Текст
                    химия и жизнь
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР
6
1976


<^^^ ц ^^wwMrararc^jj^mro^
химия и жизнь Ежемесячный научно-популярный журнал Академии наук СССР • М* 6 • июнь 1976 Г( ^-х—^Г^! И»Д«Т«* с 1965 года У Экономика, Обзоры Гипотезы производство Проблемы и методы современной науки Портреты А почему бы и нет! Л. А. Костандов, П. С. Малышков, Г. И. Соловьев ТРИ ИНТЕРВЬЮ О КАЧЕСТВЕ В. А. Пчелин В МИРЕ ДВУХ ИЗМЕРЕНИЙ Чем обусловлены особые свойства поверхности А. С. Острогин ПОВЕРХНОСТЬ —ЭТО ЖИЗНЬ... М. Г. Горбачев ТЕХНОЛОГИЯ, ПОДСКАЗАННАЯ ПРИРОДОЙ Новый метод лолучения серы из природных газов Л. Б. Меклер ЧТО ТАКОЕ ОПУХОЛЬ? В. В. Макеев, В. А. Ярба СЛЕД НЕЙТРИНО В СКАТе И. М. Дремин СТРАННОСТЬ, ЦВЕТ И ОЧАРОВАНИЕ Необычные свойства элементарных частиц Д. Хочкин: «МНЕ, ВЕРОЯТНО, ВЕЗЛО...» И. А. Веселовский ЗЕМЛЯНАЯ ГРУША: ПОДМОГА КАРТОФЕЛЮ М. М. Сметанин СТАТИСТИКА И АТОМЫ Изучение химических элементов методами многомерного статистического анализа 3 8 15 17 24 36 39 46 57 63 Фантастика К. Булычев 76 ЖУРАВЛЬ В РУКАХ
Б. Е. Симкин 89 ТРАВА АРТЕМИДЫ Прошлое и настоящее полыни В. А. Войтович 92 НА КАЖДЫЙ ДЕНЬ Новинки бытовой химии А. Е. Баранов 94 ЗАЖИВЕТ, КАК НА СОБАКЕ Советы по доврачебной ветеринарной помощи Андрей Белый 96 НА РУБЕЖЕ ДВУХ СТОЛЕТИЙ Отрывки из воспоминаний писателя о том, как он учился на химическом факультете Ф. Романов 106 РАЗГОВОРЫ, РАЗГОВОРЫ... Обмен запахами — самый древний способ общения на нашей планете ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ФОТОИНФОРМАЦИЯ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ИНФОРМАЦИЯ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК СПРАВОЧНИК КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА 7,21 20,53 54 62 66 68 70 87 109 110 112 НА ОБЛОЖКЕ- рисунок Ю. Ващенко к статье И. М. Дремина «Странность, цвет и очарование». НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — фрагмент гравюры В. А. Фаворского (к статье «Поверхность — это жизнь...»).
Три интервью о качестве Чтобы резко повысить в десятой пятилетке качество промышленной и сельскохозяйственной продукции, нашему народному хозяйству предстоит решить сложнейший комплекс научно-технических, производственно-технологических, экономических, организационных задач. О том, как эти задачи будут решены, как они решаются, рассказывают, по просьбе корреспондента «Химии и жизни», Министр химической промышленности СССР Л. А. КОСТАН- ДОВ, заместитель председателя Госстандарта СССР П. С. МАЛЫШКОВ и директор гродненского производственного объединения «Азот» Г. И. СОЛОВЬЕВ. Л. А. КОСТАНДОВ: ВТОРОЙ КАТЕГОРИИ НЕ БУДЕТ Количественные итоги работы химической промышленности в девятой пятилетке достаточно хорошо известны. В прошлом году мы дали 90 миллионов тонн удобрений, 2840 тысяч тонн пластмасс и синтетических смол, 955 тысяч тонн химических волокон. Менее известно другое. За пятилетие химическая промышленность провела огромную работу в области стандартизации. А со стандартов, как известно, и начинается качество. Мы пересматривали устаревшие ГОСТы, ОСТы и технические условия, разрабатывали новые. Всю химическую продукцию аттестовали по трем категориям качества — высшей, первой и второй. Вот итог аттестации: свыше 1000 химических продуктов — 11 % всей нашей продукции — получили высшую категорию, удостоены Государственного Знака качества. Продуктов второй категории оказалось меньше 1%. 1* 3
Это, так сказать, интегральный итог. Но у нас есть предприятия, которые выпускают больше половины всей продукции по высшей категории качества. В их числе гродненское объединение «Азот», кировское «Апатит», казанское «Органический синтез», Наманганский и Московский химические заводы, Волгоградский кислородный. И есть целые отрасли, добившиеся в этом деле особых успехов. Пример — промышленность минеральных удобрений. Эта отрасль уже несколько лет не выпускает удобрений второй категории. Между прочим, здесь сложилась интересная ситуация: тенденция к укрупнению агрегатов повлекла за собой необходимость выпускать высококонцентрированные удобрения. Действительно, даже доли процента балласта в сверхмощных агрегатах — это сотни тысяч тонн «пустой породы». За пятилетие доля питательных веществ в минеральных удобрениях возросла с 31 до 37%, а доля сложных и концентрированных удобрений — с 62 до 82%. Это главный признак высокого качества. Но не единственный. По жестким требованиям новейших стандартов, основная часть удобрений поставляется сельскому хозяйству в крупнокристаллическом и гранулированном виде. В десятой пятилетке борьба за качество химической продукции будет продолжена. Через пять лет содержание питательных веществ в минеральных удобрениях достигнет 40%, доля концентрированных и сложных удобрений превысит 88%. Если же взять всю химическую промышленность, то мы планируем в 1980 году выпускать четверть ее продукции со Знаком качества. А второй категории просто не будет... Для качества всех химических продуктов особенно важны стандарты. Только в 1976 году нам предстоит разработать 215 ГОСТов и более 2500 технических условий. Это колоссальная работа. Для подготовки и утверждения только одного стандарта нужны глубокие технологические исследования. А еще приходится скрупулезно учитывать все последствия, которые могут быть вызваны изменением качества продукта. Судите сами. Сейчас создаются новые стандарты на люминофоры для цветных телевизоров и кубовые красители, на эмали для приборов и полиэтилен для кабельной промышленности, на целлюлозу для ацетатных нитей и полипропилен. Изменение любого из этих продуктов может сказаться далеко за пределами нашей отрасли — и на ценах, и на качестве телевизоров, тканей, машин, приборов. Хочу обратить внимание на одну существенную тонкость. Новые стандарты создаются совместными усилиями производителей и потребителей продукции. Казалось бы, дело должно складываться так: потребитель стремится ужесточить стандарт, получить продукцию получше, а производитель добивается условий помягче — выпускать высококачественную продукцию хлопотно... На самом же деле порою складывается совершенно иная картина, странная, я бы сказал, парадоксальная. Потребители нередко проявляют удивительную незаинтересованность в продукции высокого качества, иногда умышленно задерживают документацию, необходимую для присвоения Знака качества продукту, который им нужен. Почему? Да потому что они опасаются, как бы не повысились закупочные цены — за качество нужно платить. И вот потребитель добивается своего — получает продукт заведомо не самого высокого качества. Это плохо. Но еще хуже, если потребитель перерабатывает такой продукт на своем предприятии и уже в роли производителя передает свой продукт дальше. От предприятия к предприятию тянется цепочка недоработок, недоделок... 4
