечает, к примеру, деревянная бочка, от которой человечество и по сей день не в силах отказаться; современный ДиЪген не потратил бы много времени на поиски жилища. Однако бочка — понятие, пожалуй, оптовое. А у потребителя масштаб иной: банка, бутылка, пачка, коробка... Итак, о коробке. 82
БЕЗГРЕШНЫЙ КАРТОН Вообще-то коробку можно сделать из чего угодно. Только из чего угодно их не делают — согласно вышеизложенным требованиям. Жесть, пластмассы и картон — вот, пожалуй, и все. Начнем с жести. Она непроницаема для влаги, воздуха, жира, она прочна и гладка, словом, всем хороша, но — дорога, да и олово в дефиците. И пускают жесть прежде всего туда, где ее трудно заменить, — ш производство консервов, которые хранятся неопределенно долго. А для коробок жесть используют лишь в тех случаях, когда продукту предстоит короткая, но трудная жизнь — например, в тропиках или на Крайнем Севере. И еще когда требуется особо хорошее оформление: жестяные коробки, покрытые прочным лаком, да еще с красочным рисунком выглядят столь нарядно, что рачительная хозяйка их не выбрасывает, а находит им, опустошенным, ра- 83
зумное применение — под всевозможные домашние мелочи. -Что же касается пластмасс, то с ними свои трудности. Во-первых, не на каждой фабрике оборудуешь свой пластмассовый цех (а доставлять на фабрику готовые коробки, занимающие немало места, — это своеобразный вариант классически бессмысленной перевозки воздуха). Во-вторых, видов и сортов пластмасс очень много, и весьма хлопотно, хотя и необходимо, добывать для каждого четкую гигиеническую справку: допустим ли контакт с пищей, а если в принципе допустим, то с какой именно. Остается картон. Обратите внимание: самое привычное определение к слову «коробка» — картонная. Многочисленные достоинства обычной коробки кроются в ее бумажном происхождении. Собственно, картон и есть бумага, только потолще и поплотнее, а основа бумаги — целлюлоза; так что «генеалогическое древо» картона к дереву и восходит. Стало быть, он по химическому составу безгрешен и даже при длительном контакте с пищевыми продуктами никакого вредного действия на них не оказывает. Картон выгоден экономически. Все в мире относительно, но, по скромным подсчетам, картонная тара впятеро дешевле деревянной. Он весьма легок. Квадратный метр тонкого коробочного картона толщиною 0,3— 0,5 мм весит около 250 г. Он приемлем экологически. Если сравнивать с той же деревянной тарой, то одна тонна картона сберегает около 14 кубометров деловой древесины (не берусь подсчитывать гектары сохраняемого при этом леса). Картон можно сдать в макулатуру. А если уж придется его уничтожать, то это не выльется в проблему: картон легко горит и, сгорая, не выделяет ядовитых газов подобно некоторым полимерным материалам. Даже недостатки картона можно обратить на пользу или по меньшей мере преодолеть. Он влагопроницаем? Но тройная комбинация полиэтилен — картон — парафин дала нам удобную упаковку для молока. Замена тяжелых стеклянных бутылок, которые надо принять, вернуть на молокозавод, старательно отмыть и вновь пустить в дело, — только на благо. Картон непрозрачен? Но он легко сочетается, скажем, с целлофаном, и прозрачное окошко, позволяя увидеть содержимое, логично вписывается в необычную коробку, будь то избушка с окнами или космический корабль с иллюминаторами. Однако пора обратиться собственно к коробкам. АРХИТЕКТУРА БЕЗ ИЗЛИШЕСТВ В изготовлении коробок есть что-то от типового строительства. Форма параллелепипеда облегчает сборку, а заодно и перевозку — и вагон, и кузов грузовика тоже прямоугольны. (Есть, впрочем, и фигурные коробки, но доля их невелика.) Так что все в руках архитектора: из стандартных деталей могут родиться воистину скучнейшие коробки, ставшие уже символом однообразия, а могут — и произведения искусства... Разнообразие, заметим, достигается в общем-то минимальными средствами. Вот коробки с плоской, как обложка, крышкой; их нередко под книжку и оформляют. Если добавить крышке боковые стенки, то она плотно охватит коробку (этот распространенный вариант зовется «внахлобучку»). Благодаря плинтусу — узкой каемке внизу — крышка получает опору и может, превзойдя по высоте коробку, спокойно возвышаться над фигурным тортом. Если же боковые стенки коробки чуть продлить — ниже плоскости донышка, то появится новый декоративный элемент, таи называемый утор, он же заодно микропод- еТЬвка. А соединив коробку и крышку шар- - нЯЁом. можно сделать при надлежащем Оформлении шкатулку или сундучок... 84
Но «минимальными средствами» еще не значит легко. Склеивание коробок — дело трудоемкое, плохо поддающееся механизации. Да и с клеем непросто. Он не должен иметь выраженного цвета и запаха и влиять на цвет рисунка и эластичность картона. Такой клей должен ложиться тонким и ровным слоем. Долго не застывать в посуде, но за считанные секунды схватываться на картоне. Быть безвредным для нас с вами и по возможности непривлекательным для микроорганизмов. Будем откровенны: гармония достигается не всегда. Особенно по части запаха. Есть и коробки без клея — складные. Их :борку облегчают заранее прочерченные (как правило, не руками) линии сгиба. Удачная выкройка позволяет решить разом множество задач. В ней заложены и элегантные пропорции будущей коробки, и удобный порядок складывания, и хитроумные «язычки» для закрепления отдельных элементов. И даже повышенная прочность в тех местах, где нагрузка максимальна, — боковые стенки обычно двухслойные. Кстати, прочность заурядной коробки мы как-то недооцениваем: не так уж легко ее покоробить. Как показывает практика, коробки выдерживают даже нагрузки часа пик в общественном транспорте. Не зря специалисты именуют их панцирной картонной тарой! Складные коробки исключают перевозку воздуха. На фабрику поступают компактные пачки заготовок — тонких листов картона, и уже здесь они приобретают трехмерность. И если полиграфические возможности гладкой поверхности картона использованы в должной мере, мы получаем в конце концов объемное произведение картонажного искусства. ПО ОДЕЖКЕ ВСТРЕЧАЮТ Коробка — не только тара, но и реклама содержимого. Примем, за аксиому: чем привлекательнее коробка, тем охотнее покупают изделие. Для продуктов это особенно важно, ибо у большинства из них срок годности весьма умерен. Летом, когда резко падает спрос на торты, не залеживается в магазинах скромная пятисотграммовая «Сказка», хотя торт самый что ни на есть обычный, бисквитно- кремовый, да и отделка скучноватая. Мне кажется, причина успеха в том, что торт невелик и съедается семьей в один присест, а удобной формы коробка без особого труда помещается в портфеле или в сумке. не занимая руки. С такой точки зрения килограммовый вариант «Сказки» — не лучшая находка. Для конфет «Театральных» хороша маленькая, в половину театральной программки, изящная коробочка. Напротив, отличные конфеты «Иван да Марья», в двух удлиненных коробках, с изображениями красной девицы и добра молодца, в уменьшенном виде и не представишь — такое весомое, почти в килограмм, лакомство уместно, пожалуй, на свадебном столе. Противоположный пример. Название детской питательной смеси «Малютка» никак не гармонирует с крупной, на полкило коробкой. Кстати, ее содержимое младенец быстро не одолеет, вот и приходится хранить смесь уже раскрытой... Название, напечатанное на коробке, тоже не мелочь. Как бы вы отнеслись к конфетам «Анилин»? А ведь были такие. Назвали их в честь знаменитого коня, изобра-" зив его самого на крышке. Все равно ассоциации не пищевые. Если не лакокрасочные, то ипподромные... Совсем другое дело, когда конфеты — «Птичье молоко», а крекер — «Здоровье». И вовсе не обязательно, чтобы в названии была характеристика изделия. Пусть оно будет звучным и приятным, а места для информации на коробке всегда хватит. ПОБОЧНЫЕ ПРОФЕССИИ Коробка-справочник очень заманчива. Между тем вся информация сводится обычно к 85
некоей «визитной карточке»: название, номер ГОСТа, предприятие, срок хранения, да еще (и то не всегда) этакий усредненный способ употребления вроде того, что варить, мол, десять минут. Между тем на поверхность, свободную от рисунка, так и просятся дополнительные сведения. Чем плохо отвести роль справочника внутренней стороне крышки? Кое-какой опыт по этой части имеется. Скажем, набор шоколада «Космос»: на обертке каждой плиточки изображен космический корабль, а на дне коробки, под шоколадкой, — краткие сведения о корабле. Однако не логичнее ли будет, если информация будет касаться самого содержимого? Вот, скажем, воображаемый автором чайный набор, и на крышке не приевшееся «чай — хорошо утоляющий жажду напиток...», а краткое и авторитетное руководство: достоинства напитка, особенности грузинского, индийского, краснодарского чая, основные способы заваривания и национальные варианты. Или серия коробок с разным текстом — стимул для азартного покупателя. По тиражу и доступности с такой микроэнциклопедией не сравнится никакая поваренная книга. Мне кажется, это неплохое поле деятельности для институтов питания, санитарного просвещения и прочих заинтересованных организаций.... Все чаще появляются коробки-наборы: именно коробка позволяет приютить под одной крышкой всевозможную другую тару — консервные банки, бутылки вина, пачки чая. А так как эти коробки довольно прочны и неплохо оформлены, то обычные продукты приобретают в глазах покупателя дополнительную привлекательность. Коробка с хорошим содержимым может стать и сувениром. Конфеты «Подмосковные вечера» или воронежские «Песни Кольцова» не так уж часто увидишь в магазине, но тем дороже сувенир; ведь и ростовскую финифть тоже раздобыть нелегко. Во всяком случае местная тематика в оформлении (естественно, на достойном полиграфическом уровне) плюс пристойный «интерьер» (например, с кор- рексом — вкладышем, который образует персональную ячейку для каждой конфетины) и заурядное ассорти превратят в сувенир. А уж если и содержимое оригинально!.. И наконец, о коробках-игрушках. 86
■-11ШРШ)-} Н. И. Сац пишет: «Коробка «Елка» художника Евгения Мандельберга изображала нарядно украшенную елку. Дотронувшись до картонного выступа сбоку коробки, ребенок мог по нескольку раз «менять» украшения... съев конфеты и вырезав нужные части из красиво разрисованной обертки, ребенок мог склеить много интересных игрушек для украшения настоящей елки. Как это сделать, было написано и показано в книжке-малютке, лежавшей на дне коробки, там же помещалась и новая елочная песенка, специально написанная композитором Михаилом Раухвергером». Было это лет сорок назад, но, может быть, у кого-нибудь до сих пор хранятся такие диковинные вещи. Они несравненно занятнее пластмассовых цилиндров и колокольчиков, в которые кладут сейчас новогодние подарки. Не стану утверждать, будто все в прошлом. Ленинградские кондитеры выпускают среди прочего отличный набор конфет «Сказки Андерсена» — девять маленьких коробочек с изображениями стойкого оловянного солдатика, Дюймовочки и прочих сказочных героев в одной большой коробке; на ее крышке — сказочный домик, и и дверях его при повороте диска появляются сцены с этими персонажами... Но это исключение: подобных (кстати, довольно дорогих) коробок очень мало. Может быть, нужно коллективное творчество, скажем, кооперация фабрики с издательством «Малыш»? Очень уж заманчиво соединить хорошее, профессиональное оформление с хорошим и не менее профессиональным содержимым. Кстати, им вовсе не обязательно должны быть дорогие конфеты. И вообще не обязательно конфеты. Я понимаю, что такие нестандартные' изделия трудоемки и плохо вписываются в напряженные производственные планы. И все же мечтаю, чтобы моему шестилетнему сыну такой подарок достался еще в том возрасте, когда это приносит истинную радость. В. ГЕЛЫОР 87
Операция ««Фермент» Операция с таким названием была объявлена минувшим летом, в седьмом номере журнала. Ее цель — поиск фермента каталазы в различных растениях. Эта операция заинтересовала многих юных химиков, которые прислали нам отчеты о своих исследованиях. Однако прежде чем рассказать о наиболее интересных результатах, остановимся — и пусть вас это не удивляет — на ошибках и недочетах. Они вызваны, конечно, тем, что у ребят маловато опыта самостоятельных исследований. А так как опыт — дело наживное, то, надеемся, наши замечания будут только на пользу. Начнем с того, что в некоторых работах были изменены условия опыта. В этом, конечно, ничего дурного нет. Более того, изменения часто были очень полезными (например, увеличение массы реагентов позволило использовать мерные пробирки большего объема — ведь не у всех была возможность точно измерить выделение одного- двух миллилитров газа). Но вот в чем беда: не всегда указано точно, какая именно была навеска, сколько взято перекиси и каков конечный объем раствора. А если так, то нельзя сравнить и результаты, полученные разными школьниками. Скажем, сопоставить каталаз- ную активность листьев винограда из Ферганской долины (эти данные получил восьмиклассник из Мар- гилана Зуфар Мусаев) и винограда, выросшего в других местах. Некоторые юные химики так увлеклись самими опытами, что на их осмысление уже не хватило сил. Так, десятиклассник Юрнй Кора- бельников из Шпаковского района Ставропольского края поставил 100 опытов (не считая проверочных), исследовав куриное яйцо, вишню, рис, малину, рыбу, какао и т. д. — всего 50 объектов! Он предпослал своему письму большое теоретическое введение, но никак не обосновал выбранные объекты, не сделал из Операция «Фермент» Операция «Синтез» Карета шарлатана При чем тут медный купорос? Что есть в минеральной воде? эксперимента выводов. Евгений Саутин из Лесо- горска Иркутской области тщательно описал и методику, и свои опыты, ио взял для исследования слишком много объектов — около трех десятков растений различных семейств, а также грибы. (Признаться, такого количества объектов хватило бы для работы целой лаборатории.) И хотя Евгений получил любопытные результаты, его работа только выиграла бы, если бы он ограничил круг объектов и более четко определил для себя задачу исследования. Иногда школьники получали результаты, которые явно не в ладах с уравнением реакции. Из двух молей Н202 может выделиться при обычных условиях одни моль кислорода, то есть около 22 л; значит, из 2 мл 3%^иой перекиси водорода получится примерно 22 мл газа. Каким образом некоторым юным экспериментаторам удалось «выжать» из перекиси значительно больше кислорода — это остается загадкой... Наконец, о том, что счи-
тать мерой активности фермента. От этого, собственно, зависит успех всего эксперимента. В журнале было даио самое общее определение — «количество кислорода, выделяемого в единицу времени определенной иавеской изучаемого объекта». Но почему-то в большинстве работ в качестве критерия активности был взят общий объем выделившегося кислорода (хотя, кстати, далеко не всегда реакцию доводили до конца). Это неправильно. Давайте подумаем: почему у разных объектов не одинаковая каталазная активность? Наверное, потому, что в одном случае фермента больше, в другом — меньше. (Конечно, играет роль и активность самого фермента — в разных объектах оиа может быть неодинаковой; ио проверить это можно, лишь выделив чистый белок.) Вспомним: каталаза работает как катализатор, оиа не расходуется в реакции. А если так, то общий объем выделившегося кислорода должен быть всегда одинаковым! Когда каталазы много, перекись будет интенсивно вспениваться; если каталазы мало, то кислород должен выделяться медленно, но зато долго — пока не разложится вся перекись. Поэтому в идеальном случае кривые выделения кислорода двумя объектами с разной каталазной активностью будут выглядеть примерно так, как показано на рисунке (см. стр. 90). Интенсивность выделения кислорода со временем уменьшается, ио это не имеет никакого отношения к каталазе. Просто перекись расходуется, ее концентрация становится меньше, и поэтому реакция идет все медленнее. Таким образом, чтобы определить активность фермента, надо найти начальную- скорость реакции: определить объем кислорода, выделившегося, скажем, в первую минуту. А еще лучше — построить график и определить по нему начальную скорость, проведя к кривой касательную в начальной точке и измерив ее наклон (это тоже показано на рисунке). Есть и дополнительная проблема: далеко не всегда перекись выделяет весь кислород, обычно реакция заканчивается намного раньше. Это заметили все проводившие опыты, ио, к сожалению, никто не подумал, отчего это так. Можно предположить, что фермент инактивируется в ходе реакции (например, из-за того, что его губит слишком большая концентрация перекиси, ведь в естественных условиях она значительно ниже, чем 0,5%)- А возможно, перекись водорода вступает и в какие-то другие реакции, которые ие сопровождаются выделением кислорода. Но в любом случае самые верные результаты даст именно начальная скорость реакции. А теперь — о некоторых наиболее интересных работах. Десятиклассница из Минска Елена Крехова исследовала зависимость каталазной активности мякоти, кожуры и семян некоторых плодов и ягод от степени их зрелости. Оказалось, что по мере тсозревания каталазная активность снача-
Кривы в выделения кислорода двумя условными объектами с рвзной каталаанон активностью. По графику легко нвйти начальную скорость реакции: W0 = a/b ла падает, а затем вновь растет. Е. Крехова решила также, что активность выше у тех плодов, в которых содержится больше железа. Однако при сравнении ее данных с таблицей содержания железа в продуктах («Химия и жизнь», 1975, № 6) оказалось, что однозначного соответствия здесь нет. В этой же работе было замечено, что у плодов активность мякоти больше, чем кожуры. Однако Ирина Щербакова, девятиклассница из Свердловска, получила прямо противоположный результат. Впрочем, она работала с другими объектами (яблоко, томат, картофель). Московский девятиклассник Игорь Мустафин исследовал колокольчиковые, собранные в Серпуховском районе Московской области; к отчету Игорь приложил прекрасно сделанный герба-» рий. Основные его выводы: каталазная активность листьев и лепестков венчика прямо пропорциональна их размерам; если активность какой-либо части растения высока (по сравнению с другими видами), то и у других частей этого растения относительная активность окажется высокой. И вдруг — совсем неожиданное заключение: чем выше каталазная активность, тем полезнее растение... Десятиклассница Елена Санкова из гор. Горького исследовала, как зависит каталазная активность цикория обыкновенного от температуры воздуха, при которой брались образцы. После заморозков (цикорий находился под снегом около 8 часов) активность снизилась во всех частях растений, особенно в цветах. Когда потеплело, каталазная активность в листьях и корнях не только полностью восстановилась, но даже несколько возросла. "В цветах же и стеблях активность не восстановилась. А в дальнейшем, когда температура воздуха оставалась положительной, активность в листьях и стеблях не изменялась. Интересное исследование провел ленинградский десятиклассник Виктор Чаленко: он определил каталазиую активность хвойных растений в зависимости от широты. Летом Виктор путешествовал на пароходе по Енисею от Шушенского до Диксона, то есть почти по меридиану, и на остановках брал образцы хвои. Основной результат его исследования— иа графике (стр. 91). Видно, что в высоких широтах каталазная активность растет. Правда, замечает В. Чаленко, чем ближе к северу, тем реже леса, а это может повлиять на количество фермента в хвое. Одну из лучших работ прислали десятиклассницы из Одессы Людмила Ропацкая и Марина Бурлакова (руководитель — п реподаватель химии Г. Ю. Полякова). Они исследовали каталазиую активность различных морфологических элементов некоторых деревьев, кустарников и травянистых растений. И обнаружили, что эта активность выше всего в органах размножения (изучались пестики, тычинки, пыльца), а также в листьях. Большую роль играет солнечный свет: активность у каштана, растущего на солице, оказалась вдвое выше, чем у каштана в тени. Эти выводы подтверждены и другими работами. Отметим исследования членов химического кружка Одесской областной станции юных техников Леонида Тов- биса, Екатерины Бершад- 90 Клуб Юный
£ 64 а; a? 5i э го /j Ч о СО ш 2 24 о 5: н ,—р , , , 50 55 60 65 ГО широта, градусы ской, Юрия Лейдермаиа и Виталия Прохорова (руководитель А. Л. Сивов) и ребят, занимающихся в химическом кружке города Волгодонска, — Игоря Ильинского, Нади Пислегиной, Сережи Осадчего и Леши Питииова (руководитель М. А. Володькина). Между прочим, Сережа учится в пятом, а Леша — в третьем классе. Ребята из этого кружка исследовали не только растения, но и некоторых насекомых. Оказалось, что после высушивания каталазиая активность у насекомых полностью исчезает. Большое исследование провел победитель прошлых операций клуба — «Пятно» и «Лепесток» — Николай Герасимчук из Винницы; он ставил опыты вместе с Натальей Шарки- иой. Но так как они оба уже студенты, то их работа — вие конкурса. Отметим только интересный Операция «Синтез» На этот раз не потребуются ни приборы, ни химикаты, ни образцы. Только карандаш и бумага. И, понятно, некоторые знания теории — ведь новая операция клуба будет теоретической. Итак, представьте себе, что вам предоставили для работы прекрасно оборудованную лабораторию. В ней есть все, что угодно душе химика — посуда, приборы, газ, вода, электричество, вентиляция, нагревательные приборы... Словом, опыт — с облучением семян гороха и ячменя радиоактивным препаратом. Рост растений в результате облучения семян заметно ускорился, однако каталазиая активность в них снизилась. В заключение благодарим все, кроме одного, — кроме реактивов. Вот такая страннная лаборатория. Вопрос: что вы сумеете синтезировать в твкой лаборатории! И каким именно образом! Предупреждаем: вещества надо получить в возможно более чистом виде. И конечно же, для их синтеза строго запрещается портить оборудование лаборатории. Так что не думайте добывать железо из лишнего штатива... Напишите уравнения реакций и (очень кратко!) условия их проведения. Весь График к работе В. Чаленио: зависимость каталаэной активности жвои от широты, на которой был взят образец всех, кто принял участие в операции и прислал в редакцию отчеты о проделанных опытах. А теперь очередная операция Клуба Юный химик: отчет о воображаемой работе в лаборатории не должен превышать 3—4 страниц. Так как операция сугубо теоретическая, срок для ее проведения дается небольшой — до 31 марта. Не забудьте указать имя, фамилию, город, школу и класс. На конверте обязательно сделайте пометку: операция «Синтез». Учебниками, пособиями, журналами, книгами пользоваться не возбраняется. Напротив — всячески рекомендуется. Вы решили принять участие в операции? Отлично. Желаем успеха! Клуб Юный кмммк 91
ЭКА НЕВИДАЛЬ. Карета шарлатана Вообще-то каретой никого не удивишь, даже такой, старинной, покрытой блестящим черным лаком, с гербами и вензелями. Если не в музее, то уж в кино каждый видел такие кареты. Хотя бы в одном из многочисленных фильмов про трех мушкетеров. Однако эта карета — особенная. Ее снимок мы взяли из французского журнала «Revue de THistoire de la Pharmacies, что значит «Обзор истории фармации». А где фармация, аптечное дело, там и химия: недаром лучшими химиками в старину были аптекари и врачи. Конечно, добросовестные. А не шарлатаны. Но перед вами как раз карета шарлатана. Так значится на музейной табличке. ...На севере Франции есть город Компьен. Возле него — большой и красивый лес. У этого леса — всемирная известность: здесь происходили важные исторические события. Например, во дворце, построенном еще при Людовике XV, в 1918 году была подписана капитуляция кайзеровской Германии. Сейчас Компьенский лес — место отдыха, а во дворце расположены музеи. Один из них — музей экипажей. Здесь и находится среди прочих экспонатов карета шарлатана, современника трех мушкетеров, кардинала Ришелье и герцога Бэкин- гемского... Эта карета, разукрашенная красной и золотой крас- коп, пестрит многочисленными надписями. Тут и медицинские советы, и шризы- вы к благотворительности, и реклама какой-то чудесной «гальванической воды». На передке — внушительная надпись: «Член медицинского института в Тулузе», над козлами — почему- то британский герб и многочисленные медали; вот по-французски написано: «Военный санитар территории Бельфор», вот — для солидности — по-латыни: «Почетный доктор Лондонского общества». Можно себе представить, какое почтение вызывала у доверчивых горожан эта карета, когда она въезжала на ярмарочную площадь? Но лекарь, разъезжавший в карете и в ней же принимавший больных, не очень- то надеялся на такую рекламу: не так уж много было тогда грамотных. Он нанимал еще музыкантов, которые устраивали целый театральный парад, зазывая публику и расхваливая удивительного исцелителя. К сожалению, костюмы и музыкальные инструменты в музее не сохранились — во время фашистской оккупации Компьенский дворец был разграблен. Итак, шарлатан приезжал в город и приступал к делу. Он продавал лекарства и вырывал зубы, лечил всевозможные болезни и веселил публику. О качестве лечения можно только догадываться. Это сейчас мы называем шарлатаном вообще обманщика и невежду, а раньше так называли лека- ря-хвастуиа (слово это происходит от итальянского ciarlatano — хвастун). Королем шарлатанов в начале XVII века был Таба- рен. Его настоящее имя — Жан Саломон. Он выступал обычно в Париже, помогая своему другу — бродячему лекарю Моидору — продавать «универсальный бальзам», средство от всех болезней. Хотя бальзам и не очень помогал, толпа валом валила на представление: очень уж любопытные сценки разыгрывали Табарен с Мондором. Фарсы Табарена были записаны и впервые напечатаны в Париже в 1622 году; к ним, как говорят специалисты, не раз обращался великий Мольер. Так что если не в медицине, то в литературе король шарлатанов оставил след... А. ГРИНБЕРГ
При чем тут медный купорос? Каждый юный химик знает, что водород получают в лаборатории из цинка и кислоты, и аппарат Киппа есть в любой школе. Но чтобы для получения водорода брали проволоку, купорос и поваренную соль?.. Однако вот что написал в редакцию Игорь КАДЫРОВ, учащийся ГПТУ-29 из Баку: Предлагаю простейший способ получения водорода. Он не требует ни кислот, ни щелочей. Необходимо иметь только медный купорос, поваренную соль и алюминиевую проволоку. Все это вполне доступные вещи. Приготовим равные количества горячих растворов CuS04 и NaCI и сольем их вместе. Образуется зеленый раствор, содержащий иоиы Cu2+, Na+. SO^~ и С1". Если поместить в раствор алюминий, то начинается энергичное выделение водорода... Другой продукт реакции —медь. Ее отделяют от непрореагировавшего алюминия, промывают водой, а остатки алюминия растворяют в 10—15%-ном растворе соляной кислоты — так можно получить еще некоторое количество водорода. Честно говоря, мы вначале отнеслись к этому письму с недоверием. Понятно, что алюминий более активен, чем медь, и может вытеснить медь из ее соли. Но откуда взятье я водороду? И зачем понадобилось добавлять поваренную соль — не все ли равно, что использовать для реакции, сульфат меди или ее хлорид? Тогда мы решили поискать в химической литературе — нет ли каких-нибудь сведений об этой реакции. И выяснили очень любопытные вещи. Оказывается, еще в середине прошлого века было замечено, что отнюдь не все равно, с какой медной солью реагирует алюминий. Так, когда он действует на раствор хлорида меди (И), то сразу же осаждается металлическая медь. Если же взять ацетат меди, то реакция идет медленнее, а когда берут сульфат или нитрат, реакция становится заметной только через двое суток. При этом медь выделяется не в виде аморфного порошка, а в виде маленьких октаэдрических кристаллов или дендритов. Кстати, похожий способ получения октаэдрических кристаллов меди был уже описан в Клубе Юный химик A972, № 2). Реакция ускоряется, если к раствору добавить или кислоту, или щелочь, или даже сахар. Теперь понятно, зачем нужна поваренная соль: без нее реакция пойдет слишком медленно. Но все-таки — откуда же берется водород? Разумеется, из воды. Сам по себе алюминий — металл достаточно активный, чтобы вытеснить из воды водород. Но этому мешает прочная оксидная пленка на поверхности металла. Если же ее удалить, то реакция пойдет с большой скоростью. Так, амальгамированный алюминий, у которого разрушена защитная пленка, прямо на глазах превращается в белый порошок Al203 и энергично вытесняет водород из воды. Вероятно, и в нашем случае пленка оксида разрушается по ходу реакции в горячем растворе, и 'тогда алюминий вступает в реакцию с водой. Этому процессу способствует и осаждение меди на* проволоке: она образует с алюминием гальваническую пару и ускоряет таким образом выделение водорода.
Что есть в минеральной воде? На каждую бутылку с минеральной водой наклеена этикетка, а на ней написано, какие в этой воде содержатся катионы и анионы. Состав воды определяют специальные химические лаборатории. Но присутствие в воде тех или иных анионов можно проверить и в домашней лаборатории. Все, что нужно для опытов, — это таблетки фенолфталеина (пургена), 10%-ные растворы нитрата серебра, хлорида бария, ацетата свинца, уксусной и азотной кислот. И конечно, бутылка минеральной воды. Понятно, что характерные реакции имеет смысл проводить только на те анионы, которые перечислены на этикетке. Прежде всего п роверьте, есть ли в воде карбонат- ионы. Возьмите пробу в 3— 4 мл, опустите в нее четверть таблетки фенолфталеина. Появилась слабо-розовая окраска? Значит, растворимые карбоиат-ионы есть. Ведь они гидролизу- ются в воде, увеличивая концентрацию гидроксид- ионов: со§- +нон*ь **НСО;Г + ОН-. Сохраните эту пробу для следующего опыта. Открытию гидрокарбоиат- ионов мешают карбонат- ионы. Поэтому их надо удалить. Для этого к предыдущей пробе, окрашенной в розовый цвет, добавьте 1—2 капли уксусной кислоты, чтобы окраска исчезла. Прокипятите смесь несколько мииут. Если в пробе есть гидрокарбонат- ионы, то розовая окраска появится вновь. Происходит это потому, что прн нагревании гидрокарбоиат-ионы разлагаются: 2НС03~ = СО|" + + н2о + со2, а образовавшиеся ионы [СО? — ] подверга ются гидролизу — так же, как в первом опыте. Если же минеральная вода содержит только гидрокарбонат-ионы, то достаточно опустить в небольшую пробу часть таблетки фенолфталеина и прокипятить — в присутствии кислых солей угольной кислоты проба порозовеет. Чтобы открыть остальные анионы, надо увеличить их концентрацию примерно в десять раз. Для этого придется упарить часть минеральной воды. Затем к 5 мл пробы добавьте 3—4 кашли 10%-ного раствора соляной кислоты и столько же 10%- ного раствора хлорида бария. Если при нагревании появится белая муть (или осадок), то это подтверждает присутствие в воде суль- фат-иоиов: SO|--f-Ba2+ =BaS04| . Для открытия хлорид- ионов к новой пробе минеральной воды добавьте 1— 2 капли 10%-ного раствора азотной кислоты и 3—4 мл 10%-ного раствора нитрата серебра. Растворимые хлориды обнаружат себя сразу — появится белая муть: CI- + Ag+ = AgCl | . Если проба потемнеет после того, как к ней добавят несколько капель 10%-ного раствора ацетата свинца, то, значит, в воде присутствуют сульфид-ионы: S*- + Pb2+ = PbS | . Ну а как обнаружить в воде не анионы, а катионы? Сделать это намного трудней, и реактивы нужны такие, которые ие всегда есть в домашней лаборатории. Впрочем, если вы ставите опыты в кружке, если вы внимательно почитаете учебник по аналитической химии, то отчего бы ие попытаться? Кандидат педагогических наук А. ГАТАУЛИН 94 Клуб *Онпй химии
Справочник Таблица 1 Цветные фотопленки В нашем справочнике представлены только пленки для фотолюбителей. Все оии продаются в магазинах. Это цветные фотопленки, изготовляемые в СССР на химкомбинате СВЕМА в гор. Шостка и на казанском заводе ТАСМА, а также пленки фотохимического комбината ORWO (Германская Демократическая Республика). В третьей графе таблицы I приводится цветовой баланс пленок. Коротко поясним, что это такое. Структура цветных пленок сложнее, чем черно-белых. Эмульсионное покрытие цветных пленок состоит обычно из шести слоев, в трех из иих формируется цветовое изображение. Одни передает желтые участки снимаемого кадра, второй — пурпурные, а третий — сине-зеленые участки. Чувствительность каждого слоя подбирается так, чтобы вместе оии правильно воспроизводили реальные цвета. Эта способность пленки и оценивается цветовым балансом, который измеряется в Кельвинах, единицах цветовой температуры. Цветовой баланс говорит о том, что пленка рассчитана на тот или иной световой спектр. Как же пользоваться этой характеристикой? В таблице 2 приведены цветовые температуры самых разных источников излучения. Цветовая температура дает представление о распределении энергии в спектре источника, освещающего фотографируемый объект. Чем больше в излучении голубых лучей, тем цветовая температура выше, чем больше красных и оранжевых лучей, тем она ниже. На фотопленку с цветовым балансом 5500 К лучше всего снимать солнечным днем при легкой облачности с 9 до 15 часов. Если же условия съемки, а значит, и цветовая температура источника отличаются от стаи- ЦО-32Д, То же, повы- СВЕМА шейной чувствительности 6500 32 ЦО-90Л, Многослойная. 3200 СВЕМА высокой чувствительности, для съемки при лампах накаливания 90 ЦО-180Л, То же. высокой ТАСМА чувствительности 3200 180 ORWO- Chrom, UT-I6 Для съемки днем или при импульсных лампах 5500 32 ДС-4. Негативные пленки Многослойная, 6500 45 ЦНЛ-65, То же, повы- СВЕМА шеииой чувствительности ORWO- Универсальная. Color, NC-19 для съемок днем Mask и при лампах; с нее можно делать цветные и черно-белые фотографии, а также любые слайды 3200 65 Марка пленки и завод- изготовитель ЦО-22Д, ТАСМА Характеристика и назначение ** о . О х Si £н s8 стви д. г а о» О н Свет нос Обращаемые ллеики Многослойная, 6500 для съемки днем илн при импульсных лампах 22 DC IS разреша способнс лнн/мм 70 DC «в я Е о, Гар сро мес 12 4200 65/45 60 53 50 65 70 70 85 12 12 12 18 ORWO- Chrom, UT-18 ORWO- Chrom, UT-21 То же То же 5500 5500 45 90 60 50 18 18 12 СВЕМА ЦНД-32, СВЕМА ЦНЛ-32, СВЕМА для съемки днем Для дневного 6500 освещения То же, для 3200 съемки при лампах накаливания 32 32 70 70 12 12 12 18 95
дартиых, нужно воспользоваться светофильтром. Избыток голубых лучей гасится с помощью бледно- розового или желтого светофильтра Ж-1, 4Х(Ж-12). Избыток оранжевых лучей следует нейтрализовать голубым фильтром Г-1, 4Х(С30-17). В горах, на высоте более 200 метров над уровнем моря, где сильно ультрафиолетовое излучение, необходим бесцветный фильтр УФ-1 (ЖС-10), он пригоден и при фотографировании на водной глади. Яркое освещение можно ослабить нейтральным светофильтром Н-4Х (НС-8). Для того чтобы устранить блики от стеклянных предметов, необходимо применить поляризационный светофильтр. Светофильтры могут выручить и в других случаях. Например, нужно сделать кадр при искусственном освещении, а фотоаппарат заряжен пленкой для дневного освещения. Спасти положение можно с помощью синего светофильтра В-15. И наоборот, если днем придется фотографировать на пленку для искусствеииого освещения, воспользуйтесь красно-коричневым светофильтром Р-12. К сожалению, достать их удается не всегда. Еще одно замечание. Фотографические свойства пленки со временем несколько изменяются: уменьшается контрастность, увеличивается вуаль, изменяется цветовой баланс пленки. В таблице 3 приведена реальная чувствительность пленок разного возраста. Исходная чувствительность свежей пленки принята за стопроцентную, а в графах таблицы значится, сколько процентов от нее осталось к моменту съемки. Для того чтобы пользоваться этими данными, необходимо знать дату выпуска пленки. Ее можно вычислить: вычтите из гарантийной даты, которая обычно стоит на упаковке, гарантийный срок хранения пленки (он дается в последней графе в таблице 1). Результат этого подсчета и будет датой выпуска. А. А. УСАЧЕВ 96 Таблица 2 Цветовая температура различных источников света Источник Солнце до 9 часов и после 15 часов Солнце с 9 до 15 часов Ясное небо до 9 и после 15 часов Ясное небо с 9 до 15 часов Солице и иебо при легкой облачности Небо, полностью закрытое облаками Небо, туманное или задымленное Полная луна Керосиновая лампа, свеча Электрические лампы накаливания Перекальные фотолампы Электронные вспышки Люминесцентные лампы: ДС ВС ХБС ТБС Цветовая температура, К 4900—5600 5450—5800 5700—6200 6100—6500 6250—6950 6700—6950 7500—8510 4100 1850 2500—2850 5000—7000 5000—7000 6750 3500 4700 2700—2800 Таблица 3 Реальная Пленки чувствительность пленки, % Срок хранения выпуска до дня месяцы 6 12 с момента съемки. 18 24 ЦО-22Д, ЦО-32Д, ЦО-90Л, ЦО-180Л. ORWOChrom UT-21 80 60 50 40 ORWOChrom UT-16 и UT-18 85 70 60 50 ХИМИЯМ ЖИЗНЬ 2/1978