Какой выход? Я полагаю, что роль арбитра, оценивающего качество продукции, ее экономическую эффективность должен взять на себя Госстандарт СССР. Он должен утверждать стандарты, руководствуясь отнюдь не местническими интересами тех или иных предприятий, а исключительно интересами общегосударственными. А в общегосударственных интересах — выпускать продукцию только высшего качества. П. С. МАЛЫШКОВ: НАЧИНАТЬ СО СТАНДАРТОВ Прописная истина: без хорошего сырья не сделаешь хороших вещей. А продукция химии — исходное сырье почти для всех отраслей нашего хозяйства. Потому мы и не можем мириться с тем, что некоторые продукты химии еще уступают лучшим зарубежным. Вызывает нарекания качество полимеров, лаков, красителей, органических волокон, вспомогательных материалов для текстильной промышленности. Достаточно сказать, что отечественные лаки и краски для сельхозмашин по долговечности вдвое, а порою и втрое уступают импортным. Электротехническая промышленность предъявляет серьезные претензии к качеству изоляционных материалов — полиэтилена и поливинилхлорида. В нашей стране государственный стандарт имеет силу закона — и для производителя продукции, и для ее потребителя. Поэтому борьбу за качество нужно начинать со стандартов. В девятой пятилетке утверждены стандарты практически на все новые материалы. В этих стандартах предусмотрены самые высокие требования к надежности и долговечности изделий. Например, новый ГОСТ на поливинилхлорид содержит жесткие ограничения удельного объема, сопротивления и морозостойкости пластика. К сожалению, сложившийся во многих отраслях промышленности, и в частности в химии, порядок разработки новых стандартов и технических условий далек от совершенства. И вот почему. Как правило, проекты новых стандартов начинают разрабатывать после полного освоения построенных и пущенных производств. На разработку, согласование и утверждение стандарта уходит 2—3 года. К этому сроку приходится, увы, прибавлять еще лет 5—6 — время проектирования, строительства и освоения нового цеха или завода. Выходит, что утвержденный наконец-то стандарт отражает уровень техники десятилетней давности. Госстандарт считает необходимым решительно изменить такой порядок. Работа над стандартом должна начинаться еще тогда, когда проектный институт лишь приступает к созданию нового производства. На этой стадии можно в полной мере учесть и требования потребителей продукции, и технические возможности будущего производства, и ожидаемое через несколько лет качество лучших зарубежных изделий и материалов. Уже сейчас крупнейшие наши проектные и научно-исследовательские институты — ГИАП, Гипрохим, Гипроив и другие должны перестроить свою работу над стандартами по новой, современной схеме. Г. И. СОЛОВЬЕВ: ПРОДОЛЖАЕМ НАЧАТОЕ ДЕЛО Как получить добротную продукцию? Наверное, любой хозяйственник ничуть не затруднится ответить на этот вопрос. Нужны квалифицированные работники, хорошее сырье, надежное современное оборудование, строгий технологический контроль. Это, как правило, и есть необходимые и достаточные условия для выпуска отличной продукции. В общем-то элементарно. Толь- 5
ко как часто мы забываем простые вещи... Например, в химической промышленности сложился такой порядок: служба ОТК следит за качеством сырья и готовой продукции, а контролем промежуточных технологических процессов занимаются в первую очередь цеховые лаборатории. Понятно, что работники цеха не очень заинтересованы вскрывать свои технологические упущения. Мы отказались от такой системы и создали Централизованный отдел технического контроля (ЦОТК), независимый от руководителей цехов. ЦОТК установил подлинный контроль за всей технологической цепочкой, стал выявлять малейшие нарушения режимов, где бы они ни допускались. Руководители предприятия получили достоверную картину работы каждого участка, технологического узла, агрегата. В результате этой организационной меры вдвое сократились нарушения технологии, уменьшились вредные выбросы. Первый на нашем предприятии Знак качества был присвоен сульфату аммония. Цех был новым, с современной технологией, современным оборудованием. Понадобилось лишь несколько улучшить гранулометрический состав (размер гранул, их однородность) и снизить влажность продукта. Следующий наЩ шаг: повышение качества аммиачной селитры и кристаллического карбамида. С точки зрения технологии, сделать это было значительно сложнее. Но у нас уже был опыт цеха сульфата аммония. В производстве аммиачной селитры многие узлы к тому времени морально устарели. Пришлось реконструировать отделение выпарки, чтобы снизить содержание влаги в продукте с 0,4 до 0,1—0,2%. Пришлось модернизировать аппаратуру кипящего слоя. Впервые в стране, при участии ГИАЦа мы освоили обработку гранул* аммиачной селитры диспергатором «НФ» — водным раствором поверхностно-активных веществ. При такой обработке гранулы покрываются гидрофобной пленкой — меньше слеживаемость, гигроскопичность. Большую роль в оптимизации технологии, а значит, и повышении качества сыграла автоматизированная система управления технологическим процессом. С помощью ЭВМ регулируются важнейшие параметры, это практически исключает ошибки и нарушения из-за невнимательности или небрежности кого- то из работников, из-за каких-то других случайных причин. Можно было бы привести пространный перечень других организационных и технических мероприятий, предпринятых нами для повышения качества продукции, но он будет непомерно велик, ибо качество — сложнейшая комплексная проблема. И потому я сразу скажу о достигнутых результатах. Мы выпускаем 80% всей продукции, в том числе 70% минеральных удобрений, высшей категории, со Знаком качества. При. этом надо учесть, что за пятилетку мы удвоили выпуск продукции, дали сверх плана 600 тысяч тонн туков. В десятой пятилетке мы продолжим начатое дело. Сейчас предприятие готовится перейти на статистический контроль качества: с помощью математических методов исследуется технологический процесс, анализируются все его параметры, ужесточаются их пределы, выясняются причины брака. Все эти данные кладутся в основу прогноза качества. Наш прогноз на конец десятой пятилетки:. 90% продукции со Знаком качества. 6
Элемент № 107 первые данные ,JI. -AV еГ ич 4 м 41. М. Л|Х - злу « 3tn :i ны« Эксперименты по синтезу элемента № 107 были начаты в Дубне вскоре после получения 106-го элемента (о нем было подробно рассказано в «Химии и жизни», 1975, № 4). Решено было использовать тот же метод, тот же подход и те же способы регистрации, что и в предыдущем синтезе. Мишени из сравнительно легких элементов (свинец и его соседи по таблице Менделеева) бомбардировали очень тяжелыми ионами, подбирая соответствующие элементы середины менделеевской таблицы. 107-й элемент мог образоваться при бомбардировке таллия железом, свинца марганцем, висмута хромом. Расчеты показали, что наибольшее сечение (вероятность образования ядер 107-го элемента) ожидается для реакции: 209R: , 54Гг_ 83DI "г 24^Г ->261107 + 2^п. На большом дубненском циклотроне получили пучок восьмизарядных ионов хрома достаточной интенсивности и энергии. После первых же облучений этими ионами висмутовых мишеней был обнаружен новый спонтанно делящийся излучатель с периодом полураспада около 5 секунд. Тот же излучатель удалось зарегистрировать и в так называемых перекрестных реакциях, когда для получения нового ядра использовали иную мишень и иной ион-снаряд — лишь бы осталась неизменной сумма протонов — 107— у ядер, которые должны слиться. Пятисекундный период полураспада нового излучателя настораживал. Полностью исключить вероятность столь большого времени жизни для ядра 26,107 было, конечно, нельзя, однако намного более вероятно для таких ядер было бы время жизни порядка миллисекунды. Поэтому предположили, что пятисекундный излучатель — это не ядро 107-го элемента, а дочернее ядро — 257105, образующееся в результате альфа-распада ядер 107-го. Были проведены эксперименты, в которых должны были образоваться ядра 257105, но не мог образовываться 107-й элемент—ядерные реакции висмута с титаном и свинца с ванадием. Пятисекундная активность вновь наблюдалась, принадлежность ее 105-му, а не 107-му элементу стала бесспорной (83+22 = 82+23=105). После этого, настроив аппаратуру на регистрацию очень короткоживущих излучателей, повторили ядерную реакцию висмута и хрома, в которой должен образовываться 107-й элемент. В этих опытах и был «пойман» другой новый излучатель— с периодом полураспада (по спонтанному делению) около 2 миллисекунд. При бомбардировке той же мишени ионами титан а-50 и хрома-53 эта короткоживущая активность не регистрировалась, она появлялась только в реакции 209Bi и мСг. Это позволило сделать вывод о том, что именно в этой реакции образуется 107-й элемент, его изотоп с массой 261. Пока о 107-м элементе известно немногое. Часть ядер 261107 — примерно 20%—распадается спонтанно, а остальные испускают по альфа-частице и превращаются в пятисекундный изотоп 257105. Полагают, что более тяжелые изотопы 107-го элемента будут жить дольше. Впрочем, получить эти изотопы еще предстоит. Пока наблюдалось немногим более ста событий, которые авторы исследования объясняют как распад изотопа 26Ч07, весьма коротко- живущего... В. СТАНЦО 7
ОБЗОРЫ В мире двух измерений Доктор химических наук В. А. ПЧЕЛИН В окружающем нас и потому привычном трехмерном пространстве существует еще один, загадочный мир, который спедовало бы назвать двумерным. Правда, такое определение не совсем точно, ибо третье измерение (высота или, если хотите, глубина) у него есть, но она равна всего нескольким атомным или молекулярным размерам — сущие пустяки по сравнению с площадью, поистине огромной. Этот двумерный мир — не математическая абстракция. Он реален. Он включает в себя все междуфазные поверхности, существующие в природе, то есть все поверхности твердых тел, граничащие с атмосферой и соприкасающиеся с водой, всю поверхность воды, граничащую с атмосферой, с другими газами и жидкостями в недрах Земли. Среди сил, которые властвуют в биосфере и поддерживают ее постоянство, поверхностные силы, царствующие в мире двух измерений, играют далеко не последнюю роль. Немыслимо охватить в одной статье все разновидности двумерного мира. Сосредоточим внимание на одной лишь границе — между твердым телом и газом. НЕ ВЕРЬ ГЛАЗАМ СВОИМ! Возьмем на себя смелость утверждать, что даже в собственной квартире мы не в состоянии оценить площадь предметов, соприкасающихся с воздухом. И дело не только в том, что очень сложно измерить, скажем, поверхность хрустальной вазы, или всех деталей будильника, или всех волосков меховой шапки. Даже если вы все это узнаете, то не приблизитесь к истине ни на шаг. Вы знаете площадь своей квартиры (то есть площадь пола)? Истинную — нет! Поверхности большинства твердых тел шероховаты, и пол не исключение. Представьте себе поверхность, которая состоит из плотно уложенных шариков диаметром 1 мк A0 4 см). Она будет выглядеть ровной и гладкой — если смотреть невооруженным глазом; а между тем на каждом квадратном сантиметре находится 108 полушарий. Поверхность одного шарика равна округленно 3-Ю"8 см2, а площадь поверхности всех полушарий на каждом квадратном сантиметре составит 1,5 см2. Иными словами, измеряя площадь рулеткой, мы ошибаемся на 50%... Теперь представим те же шарики, но не на поверхности, а заключенные в объеме 1 см3. Там их окажется 1012, а суммарная площадь шариков составит 30 000 см2, то есть 3 м2. И действительно, все сыпучие материалы, занимая небольшой объем, имеют очень большую поверхность. Все это говорится не к тому, чтобы вы пересчитывали площадь своей квартиры и настаивали бы на увеличении квартирной платы. Мы просто хотели подчеркнуть, что истинные площади поверхностей, граничащих с атмосферой, подчас очень велики. В первую очередь это относится к почвам, песку, лыли, горным породам, растительно-
Поверхность, которая нажегся нам гладкой, на самом деле изборождена неровностями. Значит, ее площвдь намного больше, чем она нам представляете* му покрову, а также ко всем сооружениям, возведенным человеком. Сказанное выше можно распространить на вселенную, с ее звездами и планетами, космической пылью и межзвездным веществом. Повсюду мы найдем многофазные системы и фантастически развитые удельные поверхности. ЧТО В НЕМ ОСОБОГО? Чем же замечателен мир двух измерений и почему его надо как-то выделять в общем комплексе явлений природы? Примечательность этого мира в том, что образующие его поверхности находятся в особом энергетическом состоянии. Об этом уже говорилось в «Химии и жизни» A974, № 2); напомним только, что у всех междуфазных поверхностей есть запас свободной энергии поверхности (СЭП). Она-то к служит причиной многочисленных явлений, свойственных только миру двух измерений. Все поверхностные явления в конечном итоге сводятся к взаимодействию атомов и молекул, которое происходит в двумерном пространстве при непосредственном участии СЭП. И чтобы вскрыть первопричину поверхностных явлений, физический их смысл, необходимо (хотя бы в общих чертах) рассмотреть' межмолекулярные и межатомные взаимодействия. Химических взаимодействий мы касаться не будем, но заметим, что первая стадия любой химической реакции — это физическое взаимодействие при сближении молекул. ВСТРЕТИЛИСЬ ДВЕ МОЛЕКУЛЫ... Если две молекулы, находящиеся в тепловом движении, оказелись достаточно близко друг от друга, то они начинают испытывать взаимное притяжение. Оно вызывается силами различного происхождения; до недавнего времени их объединяли под общим названием сил Ван-дер-Ваальса (или ван-дер-ваальсове взаимодействия), ибо не знали, чем именно такое взаимодействие вызвано. Теперь этот комплекс сил расшифрован — правда, еще не полностью, — и установлены реальные физические причины, - порождающие притяжение. Остановимся на главных. Из-за неравномерного распредепения электронов в молекулах возникают свободные электрические заряды. Если они жестко закреплены в молекулах и достаточно удалены друг от друга, то говорят о дипольной структуре. При сближении текие молекулы ориентируются («плюс» одной к «минусу» другой) и притягиваются. Это дипольное, или ориентационное, взаимодействие. Когда дипольная молекула встречается с нейтральной, у которой заряды подвижны, но распределены равномерно, то под влиянием дипольной молекулы у нейтральной перераспределяется заряд и возникает (индуцируется) диполь- ный момент. Вновь происходит взаимодействие, которое на этот раз называют индукционным. 10
— + Ну а как могут взаимодействовать неполярные молекулы и атомы, лишенные электрических зарядов, скажем, метана и аргона? Ведь и они притягиваются друг к другу — и метан и аргон можно превратить в жидкость, которая тем и отличается от газа, что молекулы и атомы в ней взеимосвязаны. Что же удерживает молекулы? Еще одне составляющая сил Ван-дер-Ваальса. Более того, главная составляющая. ДИСПЕРСИОННЫЕ СИЛЫ Эту главную составляющую называют по-разному: дисперсионными силами (коротко — ДС) или силами Лондона — по имени немецкого физика Ф."Лондона, который в начале тридцатых годов обнаружил их существование и предложил теорию взаимодействия. Первая замечательней особенность ДС — универсальность. Они действуют между любыми молекулами и атомами, независимо от их полярности и реакционноспособно- сти. Второе, не менее важное свойство ДС — аддитивность. Это значит, что энергия ДС возрастает, если увеличивается масса взаимодействующих молекул и атомов. Следствием аддитивности является большая дальность действия ДС — на расстоянии до 200 ангстрем. Это на два порядка выше, чем при всех остальных межмолекулярных взаимодействиях — ди по льном и индукционном, на которых мы вкратце остановились, и прочих, которые пришлось опустить: все же статья, а не учебник... В аддитивности ДС легко убедиться — достаточно сравнить температуры кипения гелия (—268,9°С), неона (—245,9°С), аргона (—185,8°С), криптона (—152,9°С) и ксенона (—108,0СС). Температура кипения как нельзя лучше характеризует энергию межмолекулярного и межатомного притяжения, и мы видим, что с увеличением массы молекул растет и притяжение — тяжелому газу легче превратиться в жидкость. Почти всегда энергия ДС существенно больше, чем ди- польная или индукционная. Однако у полярных молекул (например, аммиака) дипольное взаимодействие сопоставимо с дисперсионным, а у воды — вещества, замечательного во всех отношениях, оно даже выше. Рассказав о важности сил Лондона, мы вряд ли сможем, к сожалению, наглядно объяснить физическую природу ДС *. Даже само название «дисперсионные» на первый взгляд непонятно. Это объясняется сложностью квантово- механической теории, на основе которой Лондон установил существование ДС; название же связано с дисперсией света... Есть несколько более или менее удачных формулировок, качественно, без математики, объясняющих смысл дис- Дипопьные мопеиупы ориентируются н прнтнгнввютсн одне и другой * Тех, кто интересуется этим вопросом более глубоко (и в достаточной степени владеет математикой), отсылаем к литературе, список которой приведен после статьи. — Ред. 11