Г с НЫ w^-Ы 'п4К В Как работать с научной литературой Кандидат химических наук В, Е. ВАСЬКОВСКИЙ, заведующий лабораторией сравнительной биохимии Института биологии моря ДВНЦ АН СССР Эта статья — не библиографическое или информационное пособие; это субъективные заметки, которые отражают в основном двадцатилетний опыт работы исследователя- экспериментатора с научной литературой. КАК ЗНАКОМИТЬСЯ с новой литературой? В наше время очень важно получать научную иформацию как можно раньше. Это необходимо ие только для успешного выполнения конкретного исследования, но и для общей ориентации в путях развития вашей отрасли науки — информированность поможет вам вовремя взяться за разработку актуальной проблемы или своевременно прекратить исследования по проблеме, себя изжившей или тупиковой. Однако информированность должна быть •не только оперативной, но и достаточно 'полной. Чтобы разумно сочетать эти два требования, приходится работать с новой литературой по многоступенчатой системе. На каждой новой ступени расширяется /круг журналов и других научных источников, о которых вы .получите сведения, но зато увеличивается и запаздывание информации. Первая ступень — это просмотр и чтение свежих номеров научных журналов; вторая ступень —-работа с экспресс-указателями статей (типа «Current Contents»); третья — работа с реферативными журналами. 4 «Химия и жизнь» № 2 ПРОСМОТР СВЕЖИХ ЖУРНАЛОВ Это очень .важная для любого ученого работа. Дело ие только в том, что это самый оперативный способ получения информации из научной литературы. Даже просто просматривая статьи, вы по отдельным фразам, графикам, таблицам можете обнаружить нечто для вас очень существенное, что не попадет в реферат. Важны и названия статей. Чтобы найти интересную публикацию, приходится просматривать оглавления полио- иостью — «о эта, казалось бы, излишняя работа в действительности приносит вам краткую информацию о состоянии дел в той области науки, которую освещает данный журнал. Это способствует повышению уровня вашей научной эрудиции, может содействовать рождению у нас новой важной идеи. В то же время ие следует увлекаться числом просматриваемых новых журналов. В недавно вышедшем сборнике «Информационные проблемы современной химии» приведена такая цифра: обычно ученые регулярно следят за 13—24 журналами. Число журналов в вашем списке будет зависеть от отрасли науки и конкретного направления, в котором вы работаете. На первых порах можно взять побольше, до 30—50 наименований. Их нуж-но записать в тетрадь, где вы будете отмечать просмотренные номера журналов с указанием статей, которые привлекли ваше внимание. Такая система позволит вам сравнительно легко отыскать по своей тетради работу, если вы вспомните о ней через некоторое время. А самое главное — учет работы с новой литературой даст вам возможность проводить отбор журналов, выбрать среди них 15—20 наиболее важных, в которых приходится в среднем ие менее одной интересной для вас статьи на каждый номер. Журналы лучше распределить по группам: основные общенаучные, журналы по вашей основной специальности, прочие журналы, где часто встречаются полезные для вас работы. Ваш список журналов нужно обязательно время от времени корректировать: появляются новые названия, меняется профиль старых, могут более или менее резко смениться ваши научные интересы. ЭКСПРЕСС-УКАЗАТЕЛИ В последние годы все большее значение приобретают системы получения научной информации по оглавлениям журналов. Я ограничусь здесь рассказом о самой важной в 97
мире системе— «Current Contents» *. Это ценнейшее информационное пособие издается уже около двадцати лет институтом информации (Филадельфия, США). Сейчас выходит 6 серий: 1) науки о жизни; 2) химические и физические иауми; 3) биология, агрономия, науки об окружающей среде; 4) инженерия, технология и прикладные науки; 5) клиническая практика; 6) социология, науки о поведении. «Current Contents» выходит еженедельно. Основная часть номера состоит из оглавлений научных журналов — они занимают более 100 страниц мелкого шрифта. Каждая серия охватывает несколько сотеи наименований журналов, а первая — больше тысячи. Два раза в год списки журналов публикуются в отдельных номерах и несколько раз в год уточняются — добавляются новые журналы и (очень редко) исключаются те, что прекратили свое существование. Большинство оглавлений появляется в «Current Contents» через 1—2 месяца после выхода из печати соответствующего номера научного журнала. С 1972 г. в «Current Contents» публикуются также оглавления важнейших новых монографий, сборников, руководств, материалов симпозиумов. В середину каждого номера вплетен индекс, составленный по ключевым словам из названий статей. Он существенно облегчает и ускоряет работу. Если же вы хотите разыскать в «Current Contents» оглавление определенного номера представленного там ранее журнала, то для этого не нужно просматривать весь комплект: в 5^м, 21-м и 40-м номерах «Current Contents» за каждый год публикуются специальные указатели журналов, обработанных за предшествующие четыре месяца. А в конце каждого номера есть список адресов авторов, указанных первыми (или тех из соавторов, с которыми следует вести переписку по статьям). «Current Contents» пользуется огромной популярностью среди ученых мира. Его тираж достигает 20 тысяч экземпляров; научные журналы, желающие подчеркнуть свою значимость, печатают на своих обложках, что они индексируются в «Current Contents». * В этой статье я буду подробно рассказывать в основном о тех справочно-ннформацнонных изданиях, которые издаются за рубежом. Это объясняется ие только уникальностью некоторых из них. ио и тем. что отечественные научно-ннформа- циоииые издания гораздо лучше известны большинству молодых ученых, которым адресована статья. Кроме того, ВИНИТИ регулярно выпускает квалифицированно иапнеанные путеводители по своим изданиям, справочники, каталоги, которые можно найти почти в любой научно-технической библиотеке. — Авт. РЕФЕРАТИВНЫЕ ЖУРНАЛЫ О том, как работать с реферативными журналами, говорить, вероятно, специально ие нужно. Я только хотел бы посвятить несколько слов журналу «Chemical Abstracts>, который реферирует широкий круг работ, где упоминаются вещества синтетические и природного происхождения. Ои полезен ие только химикам, ио и многим биологам, медикам, представителям других иаук. В каждом реферате указывается адрес учреждения, где выполнена работа, поэтому можно послать запрос и получить оттиск работы из издания, котарого вообще иет в библиотеках нашей страны. Из числа пособий для работы с новой литературой можно упомянуть еще «Zoological Record». Это наиболее полная библиография всех работ (в том числе химических и биохимических), в которых есть сведения, касающиеся любых животных — от простейших до млекопитающих. В ием обрабатываются 6000 журналов. Правда, пока публикуемые здесь сведения сильно запаздывают: в 1977 г. заканчивается издание ПО тома, где указана литература за 1973 год. Однако недавно редакция известила читателей, что намерена в ближайшие 3--4 года ликвидировать отставание и выпускать тома через 6 месяцев после окончания года. «SCIENCE CITATION INDEX» Очень важиое значение для целенаправленного поиска иаучиой информации .в мировой литературе имеет еще одно издание — «Science Citation Index» («Указатель научного цитирования»). Этому чрезвычайно интересному и ценному изданию и повезло и не повезло в нашей литературе. Его очень быстро заметили и оценили советские науковеды (см., например, книгу В. В. Налимова и 3. М. Мульчеико «Наукометрия», 1969). Но это привело к тому, что большинство представителей других иаук считает «Science Citation Index» («SCI») скорей любопытным, чем полезным для их основной работы информационным пособием. Многие полагают, что «SCI» служит в основном для оценки вклада в науку отдельных исследователей — этой его функции я совершенно ие буду касаться. Кроме того, в книге «Наукометрия» ошибочно указано, что годовой комплект «SCI» стоит 195 тысяч долларов, в то время как действительная его цела — около 5,5 тысяч долларов; поэтому многие, даже крупные библиотеки страны ие выписали «SCI». 98
«SCI» обрабатывает сейчас около 2600 важнейших научных и технических журналов и некоторых других периодических изданий. Эти журналы публикуют в год свыше 400 тысяч научных статей, содержащих свыше 5 миллионов ссылок. Много это или мало — 2600 журналов? Сколько всего сейчас издается в мире научных и технических журналов, никто точно не знает. В книге А. И. Михайлова, А. И. Черного и Р. С. Гиляровского «Научные коммуникации и информатика» («Наука», 1976) названа цифра 35 000±10%, а в одной из заметок в «Current Contents» говорилось, что библиотека Британского музея получает 45 тысяч периодических изданий. Однако большинство специалистов считает, что «SCI» обрабатывает 90% всей существенной научной информации по теоретическим и прикладным проблемам. По отраслям знаний обрабатываемые издания распределяются так (в терминологии, принятой редакцией «SCb): 42% — науки о жизни, 23%—химия и физика, 12% — клиническая практика, 12% —инженерия и технология, 11 % — биология, агрономия и науки об окружающей среде. «SCI» издается регулярно с 1954 г. Выпуски выходят 4 раза в год: три квартальных и один общегодовой. Кроме того, появился сборный указатель за 1965—1969 годы и готовится следующий. Квартальные выпуски готовятся очень оперативно — они выходят через два месяца после окончания соответствующего квартала, годовой отстает несколько больше. Все выпуски построены одинаково и состоят из трех основных отдельных указателей: указателя источников, пермуташюнно- го и указателя цитирования. Указатель источников содержит библиографические описания всех статей за данный период (квартал, год, пять лет). Статьи расположены в алфавитном порядке авторов. Пермутационный указатель построен из ключевых слов, входящих в названия цитирующих статей (то есть тех статей, которые приведены в указателе источников). Ключевые слава приводятся по два: сначала в алфавитном порядке основные, а потом к каждому из них, также в алфавитном порядке — вспомогательные. Указатель называет первых а-второв, в статьи которых входят ключевые слова. Следовательно, с помощью этого указателя и указателя источников можно вести поиск информации на определенную тему в текущей литературе. Однако наибольший практический интерес представляет указатель цитирования. Он готовится на ЭВМ путем обработки всех ссылок, имеющихся в статьях, которые приведены в указателе источников. Цитируемые работы расположены в алфавитном порядке фамилий первых авторов. Под каждой цити- роваиной работой расположен список статей, где есть на нее ссылки. После того как вы нашли в указателе цитирования интересующие вас работы и выяснили, кто их цитирует, вы можете или сразу обратиться к журналам и ознакомиться с цитирующимися работами, или предварительно просмотреть их названия в указателе источников. Кроме трех главных указателей, в «SCb есть еще три дополнительных, небольших по объему: указатель цитирования анонимов (в конце указателя цитирования, после основной, авторской части); указатель цитирования патентов (в самом конце указателя цитирования) и указатель организаций (в начале указателя источников). Каждый том основных указателей начинается короткой инструкцией о пользовании ими. Общая инструкция находится в начале указателя источников. Кроме того, в этом же указателе приведен список журналов, который состоит из четырех разделов: 1) списка полных названий журналов и соответствующих им сокращений; 2) списка сокращенных названий журналов и их расшифровок; 3) описка названий журналов по отраслям науки и 4) списка названия журналов ino странам. «Science Citation Index» обладает несколькими важными преимуществами по сравнению со всеми другими информационно-поисковыми изданиями. Во-первых, он гораздо шире по тематике, чем любой реферативный журнал, «Current Contents» и т. д. Во-вторых, по любой работе, независимо от времени ее опубликования (если, разумеется, она вообще цитируется в мировой литературе), вы можете быстро ознакомиться с развитием вопроса и его состоянием в самое последнее время. Это уникальная особенность «SCb: все другие библиографические посо бия отсылают вас только в прошлое. «SCW поставляет вам практически только наиболее существенную информацию, оцененную мировой наукой. Если перед вами две работы, в достоинствах которых вы не можете разобраться сам*и, посмотрите их ци- тируемость в «SCb — уже по числу ссылок на них вы получите первое представление об их относительной значимости. А потом 4* 99
вы можете прочитать, что пишут об этих работах в своих статьях ведущие ученые. В то же время я не хотел бы создать впечатление, будто «SCI» может полностью заменить другие научно-информационные издания. Он дает наибольший эффект п.ри комплексном использовании вместе с другими вида-ми научной литературы, не говоря уже о самих научных журналах, в которых нужно читать найденные по «SCI» статьи. В заключение этого раздела нужно сказать несколько слов о новом информационном пособии, которое впервые появилось в середине 1976 г. как часть годового комплекта «SCI» за 1975 г. Это «Journal Citation Reports» («JCR»), где приводятся данные о взаимном цитировании журналов и других важнейших периодических изданий. «JCR» позволяет объективно оценивать значимость различных научных журналов для тех или иных областей науки, анализировать взаимное проникновение наук, сравнивать темпы развития различных отраслей науки и т. д. ЧТО И КАК ИСКАТЬ В ЛИТЕРАТУРЕ? Характер вопросов, с которыми ученый может обращаться ко всему массиву научной литературы, накопленному человечеством, а также объем информации, .которую он может при этом получить, беспредельно разнообразны. В этом разделе я хочу только поделиться общими соображениями, основанными на личном опыте. Двадцать лет назад, когда я еще студентом начинал научную работу, я старался ло каждому вопросу (их было не слишком много) собрать исчерпывающую информацию, обращаясь сразу к справочнику Бейль- штейна и к «Chemical Abstracts». Сейчас технология моей работы с научной литературой существенно изменилась. Правда, стадия систематического поиска осталась, но в ней произошли изменения, а самое главное— ей стали предшествовать две другие: подготовка к поиску информации н несистематический (или полусистематнческий) предварительный поиск. На подготовительной стадии я тщательно обдумываю то, что меня в данный момент интересует, мысленно (или письменно) суммирую все, что мне уже известно по этому поводу, пытаюсь вспомнить конкретные статьи, в которых уже раньше что-то читал на эту же нли близкую тему (если это удалось, то можно сразу переходить к третьей стадии — систематическому поиску). При работе над сложными или принципиально новыми вопросами обычно очень по- 100 могает вторая стадия работы — быстрый просмотр собственной картотеки, накопившихся оттисков, научных журналов за последний год, монографий, обзоров. Если в ходе первой или второй стадии поиска удалось найти статьи, которые относятся к интересующему вас вопросу, их нужно внимательно прочитать, обращая внимание на вступление и обсуждение — в этих разделах излагается история вопроса, даны основные выводы и возникшие в ходе исследования проблемы, цитируется основная часть литературы. Бели вы хорошо поработали на второй стадии, то почти наверное придете к третьей, уже зная несколько статей, где содержится существенная информация по интересующему вас вопросу. В тех же сравнительно редких случаях, когда таких работ найти не удалось, или если вы с самого начала ставите перед собой цель собрать исчерпывающую информацию по проблеме, не упуская второстепенных работ, далее нужно работать с реферативными журналами. Если же вы знаете несколько работ, относящихся к вашей проблеме, поиск выгоднее всего продолжать с помощью «SCb. Начинать просмотр нужно с «последних комплектов, чтобы сразу определить состояние вопроса в наши дни. Кроме того, в некоторых из последних статей может оказаться краткий обзор литературы, могут быть названы важнейшие работы, которые можно использовать в качестве ключевых для дальнейшего поиска. Когда в вашем распоряжении всего лишь несколько исходных статей, работа с «SCI» протекает легко. Сложнее обстоит дело, если ключевых статей сразу много. Начав просматривать «SCb, вы в таком случае обычно получаете сразу же десятки и сотни новых ссылок, многие ,нз которых могут оказаться для вас пустой породой. Это не означает, что плох «SCW; очень может быть, что вы допустили одну из двух ошибок (или обе сразу): взялись за слишком крупный, непосильный для ©ас вопрос или же неправильно выбрали исходные работы. Если статья многоплановая, то на нее обычно бывает больше ссылок, чем на посвященную узкому вопросу. Естественно, среди этих ссылок окажется много статей, далеких от вашей проблемы. Обычно развитие любой научной проблемы начинается с основополагающей (публикации. Затем среди многочисленных работ, посвященных той же теме, время от времени появляются публикации, где решаются
ключевые вопросы проблемы, которая после этого приобретает часто новый смысл. Именно начальные и ключевые работы лучше всего брать за основу для сбора информации с помощью «SCI». Пусть вас не смущает, что эти .работы относятся к 50-м, 40-.м годам или даже к более раннему периоду (до сих пор продолжают цитироваться даже отдельные статьи прошлого века). Чем фундаментальнее 'новая статья, тем больше вероятность того, что ее авторы вспомнят своих предшественников-классиков. Находить такие основополагающие, ключевые работы проще всего с помощью монографий и обзоров на второй стадии поиска. Конечно, выделение этих стадий поиска научной информации более или менее условно. В реальной ситуации эти стадии сочетаются в различных комбинациях в более сложные схемы. Поиски ответа на свои вопросы в научной литературе и информационных пособиях — процесс глубоко творческий. ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ Одни ученые любят читать монографии и статьи, не делая почти никаких записей; другие, напротив, составляют очень подробные конспекты или даже полные переводы прочитанного. Я думаю, что ни первый, ни второй подход ие являются идеальными. Современная научная литература настолько обильна, разнообразна и динамична, что практически невозможно удержать в памяти все даже самые важные работы. С другой стороны, полный перевод статей имеет смысл делать только с тех языков, которые ие являются для вас основными рабочими: иа это уходит слишком много времени. Нужна система фиксирования информации, которая избавит вас от ненужного запоминания и дублирования, позволит сравнительно просто находить нужное в своем личном научном архиве. Здесь я хочу еще раз вернуться к специальной тетради, о которой уже говорил, когда речь шла о просмотре свежих научных журналов. Мие кажется, что психологически именно с такой тетради начинается регулярная система работы с научной литературой. Тетрадь вас дисциплинирует; имея ее, вам ие нужно мучительно вспоминать, видели вы раньше тот или иной номер журнала или случайно пропустили. К названиям статей, которые обратили иа себя ваше внимание, можно добавить довольно много полезной информации: чему посвящена работа, насколько она важна для вас, заказали ли вы ее оттиск или копию, получили ли их и т. д. Многие ученые ведут личные картотеки. Удобнее всего использовать для них перфокарты с краевой перфорацией. Рабочее пространство карт А-5 позволяет выписать из статьи довольно много информации. Но даже самый подробный конспект на перфокарте или в тетради не заменяет самой статьи. Он отражает ваши интересы, внимание к тем деталям, .которые были для вас существенны в момент чтения статьи. Но проходит очень немного времени, вы ставите собственные опыты, читаете другую литературу, и восприятие материала, акценты меняются. Важные для вас работы необходимо перечитывать по много раз. Поэтому лучше всего иметь у себя важнейшие работы в виде оттисков или копий. Получить их сейчас довольно 'Просто: копирование ведут отделы научной информации, копировальные участки есть во всех крупных научных библиотеках; любую статью, которая »пр о реферирован а любым нашим РЖ, можно получить в копии через Производственный комбинат ВИНИТИ в Люберцах. Но самый универсальный и один из самых быстрых путей получения оттисков работ — запросы, посылаемые непосредственно их авторам; многие институты имеют специальные карточки для запросов. Процент положительных ответов в среднем довольно высок — он зависит от области, к которой относится запрашиваемая статья, от промежутка времени между выходом ее из печати и вашим запросом и т. д. Правда, вы можете получить и отказ (у автора кончились оттиски), а иногда вам могут вообще не ответить. В таком случае, если работа для вас очень важна, а получить ее другим путем действительно трудно, напишите автору письмо с просьбой о копии — согласно международному научному этикету, в ответ на письмо оттиск или -копия высылаются обязательно. (Это следует, кстати, иметь в виду молодым ученым — авторам статей, по поводу которых к ним обращаются читатели.) Работа с научной литературой — процесс не менее творческий, чем любая другая стадия научного исследования. Но далеко ие всегда информационный поиск представляет собой легкое и приятное занятие. Здесь требуются специальные знания и навыки, а главное — большой и упорный труд. Из газеты «Дальневосточный ученый» 101
Земля и ее обитатели Обезьяньи острова Доктор медицинских наук Л. А. ФИРСОВ ОБЕЗЬЯНЬИ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ Во второй экспедиции (лето 1973 года) мы следили за воссоединением пятерки шимпанзе в монолитное сообщество из трех «секций» (Бой — Гамма, Сильва — Чита и Тарас, который сам по себе). У Тараса не было тяготения к другим шимпанзе, его больше влекло к человеку. По-видимому, сказывалось то, что он с раннего детства жил среди людей, сначала в партии советских геологов, а потом в семье О. Г. Витищенко. По рассказам Ольги Георгиевны, Тарас, в возрасте около года пользовался всеми благами человеческого дитяти н имел превосходного товарища в лнце ее сына Саши. Поэтому горестный вид Тараса, когда он оказался в Кол- тушах в вольере со своими сородичами, удивления не вызвал. Не способствовала знакомству и явно прохладная встреча со стороны Боя и Гаммы. Потребовалось около года, чтобы недоброжелательные отношения между обезьянами угасли и превратились в спокойное взаимодействие. Иногда случалось, что Гамма объединялась с Тарасом для общего отпора разбушевавшемуся диктатору — Бою, и это того усмиряло. Однако, как мы убедились в первый же день высадки обезьян на остров (лето 1972 года), установившееся взаимопонимание было вынужденным. На просторах острова Тарас тут же уединился н стал вести себя независимо. А через две недели начались схватки Тараса с более взрослым и сильным Бо- ПроОолжение. Начало в предыдущем номере журнала. 102 ем, из которых победителем иногда выходил Тарас. Время шло и ничего не оставляло незыблемым. При всей своей суетливости в течение дня шимпанзе становились совсем другими перед отходом к ночному сиу. Передвигались бесшумно, с прислушиванием и оглядкой; малейший шорох в лесной чаще настораживал нх, заставлял замирать на несколько мннут. Все говорило о каком-то ответственном моменте в биологии шимпанзе, который в джунглях, видимо, очень важен. Если в это время мы подзывали обезьян к себе или даже предлагали им что-нибудь из сластей, то зачастую все это оставалось безответным. Возникла уверенность, что шимпанзе пытаются разными способами скрыть то место, где они устраиваются на ночь. Увидев, например, что кто-нибудь из нас наблюдает за изготовлением гнезда, обезьяна как тень исчезала в зелени крон н приступала к постройке нового пристанища. Поднять плотно улегшихся в гнездах обезьян нли тем паче подозвать к себе было невозможно. За четыре экспедиции A972—1976 годы) нам известен только одни достоверный случай, когда в течение ночи гнездо было сменено. Это случилось во время ужасной грозы с сильными порывами ветра, которые принудили Читу перебраться под защиту Сильвы. Взаимоотношения между шимпанзе в течение дня часто определяли «географию» ночных гнезд. Так, после тяжелых конфликтов между членами «сообщества, когда вожак Бой приходил в неистовство, обезьяны устраивались на ночь подальше друг от друга, хотя все же в одной части острова. И наоборот, после «ужасного» дня, когда перед группой отдыхавших на берегу обезьян вдруг всплыл аквалангист и они проявили незаурядную сплоченность в отражении страшного чудовища, гнезда были построены на деревьях, ближайших к дощатому убежищу Боя и Гаммы. В течение многих лет в нашей лаборатории старались накопить сведения о голосовых сигналах шимпанзе. В условиях, приближенных к естественным, был обнаружен новый контактный голосовой сигнал у Гаммы, а потом и у Читы. Вполне возможно, что он окажется не последним сигналом из тех, которые науке еще неизвестны. Звуковые сигналы, однако, лишь часть огромной врожденной коммуникативной системы, включающей в себя мимику, позы, жесты, окраску, запах и т. д. В жизнн они проявляются изолированно нли в разных комбнна-
цнях, сопровождают действия или от них оторваны. Например, услышав подозрительный шорох в чаще леса, шимпанзе, затаившись, может ограничиться едва слышным ориентировочным звуком «гм». Этого будет достаточно для других обезьян, которые его могут подхватить и даже усилить, вовсе ничего не видя и не слыша. Однако первая обезьяна могла с самого начала вести себя по-другому. Не тихое «гм», а довольно явное «гу» нли даже заливистое «гуа» могли выразить удивление обезьяны. Такое явное удивление обычно переходит в угрозу или агрессию, сопровождающуюся другим голосовым аккомпанементом. Полного перечня голосовых сигналов шимпанзе, как, впрочем, и других обезьян, пока нет, эта работа требует привлечения в места естественного обитания обезьян комплексных бригад из специалистов различного профиля. Наши шимпанзе даже во время третьей экспедиции еще пребывали в разных стадиях подросткового возраста: самому старшему (Бою) было всего семь лет. Поэтому н в лаборатории, и в природных условиях их поведение изобиловало подражательными действиями, которые в той или иной степени захватывали всю группу. Во время первой экспедиции сначала Бой, а на следующий день и все обезьяны высматривали нашу лодку с «наблюдательных пунктов» на самых высоких деревьях острова. На следующий день после этого, подражая действиям Боя, все обезьяны подбежали к причалу, где в полном составе встретили лодку. Мы часто виделн, как какая-либо форма игры «запускается» одним шимпанзе и вскоре подхватывается всеми. Чаще всего это были обычные «салочки», только разыгрывались они подчас в невероятном темпе и на большой высоте. Чтобы уйти от преследования, шимпанзенята иногда совершали 5—7 метровые прыжки с ветки на ветку. Однажды в полдень, когда обезьяны спокойно лежали на прогретой лужайке, началась ленивая игра между Боем и Тарасом. Бой щекотал кожу на шее Тараса, отчего гот «хохотал», раскрыв рот до предела. Через какое-то время эта возня Бою надоела, и ее тут же продолжила Чита, а потом даже «серьезная» Сильва. Они щекотали Тарасу то же место, что и Бой. Лабораторная практика убеждала, что с помощью подражания можно очень скоро приучить обезьян к любым сортам пищи. Для этого нужно не больше одного показа. На острове таким же способом Сильва научила Гамму есть сырые маслята. Обучение проходило по ускоренной программе: Гамма внимательно посмотрела на Снльву, подошла н обнюхала поедаемый ею гриб, буквально залезла носом в жующий рот Сильвы и тут же сама опробовала первый масленок. Следующий гриб она ела с таким же аппетитом, как н Сильва. За Гаммой к трапезе присоединился Бой. 103
^ %^< "*»•«'■ 'V"- i^jT.** ^^i А~*>' ^5 «£ * • w' • !*ГХ ^ Порвоо знакомство с гриб К концу третьей экспедиции1 сообщество из пяти шимпанзе под предводительством Боя достигло изящной слаженности. Именно в это время наступили «черные» днн — мы ни на секунду не могли отвернуться от вещей, протокольных тетрадей, одежды и аппаратуры. Жадные глаза отмечали каждую оплошность. Скрываться обезьяны научились так мастерски, что похищенную вещь можно было смело вносить в список пропавших. Выделить одну обезьяну для эксперимента тоже было затруднительно — ее неукротимо тянуло к «своим». Приходилось незанятых обезьян держать возле себя, пока шел нужный сеанс исследования. Как-то во время одной из отвлекающих операций я вместе с четырьмя шимпанзе сидел под густой елью. Сильва была занята иа съемке — она демонстрировала свое мастерство изготовления тонких палочек для добывания приманки из глубокой ямкн. Все средства отвлечения уже были на неходе, и я боялся, что шимпанзе «дадут стрекача» во все стороны и сорвут съемку. Надо было что-то срочно придумать. На глаза мне попалась еловая шишка. Я ее поднял и с преувеличенной заинтересованностью и осторожностью начал разглядывать. Бой сразу же приблизился ко мне, взял шишку и тоже стал тщательно ее осматривать. В его руках осмотрели шишку и остальные три обезьяны. Интерес на минуту иссяк. Я тут же взял шишку, «поахал», слегка надкусил ее и протянул Бою. Он обнюхал ее и отдал Тарасу, который в свою очередь протянул ее Гамме. Чита забрала шншку нз рук Гаммы, помусолила во рту и протянула мне. Круг замкнулся. К этому времени и съемка кончилась. Что же произошло под елью? Тут ведь было н подражание, и иерархия (Бой -*■ Тарас-*» Гамма -*■ Чита), и, возможно, игра... Жизнь сообщества шимпанзе сложна и, вероятно, таит в себе многие загадки. Наши экспедиции доказали, что сообщество обезьян может родиться из разрозненных особей, хотя процесс этот длительный и многосторонний. Последние данные, полученные за рубежом в местах обитания антропоидов, и наши собственные наблюдения говорят об отсутствии излишней драматичности в борьбе за главенствующее положение в группе. Многие тысячелетия, ушедшие на формирование этих видов обезьян, привели к выработке своеобразной «биологической мудрости», позволяющей каждой особи довольно быстро и безошибочно найти свое место среди себе подобных. ТАК НАЗЫВАЕМОЕ ГНЕЗДОСТРОЕНИЕ Обычно дерево для гнезда обезьяны выбирали недалеко от тропы, на южной стороне острова. Вероятно, выбор дерева н высота расположения гнезда в кроне имеют важное биологическое значение. Возможно, что обезьяны ищут такое место в лесу, где ночью меньше кровососущих насекомых. 104
Может быть, поэтому они устраивались на деревьях, возле которых росли черемуха, хмель, чистотел. По наблюдениям нашего сотрудника С. Спасского, на высоте 10—12 метров комаров почти не было. Небезынтересен и тот факт, что температура воздуха в кроне дерева, стоящего в густом лесу, на 1,5—2°С выше, чем под деревом на высоте человеческого роста. Типичным местом для устройства гнезда была прочная развилка из двух-трех крупных ветвей на вершине дерева или в месте деления одной из крупных веток на тонкие. После испытания веток на прочность шимпанзе заламывают ближайшие тонкие ветки под себя и утаптывают нх ногами. Вслед за сооружением скелетной части гнезда следует выстилка его мягким материалом. В это время обезьяна ложится в разных направлениях, как бы примеряясь к тому, что получается. Нередко в тихих сумерках мы слышали довольную воркотню занятой своим делом обезьяны. Иногда основой для гнезда служили сравнительно далеко расположенные ветки. Б этом случае шимпанзе укладывал между ними перемычки из отломанных сучьев, а уже потом сооружал каркас и выстилал гнездо по" обычному способу. Такие гнезда строили на прочных ветках с малочисленным дальнейшим делением (дуб, липа). Довольно часто обезьяны вплетали крупные веткн или верхушки соседних деревьев в несущую развилку основного дерева. В прочности такого сплетения мы убедились при разорении старых гнезд, чтобы побудить обезьян заняться постройкой новых. Это было необходимо для киносъемки гнез- достроеиня в красивой части острова, выгодно подсвечиваемой заходящим солнцем. Среди разоряемых гнезд оказалось и такое, где в развилку одной ольхи была вплетена крупная ветка другой. Когда сотрудник эк- Основные типы гнезд, сооруженных обезьянами не Псковщине & Ф' W ч спедиции Н. Семенов спилил эту ольху, оиа повисла, ио не упала. Потребовались усилия двух человек для того, чтобы разрушить соединение, сделанное обезьяной. Основой для гнезда иногда могли оказаться сплетенные воедино вершины нескольких B—4) деревьев, растущих рядом. Несущий каркас гнезда в этом случае напоминал гамак, крупные петли которого обезьяна заполняла мелкими ветками или даже листьями. Мы подробнейшим образом ознакомились с большинством гнезд, изготовленных Тарасом, Сильвой и Читой для ночного сна. Диаметр гнезда варьировал от 35 до 100 см. Высота слоя хорошо слежавшихся веток и листьев, на которых провел ночь шимпанзе, ие превышала 65 см. Если обезьяне приходилось пользоваться нетипичной основой (развилкой с несколькими прочными ветками) и вставлять дополнительные опорные перегородки, то обычно уходило большее количество зеленой массы для заполнения пустот. Это же обстоятельство, видимо, приводило и к отклонениям от обычной круглой или овальной формы сооружения. В основании одного из гнезд, сделанных Тарасом на небольшой ольхе, была лишь одна толстая ветка, отходившая от ствола кверху под углом около 45°. Усевшись на нее, Тарас стал заламывать и подминать под себя легко доступные ветки, росшие над головой. В конце концов он соорудил пристанище наподобие вольтеровского кресла. Чтобы закончить описание обезьяньего гнезда, следует поговорить о его микроклимате. Температуру гнезда мы меряли между двенадцатью и. часом ночи сразу же, как только обезьяна уходила при приближении человека. И не любопытно ли, что температура поверхности гнезда там, где только что лежала обезьяна, была 30—31е! Термометр, погруженный на 8—10 см в слежавшуюся выстилку, к нашему удивлению, показал 36—37°. Воздух же при этом был не Mi и 1\ jLi и м * Л 105
Гамма иа делала гнезд на деревьях, не варааочный >снмз гиазда свидетельствует, что гаиы неумолимы теплее 9° при максимальной относительной влажности. Может, толстый слой зеленой подстилки в гнезде, подновляемый каждый вечер, «загорался» под действием влаги, микрофлоры и тяжести самой обезьяны? Ибо температура в глубине подстилки в течение 15—20 минут существенным образом не менялась. Значит, холодными ночами положение обезьяны было не так уж безнадежно: под ней была теплая грелка. В 1974 году шимпанзе оказались в куда менее комфортабельных условиях, чем в предшествующей экспедиции. Беспрерывные холодные дожди, лившие иногда 2—3 суток подряд, иочиые похолодания до 6—9° н ветры с грозами были тяжелым испытанием для наших подопечных. (В лаборатории температура воздуха никогда не была ниже 15° при низкой влажности и, конечно же, здесь не было ветра и дождя.) Мы шли на явный, но обдуманный риск, так как отдельные непродолжительные наблюдения в Кол- тушах говорили, что ходячее мнение о беззащитности шимпанзе преувеличено. На острове нас, например, поражала способность шимпанзе «выходить сухими из воды» после продолжительного ливня. Пока мы, захваченные грозой врасплох, старались спрятать киноаппаратуру, журналы и собственный гардероб, обезьяны исчезали. Но кончалась гроза, и цепочка шимпанзе во главе с Боем осторожно выходила к нам по тропе. Обычно они были совсем сухими. Иногда дождь вовсе не страшил обезьян, и они оставались возле нас, сжавшись в большие волосатые шары. У обезьяны, щедро поливаемой дождем, роскошные надбровья, как козырьки, отводят воду в сторону, чтобы она не попала в глаза. Обезьяна с залитыми водой глазами, наверное, беспомощна, а в джунглях это смерти подобно. Прояснилось и другое: даже под дождем кожа шимпанзе оставалась сухой, а весь разнесчастный вид обезьяны — сплошное заблуждение. Сжавшись, обезьяна топорщила волосы, на которые оседали мириады мелких брызг, отскочивших от жирной кожи. А несмачиваемая кожа и распушенные волосы с туманом брызг были отличным покрывалом в непогоду. Если в дождь погладить обезьяну по спине, она брезгливо отстранится нли даже оскалится, ибо при поглаживании мокрые волосы прикасаются к телу. Нас удивляло, что обезьяны не старались освободиться от водяной шубы с помощью энергичного стряхивания, но, может быть, этого и не следовало делать? Однажды стало накрапывать еще с вечера, когда обезьяны заканчивали ужни на липах и дубах. Сильва и Чита стали подыскивать подходящие деревья для гнезд. Сильва устроилась прямо перед нами иа невысокой ольхе, и каждое движение ее быстрых рук было отчетливо видно. Не прошло 106