+ - + - _ + - + +- - + + + + При встрече дмпопьной молекулы с нейтральной заряды в последней перераспределяются и ■оэникает индуиционное взаимодействие ■•• 1 10А Ф ~4А Взаимодействие двух атомов аргона. На расстоянии 10 к притяжение очень слабое, затем по мере сближения оно увеличивается н иа расстоянии около 4 А уравновешивается персионного взаимодействия. По-видимому, наиболее понятная принадлежит Лайнусу Полингу. Приведем ее дословно: «Оно (притяжение. — В. П.) происходит благодаря электростатическому притяжению атомных ядер одной молекулы и электронов другой, которое в значительной мере, но не полностью компенсируется отталкиванием электронов одной молекулы от электронов другой и взаимным отталкиванием ядер». Эта формулировка вдвойне важна для нас: из нее мъ\ наконец узнали, что кроме сил притяжения есть и силы отталкивания. БАРЬЕР ДЛЯ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ Строение материи было бы совершенно иным, если бы отсутствовали силы отталкивания. Взаимосвязь между притяжением и отталкиванием можно видеть на примере взаимодействия двух атомов аргона, изображенном на рисунке. Как и силы притяжения, силы отталкивания действуют между любыми атомами и молекулами, и они не менее важны, чем, скажем, ДС. Только благодаря притяжению и отталкиванию возможны переход газов в жидкое состояние и обратно, образование молекулярных кристаллов, диффузия, теплопроводность, адсорбция и множество иных явлений. Заметим, что силы притяжения все же более «активны» — у них и энергия выше и дальность действия больше. Силы же отталкивания можно представить себе как некий барьер, который допускает только соприкосновение электронных оболочек, не более; следовательно, этот барьер действует на очень малых расстояниях. ЗАКОНЫ ТЕ ЖЕ... Пока мы говорили об отдельных атомах и молекулах. Пора перейти к реальным поверхностям, однако этот переход трудностей нам не составит. Дело в том, что принцип аддитивности ДС можно распространить и на агрегаты молекул (коллоидные частицы), и даже на частицы, видимые в обычный микроскоп (то есть на суспензии). А от суспензий всего один шаг до обычных твердых поверхностей... И это не умозрительное заключение. Б. В. Дерягин с сотрудниками в очень тонких экспериментах обнаружил и измерил дальнодействующие силы между макроповерхностями, скажем, двух пластинок. Е. М. Лифшиц предложил теорию этих сил, которая полностью подтвердила экспериментальные данные. И теперь мы можем сказать, что свободная энергия любой междуфазной поверхности складывается из энергии тех же сил — дисперсионных, электростатического взаимодействия и т. д. Словом, в нашем привычном макромире действуют те же законы. ЧИСТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НЕТ! Итак, любую твердую поверхность можно представить себе как «универсальный магнит», притягивающий любые ча- 12
^ \ +- yy (. - ' ■ i 4 Притяжение под действием дисперсионных сил возрастает при переходе от отдельных молеиул к агрегатам (коллоидным частицам| стицы, оказавшиеся поблизости. Это могут быть атомы, молекулы, частицы коллоидных и микроскопических размеров. Двумерный мир, о котором идет речь, находится в тесном контакте с атмосферой, и все твердые поверхности — будь то ореховая скорлупка или базальтовая скала — притягивают к себе молекулы азота, кислорода, водяного пара и удерживают их силами межмолекулярного притяжения (разумеется, в разной степени). Отсюда вывод: поверхность любого твердого тела обязательно «загрязнена» молекулами воздуха и воды. Из атмосферы на поверхность попадают микробы, споры, пыльца, множество различных веществ в виде дыма и пыли. Это естественные, постоянные загрязнения. Существуют еще загрязнения, порожденные деятельностью человека; об этом сейчас говорят и пишут достаточно много... Совершенно чистых поверхностей в природе нет. А когда такие поверхности (их называют ювенильными) надо получить искусственно, то оказывается, что способов их получения не так уж много. Несколько примеров позволят читателю наглядно убедиться в «магнетических» свойствах поверхности. Отщепите тонкий листочек слюды; две образовавшиеся поверхности будут в первый момент идеально чистыми. Чтобы удостовериться в этом, не расщепляя слюду до конца, верните листочек в прежнее положение — он снова прилипнет. Если же такой частично отщепленный листочек оставить в приподнятом положении минут на десять, то он уже не будет прилипать — поверхность слюды покрылась молекулами воздуха и водяного пара. Вот еще любопытный факт: капля ртути, помещенная на хорошо вымытую стеклянную пластинку, не смачивает ее, а свободно перемещается по поверхности; если же стекло выдержать длительное время в высоком вакууме, то ртуть смачивает стекло. Смачиванию препятствует пленка из воздуха и воды, которую можно удалить в вакууме. В химических лабораториях, особенно в вытяжных шкафах, нередко можно увидеть стеклянную посуду и склянки с реактивами, покрытые снаружи белым матовым налетом. Это хлористый аммоний, который образуется из ларов НС1 и NH3/ находящихся в воздухе лаборатории. Но почему налет появляется на стекле, в то время как воздух остается прозрачным? Потому что пары НС1 и NH» притягиваются поверхностью стекла и концентрируются на ней, что облегчает их взаимодействие. (Кстати, автор не встречал ни единого исследования этого крайне любопытного явления, наглядно демонстрирующего химические реакции на поверхности.) Капля воды на свежея поверхности слюды растекается в плоское лятно, но если поверхность адсорбировала из воздуха молекулы веществ, то аода собирается в лииэочкн ДВУМЕРНОЕ ТЯГОТЕНИЕ Самопроизвольное «загрязнение» твердых поверхностей имеет и более строгое название — адсорбция, то есть, в переводе с латыни, поверхностное поглощение. В двумерном пространстве силы, вызывающие адсорбцию (и в пер- 13
/ Молекулы, ударяясь е пластинку, либо остаются на ней, либо отскакивают |а|. При увеличении концентрации газа адсорбированных молекул становится больше, но и отрываются они чаще |б|. Есяи н дальше повышать концентрацию, то поверхность покроется сначала одним слоем, а затем несколькими слоями адсорбированных молекул |в| вую очередь ДС), можно уподобить силе земного притяжения. Однако в отличие от подлинного тяготения притяжение в двумерном мире сопровождается отталкиванием. Поэтому процесс адсорбции газов, то есть повышение их концентрации у твердой поверхности, несколько отличается от того, как под действием силы тяжести формируется земная атмосфера. Представьте мысленно, что пластинку с идеально чистой поверхностью (атомной или молекулярной) поместили в камеру с абсолютным вакуумом, а затем впустили в эту камеру несколько молекул газа. Ударяясь о пластинку при тепловом движении, одни молекулы будут отскакивать от нее, другие — прилипать. Однако ДС, которые удерживают молекулу, могут ослабиться на том или ином участке поверхности. Тогда молекула оторвется и уйдет от пластинки. Причина в том же тепловом движении — как молекул газа, так и молекул вещества пластинки. И чем выше будет температура, тем больше молекул оторвется. Иными словами, с повышением температуры адсорбция уменьшается. Это основной закон физической адсорбции. Увеличим концентрацию молекул газа в нашей воображаемой камере. Адсорбированных молекул станет больше, но увеличится и вероятность отрыва. Что именно будет преобладать — это зависит и от природы газа (адсорба- та) и от твердой поверхности (адсорбента). Если и дальше повышать концентрацию газа, то поверхность пластинки полностью покроется адсорбированными молекулами, затем на первом слое может образоваться второй, третий, четвертый слои. Но чем дальше от поверхности, тем слабее становится связь между слоями; у поверхности они более плотные, а выше — разреженные. Такое строение и в самом деле напоминает строение земной атмосферы. Однако не будем забывать и о силах отталкивания. Из-за них адсорбционный слой пребывает в равновесии на некотором, очень малом, расстоянии от поверхности. И если равновесие нарушить, то начнется обратный процесс — десорбция. Значит, адсорбция — процесс обратимый. При адсорбции молекулы газа, сталкиваясь с поверхностью, прекращают движение. Значит, они теряют энергию, а «лишняя» энергия, естественно, должна выделиться. Вот почему при физической адсорбции всегда выделяется тепло. (Заметим, что теплота адсорбции, измеренная весьма тонкими методами, совпала с энергией дисперсионных сил, вычисленной теоретически, — и это еще раз подтвердило верность теории.) СТРАННОСТИ ДВУМЕРНОГО МИРА К этим странностям надо прежде всего отнести многочисленные химические реакции, которые идут только на твердых поверхностях и не желают идти при простом смешивании веществ. Речь идет о реакциях на твердом катализаторе — о гетерогенном катализе. 14
°*"о?(нH (н) 02 ,о2 Гн2 H2Oi J (н2о^) /' Каталитические свойства твердых поверхностей были открыты в начале прошлого столетия; к сегодняшнему дню найдено необозримое число реакций, идущих на твердых поверхностях, причем многие из них широко применяются в промышленности. В данном случае практика опередила теорию, ибо всеохватывающей теории гетерогенного катализа до сих пор нет. Это и дает нам повод отнести такие реакции к странностям. Вот два простейших примера. Если смешать водород с кислородом, то получится просто смесь газов, но в присутствии платины произойдет бурная реакция и образуется вода. Этиловый спирт на окиси алюминия разлагается, образуя этан и воду, а на серебре — уксусный альдегид и водород. Но помимо адсорбции в колбах и в промышленных аппаратах в мире идет глобальная адсорбция. Вся земная суша, эта грандиозная дисперсная система, находится в адсорбционном равновесии с атмосферой Земли. Земная «твердь» содержит в адсорбированном состоянии огромные запасы азота, кислорода, воды, двуокиси углерода, других газов. Но, как мы знаем, физическая адсорбция обратима. Запас газов то расходуется, то пополняется в зависимости от состояния атмосферы, температуры, влажности и т. п. Безусловно, глобальная адсорбция газов играет огромную роль и в формировании климата, и в жизни растений и животных. К сожалению, этот важнейший (и, добавим, преинтересный) вопрос исследован очень мало. Вся надежда на новое поколение исследователей. Смесь водорода и кислорода остается просто смесью, пока не адсорбируется на платине — в втом случае она превращается в воду ЛИТЕРАТУРА Э. К. Р а й д и л. Химия поверхностных явлений. Л., 1936. Н. К. Адам. Физика и химия поверхностей. М., 1947. Наука о коллоидах. Под ред. Г. К рой та. Т. 1. М., 1955. В. Д. Кузнецов. Поверхностная энергия твердых тел. М., 1954. Дж. Гиршфельдер, Ч. К е р т и с с, Р. Берд. Молекулярная теория газов и жидкостей. М., 1961. Поверхность — это жизнь... Это открытие было сделано благодаря пустяковому на первый взгляд усовершенствованию, внесенному в конструкцию планктонной сети — обычного инструмента гидробиологов. Планктонная сеть — это попросту трехметровый конус из шелкового сита, надетый на металлический обруч. Сеть забрасывают в море и тянут за судном. Воду она пропускает, а взвешенные в воде микроскопические организмы планктона задерживает. Усовершенствование состояло в том, что к сети были прикреплены два поплавка — оии не давали ее горловине целиком погружаться в воду, и сеть облавливала только поверхностный слой. И хотя при этом сквозь нее проходило вдвое меньше воды, улов, который она принесла, оказался во много раз богаче! Так двадцать лет назад одесский гидробиолог, ныне член-корреспондент АН УССР Ю. П. Зайцев впервые экспериментально доказал существование ней- стона — сообщества организмов, обитающих у самой поверхности моря. Открытие заставило серьезно задуматься о причинах 1*
такого обильного - развития жизни в этом небольшом (всего около 5 см под поверхностью) пространстве, подверженном к тому же разнообразным неблагоприятным для жизни воздействиям: ультрафиолетовому облучению, разрушительным ударам волн, периодическому замерзанию. По-видимому, существуют какие-то факторы, которые способствуют развитию здесь жизни, и эти факторы настолько могущественны, что нейстои процветает, несмотря иа все неблагоприятные воздействия. Оказалось, что все дело — в физических законах, в силу которых поверхностный слой, разделяющий море и атмосферу, обладает совершенно особыми свойствами. Свойства такой поверхности раздела фаз были описаны в статье «Энергия лежит на поверхности» («Химия и жизнь», 1974, № 2); для тех, кто ее не читал, повторим вкратце самую суть. Каждая молекула воды, находящаяся на ее поверхности, обладает избытком потенциальной энергии (мерой этой энергии служит коэффициент поверхностного натяжения — величина работы, которую нужно затратить, чтобы увеличить поверхность данной жидкости на единицу площади). Вода стремится иметь наименьшую поверхность, потому что при этом ее свободная энергия минимальна. Но если в воде растворено вещество с меньшим поверхностным натяжением, то она может уменьшить свою свободную поверхностную энергию еще и другим путем •— в том случае, если это вещество окажется на поверхности. Стремясь к устойчивому равновесию, к минимуму свободной энергии, такой раствор будет самопроизвольно обогащать свою поверхность веществом с меньшим поверхностным натяжением {такие вещества называются поверхностно-активными). Особенно быстро поверхность раствора обогащается такими веществами тогда, когда в воде есть пузырьки воздуха и взвешенные частицы. Во-первых, при этом во много раз увеличивается поверхность раздела жидкость — газ. Поверхностно-активные вещества адсорбируются на поверхности пузырьков и вместе с ними поднимаются к поверхности жидкости. Во-вторых, они адсорбируются на взвешенных твердых частицах; соприкасаясь с пузырьками воздуха, такие частицы прилипают к ним и тоже выносятся на поверхность. Именно это и происходит в море. Морская вода как раз и представляет собой раствор минеральных солей и органических веществ, всегда содержащий большое количество взвешенных частиц различного происхождения. В шторм срывающиеся гребни волн вспенивают огромные массы воды, создавая благоприятные условия для накопления на поверхности моря органических веществ — главного источника питания для низших морских организмов: бактерий, водорослей, составляющих нижний этаж экологической пирамиды. Молекулы поверхностно-активных веществ служат центрами концентрации органических веществ, что облегчает их усвоение организмами, превращает их в ценные питательные продукты. Замечательное свойство морской поверхности непрерывно обогащаться питательными веществами возникло с появлением жидкого состояния вещества Земли и исчезнет только при исчезновении жидкой фазы на нашей планете. Неудивительно, что именно в этом слое обнаружено богатейшее сообщество организмов, — ненстон, само существование которого — настоящий гимн свободной энергии поверхности... Изучение физико-химических процессов, протекающих на поверхности раздела между водой и атмосферой, позволяет по-новому взглянуть на одну из самых актуальных проблем сегодняшнего дня — на проблему глобального загрязнения вод суши и Мирового океана. Органические загрязнения, в первую очередь нефть и продукты ее переработки, являются поверхностно-активными веществами. Они включаются в процесс адсорбции и активно концентрируются иа той же самой поверхности раздела море — атмосфера, а также на взвешенных частицах, в том числе и на мельчайших организмах планктона и нейстона. Адсорбция естественных поверхностно-активных веществ резко снижается или же прекращается совсем... Таким образом, дело не просто в том, что человек изменяет в худшую сторону химический состав жизненной среды, — он еще и нарушает естественные физико-химические процессы, которым обязано своим существованием приповерхностное сообщество организмов — колыбель, ясли и детский сад для молоди множества обитателей моря. Поэтому особое значение приобретает борьба за чистоту этой уникальной части-биосферы. Инженер-океанолог А. С. ОСТРОГИН 1Ф