и четверти часа, как самочка улеглась на влажные листья своей кровати. Высокие борта гнезда позволяли нам видеть только ее спину и загривок. Сильва, казалось, тут же заснула, во всяком случае ни одним движением ие выдавала своего присутствия. А между тем столбик термометра остановился на 10°С Будь это в лаборатории, начался бы настоящий аврал. В довершение беды хлынул косой дождь. Через 16 минут Сильва уселась, затем встала, ухватилась за нетолстый ствол дерева и встряхнула крону ольхи. Посыпался каскад брызг. Сильва проделала это трижды и улеглась таким же образом, как вначале. В темноте снова и снова сыпал дождь, и хотя мы уже ничего не видели, шум встряхиваемой ольхи говорил о борьбе обезьяны за свое благополучие. ПРО ОБЕЗЬЯНЬЮ ПАМЯТЬ И ПРО СПОСОБНОСТИ Сильву и Читу, проживших какое-то время в джунглях, отличало от остальных обезьян тонкое знание природы. В первую же ночь пребывания на острове A973 год) они построили, каждая для себя, добротные гнезда на ольхах. Конструкция их была совершенной, что свидетельствует о имевшейся практике, и нисколько не усложнилась в следующие годы. Никто, кроме Сильвы и Читы, не занимался «ужением» муравьев, разорением гнезд земляных ос, а также приготовлением палочек для использования их в так называемых проблемных ситуациях. Весьма вероятно, что эти формы поведения они запомнили еще в джунглях. На это же указывает обширность их растительного меню. Травы, кустарники (листья, сочные молодые побеги, кора, лубяная часть плода, те же части деревьев) поглощались Снльвой и Читой в огромном количестве, и конкурировать с ними мог только Тарас. Несмотря на условия, представляющие, казалось бы, все для безудержной вольницы, обезьяны н на острове подчинялись «лабораторным стереотипам». За исключением нескольких дней в начале каждой экспедиции, запрещающие н стимулирующие команды действовали на них безотказно. При обследовании обезьян (общий осмотр, термометрия, измерение кровяного давления, взятие крови на анализ) мы пользовались прежними командами или «отвлекающей анестезией» (перед уколом обезьяне давали для игры какие-нибудь предметы). Кроме этого, шимпанзе то и дело прибегали к навыкам (употребление посуды, выполнение разных команд), усвоенным в лаборатории. Следует сказать о быстрой выработке н прочности «островных стереотипов» поведения. Такие навыки, как использование «наблюдательных пунктов», стремление к одному из причалов в зависимости от курса приближающейся моторки, опустошительные набеги на лодку с полным знанием укромных мест, где спрятаны привлекательные вещн или продукты, быстро образовались у обезьян еще в сезон 1972 года. Однажды мы решили избавиться от забот о содержимом лодки и едва ие поплатились за самоуверенность. Причальный конец лодки мы привязали не за ствол дерева, росшего на берегу, а за кол, вбитый в дно в трех метрах от кромки берега. Не успели мы отойти на сотню шагов, как увидели, что Бой спешно подтягивает к себе основательно нагруженную посудину. Он сумел поддеть длинной палкой затопленную веревку. Бой пытался завершить дело, пока мы бежали к лодке, оглашая округу грозными криками. Соревнование выиграли мы, отчего Бой впал в тяжелую истерику. Пожалуй, самый яркий «островной стереотип» — это сеть троп, протоптанных обезьянами в первые недели пребывания на острове к причалам, водопоям, местам отдыха, кормежки... На рисунке (стр. 108) видно, что сеть эта сложная, а протяженность троп значительна, несмотря на небольшие размеры острова (около 9 га). Лето 1973 года выдалось жаркое и сухое, и к концу пребывания обезьян на острове тропы были отчетливо вндны. Их можно было проследить по основательному количеству попорченных молодых деревьев и по «пожухлости» травяной и кустарниковой растительности. Кроме основных «магистралей» были и менее выраженные тропинки, и едва заметные строчки следов, которые все же поддерживались обезьянами. Вся система переходов была тщательно зафиксирована. Выяснилось, что сеть троп, поначалу проложенная обезьянами, нисколько не усложнилась в дальнейшем. Вероятно, другие участки острова не представляли для обезьян какой-либо ценности или чем-то их отпугивали. Кстати, через «нетоптанные» места обезьяны передвигались по кронам деревьев. В конце экспедиции 1973 года мы убрали на острове надломленные деревья, заровняли вскопанную землю, где были врыты экспериментальные установки, сняли запрещающие таблички вокруг острова и сожгли прочий мусор, который мог бы быть ориен- 107
Свти троп, проложенных шимпанзо в 1973 и 1974 годах, практически одинаковы тиром для обезьян. Мы попросили директора местного совхоза «Забелье» И. В. Кален- ского, чтобы до начала следующей экспедиции на острове не велись никакие сельскохозяйственные работы, в чем и получили заверение. Вернувшись иа тот же остров в 1974 году, мы, к своему удивлению, не смогли найти даже малейших следов прошлогоднего пребывания. Дожди все смыли, а густые и высокие травы и разросшиеся кусты с лихвой восполнили прошлогодние потери. Выпустив обезьян, мы сами теперь старались ходить только по их тропам, что, кстати, было и удобнее для кратчайшего выхода к нужному месту. Через 11 дней после выпуска обезьян на волю была сделана повторная топографическая съемка их дорог. Сличение сети троп 1973—1974 годов превзошло все ожидания: рисунки троп полностью совпали. Небольшое отличие заключалось лишь в новой тропке длиною 102 метра, проложенной к густому кусту орешника. Под ним был основательно вытоптанный пятачок. Как выяснилось, это место служило обезьянам защитой от дождя в дчевное время. Итак, обезьяньи тропы отнюдь не были результатом каких-либо хаотических передвижений, в них таился глубокий биологический смысл (краткость расстояния, безопасность и пр.). ПРОБЛЕМНАЯ СИТУАЦИЯ сКАМЕНЬ-100» На островах, где работала экспедиция в 1972—1974 годах, не оказалось камней. Пришлось везти их с «материка». В отсутствии камней была, однако, и полезная сторона — после опытов можно было не заботиться о чистоте «проверочного эксперимента». Но начнем по порядку. 16 августа 1972 г. каждый шимпанзе получил одну и ту же задачу: отвернуть 100-килограммовый камень и достать нз-под него баночку с компотом. Бой, Гамма и Тарас видели, как в углубление в почве ставят баночку с компотом и затем на нее накатывают камень. Через 5—6 мннут обезьян подпустили к камням. Эта задача была рассчитана не только на выявление физических возможностей антропоидов — обезьянам нужно было запомнить (!), что под камнем вкусная приманка. Да и вовсе не безразлично, как обезьяна поступит с самим камнем (поднимет, сдвинет), то есть как найдет лучшее приложение своей силе. Несмотря иа то, что наши шимпанзе были сравнительно малы A9—29 кг), а камень тяжелый, задачу довольно лихо решали все обезьяны. Бой и Гамма, будучи взрослее и 108
сильнее Тараса, встали вплотную к камню и, ухватившись руками за противоположный край, тянули его на себя. Тарасу такой прием непосилен, поэтому он опускал голову чуть ли не до земли, упирался загривком в выступ камня и немного приподнимал ближний его край. Этого было достаточно, чтобы свободной рукой выхватить баночку с компотом. Этот простой эксперимент был повторен через год, в новой экспедиции. Шимпанзе по очереди привели иа поляну, на которой был уложен камень, размерами похожий на прошлогодний, а неподалеку от него — несколько мелких. Разумеется, никаких закладок приманки на глазах у обезьян уже ие делали. Несмотря на это, выйдя на поляну, шимпанзе быстро направлялись только к большому камню и, пользуясь прежними методами, добывали себе баночку с компотом. ПРОБЛЕМНАЯ СИТУАЦИЯ сАППАРАТ С КОРОТКОЙ ТЯГОЙ» Опыты с этим аппаратом были проведены в августе 1972 года с участием Боя, Тараса и Гаммы. Правильное решение задачи зафиксировано в протоколе и на кинопленке у Тараса и Гаммы в первом же опыте, а у Боя — в третьем. Если отвлечься от второстепенных действий наших испытуемых, то в поведении каждого нельзя не увидеть основные этапы решения: обследование голов- Бой парааорачиааат тяжелый камень, чтобы достать баночку с компотом ной части аппарата, содержащей приманку; обследование рукоятки на конце тяги; мысленное установление связи между рукояткой и дверкой аппарата и, наконец, овладение приманкой. После годового перерыва, обнаружив, что в головной части установки есть лакомство, шимпанзе тут же направились к рукоятке, открывали аппарат и брали пищу. Так называемая поисковая деятельность отсутствовала, ибо вряд ли можно назвать поиском подход обезьяны к прозрачной части аппарата, где стояла баночка с компотом. Мы удлинили тягу до 215 см, чтобы склонить обезьян к новому решению. Тогда для заклинивания дверки открытого аппарата Тарас воспользовался сухой веткой, отломанной от ближайшего дерева, а Гамма — палкой. Опыты были повторены в 1974 году на острове озера Язно. И оии снова убеждали в точности памяти антропоидов. Оказавшись на экспериментальной площадке, Тарас быстро отправился к ближайшим кустам, выломал хворостину, которой заклинил приоткрывшуюся дверку аппарата К сожалению, такие факты позволяют лишь качественно оценить долгосрочную память подростков шимпанзе. ПРИРОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ— ОРУДИЯ Камень или палка, лежащие на лесной поляне, обладают чудесными свойствами. Не изменив ни одной крупицы своего естества, они могут быть то предметами, то орудия- г#*» Щ «-, 109
Приманив пвлку как орудие. Тврас ■вклинивает подвижную дверку аппарате ми, в соответствии с тем, как мы, люди, к ним относимся. Предметами — если они служат объектами восприятия или познания их качеств; орудиями — если у нас есть потребность привести их в действие с какой-то целью. Так ли это обстоит и применительно к антропоидам и другим животным? Насколько убедительны экспериментальные и другие доказательства, чтобы, опираясь на них, дать определение отношения человека или животного (как моделей живой системы) к объектам окружающего мира? Попытаемся в этом разобраться на основании собственных наблюдений, а также литературных сведений. В XX столетии наука о поведении животных (зоология, экология, физиология, генетика поведения, этология и др.) обзавелась солидным багажом знаний, которые позволяют избежать формальных сравнений (аналогий) и, наоборот, иайти общие и специфические черты в отношении живой системы к окружающему миру. Очутившись в природных условиях Псковщины, наши шимпанзе могли обширно демонстрировать пользование предметами окружающего мира для самых разных надобностей. Одни предметы употреблялись как бы для заполнения пространства между обезьяной и целью, другие — для «самообслуживания» в самом узком смысле этого слова, третьи — усиливали какие-то действия обезьяны. Несмотря на то что все пять подростков оперировали природными предметами, наклонности все же сказали свое слово. Так, только Сильва и Чита брали тоненькие палочки для «муравьиной охоты». К тому же Сильва отламывала от куста тонкие ветки, очищала от листьев и пускала их в ход, чтобы вытащить приманку из узкой и глубокой ямки. Тарас и Бой употребляли для этого палки, валяющиеся на земле. Для того чтобы найти подходящую палку, они иногда углублялись в лес на 30—50 метров. Было множество возможностей убедиться в том, что шимпанзе хорошо запоминает предметы, которые так или иначе поразили его своей необычностью. Во время одного из опытов Гамма схватила пару рукавиц, лежащих возле меня, и скрылась в лесу. По дороге она одну рукавицу потеряла; я ее подобрал. Через некоторое время обезьяна вернулась без рукавицы. Все просьбы и команды «принеси» или «дай» не возымели успеха. Н^ следующий день иа том же месте Гамме показали рукавицу, несколько конфет и сказали: «дай такое». Приученная в лаборатории к выбору предметов по образцу. Гамма тут же отправилась в лес и вскоре принесла растерзанную рукавицу. Примеров употребления антропоидами природных предметов множество. «Обследование» черепахи и ежа небольшими палочками; перекатывание с боку на бок какой-то 110
^ '■ *\ * *« v I Сильи выуживает муравьев от коры ввточни ^ с помощью очищенной крупной личинки под аккомпанемент громких ориентировочных звуков; бросание сучьев в аквалангиста, всплывшего возле обезьяньего острова; выламывание длинной хворостины из куста для заклинивания открытой дверцы проблемного ящика... В одних случаях шимпанзе использует «готовый* предмет, в других — его подправляет. Вот как Чита или Сильва делали палочки для ловли муравьев. Это целый ритуал. Сперва выбор нужной веточки на кусте возле муравейника. Затем откусывание Парад ввми того, чтобы hi улсой ямки сдвлвнныв Сильвой для было достать лакомство if. ■IV " L* *$m" fa лг* «Й^Ё&З веточкн в толщину спички. Потом удаление листьев (зубами или быстрым продергиванием веточки между сжатых пальцев). После этого удаление коры и лубяного слоя. И наконец, многократное продергивание веточки между зубов, пока она не сделается плоской. Только после этого начиналось ужение муравьев. Шимпанзе укладывал готовую палочку иа муравейник или держал ее в руке, пока несколько жертв не окажется на ней. Потом обезьяна быстро облизывала палочку, и все начиналось сначала. Непонятно почему, но Чита н Сильва ие употребляли повторно уже использованные палочки, которые валялись вокруг муравейника. (Может они меньше привлекали муравьев?) Если же люди пытались заменить новую палочку старой, обезьяны либо ухо- 111
дили от муравейника, либо принимались за изготовление другой. Когда Тарас, пытаясь открыть «проблемный ящик» с длинной тягой, безуспешно перепробовал старые приемы, он отправился к раскидистой ольхе, выломал полутораметровую сухую палку и заклинил ею дверку аппарата. И не примечательно ли, что, до того как добыть длинную палку, Тарас как бы мимоходом сломал тонкую и короткую ветку, которую тут же бросил. Случайно ли Тарас отбросил первую, короткую палку или понял, что она ему ие подойдет? Когда шимпанзе берет уже готовый к употреблению предмет (палку, хворостину), ие оценивает ли он его пригодность для предстоящих действий? Летом 1973 года всей группе шимпанзе была предложена одна и та же задача: добыть апельсин со столика, стоящего в воде в нескольких метрах от берега. Возможно, что подчиненное положение Тараса, Сильвы и Читы не позволило им принять участие в конкурсе. Они смиренно сидели на берегу и смотрели на действия старших собратьев. Первой решила задачу Гамма. Расхрабрившись, оиа зашла в воду, добралась до столика, посидела на нем и взяла апельсин. Бой оказался трусливее: обозрев ближайший участок берега, он поднял валявшуюся палку, с помощью которой и достал лакомство. Следовательно, даже юный шимпанзе способен выделить из внешней среды некие предметы. Он довольно точно различает лх по качествам, частично подготавливает, а при необходимости разрушает или, наоборот, соединяет из нескольких частей в устойчивую конструкцию. Более того, ои способен обобщить предметы. Это. пожалуй, самое главное, что отличает предметную деятельность антропоидов от подобной деятельности других животных. Судя по нашим многочисленным опытам, набор предметов, предлагавшийся шимпанзе, можно разделить на четыре подкласса: 1 —палки разной длины; 2 — рогатина, свернутая проволока; 3 — тряпка, веревка; 4 — камень, смятая бумага. Методом исключения, однако, удается убедиться, что сами шимпанзе разделяют предметы ие на четыре, а на два множества или класса: первые — те, с которыми можно пытаться достичь цели, и вторые— те, которыми достичь цели нельзя. Итак, с большой долей уверенности можно заявить, что камень или палка, лежащие на лесной поляне, оказываются то предметом, то орудием и в руках антропоида. Окончание в следующем номере ИиВОСТИ ОТОВСЮДУ ЧТО КРОЛИКУ ЗДОРОВО, ТО МУХЕ СМЕРТЬ I Муха цеце, переносчик опасных болезней, и поныне представляет угрозу для многих обитателей тропических районов. С нею, конечно, борются, но не всегда победа остается за че- ' ловеком... Журнал «New Scientist» | A977, т. 74, № 1052) сообщил о новом, не совсем обычном способе борьбы с мухой цеце. Если кроликам 1 добавлять в корм тетрациклин, то мухи, которые этих кроликов кусают, J вскоре, уже через несколько р иней, гибнут. А немногие уцелевшие мухи дают нежизнеспособное потомство. Причина, вероятно, в том, что тетрациклин уничтожает микроорганизмы в кишечнике мух, не вредя особенно самим насекомым, а вот продукты разложения этих микроорганизмов н убивают в конце концов злосчастных цеце. Как бы то ни было, мухам тетрациклин не по вку- 1су. И вполне возможно, этот антибиотик будут добавлять в корм тем животным, к которым мухи цеце питают особое пристрастие. Кроликам хотя бы. 112
Клоп Ничего, что дом сгорел, зато клопы подохли. Корейская пословица Увы, клопы могут объявиться и в иовом доме: не раз видели, как кровопийцы ползут по наружным стенам или проводам. Был бы дом, а клопы найдутся — голодные паразиты пробегают более метра в минуту. Если измученный клопами человек, чтобы выспаться, ставит ножки кровати в тазы с водой, все равно шестиногне пираты заберутся в постель. Не говорит ли такой трюк о гениальности мучителей? Нет, ие говорит. Вот как клопиную акробатику объяснил профессор Н. Н. Плавильщиков. «Клопы ползут на запах добычи, их движение направлено в сторону усиливающегося запаха. Для клопов, ютившихся по стенам у самого потолка, запах будет усиливаться по мере приближения к стоящей внизу кровати. Над кроватью запах наиболее силен, и клоп задерживается именно здесь: его удерживает запах. Разыскивая добычу, ползая туда и сюда по потолку над кроватью, клоп в конце концов срывается с потолка н падает». Видят клопы из рук вон плохо. Впрочем, у других ночных бандитов — тараканов недавно обнаружили инфракрасное зрение. Не проверить ли и клопиные глаза на чувствительность к тепловым инфракрасным лучам? Может, высовывая нос из-под обоев, клопы ощущают тепло, излучаемое нашим телом, то есть ощущают ие только запах, но и тепло обеда? Укол клопа практически неощутим: разрез в 500 раз меньше ранки, оставляемой самым миниатюрным меди- цннским шприцем. Раздражение вызывает слюна. Клоп вливает ее нам под кожу для того, чтобы кровь ие свернулась и не засорила тонюсенький хоботок, в который превращена его нижняя губа. За десять минут перекачав нашу кровь в свое брюхо, насекомое убирается восвояси У од них людей место укуса зу дит несколько дней, у дру гих — минуту Бывает и так. что на месте укуса пухнет волдырь. Все зави сит от чувствительности кожи. Говорят, привычка свыше нам дана Так н с клопа ми — свои кусают не так больно, как чужие: человек особенно болезненно реагирует на укусы клопов, которые обитают в гостиницах или в том доме, где он остановился переночевать. В чем тут дело, не очень-то понятно. Может, у разных колоний клопов различается химический состав слюны? Клоп — существо живучее. Недаром Маяковский пьесу про мерзостное, живучее мещанство назвал противным словом — «Клоп». Вероятно, в голове мещанина Прнсыпкииа мозгов была самая малость. Но все-таки его пришлось замораживать, чтобы он дотянул до светлого будущего. Всамделишный же клоп может обойтись без головы. Подумать только: обезглавленный, он способен дожить до более почтенного возраста, чем его ровесники, у которых голова на месте. Безголовый клоп не линяет и поэтому ие стареет. Если же ему влить гормоны от нормального клопа, инвалид переоденется. Вообще клопы пять раз сбрасывают хитиновый покров. И всякий раз перед обновой им нужно наглотаться крови. Если раздобыть этот эликсир ие удалось, развитие приостанавливается на какой-то стадии. Недоразвитый клоп ждать может долго — полтора года. А повзрослев, еще 14 месяцев будет лезть к нам под одеяло. Клопиные самки (обычно они крупнее самцов) кладут до 12 яиц в день. При комнатной температуре через две-три недели из инх вылупятся крохотные личинки, весьма схожие с матерыми родителями. У личинок будет 250 братьев и сестер: столько яиц откладывает самка на протяжении жизни. В особо благо- при ятн ых эксперимента ль- ных условиях от клопнхн удалось получить огромный приплод —541 яйцо. Новорожденные тунеядцы снабжены любопытной принадлежностью — снм- биотическими бактериями. Они размещены в спецналь пых органах иа спинке Клоп таскает на спине мик робов не бесплатно — бактерии выделяют витамины, которых в нашей крови ма ловато для его процвета ния. Документально известно что клопы кусали еще древних римлян и греков В Лондоне клопы появн лись якобы только в 1680 году вместе с постельными принадлежностями гугенотов, бежавших из Франции. Этому противоречит факт, в свое время привлекший внимание: в 1503 году несколько благородных английских дам приняли за чуму волдыри, оставленные клопами. В Америку клопы вроде бы приехали иа каравеллах испанских завоевателей в XVI веке. А в Средней Азии постельный клоп будто бы обосновался всего сто лет назад. Но как тогда объяснить находку клопов в труднодоступной пещере в горах Туркмении? Здесь в кромешной тьме клопы, возможно, веками пили кровь летучих мышей. Увы, постельный клоп стал вездесущим. Можно сказать, что он и всеяден: если не удалось забраться в дом, прокормится в иорах грызунов, в гнездах голубей, трясогузок, ласточек. Любят клопы и домашних кур. А вот к самим постельным клопам никто ие испытывает симпатии. Не лучше ли будет, если они сгинут? С. СТАРИКОВИЧ 113
Когда Борис Коткин заканчивал институт, все уже знали, что его оставят в аспирантуре. Некоторые завидовали, а сам Коткин не мог решить, хорошо это или плохо. Он пять лет прожил в общежитии, в спартанском уюте комнаты 45. Сначала с иим жили Чувпилло и Дементьев. Потом, когда Чувпилло уехал, его место занял Котов- ский. Дементьев женился и стал снимать комнату в Чертанове, и тогда появился Го- ренков. С соседями Коткии не ссорился, с Дементьевым одно время даже дружил, ио устал от всегдашнего присутствия других людей и часто, особенно в последний год, мечтал о том, чтобы гасить свет, когда захочется. Он даже сказал Саркисьянцу, что вернется в Путники, будет там преподавать в школе физику и биологию, а Саркисьяиц громко хохотал, заставляя оборачиваться всех, кто проходил по коридору. Коткии ие ходил в походы и не ездил в стройотряд. На факультете к этому привыкли и не придирались: он был отличником, никогда не отказывался от работы, собирал профсоюзные взносы и отвечал за Красный Крест. А на все лето Коткни непременно ехал в Путники — его мать ослепла, она жила одна, ей было трудно, и ему нужно было ей помочь. У них с матерью была комната в двухэтажном бараке, оставшемся от двадцатых годов. Барак стоял недалеко от товарной станции. Раньше мать преподавала в путинковской школе, потом вышла иа пенсию, и у нес не было больше родных, кроме Бориса. Как и в школьные времена, мать спала за занавесочкой, спала тихо, даже ие ворочалась, словно и во сие боялась обеспокоить Бориса. За окном перемигивались станционные огни н гулкий голос диспетчера, искаженный динамиком, распоряжался сцепщиками и машинистами маневровых паровозов. Мать вставала рано, когда Коткин еще спал, одевалась, брала палочку и уходила иа рынок. Оиа полагала, что Боре полезнее пить молоко с рынка, чем магазинное. Боря прибирал комнату, приносил от колонки воды и все время старался представить себе., какова мера одиночества матери, зримый мир которой ограничивался воспоминаниями. А мать никогда не жаловалась. Возвращаясь с рынка или из магазина, оиа иа секунду замирала в дверях и неуверенно улыбалась, стараясь уловить дыхание Бориса, убедиться, что он здесь. Оиа иногда говорила тихим учительским голосом, что ему надо пореже приезжать в Путники, он здесь зря теряет время, мог бы отдыхать с товарищами или заниматься в библиотеке. Если ты на хорошем счету, не стоит разочаровывать преподавателей. Они ведь тоже люди и разочарование переносят тяжелее, чем молодежь. Матери часто приходилось разочаровываться в людях, но она предпочитала относить это за счет своей слепоты: «Мие надо увидеть выражение глаз человека, — говорила оиа. — Голосом человек может обмануть. Даже ие желая того». Ей нравилось, что Коткии увлечен своей биофизикой, оиа помнила когда-то, давно еще, сказанную им фразу: «Я буду хоть сто лет биться, ио вериу тебе зрение». Она считала, что до этого дия ие доживет, ио радовалась за других, за тех, кому ее сын возвратит зрение. «А помнишь, — говорила она, — когда ты еще в седьмом классе обещал мие...» В феврале, когда Коткии был иа пятом курсе, мать неожиданно умерла. Коткииу поздно сообщили об этом, и он ие успел на похороны. Аспирантура означала еще три года общежития. Замдекана, бывший факультетский гений Миша Чельцов, которого слишком рано начали выпускать иа международные конференции, сочувственно мигал сквозь иностранные очки н обещал устроить отдельную комнату. — Сделаем все возможное, — говорил он. — Все от иас зависящее. Но пока-свободиых отдельных комнат в общежитии ие было. Весной, в конце марта, Коткин был иа факультетском капустнике. Ои устроился в заднем углу, поближе к двери, чтобы уйтн, если станет скучно. Рядом сидела Зина Пархомова с четвертого курса. Ей было весело, и она с готовностью смеялась, если это требовалось по ходу действия. Потом оборачивалась к Коткину и удивлялась, почему ои ие смеется. Коткии улыбался и кивал головой, чтобы показать, что ои с ней согласен: очень смешно. Осенью они работали вместе на субботнике иа овощной базе — там были горы капустных кочанов, их надо было грузить иа конвейер, который увозил кочаны к шинковальной машине. Коткин запомнил, как Зина все время хрустела кочерыжками и говорила, что в иих ужасно много витамина «це». У нее было овальное, геометрически совершенное лицо и белая кожа. Она, единственная иа факультете, не 115
расставалась с косой и закручивала ее вокруг головы веицом. В тот вечер коса лежала на груди, и это было красиво. — Вы помните, как мы капусту разбирали? — спросила Зина в перерыве между номерами. — Помию, — сказал Коткии. — А сейчас встретились на капустнике, — сказала Зина, — смешно? Коткии ие сразу поиял, что в этом смешного, он вообще плохо понимал каламбуры. Зииа смотрела на него заинтересованно, как на зверюшку в зоопарке. Хуже нет, чем увидеть себя отраженным в чужих глазах — как в зеркале, когда невзначай пройдешь мимо, взглянешь, неподготовленный к встрече с ним, и удивишься, до чего же ты некрасив. Растерянный взгляд серых глазок под рыжими бровями. Тонкий, будто просвечивающий, и красный на конце иос. А рот н подбородок от другого, совсем уже маленького человека. Коткни отвернулся и стал смотреть на сцеиу, где двигали стулья. Какой-то широкий парень обернулся из переднего ряда и сказал: — Зина, гарантирую билет на «Комеди Фраисез». — Спасибо, Гарик, — ответила Зииа. — Мне достанут. А как же Светлана? И они вместе засмеялись, потому что у них были общие тайиы. — Простите, — сказал Борис. — Разрешите. Я выйду. — Куда вы? — спросила Зина. — Сейчас оркестр будет. Оии такие лапочки. Коткии поднялся н ждал, пока Зииа пропустит его, стараясь ие встретиться с ней глазами. Потом он курил в коридоре, у лестницы, и никак ие мог уйти домой. В общежитие возвращаться ие хотелось, а ничего иного придумать ои не мог. Он глядел на ботинки. Ботинки за день запылились, н правый треснул у самого ранта. — Коткии, у меня создалось впечатление, что я вас прогневила. Так ли это? Рядом стояла Зииа. — Что вы, что вы, — сказал Коткии. — Мне пора идти. Два года назад в него влюбилась одна первокурсница, умненькая и старательная. Она даже стала собирать, как и Коткин, марки с животными, показывая этим родство их душ. Но первокурсница была некрасива и робка, и его мучило, что это подчеркивает его собственную неприглядность. Коткии был с ией вежлив, ио прятался от нее. Скоро об этом узнали иа курсе и над иим смеялись. Коткни хотел бы влюбиться в значительную, яркую девушку, такую, как Пархомова. Но ои понимал крамольиость такой мечты и красивых девушек избегал. — 'Над чем вы сейчас работаете? — спросила Зина. Она спросила это, чуть понизив голос, словно это была тайна, сродни тайнам той среды, где достают билеты иа «Комеди Фраисез». — Разве вам интересно? — спросил Коткин. Ои ие хотел обидеть ее этим вопросом, ои просто удивился. — Нет, — сказала Знна, глядя иа Коткииа в упор. — Разумеется, это мне недоступно. Куда уж мне, серой и глупой. Дня через два, встретив Бориса в коридоре, Зииа Пархомова улыбнулась ему как хорошему знакомому, хотя в этот момент разговаривала с подругами. Подруги захихикали, и потому Коткии отвернулся н быстро прошел мимо, чтобы ие ставить Зину в неудобное положение. Избежав встречи с Зииой, Борис минуты три оставался в убеждении, что поступил правильно. Но когда эти минуты прошли, ои поиял, что должен отыскать Зину и попросить у нее прощения. Ночь Коткин провел в предоперационном трепете. К утру ои настолько потерял присутствие духа, что взял из тумбочки соседа градусник и держал .его минут двадцать, надеясь, что заболел. Вышло 36,8. Днем на факультете Коткин несколько раз видел Зину, но издали и ие одну, пришлось ждать ее на улице, после лекций. Он не знал, в какую сторону Зииа идет из института, и спрятался в подъезде напротив входа. В подъезд входили люди и смотрели иа Коткииа с подозрением, а ои делал вид, что чем-то занят — завязывал шнурок иа ботинке, листал записную книжку, ему казалось, что Зииа уже прошла мимо, и ои прижимался к стеклу двери, глядя вдоль улицы. Зина вышла ие одна, ее провожал широкий парень, онн пошли налево, н после не- 116
которого колебания Коткии, проклиная себя, последовал за ними. Ои шел шагах в пятидесяти сзади и боялся, что Зииа обернется и решит, что он следил за ией. Так оии дошли до угла, пересекли площадь, и Коткин дал слово, что, если оии ие расстанутся тут же, он уйдет и никогда больше ие приблизится к Зине. Зина и ее знакомый ие расстались на углу, а пошли дальше, Коткнн за ними, отыскивая глазами следующий ориентир; после которого ои повернет назад. Но ои не успел этого сделать. Неожиданно Зииа протянула широкому пардю руку и направилась к Коткину. — Здравствуй, — сказала оиа. — Ты за мной следил. Я очень польщена. — Нет, — сказал Коткии. — Я просто шел в эту сторону и даже не видел.. — И что ты хотел мие сказать? — спросила Зииа, улыбаясь. — Ничего, — сказал Коткии и попытался уйти. Зина положила ему на плечо красивую руку. — Борис, — сказала оиа, — ты не очень спешишь? — Я хотел попросить у вас прощения, — сказал Коткии. — Но так неловко получилось... Они были в киио, потом Коткин проводил Зииу иа Русаковскую и Зииа показала ему окна своей квартиры. — Я тут живу со стариками. Но отцу дают назначение в Среднюю Азию. Он у меня строитель. Так что я останусь совсем одна. Коткии сказал: — А у меня только мать... — Оиа там? В твоих Путинках? — Да, — сказал Коткии, — там. Оиа в феврале умерла. На следующей неделе Зина пригласила Коткина на концерт аргентинского виолончелиста. Коткии не понимал музыки, ие любил ее, ои занял у Саркисьяица двадцать рублей и купил'себе новые ботинки. У консерватории люди спрашивали лишний билет, и ои понял, что занимает чужое место, — лучше бы уткнуться сейчас в кляссер с марками, ио ои был благодарен Зине за внимание к себе, незаслуженное и потому стеснительное. Ои старался не глядеть на ее четкий профиль и думал о работе. В апреле Зииа еще несколько раз бывала с Коткиным в разных местах, ои запутался в долгах, но отказаться от встреч не мог. Иногда Зина просила Коткииа-рассказать, иад чем ои работает, ио ему казалось, что все это ей ие совсем интересно. И сам ои, такой некрасивый и неостроумный, ее интересовать ие мог — в этом Коткии был уверен. Саркисьяиц поймал его в коридоре и спросил: — Зачем кружишь голову такой девушке? — Я не кружу. — Она что ли за тобой ухаживает? Весь факультет поражен. — А что в этом удивительного? — озлился вдруг Коткин. Еще больше смутила Коткииа черноглазая Проскурина. Оиа была лучшей подругой Зииы, и оттого Коткии готов был простить ей пермаиеитиую злость ко всему человечеству, вульгарные наряды и громкий, пронзительный хохот. Проскурина ехала с Коткиным в метро. Она сказала: — Конечно, это ие мое дело, ио ты, Борис, не обольщайся. Как подруга я имею право иа откровенность. Ты меня не выдашь? — Нет, — сказал Коткии. — Оиа тебя не любит, — сказала Проскурина. — Никого оиа ие любит. Понял? — Нет, ие поиял. — Когда поймешь, будет поздно. Мое дело предупредить муху, чтобы держалась подальше от паутины, — сравнение Проскуриной понравилось, и оиа захохотала иа весь вагой. — У нас чисто товарищеские отношения, — сказал Коткии. — Я отлично понимаю, что Зииу окружают куда более интересные н яркие люди... — Молчи уж, — перебила Проскурина. — Яркие личности... а что ей с этих ярких личностей? Распределение будущей весной. Коткии забыл об этом разговоре. Ему было неприятно, что у Зииы такая подруга. Забыл он о разговоре еще и потому, что после него долго, почти месяц, ие виделся с Зииой. Здоровался — не более. Зииа увлеклась аспирантом с прикладной математики и сказала Коткину: 117
— Пойми меня, Боря, я не могу приказать сердцу. Так все и кончилось. Коткии сдал госэкзамеиы и засел за реферат. Миша Чельцов, замдекана из гениев, убедил его, что иауке нет дела до настроений Коткниа. Борис расплачивался с долгами, много читал, работал, потому что любил свою работу. В августе Зииа вернулась с юга. Проскурина сообщила Коткииу, что она ездила с тем аспирантом, но поссорилась. Зииа увидела Коткниа в пустой, раскаленной библиотеке и от двери громко сказала: — Борис, выйди на минутку. Коткии ие сразу поиял, кто зовет его, а когда увидел Зину, испугался, что она уйдет, ие дождавшись, и бросился к двери, задел книги, и они упали на пол. Ему пришлось нагнуться и собирать их, книги норовили снова вырваться, и он думал, что Зииа все-таки ушла. Но она ждала его. Ее волосы выгорели и казались совсем белыми. — Как ты без меня существовал? — спросила оиа. — Спасибо, — ответил Коткии. — А я жалею, что поехала. Такая тоска, ты не представляешь. Ты что делаешь вечером? Коткии не ответил. Он смотрел иа нее. — Надо поговорить. А то ты, наверное, сплетен обо мие нахватался. Извини, что отвлекла тебя. Зииа ушла, ие договорившись, где и когда они встретятся. Коткин сдал книги и поспешил вниз. Искать ее ие пришлось. Она сидела иа скамье в вестибюле, вытянув длинные бронзовые ноги, а возле нее стояли два программиста из ВЦ, наперебой шутили и сами своим шуткам смеялись. Коткии остановился у лестницы, ие зиая что делать дальше; а Зииа увидела его и крикнула: — Боренька, я тебя заждалась. Она легко вскочила со скамьи и поспешила ему навстречу, забыв о программистах. Они сидели иа веранде кафе в Сокольниках, вечер был душный и влажный, словно собиралась гроза. Гроза собиралась каждый вечер, стояла засуха. Коткии никогда бы не смог разыскать столика на переполненной веранде, но Зииа иашла столик н даже два стула. Коткин принес пиво, и Зина спросила: — У тебя есть деньги, Боря? Они пили пиво, Коткииу было немного грустно, потому что этот вечер никогда уже больше не повторится. Зина рассказывала ему о том, как было скучно в Коктебеле, хотя за ней ухаживал один известный поэт, и как она разочаровалась в прикладном математике, и Коткин со всем соглашался, и оттого тоже было грустно, словно оии жили в разных мирах, оиа на Земле, он — на Марсе, или словно он был крепостным, а оиа — принцессой. Потом Знна предложила уйти, и они долго ходили по темным аллеям и искали свободную скамейку. Зина взяла Коткина за руку, у нее были теплые, мягкие пальцы, оиа была одного роста с Коткииым, но казалась выше, потому что была статная и не горбилась. Они сидели иа скамейке, и Зииа сказала: — Боря, можно быть с тобой откровенной? Коткии испугался, что она станет говорить о том аспиранте или о каком-нибудь поклоннике, за которого она собралась замуж, н будет спрашивать совета. — Ты все еще живешь в общежитии? — Да. — Понимаешь, какое дело... Только ты надо мной не смейся, ты же знаешь, как я к тебе отношусь. Мои старики уехали иа Нурек. Наверное, лет на пять. Пока отец ие построит там свою плотину, он ни за что не вернется. А может, он вообще там останется. Ты слушаешь? — Слушаю. Коткин смотрел на руку Зины и удивлялся совершенству ее пальцев. — Я осталась одна в квартирке. А ты живешь в общежитии. Это несправедливо. Ты меня понимаешь? — Нет,— сказал Коткни. — Я так и думала. В общем я предлагаю, бери свои марки, рыжик, и переезжай ко мне. 118