§&<&Мш* Технология, подсказанная природой Принятый в нашей стране Закон о недрах направлен на расчетливое и комплексное использование природных богатств. Можно привести множество примеров, как изменилось природопользование за последние годы. Мы ограничимся одним. До недавнего времени .природные горючие газы, содержащие сероводород, выбрасывались. Сейчас из них получают самую чистую, самую дешевую элементарную серу — ценное сырье для химической промышленности. Однако это лишь первый шаг: малосернистые газы по-прежнему не используются. Над проблемой очистки и утилизации малосернистых газов работают большие коллективы ученых, технологов, конструкторов. В последние годы появились оригинальные идеи решения этой важной проблемы. Однако значительная часть серы и метана безвозвратно теряется в недрах. В основе предлагаемого автором геохимического метода получения серы из газов лежит новая гипотеза образования месторождений самородной серы. Можно сказать, что эта технология подсказана самой природой. В тридцатые годы академик А. С. Уклонений разработал гипотезу, согласно которой залежи самородной серы в осадочных породах образуются при смешении богатых кислородом поверхностных вод и восходящих глубинных нефтяных рассолов, содержащих сероводород и углеводороды. Процесс образования серы он представлял так: 2H2S+02^2S+2H20. По-видимому, этот процесс в природных условиях идти может, но образовавшаяся по такой реакции сера накапливаться не должна. Дело в том, что выделившаяся при взаимодействии сероводорода и кислорода сера весьма химически активна. Она способна образовывать соединения с водородом, в присутствии кислорода окисляться до сернистой кислоты, а потом и до серной. Наконец, в кислой среде не исключено образование политионовых кислот. Изучая взаимное расположение сопутствующих сере минералов, автор установил четкую последовательность их образования из сероводородных растворов. Первыми осаждаются сульфиды, за ними 17
полисульфиды, затем карбоиды и кремни. Потом образуются сульфаты (большей частью кальция, стронция и бария) и с ними фториды. И наконец, кристаллизуются карбонаты, например кальцит. В таких полиминеральных полостях самостоятельных зои самородной серы нет, но в виде единичных кристаллов она присутствует почти во всех зонах. Для геологов и геохимиков это совершенно очевидный признак, что сера в данном случае — более позднее образование. Сера встречается вместе с многими минералами в любых породах. При этом можно подметить две весьма важные детали. Во-первых, сера в виде кристаллов размером до 1,5 см обычно бывает включена в крупные монокристаллы гипса и целестина. Во-вторых, новообразования самородной серы нередко встречаются и выше уровня сероводородных вод — там, где серная руда окисляется и есть свободная серная кислота. Напрашивается естественный вывод: самородная сера образуется в сернокислой среде. А это может произойти двумя путями — либо при разложении политионовых кислот, либо в реакциях сероводорода с окисленными соединениями серы. Чтобы свести концы с концами, остается ответить на вопрос: откуда в реакционной зоне берется серная кислота? Земная кора непрерывно перемещается и по вертикали, и по горизонтали. Каждый тектонический толчок раскрывает разломы и трещины, дает выход сероводороду, который окисляется до серной кислоты. Часть ее идет на разложение полевых шпатов, слюды, кальцита, при этом образуются новые минералы — алунит, каолинит и другие. Оставшаяся кислота сохраняется в порах породы. И при следующем толчке выделившийся сероводород окислится уже до самородной серы: 3H2S+H2S04---MS+4H20. Теперь рассмотрим некоторые особенности образования так называемых метасо- матических серных руд в сульфатных породах — гипсах и ангидритах. В таких рудах сульфат кальция замещается карбонатом й самородной серой. Между прочим, для проведения подобной реакции 18 замещения нужна температура выше 700°С Первая особенность заключается в том, что в природных условиях этот процесс идет лишь в присутствии свободного кислорода. Действительно, в запечатанных (закрытых ангидритами) месторождениях природных горючих газов, которые содержат H2S, самородной серы нет. Вторая особенность. В гипсах и ангидритах встречаются и бедные серные руды и богатые (до 50—60% S). Высокие концентрации серы можно объяснить вторичным обогащением руд: при каждом новом тектоническом толчке только что образовавшаяся серная кислота растворяет кальцит, а на его месте откладывается самородная сера. Бедные руды образуются иначе. Во время затухания тектонических передвижек породы вполне возможно некоторое уменьшение количества выделяющегося сероводорода. В условиях сероводородного дефицита и избытка углеводородов на одну молекулу образовавшейся серной кислоты приходится не три молекулы сероводорода, как того требует стехиометрия приведенной выше реакции, а только две или даже одна. И тогда серная кислота с сероводородом не прореагирует: начнутся иные реакции. Не удивительно, что в таких случаях образуется совсем немного самородной серы. Такова в общих чертах геохимическая гипотеза происхождения самородной серы. Она может быть использована в геологической практике: на ее основе можно создать методы поиска серы. Однако главный ее практический выход, по-видимому, в ином. Следуя этой гипотезе, можно создать принципиально новую технологию получения серы из горючих газов. В верхней части газоносной структуры есть обычно газовая «шапка», где сероводорода очень мало, зато много метана. «Шапку» подпирает слой газоводяной смеси. Здесь соотношение растворенных газов уже другое: преобладает сероводород, растворимость которого в воде примерно в 100 раз больше, чем у метана. Эксплуатацию месторождения нужно
начинать не с газовой «шапки», а с газоводяного пласта. При этом пластовое давление начнет падать, и в силу меньшей растворимости метан станет уходить в газовую «шапку», вытесняя из нее сероводород в воду. Таким образом, газоводяная смесь еще больше обогатится сероводородом. Смесь по скважинам сама выйдет на поверхность благодаря высокому пластовому давлению. Далее сырье с высокой горючий газ воздух гипсовая или ангидритовая порода Если изложенная в стать в гилотвзв верив, можно создать теж но логическую установку, полностью имитирующую природную структуру, в которой образует с в самородная серв и кальцит концентрацией сероводорода можно направить в герметичный резервуар, заполненный гипсовой или ангидритовой породой — в нефтегазоносных районах таких пород много. Навстречу сероводородному рассолу (в газоводяной смеси много хлористого натрия) подадим окислитель — атмосферный воздух. Таким образом, мы создали технологическую установку, полностью имитирующую структуру, в которой образуется самородная сера и кальцит. Полученная сера смешана с кальцитом. Для ее извлечения нужно раздробить руду, методом флотации приготовить концентрат, паром выплавить из него серу. Этот путь долог и дорог. Серу можно извлечь более совершенным способом — выплавить горячей водой. Такой метод широко применяется в нашей стране для добычи серы. Отходы предлагаемого автором серного производства могут стать сырьем дпя целого химического комплекса. В этот комплекс войдут цехи, производящие соду и известь, цемент и искусственное волокно, едкий натр и микроэлементы. Разумеется, от геохимической гипотезы до проекта химического комбината расстояние огромное. Гипотеза нуждается в серьезной проверке. И вряд ли здесь можно будет ограничиться только физико-химическими расчетами. Нужны эксперименты, подтверждающие возможность получения серы из малосернистых горючих газов и сульфатных минералов. Если такая возможность подтвердится, это будет лучшим аргументом в пользу изложенной гипотезы и в то же время весьма веским основанием для разработки принципиально нового способа получения серы. М. Г. ГОРБАЧЕВ 19
в ДИРИЖАБЛЬ ДЛЯ АМАЗОНКИ В Англии идут испытания экспериментального дирижабля, с помощью которого исследователи предполагают наблюдать за растительным и животным миром бассейна Амазонки. Длина дирижабля —22 м, на борту — два двигателя мощностью по 20 л. с, максимальная скорость — 55 км/час, а расход топлива примерно такой- же, как у легкового автомобиля. «The Financial Times», 1975, №26741 ОЛЕФИНЫ — НОВЫМ СПОСОБОМ Во Франции запатентован новый способ производства олефинов. Гидропиролиз сырья (нефти, газойля или других нефтяных фракций) идет при температуре 950°С —на 100°С выше, чем при обычном термическом крекинге. Это позволяет довести выход этилена и этана до 40%. Намечено пустить опытно-промышленную установку, которая будет перерабатывать 1000 т сырья в год. «European Chemical News», 1975, № 668 ДВИГАТЕЛЬ: ЕЩЕ ОДНА ПЛАСТМАССОВАЯ ДЕТАЛЬ Выдан британский патент (№ I 343 983) на пластмассовые толкатели клапанов автомобильных двигателей. В материал, из которого сделаны новые толкатели, входит эпоксидная смола D0%) и углеродные волокна F0%). При формовке деталей в них нетрудно остаэнть отверстие для подвода смазки. «New Scientist», 1975, № 935 КОМБИНИРОВАННОЕ УДОБРЕНИЕ В последнее время во всем мире выросло производство мочевины, нитрата аммония, диаммонийфосфата. Однако в этих богатых азотом удобрениях нет необходимой для жизнедеятельности растений серы. Недавно американская фирма TVA построила опытный завод, выпускающий комбинированные азотно- серные удобрения, которые содержат мочевину и сульфат аммония (до 21% азота и 71—72% сульфат- ионов). В качестве сырья использованы концентрированный раствор мочевины и сульфат аммония, который образуется в коксовых печах, а также в производстве капролактама. «Industry Engineering Chemistry», 1975, № 3 КАК УНИЧТОЖИТЬ ПОБЕГИ Садоводы хорошо знают, что корневые побеги фруктовых деревьев и кустарников забирают значительную часть питательных вешеств и оттого сильно снижают урожаи. Поэтому с побегами борются — безжалостно их вырезают и выкорчевывают. В Англии разработан способ, который, как утверждают его создатели, значительно эффективнее, нежели лопата и садовые ножницы. Это препарат, изготовленный на основе ot-нафталин-уксусной кислоты и спиртов алифатического ряда. Препарат разбрызгивают в мае, когда длина побегов достигает 10—15 см, а потом еще раз — в середине лета. «The Financial Times», 1975, No 26622 ГЛЮКОЗА ИЗ ГАЗЕТНОЙ БУМАГИ В США работает опытная установка по получению глюкозы из отходов газетной бумаги методом ферментативного гидролиза. Для проведения гидролиза (осахаривания) использован грибок Trichoderma Viride. Процесс идет от 6 до 24 часов при температуре 50°С и рН = 4Д «Food Processing», 1975, № 4 СЕРА ОТДЕЛЬНО, МЫШЬЯК ОТДЕЛЬНО Получаемая на металлургических предприятиях сера содержит прнмесь мышьяка— до 0,5%. Это примерно в десять раз больше допустимой нормы. За рубежом для очистки серы от мышьяка применяют такой способ: смесь промывают в| автоклаве известковым молоком. При этом в качестве отходов образуются щелочные растворы, содержащие мышьяк, которые, естественно, загрязняют окружающую среду. В Государственном институте цветных металлов разработан новый способ очистки, при котором мышьяк собирается в гранулах, легко отделяющихся от серы. Суть способа: расплавленную серу обрабатывают прн температуре 118—130°С окисью или гидроокисью кальция в присутствии водного раствора хлористого кальция. Новая технология успешно испытана на опытно-промышленной установке Роздольского горнохимического комбината. «Химическая промышленность», 1975, № 12 20
последние известия Здоровая мышь из раковой клетки Выведены мыши, у кото рых многие ткани гостелт из клеток, ведущих свое происхождение с. 3i ©качественных. Может пи опухолевая клетка повести себя, 'как нормальная, или происшедшие в ней изменения необратимы? Хотя окончательных ответов на этот вопрос пока нет, некоторую ясность дают поразительные опыты Б. Минц и К. Иллменси из Института раковых исследований в Филадельфии («Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA», 1976, т. 72, № 9). Исследователи воспользовались методикой выведения мозаичных мышей. Если в оплодотворенное мышиное яйцо на ранних стадиях деления ввести несколько клеток от другого развивающегося яйца, то чужие клетки могут прижиться в новом окружении и из них образуется часть тканей новорожденной мыши. Такая мышь и называется мозаичной. Минц и Иллменси вводили в оплодотворенное яйцо не здоровые, а раковые клетки. Они выбрали особый вид опухоли— тератокарциному, которая культивируется в лабораториях уже восемь лет и ведет свое происхождение от эмбриональных клеток. Обычно прививка одной-единствен- ной клетки тератокарциномы приводит к появлению опухоли, которая убивает мышь в течение 3—4 недепь. Раковые клетки вводились в ходе эксперимента в нормальное развивающееся яйцо. Чтобы хорошо отличать «чужие» клетки от хозяйских, яйцо брали у мышей одной генетической линии (назовем ее условно А), а опухоль — у мышей другой линии (назовем ее Б). Клетки мышей А и Б отличались друг от друга по многим биохимическим признакам, и опухолевые клетки сохранили эти отличия. Оплодотворенное яйцо извлекали и помещали в чашку Петри, здесь в него вводили несколько раковых клеток, а затем яйцо имплантировали самке мыши, которая его и вынашивала. Всего было проделано 280 таких ювелирных операций. В результате родилось 48 мышат, из которых трое оказались мозаичными. Другими словами, у трех мышей некоторые ткани и органы полностью или частично состояли из клеток, ведущих свою родословную от раковых. Было установлено, что из злокачественных клеток образовались клетки крови (эритроциты и лейкоциты), печени, селезенки, тимуса, почек. Один из мозаичных мышат вырос во взрослого самца и дал нормальное потомство. Генетический анализ показал, что все сперматозоиды родителя также произошли из раковых клеток. Итак, в раковых клетках заговорили гены, которые молчали до этого 8 пет, и из этих клеток образовались нормальные ткани! Авторы работы делают отсюда вывод, что хотя бы в одном из вариантов рака не происходит необратимого изменения генетического аппарата клетки. Кандидат биологических наук Л. МАРГОЛИС 21
'AT ч гД Фактор, вызывающий распад опухолевых клеток ( 1ЫЙ Онкологам давно известно, что под влиянием инфекционных заболеваний у раковых больных иногда наблюдается торможение роста опухопи и даже обратное ее развитие. В свое время были предприняты попытки печить опухоли, заражая пациентов патогенными микробами, однако, нужных результатов добиться не удалось. В 1953 году в « Acta Medica Scandinavica (Supplement )» № 276 была напечатана статья, где доказывалось, что эндотоксин! выделенный из кишечной палочки Е. coli (полисахарид w) вызывает некроз опухолевой ткани. Но поскольку при введении эндотоксина в культуру раковых клеток никакого эффекта не получалось, авторы работы предположили, что эндотоксин не действует непосредственно на опухоль, а индуцирует в организме какой-то фактор, вероятно, и являющийся активным. Выделить этот фактор не удавалось более 20 лет. Другие исследователи объясняли причину некроза опухолей тем, что эндотоксин провоцирует различные нарушения кровоснабжения опухоли. Несколько лет назад к этой, считавшейся малоперспективной, теме обратилась группа сотрудников Слоун-Кеттеринговского ракового центра в Нью-Йорке. В апреле, когда этот номер журнала был подготовлен к печати, из США пришло письмо нашего постоянного автора доктора биологических наук А. С. Антонова, находящегося там в научной командировке: «...О себе сейчас ничего писать не буду, вот вам свежий материал—о работе, которая наделала здесь много шума. Сотрудникам Слоун-Кеттеринговского ракового центра удалось выделить из плазмы крови подопытных мышей фактор некроза опухолей — tumor necrosis factor (TNF ). Первая статья об этом опубликована в конце 1975 года в и Proceedings of National Academia of Sciences of USA» (№ 72). В ней изложен ход экспериментов по выделению TNF и определению его эффективности. Поскольку было известно, что предполагаемый фактор должен содержаться в клетках ретикуло-эндотелиальнон системы, исследователи предварительно заражали подопытных мышей обычных лабораторных линий живой противотуберкулезной вакциной — всем известной БЦЖ или другими видами бактерий, которые способны вызывать в организме неспецифическую иммунную реакцию — гиперплазию клеток-макрофагов селезенки и других тканей этой системы. Через 14 дней мышам вводили 25 мкг чистого эндотоксина Е. coli , через 2 часа их забивали и брали у них сыворотку. Эту сыворотку вводили мышам, которым были пересажены под кожу трансплантаты Meth . А — фибросаркомы (экспериментальная опухоль, вызываемая воздействием метилхолантрена. — Ред.). Наиболее яркий эффект получен на животных с 7-дневными транспланта- 22