— Как это? — Пойми меня, Боренька, я за последние месяцы разочаровалась в людях. Я поняла, что ты единственный человек, на которого можно положиться. Не удивляйся. Я знаю, что ты некрасив, не умеешь держать себя в обществе, что у нас с тобой различный круг друзей. Все это в конечном счете не так важно. Ты меня понимаешь? Я знаю, какой ты талантливый и как тоскливо тебе после мамы... Тебе нужен кто-то, кто может о тебе позаботиться... Я слишком откровенна? Но мне казалось, что и я тебе небезразлична. Я не ошиблась? Ты можешь отказаться... Последняя фраза оборвалась, и Коткин чувствовал присутствие в воздухе важных, почти страшных в своей значимости слов, схожих с эхом колокольного звоиа. — Нет,— сказал Коткнн.— Что ты, как можно? Он был так благодарен ей, такой красивой и умной, что чуть было не заплакал, н отвернулся, чтобы она не заметила этого. Зина положила ладонь ему на колено и сказала: — Я бы заботилась о тебе, милый... Прости меня за откровенность. А когда они уже выходили из парка. Зина остановилась, прижала ладонь к губам Коткина и сказала: — Только понимаешь, вдруг старики приедут, а у меня мужик живет... Распишемся? Прошло девять с половиной лет. Коткин вернулся нз магазина и выкладывал из сумкн продукты на завтра. В комнате булькали голоса. К Зиночке пришли Проскурина и новый муж Проскуриной, о котором еще вчера Зина сказала Коткину: — Когда я тебя сменю, никогда не опущусь до такого ничтожества. Сейчас онн смеялись, потому что новый муж Проскуриной вернулся из Бразилии, принес бутылку японского виски и рассказывал бразильские анекдоты. Коткину хотелось послушать о Бразилии, его в последнее время тянуло уехать, хоть ненадолго, в Африку или Австралию, но было некогда и нельзя было оставлять Зину одну. У нее опять начиналось обострение печени, и ей была нужна диета. Коткнн поставил чайник и заглянул на секунду в комнату. — Кому чай, кому кофе?— спросил он. — Всем кофе, — сказала Зина. — "Тебе нельзя, — сказал Коткин. — Тебе вредно. — Я лучше тебя знаю, что мне вредно. Проскурина засмеялась. Коткин вернулся на кухню и достал кофе. Он сегодня шел домой в отличном настроении и хотел показать Знне последний вариант Глаза. Глаз функционировал. Четыре года, и вот все позади. Он хотел сказать Зине, что будет премия: директор института — тот самый Миша Чельцов, который когда-то был замдекана на их факультете, еще вчера сказал Коткину: — Ребята, на вашем горбу и я в рай въеду. Мнша был добрым человеком, он завидовал Коткину, но всегда помогал. Он оппонировал у него на кандидатской н перетащил его к себе, дал лабораторию и не закрыл тему, когда долго ничего не получалось. И Коткнн пришел домой с Глазом, чтобы показать его Зине, хотя знал, что на Зину это вряд лн произведет особое впечатление. Она любила повторять где-то подслушанную фразу о том, что исчерпала свой запас любопытства к мирской суете. Зина неделю назад вернулась из Гагр, куда ей нельзя было ездить и где она хорошо загорела, хотя загорать ей было противопоказано. Там, конечно, подобралась хорошая компания — «Мы жутко хохотали!» Но Коткин знал, что когда Проскурина с мужем уйдут, Зина будет их ругать и жаловаться, что от вискн у нее изжога, и ему придется подниматься среди ночи, чтобы дать ей лекарство. Чельцов, который помнил Зину по институту, слегка захмелев,— они сегодня, конечно же, легонечко обмыли Глаз — опять говорил Коткину: — Слушай, она с тобой обращается, как с римским рабом. Ты весь высох. — Ты ничего не понимаешь, Миша, — отвечал, как всегда, Коткин. — Я ее вечный должник. — Это еше почему? — спросил Чельцов. Он знал ответ, потому что этот разговор повторялся неоднократно. 119
— Есть такое старое слово — благодеяние. Оно почему-то употребляется теперь только в ироническом смысле. В тяжелый момент Зина пришла ко мие иа помощь. За девять с половиной лет Коткин почти не изменился. Он был так же сух, подвижен, так же неухожен и плохо одет. Миша знал, что задерживает Коткина — тот спешил в техникум, где преподавал на почасовых, потому что были нужны деньги. — Неужели ты не отработал долг? Или это как у ростовщика — чем больше отдаешь, тем больше должен? Коткии украдкой взглянул на часы. — Нет, — сказал он. — Я не мальчик и не придумываю себе кумиров. Со мной тоже нелегко. Кстати, кто поедет в Баку, ты решил? С Коткнным и в самом деле бывало нелегко — Чельцов знал об этом лучше других. Но он знал также, что сухость, нелюдимость и раздражительность Коткина происходили от двух, тесно переплетенных причин: от болезненной застенчивости и от непонимания того, как можно не любить работу, которую он, Коткин, любит. У Коткииа не было близких друзей, может, он не нуждался в них, и он научился не замечать очевидного сострадания институтских дам к его неладной, хоть и лишь по догадкам известной им семейной жизни, которую сам он считал нормальной, а временами счастливой. Так уж повелось, что Коткиным положено было гордиться, ио гордиться так, как гордятся природной достопримечательностью, ие ожидая ничего взамен. ...А Зииа за последние годы сменила несколько институтов, где ее не смогли оценить по достоинству. Потом работала в главке и пережила неудачный роман с директором одного нз сибирских заводов, приезжавшим в командировки, — ему льстило . внимание красивой москвички. Существование Зины никак не отражалось на его основной жизни — семьянина, общественника и, в первую очередь, солидного человека. Убедившись в том, что намерения директора по отношению к ней недостаточно серьезны, Зина с горя бросила главк и устроилась в издательство, работой в котором тяготилась, поскольку полагала, что создана для жизни неспешной, для встреч с подругами, прогулок по магазинам, поездок в Карловы Бары и борьбы с болезнями, которые все ближе подбирались к ее стройному телу. Но и уйти с работы совсем она не могла, чему существовало несколько различных объяснений. Объяснение для Коткина заключалось в том, что он ие может обеспечить должным образом жену н оиа вынуждена трудиться, чтобы дом не погряз в пучине бедности. Объяснение для себя, будь оно сформулировано, звучало бы так: «Дома одна я со скуки помру. Три дня в неделю, которые я должна отсиживать в издательстве,— это живой мир, мир разговоров, встреч с авторами, коридорного шепота, и дни эти продолжаются за полночь в сложных схемах телефонных перезвонов». Было и третье объяснение — для знакомых мужчин, далеких от издательского мира. В нем на первое место выдвигалась ее незаменимость: «Нет, сегодня я не смогу вас увидеть. Конец квартала, а у меня еще триста страниц недовы- читанного бреда одного академика...». Зина отрезала косу, столь обожаемую сибирским директором, лицо ее потеряло геометрическую правильность и чуть обрюзгло, хотя она все еще была очень хороша. Когда Коткнн вернулся с готовым кофе, Проскурина подвинула ему полную окурков пепельницу, чтобы он ее вытряхнул, а новый муж Проскуриной протянул ему стопочку внски и* обратился с вопросом, в котором смешивалась мужская солидарность и скрытая ирония: — Над чем сейчас трудитесь, Боря? — Я? — Коткин удивился. Как-то получилось, что работа Коткина давно уже перестала быть предметом обсуждения дома, тем более при гостях. «Талантливый человек,— сказала как-то в сердцах Зииа, — подобен молнии. Его отовсюду видно. И всем интересно, как это у него получается». Коткин не был подобен молнии. — Ведь вы, — улыбнулся новый муж Проскуриной, который был журналистом-международником, — если ие ошибаюсь, инженер? Давайте я о вас напишу. — Он биофизик, — сказала Проскурина. — И собирает марки со зверями. — Чистые или гашеные? — спросил новый муж. — Гашеные, — сказал Коткин, разливая кофе. — Сейчас я торт принесу. — Сахар захвати, — сказала Зина, — бнофизик! — Я забыл его купить. 120
— Ну вот, ни о чем попросить нельзя. Зина собиралась утром выйти из дома и обещала сама купить сахар н чай. Но она скромно пообедала в Доме журналиста с Риммой, владелицей объемистого баула с-надписью «ADIDAS», в котором та приносила в редакцию сказочные по редкости и дороговизне вещи. На этот раз Зине удалось перехватить Римму у издательства и получить в собственное распоряжение на два часа. Коткии еще ие знал, в какую финансовую пропасть рухиула их семья благодаря Знннной сообразительности. О сахаре Зииа, разумеется, забыла. На кухне Коткин резал торт, довольный тем, что муж Проскуриной так вовремя спросил его о работе. Можно будет рассказать о Глазе, не показавшись в глазах Зины и гостей пустым хвастуном. Коткин выиул из портфеля Глаз н осторожно размотал проводки. Присоски с датчиками удобно прижались к вискам. Глаз можно было прикрепить ко лбу, для чего был сделан специальный обруч, можно было держать в руке. Коткин нажал кнопку. Из комнаты доносился смех — муж Проскуриной снова рассказывал что-то веселое. Коткин уже не раз испытывал это странное чувство в опытах с Глазом. Коткин увидел потолок кухии, полки с посудой н чуть закопченные стеиы наверху. И в то же время он видел то, что было перед ним: свою вытянутую руку, Глаз в ней. обращенный зрачком кверху, кухонный стол с нарезанным тортом, плиту. Проведя рукой в сторону, Коткин заставил себя скользнуть взглядом Глаза по стене и в то же время не выпустил нэ поля зрения собственную ладонь. Он зажмурился. Мозг, пославший глазам сигнал зажмуриться, ожидал, что наступит темнота. Вместо этого он продолжал видеть Глазом, и, поднеся руку к лнцу, Коткин смог заметить этим глазом свои зажмуренные глаза. — Ты скоро? — крикнула из комнаты Зина. — Кофе остынет. Сколько можно кромсать торт? Коткии быстро содрал с висков присоски и суиул Глаз в портфель. — Иду. — сказал он. Коткии ждал, когда муж Проскуриной повторит вопрос о его работе, ио разговор уже необратимо ушел в сторону. А они четыре года бились с этим Глазом. Идея заключалась в том, что у подавляющего большинства слепых сами зрительные центры ие повреждены. Значит, если воздействовать, подобрав нужные частоты, непосредственно иа мозг, мииуя вышедшие из строя глаза, можно восстановить зрение. Поэтому оин поделили Глаз иа две части: одну — приемник, улавливающий свет, другую — транслятор, передающий информацию к мозгу. Лаборатория Коткииа разработала при*- емиик. Верховскии занимался передачей изображеиня от присосков, прямо иа шпорную борозду, на зрительный центр. Вот и все. Только прошло два года, прежде чем человек, включивший приемник, увидел сначала мутный свет, потом контуры предметов и, наконец, четкое цветное изображение. И еще два года ушло иа то, чтобы превратить приемник из ящика размером в телевизор в подобие настоящего глаза. Оттого-то Коткии и взял Глаз домой, хотя и ие стоило выносить рабочую модель из института. Но ему хотелось показать ее Зиие. Коткин все же ие утерпел. Ои подождал, пока в разговоре наступит пауза, и, откашлявшись, сказал: — Мы сегодня одну работу закончили. И все удивились, что он, оказывается, в комнате. — Как же,— рассеянно произнес муж Проскуриной. — Очень любопытно. Тогда Коткин проклял себя и замолчал, и никто не предложил ему продолжать. Тут позвоиили в дверь, и пришла Настя со своим приятелем, потому что им некуда было деться, и Коткииу пришлось снова ставить кофе. Гости разбили любимую чашку Зи- иы, оиа огорчилась, ио ие подала виду, а Коткии расстроился, потому что вина за разбитую чашку будет возложена на него. Потом позвонил Верховскии, хотя Зииа просила, чтобы телефон ие занимали рабочими разговорами, если дома гости. Но Коткин не повесил трубки, а говорил мииут пять, потому что дело шло о конференции, иа которую Верховскому завтра ехать. В Баку приедут Полачек, Брауи и Леви, и Коткии объяснял, что он бы тоже поехал туда, ио нельзя оставить Зину, оиа нуждается в заботе и хорошем питании, да и с деньгами опять плохо. Верховскии твердил, что, если доклад будет делать ие сам Коткии, — это верх неприличия, но Коткии повесил трубку 121
н принялся мыть посуду. Проскурина пришла на кухню н закурила, прислонившись к стеие. — Все суетишься? — спросила оиа. — Не поиял, — сказал Коткии, — я вообще стараюсь ие суетиться. — Я в переносном смысле. Надо было меня слушаться. Бежал бы ты от нее. Был бы уже доктором наук и жил в свое удовольствие. — Ты же подруга Зииы, — сказал Коткии тихо, чтобы ие было слышно в комнате. — Что с этого? — Проскурина раздавила сигарету о вымытое блюдце и зло прищурила вороньи глаза. — Слушай, Коткии, она же тебя высосала. Ты был талантливый, тебе сулили большое будущее. Зря я сама тогда тебя ие взяла. — Ты? — А почему иет? Мы всегда хохотали: Зиика, тупая сила, дура, темнота, иепоиятио, как с курса иа курс переползала, а какая хватка! Какая хватка! Почище нашей! Я иногда думаю: если бы ты попал в другие руки, все могло быть по-другому... Коткии расставлял чашки иа подносе, сыпал печенье в зеленую салатницу. Он думал, что надо ночью еще раз пробежать английский текст доклада Верховского и о том, чьи руки имеет в виду Проскурина? Неужели свои? — Так и будешь до пенсии бегать по лекциям, писать рецензии и давать уроки, чтобы оиа могла купить еще одни сапоги? — Ну какая из меня жертва?—Коткин попытался улыбнуться. — Я отлично живу. Ты ие представляешь, какую мы штуку сделали! Хочешь, покажу. Проскурина отмахнулась. — Борис, — Зина стояла в дверях, голос у иее отчего-то охрип и смотрела оиа ие иа Коткииа, а иа Проскурину. — Мы умрем от жажды. Ты меня заставляешь подниматься, хоть знаешь, что мне нельзя. — Да, — сказал Коткии. Он поиял, что ие стоило брать Глаз домой. — А от тебя, Лариса, я этого ие ожидала, — все еще хрипло сказала Зина. — Ожидала, — возразила Проскурина. — Чего я сказала новенького? — Я не подслушивала. Только последние слова слышала. — Я могу повторить для твоего сведения, — сказала Проскурина. — Ты опять насосалась? — Ничего подобного. А что, я ие имею права? Вечер кончился неудачно, все быстро ушли, Коткии отпаивал Зииу корвалолом, а она отворачивалась и отталкивала рюмку, лекарство капало иа пол и Зина жаловалась, что Коткии загубил ее жизнь, разбил любимую чашку, поссорил с подругой. Слова ее были несправедливы и неумны. Коткии устал, и в ием накапливалось странное, тяжелое раздражение, которое жило в нем давно, которое он всегда подавлял в себе, потому что оно было направлено против Зииы. Ему пора было повиниться во всем, но он ие стал этого делать, чем еще больше разгневал Зину. Хотелось спать, но надо убраться, а потом набросать статью для -«Вестника», он обещал Чельцову, а завтра последний срок. Вставать рано, а спать хотелось очень. Коткнну всегда хотелось спать, он привык к этому. Тут еще снова зазвонил телефон, это был сам Чельцов, который волновался, что Коткин ие успеет написать статью, а Зина закричала из комнаты, чтобы он немедленно повесил трубку, если не хочет свести ее в могилу. Коткии сказал, что Зина себя плохо чувствует, а Миша вздохнул и ответил: «Ну, как же». Коткин повесил трубку н подумал, что, может, стоит сейчас показать Глаз и развеять плохое настроение Зииы. Ведь оиа перенервничала, потому что оскорбительно слышать о себе такое от близкого человека. — Зиночка, — сказал Коткин, внося в комнату портфель, — я думаю тебе будет интересно поглядеть на одну штуку, которую мы сделали. Кажется, мы добились... — Помолчи. Я уже все это слышала. Зина не была лишена тщеславия, и надежда иа то, что Коткин станет доктором наук, может, даже самым молодым академиком сыграла немаловажную роль в ее выборе. Как-то вскоре после женитьбы она взяла напрокат пишущую машинку и одним пальцем, с ошибками, перепечатала две коткииских статьи. Но имеиио те статьи почему-то ие вышли в свет, а Коткин ие стал до сих пор доктором и уже потерял шансы стать самым молодым академиком. И Зине давно уж стало ясно, что он ее обманул. И пожалуй, если бы Коткии показал ей ие Глаз, а иовехоиький диплом лауреата
Нобелевской премии, Зина ие стала бы его рассматривать, потому что лауреатами коткииы ие становятся. И все-таки Коткнн достал Глаз и показал ей. Глаз был мало похож иа настоящий, скорее он напоминал небольшую непрозрачную, черную рюмку. Плоским основанием ножки он мог крепиться ко лбу, а в самой рюмке, заполняя ее, помещался приемник и выпуклая поверхность искусственного зрачка казалась глубокой и бездонной. Когда Глаз включался, в глубине загорался холодный бесцветный огоиек. От рюмки тянулись длинные тонкие провода с большими присосками иа концах. — Убери эту гадость, — сказала Зина. — На паука похоже. А Коткииу Глаз казался красивым. — Зина, — сказал Коткин. — Мы четыре года бились, и вот он работает. Зина тяжело вздохнула, у нее ие осталось сил спорить, и оиа отвернулась к стене. Пружина старого дивана ухнула, зазвенели чашки иа подносе. Зииа плакала, а Коткин все ие раскаивался. Ои собрал поднос и поиес его иа кухню. Когда ои вернулся в комнату, Зина уже не плакала. Он сел за журнальный столик и вынул из портфеля начатую статью. — Погаси свет, — сказала Зина слабым голосом. — Неужели ты не видишь, как мие паршиво? Спать, к счастью, расхотелось. Ои выключил верхний свет, забрал свои бумажки со столика и устроился иа кухне. Он сидел так, чтобы можно было, обернувшись, увидеть Зииу: диваи, освещенный настенным бра, похожим на маленький квадратный уличный фонарь, как раз вписывался в прямоугольник двери. Ну что ж, поработаем, сказал себе Коткии, ничего страшного ие случилось. Ои начал писать и понемногу втянулся в работу, потому что давно уже привык работать в неудобное для других время, в неудобных местах, потому что работать надо было всегда, а никому ие было дела до того, как Коткии это делает. Чтобы Глаз ие мешал, Коткии закинул его за спииу, а потом включил его, потому что таким образом можно смотреть иа Зииу и,.если ей будет нужно, подойти. С Глазом иа спине работать было трудно. Трудно смотреть иа лист бумаги, иа свою руку, и в то же время видеть дверь в комнату, диваи, лампу, похожую иа уличный фонарь и круглую спииу Зины. Он видел отдельно каждый волос иа ее голове, видел облезший лак иа ногтях закинутой иа затылок руки. Коткии полагал, что Зииа переживает ссору с Проскуриной. В самом же -деле Зииа уже забыла о Проскуриной, потому что умела пропускать мимо ушей неприятные слова, зная, что нервные клетки не восстанавливаются. Все эти десять лет оиа пробыла в глубокой уверенности, что облагодетельствовала Коткина и потому душевно его превосходит. И вот, разглядывая потертый узор спиики дивана, Зниа вдруг почувствовала в себе силу прекратить это прозябание с ничтожеством, поняла, что, если сегодня оиа прикажет ему выматываться окончательно и всерьез, перед иен откроется яркая, интересная жизиь. Жизнь, начать которую мешает Коткии. Оиа повернула голову и увидела в проеме двери сгорбленную спину мужа. Ои, как всегда, писал свои бездарные штучки н на спине его поблескивал глупый приборчик, которым он пытался хвастать, заставив ее краснеть перед гостями. «Господи, — подумала она, глядя иа эту жалкую спииу, — ради кого я угробила десять лет!» Это было неправдой, потому что решение отделаться от Коткина оиа принимала уже много раз, но когда вспышка гнева проходила, она начинала рассуждать здраво и откладывала разрыв иа более удобное время. Глаз уловил ее движение, увидел как оиа повернула голову. Коткии зажмурился, а рука привычно потянулась к пузырьку с корвалолом. Ои не подумал о том, что Глаз — чужой. Что он видит лучше, чем его глаза, привыкшие ко всему и примирившиеся со всем. Ои смотрел иа Зииу так, словно это был ие ои, а другой человек, увидевший ее впервые, четко, до мельчайших деталей. Круглолицая, голубоглазая женщина, сжав красивые губы, устало смотрела иа затылок Коткина, и Глаз тут же сообщил мозгу, что этой женщине смертельно надоел этот затылок, что ей надоело презирать Коткииа, всего, до подошв иа ботинках, презирать его вечную покорность и неумение одеваться, что она устала стесняться его перед своими друзьями, устала ждать чего-то и что ей страшно подумать о том, что этому прозябанию и конца не видно.
Коткин даже испугался того, что увидел. Он не был готов к этому. Он выключил Глаз и обернулся к Зиие. Она смотрела иа него с вызовом, словно бросилась в воду и теперь придется плыть до того берега. — Ты что? — спросила она. — Зина... — Тридцать пять лет Зииа. Оставь меня в покое! Убирайся куда угодно. В общежитие. К своему Верховскому. Куда-нибудь, только оставь меня в покое... Это уже было. Год назад, полгода назад. И всегда Коткии жалел Зииу и корил себя за то, что мало о ней заботился. Но тогда не было Глаза. — Хорошо, — сказал Коткнн, так же, как отвечал на эти слова год и полгода назад. — Хорошо. Конечно, я уйду. Ои сиял Глаз, отцепил присоски и осторожно спрятал его в портфель. — Ничего твоего в этом доме нет, — сказала Зина. — Нет, — как всегда согласился Коткии. Он разложил иа кухне свою раскладушку. Ои нередко спал в кухне иа раскладушке, а Зииа, разочарованная легкой победой, достала из шкаф; одеяло и заснула иа диване, сразу, словно провалилась. И Коткии вдруг понял, что он ни в чем ие виноват перед Зиной. Это было удивительное чувство — ие быть виноватым. И когда он проснулся утром, рано, часов в семь, ему показалось, что ои спал всего несколько минут и те мысли, с которыми он засыпал, сохранились и он мог продолжить их с той точки, в которой его застал сон. Коткии согрел чайник, собрал свои бумаги, самые нужные книги и кляссеры с марками. Зииа мирно посапывала на диване. Коткин поправил иа ней одеяло и попытался понять, что же случилось, что изменилось, почему ои ие виноват? Может, ои вчера расплатился, наконец, с долгами? Ну да, расплатился и ничего никому ие должен. Это было чудесно: никому ничего ие должен! Ои оставил иа столе квитанции из прачечной и химчистки и двадцать рублей, которые у него были с собой, вышел на лестницу, остановился, посмотрел на дверь, к которой подходил тысячи раз, и испытал новую радость от того, что никогда уже к ией не подойдет. Ои шел по улице, люди спешили на работу, а ои ие спешил, потому что у него был целый час впереди. Ои представил, как удивится Верховский, когда узнает, что ои, Коткии, тоже поедет на конференцию. Верховский обрадуется, и они оба приедут в Баку, будут жить в гостинице и есть шашлыки. Ои встретится с Гюитером Брауиом, который писал, что отправится в Баку специально, чтобы познакомиться с профессором Коткиным. А о Зине он ие думал. Коткии сел иа лавочку иа бульваре и стал глядеть иа проходивших людей. По бульвару шла пожилая, сухонькая женщина. Она шла, выставив перед собой палку и постукивая ею по земле. Она шла уверенно, не спеша, и голова ее была откинута назад. Коткииу вдруг показалось, что это его мать,— у него даже в затылке застучало, хотя этого и быть не могло, и ие было. Женщина, поравнявшись с иим, остановилась и, поводя палкой перед собой, подошла к скамейке и дотронулась до скамейки палкой. — Садитесь, — сказал Коткнн. — Спасибо. — сказала женщина. Она села и обернулась к Коткииу. Казалось, что она видит его. Женщина сказала, улыбнувшись чуть виновато: — Я часто выхожу из дому пораньше. Утром здесь так хорошо... — Вы работаете? — спросил Коткнн. — Конечно. А что мне еще делать? — Извиинте, а что вы делаете? — Коткнн знал ответ заранее: она — учительница. — Я преподаю. В техникуме. Мне племянница помогает быть в курсе новостей. Ну и'радио слушаю, телевизор слушаю... — Я сегодня тоже вышел из дому пораньше, — сказал Коткнн. — Обычно спешишь, опаздываешь. А вот сегодня так получилось. Женщина кивнула. Тогда Коткин спросил то, о чем ие успел спросить у матери: — Простите, вам трудно жить? — Странный вопрос... Нет, мие не трудно. Правда, бывает, я жалею о том, что мне
недоступно. Но чаще об этом ие думаю. Зачем растравлять себя? Я счастливее многих. Я ослепла в войну и многое помню. Я помню листья, деревья, дома и людей. Я мо: ту представлять. Хуже тем, кто слеп с рождения. Правда, и у них есть свои преимущества... — А если бы вам сказали, что сегодня вы сможете видеть снова? — Кто сказал бы? — Я. Женщина улыбнулась. — Самая большая радость — делать другим подарки. Волшебников все любят. — Я ие уверен, любит ли меня кто-нибудь. Коткии раскрыл портфель. Он знал, что это делать нельзя. Чельцов ему голову снимет, и правильно снимет. — Сейчас вы сможете видеть, — сказал он. — Только слушайтесь меня. Я укреплю у вас на висках присоски... Вы ие боитесь? — Почему я должна бояться? Просто мне будет обидно, когда ваша шутка кончится. Оиа жестокая, но вы об этом ие подумали. — Это не шутка, — сказал Коткии. — Погодите. Неловкими пальцами он стал отводить волосы с висков женщины, чтобы присоски держались получше. Она все еще старалась улыбаться. Коткии укрепил на лбу женщины обруч с приемником. Двое малышей с лопатками подошли к ним поближе и смотрели, что он делает. Коткии вложил выключатель в ладонь женщины. — Пожалуй, — сказал ои, — вам ие следует смотреть иа ярко освещенные предметы. Наклоните голову. Вот тут нажмите. Тонкий худой палец женщины замер над кнопкой, и Коткин, положив поверх ее пальцев свою руку, надавил иа палец. Кнопка щелкнула. Женщина молчала. Оиа сидела, склонив голову, и Коткии ие решался заглянуть ей в лицо. Потом жеищииа с трудом подняла голову, повернулась к Коткииу, и ои увидел загадочный, холодный огонек, горящий в приемнике. Из незрячих глаз покатились слезы; оии, как дождь на стекле, оставляли ломаные дорожки иа белой сухой коже. Коткину было неловко. Ои поднялся и сказал: — До свидания. Я, понимаете, поступаю неправильно, я не имел права... Потом. когда придете в себя, позвоните мие по этому телефону, моя фамилия Коткии. И иа листке, вырванном из записной книжки, написал свой институтский телефон. ' ПОПЕРЕК ЛЕНТЫ | Очень хорошей магнитофонной кассеты хватает иа пол- I - тора, иу от силы иа два ■ часа. В конце концов, у зву- ! ковой дорожки длина ие - беспредельна, и скорость ■ магнитной леиты нельзя л уменьшать до бесконечности. 1 И все же длительность записи можно резко увеличить — иа той же самой кассете. Профессор Т. Иваса- ки из иаучио-исследователь- :кого института дальней связи при университете Тохоку предложил вести запись на магнитной ленте\ ие вдоль, а поперек. Естественно, что плотность записи при этом резко возрастает (если записывать цифровую информацию, то с 230 до 2000 единиц иа каждый миллиметр). Профессор Ивасаки ие только высказал идею, но и ^ попытался реализовать ее, расположив магнитную ленту и магнитную головку ие-i обычным образом. Жаль только, что пока не известно, каким именно. 125
Короткие заметки Полюсные приливы Слова о том, что Земля — планета океаническая, иыне столь же банальны, как небезызвестная фраза про Волгу, впадающую в Каспийское море. Однако от правды не уйдешь: почти три четверти Земли покрыто океаном. А в океане вода не стоит на месте — ее будоражат штормы, перемешивают течения, поднимают и опускают приливы. Помимо явных, так сказать, зримых, ощущаемых каждодневно и повсюду полусуточных и суточных приливов океан будоражит плеяда так называемых долгопериодных приливов: семисуточных, де- вятисуточиых, полумесячных, месячных, полугодовых, годовых и многолетних. Из великого обилия приливных ритмов особого почтения заслуживает мощный полумесячный луииый прилив, который географ И. В. Максимов назвал одним из главных возмутителей океанического спокойствия. Этот прилив на 20—25 сантиметров меняет уровень Северного Ледовитого океана и опускает и поднимает воду вокруг Антарктиды. Вероятно, благодаря именно этому приливному ритму путь льдин в Ледовитом океане похож на петли. Если возле полюсов вода прибывает, то она должна откуда-то взяться. Берется же оиа вроде бы с экватора. Так что полюсный прилив накладывает свою даиь и на экваториальную зону. Полярные океаны испытывают и еще один могучий лунный ритм — девятнадцатилетний. Ои зависит от долготы восходящего узла лунной орбиты и интерференции других приливообразующих сил. Теоретически этот лунный прилив должен поднимать илн опускать воду в Северном Ледовитом океане сантиметров на десять. Реальные же наблюдения свидетельствуют о невероятном: в этот приливный цикл средний уровень полярных океанов меняется в 4—5 раз больше. Ясно, что такие перемены чреваты воздействием на погоду всей планеты. Так что от крылатого выражения, мол, океан — кухня погоды, никуда ие уйдешь. Пишут, С. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ ...в высокодисперсном состоянии нитрид титана обладает лучшими сверхпроводящими свойствами, чем в виде монолитного образца («Неорганические материалы», 1977, т. 13, № 6, с. 1027)... 1..из кристаллического глинозема можно делать искусственные зубы («Design News», 1977, т. 33, № 12, с. 28)... ...найдено химическое соединение, способное выводить из организма человека плутоний («Франс Пресс», 20 октября 1977 г.)... ...не удаленные пожнивные остатки способствуют распространению болезней растений («Farmers Weekly», 1977, т. 87, № 1, с. 81)... ...больше всего пожарников погибает не во время тушения пожаров, а при авариях пожарных автомобилей («New Scientist», 1977, т. 74, № 1058, с. 785)... ...чтобы нарушить герметизацию пакета с молоком, к нему нужно приложить усилие 6,25 Н, которое развивается при падении пакета с высоты 2 м («Молочная промышленность», 1977, №Ь, с. 16)... ...при облучении солнечным светом смеси паров воды и газообразного азота в присутствии катализатора образуется аммиак («Ассошиэйтед Пресс», 2 октября 1977 г.)... ...обработкой зубов светом лазера можно предотвращать карнес («Mechanical Engineering», !977, т. 99, № 6, с. 59)...
Пишут, что. ...в печени алкоголиков резко повышено содержание фермента гамма-глутамил- траисферазы («Medical Tribune and Medical News», 1977, т. 18, № 14, с. 2)... ...хлоропласты озимой пшеницы, фасоли и гороха, выращенных из семян, прораставших 4—5 суток в постоянном магнитном поле напряженностью около 5000 эрстед, обладают повышенной а ктивностью («Физиология растений», 1977, т. 24, вып. 3. с. 491)... ...введение в почву триа- контанола в количестве 10 мг/га повышает урожайность некоторых сельскохозяйственных культур на 10—40% («Science et vie», 1977, т. 129, № 719, с. 74)... ...разработано электронное устройство, управляющее автоматом для складывания выглаженного прямого белья в прачечных («Design News», 1977, т. 33, № 12, с. 52)... ...с помощью магнитной жидкости цветные металлы можно сортировать по удельному весу («New Scientist», 1977, т. 75, № 1062, с. 228)... ...сконструировано елочное украшение, которое при воспламенении елки подает сигнал опасности — включа - ет сирену («Newsweek» 1 августа 1977 г.).., ...возникновение старческой катаракты связано с рацемизацией L-аспарагиновой кислоты, входящей в состав белка хрусталика («World Medicine», 1977, т. 12, № 22, с. 50)... Города на рессорах Лос-Анджелес, Скопле, Саи-Фраициско, Ташкент, Агаднр, Ашхабад — вот далеко не полный перечень крупных городов, раз* рушенных землетрясениями последних десятилетий. Город, тем более старинный, на новое место не перенесешь. Да и где найти безопасный в сейсмическом отношении район, скажем, в небольшой Португалии, чья столица Лиссабон страдала от землетрясений ие раз? А между тем, утверждает д-р Маллиис, руководитель лаборатории каучуков Калифорнийского университета, силу землетрясений можно ослабить. Для этого, по мнению американских исследователей, здания в сейсмоопасиых зонах следует возводить на своего рода рессорах. Двадцатитонный макет современного небоскреба трясли на вибростенде, воспроизводя записанные сейсмографами характеристики подлинного землетрясения. В тех случаях, когда макет был подрессорен «слоеными» пружинами из натурального каучука и стали, напряжения, возникавшие в несущих конструкциях, оказывались раз в 10 меньше, сообщает журнал «New Scientist» A977, № 1066). В натуре рессоры высотой в 15 см и сечением в 0,1 м2 должны поглощать даже самые губительные горизонтальные колебания амплитудой до 15см и частотой 1—2 Гц. В конструкции предусмотрены также вертикальные «предохрани* тели» — металлическая арматура, связывающая здание с грунтом. Предохранители держат небоскреб при самом сильном ветре, но от напряжений, вызванных- подземными толчками, рвутся, спасая тем самым здание. Если, как считает д-р Маллиис, антисейсмические рессоры позволят в несколько раз сократить расходы на строительство в опасных районах, то, быть может, в будущем на рессорах станут строить ие отдельные здания, а целые города. Б. Б. mm
Редакционная коллегия: ■ И. В. Петрянов-Соколов 1 (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, I Н. К. Кочетков, 1 Л. И. Маэур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), 1 М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт А. С. ЯШЕНКО, Ейск Краснодарского края: Графитовые тигли можно изготовить из куска графита механической обработкой, но, признаться, работа грязная. И. Н. БАБАКУ, Симферополь: Чтобы сделать бетон непроницаемым для влаги, проще всего обмазать его жидким стеклом, водным раствором силиката натрия или калия. Сотрудникам отдела вычислительной техники ВНИИ клинической и экспериментальной хирургии, Москва: Сливочное масло при длительном и умеренном нагревании расслаивается— денатурированные белки образуют на поверхности пену, а слой жидкости на дне — это вода с растворенными минеральными солями, лактозой и небольшим количеством белковых веществ. A. М. ИВАНЮКУ, Краснодарский край: Клеймо «Аи» на металлическом браслете (и любом другом изделии) означает, что металл покрыт тонким слоем золота, а цифры рядом с клеймом — толщина золотого слоя в микронах. B. КОНДРАТЬЕВУ, Киев: Переходите на безопасные опыты, без взрывчатых и ядовитых веществ, тогда обещаем помочь советом. 3. Н. РАКИТСКОИ, Белгород: Старую клеевую краску, приготовленную на мучном клейстере, смочите теплым слабым B—5%) раствором соляной или уксусной кислоты — покрытие размягчится, и его легко будет соскоблить. А. РЕ КИНУ, Новосибирск: Настойку пиона готовят из пиона необычайного, весьма популярного в народной медицине под названием «марьин корень»; для применения в медицинской практике разрешена 10%-ная водная настойка корней и травы — при неврастеническом состоянии, невралгии и т. п. Л. ОВЧИННИКОВОЙ, Красноярск: Не волнуйтесь, ресницы отрастают сами по себе. А. Д-ВУ, Новосибирск: Ваш организм, видимо, особо чувствителен к никотину, но если это и не так, то все равно — не курить полезнее, чем курить. М. И. ЧЕХОНИНОЙ, Москва: Противопоказаний к применению брусничного листа практически нет, разве что при повышенной кислотности желудочного сока советуют принимать настой после еды. Н/ КУРАЧЕВОЙ, Красноярск: Наиболее благоприятные условия для хранения чеснока — невысокая положительная температура и умеренная влажность, совсем как в домашнем холодильнике. Е. Я. МАИЕР, Самарканд: Если на канистре, в которой хранилось варенье, с запозданием обнаружена надпись «для непищевых продуктов», то лучше все же сберечь здоровье, а не варенье... Редакция: Б. Г. Володин, В. Е. Жвирблис, М. М. Златковский (художественный редактор) A. Д. Иорданский, О. М. Либкин, B. С. Любаров (главный художник), Э. И. Михлин (зав. производством), Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), Г. М. Файбусович, B. К. Черникове Номер оформили художники: А. В. Астрин, Г. Ш. Басыров, Р. Г. Бикмухаметова, Ю. А. Ващенко, И. С. Гансовская, Н. П. Маркова, Е. П. Суматохин, C. П. Тюнин АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва В-333. Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20. 135-52-29 Корректоры Н. А. Горелова, Л. С. Зенович Сдано в набор 23/XI 1977 г. Подп. к печати 4/1 197В г. Т-00103. Бум. л. 4. Усл. печ. л. 11,2. Уч.-изд. л. 13,3. Бумага 70X1087». Тираж 325 000 экз. Цеиа 45 коп. Заказ 2830. Чеховский полиграфический комбинат Союэпо ли гра фпрома при Государственном комитете по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. г. Чехов Московской области © Издательство «Наука!», «Химия и жизнь», 1978 г.
Как слышит собака Ответ напрашивается сам: хорошо слышит, дай бог каждому! Однако давайте порассуждаем не об остроте слуха, а о его возможностях. Чтобы дальнейшее стало яснее, сделаем небольшое отступление. Любой псине, как и прочей живности, очень и очень нужно уметь отделять звуки собратьев от всевозможных помех — от -завывания вьюги, шелеста листвы или грохота трамвая. Иными словами, ухо и нервная система должны быть пришлифованы к биоакустическим сигналам собратьев. Недавно некий дотошный американский профессор, прослушав шестнадцать тысяч магнитофонных записей лая, пришел к выводу, что в собачьем лексиконе 39 звуков. В человеческих алфавитах букв обычно поменьше, но людских звуков — побольше. В том, что сторожевые, охотничьи и прочие псы понимают команды, сомнения нет. А вот разбираются ли они в звуках, из которых складывается любая словесная команда? Приспособлены ли к этому собачьи нервы и уши? Поисками такого ответа занимались в Институте физиологии им. И. П. Павлова. Здесь на группе людей опробовали так называемые фонемные границы и другие признаки звуков, которые всеми безоговорочно воспринимались как «а», «е», «и». Ибо сказать «а» можно в тысяче вариаций. Потом такие вариации слушали собаки. Их приучали поднимать одну лапу, когда из динамика неслись «а», другую — если «и». Четвероногие, смекнув, чего от них хотят, стали безошибочно поднимать нужную лапу. Тогда их попробовали сбить с толку: вперемежку с прежними звуками из динамика стало доноситься «е». Собаки сразу же дали понять, что никакое «е» не имеет отношения к задиранию лап. Вот так-то. Не верите? А между тем это написано в научной статье А. В. Бару «О классификации стационарных гласных собакой». Она кончается примечательным выводом: волею эволюции слуховая система и собачий мозг подготовлены к восприятию речи людей. Так что разговаривайте с собаками по-человечески! /f V
Два глаза—два мира Наблюдения за астрономами, разглядывающими звезды в телескоп, прищурив один глаз, выявили интересную закономерность: оказалось, что 65% ученых видят Вселенную правым глазом, 32% — левым, и только 3% ученых не отдают особого предпочтения одному из двух органов зрения. Глаз, которым человек пользуется, когда он по той или иной причине не может смотреть двумя глазами одновременно, называется доминирующим. Возникает вопрос: а не сказывается ли доминирование на характере самого восприятия? Проделали такой опыт. Среди добровольцев отобрали людей, у которых оба глаза видели одинаково хороню, но доминирующими были разные глаза. А именно 25 человек были «правоглазыми», а 20—«левоглазыми». С помощью особого аппарата испытуемым предложили сравнить размеры двух одинаковых белых кружков, помещенных на темном фоне; аппарат был устроен таким образом, что одним глазом можно было увидеть только один кружок. И что же? 17 из 25 «правоглазых» правый кружок показался крупнее левого, а 13 из 20 «левоглазых» решили, что крупнее левый кружок. То есть именно тот кружок, который они видели доминирующим глазом. Причина этого эффекта не вполне ясна. Возможно, объект, воспринимаемый доминирующим глазом, пользуется преимущественным вниманием мозга и потому кажется крупнее. Но как бы то ни было, левый и правый глаза видят мир несколько по-разному. Но все же, наверное, не настолько, чтобы им не доверять. Издательство «Наука» Цена 45 коп. Индекс 71050 h \ ЖФ ■ •'