аоследние известив тами: у 25% мышей через 24 часа опухоль исчезала полностью, у остальных происходил частичный ее распад. При 6-дневных трансплантатах отмечен менее значительный некроз, чем в первом случае, а 5-дневные не давали на сыворотку никакой реакции. Из сыворотки была выделена активная фракция, имеющая молекулярный вес около 150 000, — самостоятельное вещество, не сходное по составу ни с вводимым эндотоксином, нн с интерфероном, содержащимся в сыворотке. Это сообщение вызвало интерес, но сдержанный. Шумный интерес вызвало второе сообщение, опубликованное в февральском, 73-м номере «PNAS» под названием «Частичная очистка сывороточного фактора, вызывающего некроз опухолей». При помощи современных биохимических методик удалось получить TNF в 20—30 раз более чистый. Авторы считают, что это — гликопротеид, молекула которого состоит из четырех субъединиц и включает в себя сиаловую кислоту и галактозамин. Приведены дополнительные данные об определении активности фактора и действии на опухолевую ткань. TNF появляется в сыворотке крови вследствие разрушения эндотоксином макрофагов селезенки и клеток печени. Фактор не повреждает нормальные клетки, но способен вызвать распад злокачественных клеток в культуре in vitro , вызывает некроз многих экспериментальных опухолей и в разной степени — клеток двух видов спонтанных опухолей. Некоторые экспериментальные опухоли и остальные спонтанные опухоли оказались нечувствительными к действию фактора. Предстоит исследовать, каким образом TNF вызывает распад опухолевых клеток, почему клетки многих опухолей (в том числе 5-дневные трансплантаты чувствительной к TNF фиб- росаркомы) оказываются к нему устойчивы, и многое другое. Однако в этих работах выявлен неизвестный прежде биологический феномен и, как знать, быть может именно на этом пути удастся добыть «магическую пулю». Стоит назвать имена всех авторов этих работ: Э. А. Карсуэлл, С. Грин, А. Добжански, Р. Л. Кассел, Л. Дж. Олд, Н. Фиоре, Б. Уильямсон, АД. К. Шварц. Ваш А. АНТОНОВ Хьюстон, 31 марта 1976 г.» 23
Что такое опухоль? Л. Б. МЕКЛЕР, Онкологический научный центр АМН СССР Вопрос, поставленный в заголовке, автор задал несколько лет назад одному из виднейших наших онкологов, академику АМН СССР Л. М. Шабаду. Вместо ответа тот сослался на .слова знаменитого биолога прошлого века Р. Вирхова, работавшего и в области онкологии: «Если вы нажмете на любого онколога так, чтобы из него кровь брызнула, — то он и тогда не ответит, что такое опухоль!» И Лев Манусович, улыбнувшись, заметил, что хотя с тех пор прошло сто лет, в этом отношении положение не изменилось. Все дело, по-видимому, в том, что теоретическая онкология и сейчас, как и сто лет тому назад, стремится получить ответ на иной вопрос — в чем причина опухолей? Считается, что если будет установлен виновник злокачественного перерождения клеток, само собой станет понятно, каким образом он превращает нормальные клетки в опухолевые и как с ним нужно бороться. Однако сейчас ясно, что к образованию опухолей может привести все что угодно — начиная от обычной травмы и до введения в мышцу глюкозы (правда, многократного и в одно и то же место), не говоря уже о вызывающих опухоль вирусах, которых с каждым годом обнаруживают все больше. Мало того, за последние годы было доказано, что у многих, а быть может, н у всех видов 24 животных в ДНК каждой клетки организма содержатся участки, идентичные по крайней мере некоторым участкам генома тех или иных онкогенных вирусов. И весьма вероятно, что за способность вируса вызывать злокачественные опухоли ответственны именно эти участки их генома. Выход из создавшегося очевидного кризиса, на мой взгляд, состоит в том, чтобы принципиально по-иному сформулировать саму задачу теории. Ее цель должна заключаться в том, чтобы сначала, исходя из всех накопленных знаний о составе, строении, свойствах и поведении нормальных клеток организма, ответить на вопрос: каким образом должны измениться их состав н строение, чтобы они приобрели свойства, характерные для клеток опухолей? И лишь после того как будет получен ответ на главный вопрос (пусть для начала хотя бы гипотетический), на этой основе следует проанализировать, каким образом известные канцерогены вызывают изменения нормальных клеток, превращая их в клетки опухолей. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ В результате подобного подхода к проблеме автором была предпринята попытка разработать общую теорию происхождения опухолей. Результат этой работы опубликован в виде серии статей в 1968—1975 гг. Основные положения теории заключаются в следующем. I. Работой клетки непосредственно управляет не ее ДНК, как принято думать, а система мембран клетки. ДНК лишь выполняет команды, которые получает через посредство мембран. С этой точки зрения клетку можно сравнить с фортепиано: его струнам соответствует ДНК, клавиатуре — плазматическая мембрана (оболочка) клетки, а передаточному механизму — внутренние мембраны клетки. Включение тех или иных генов определяется сигналами, которые поступают из внешней среды; их воспринимают мембраны, прежде всего плазматическая (как в фортепиано звучание тех или иных групп струн определяется нажатием соответствующих клавишей). Эти сигналы изменяют состав или конфигурацию белков, входящих в плазматическую мембрану. Поскольку каждый орган должен реагировать только на те сигналы, которые адресованы
именно ему, такие белковые структуры — «клавиши» различны для разных органов и тканей. 2. Мембраны клетки образуют единую систему. Состав и конфигурация их белков непостоянны и изменяются в зависимости от того, в какой стадии жизненного цикла находится клетка — в стадии покоя илн в той или иной фазе деления. Стабилизация любой из мембран в определенном состоянии автоматически влечет за собой стабилизацию в соответствующем состоянии всех остальных мембран. 3. Геном вируса и геном клетки образуют две генетические системы, работающие независимо друг от друга до тех пор, пока они не образуют единой полинуклеотидной цепи. Чтобы клетка подчинила себе вирус, она должна включить геном вируса (его ДНК или ДНК-провирус, если речь идет об РНК-содержащем вирусе) в свой геном, с тем чтобы оба генома образовали единую полинуклеотидную цепь. Тогда геном вируса поступит под управление системы, управляющей геномом клетки, и неограниченный синтез белков вируса, ведущий к гибели клетки, прекратится. Теория утверждает, что, когда геном вируса включается в состав генома клетки, он начинает работать по законам, управляющим работой генома клетки. В результате в такой клетке смогут синтезироваться либо белки, образующие тело вируса — вирион, либо ферменты и иные белки, необходимые для синтеза его нуклеиновой кислоты, но в состав вириона не входящие. Поскольку из двух нитей ДНК клетки, образующих двойную спираль, считывается только одна, то выбор здесь определяется тем, в каком положении относительно ДНК клетки окажется встроенная в нее нуклеиновая кислота вируса. Было высказано предположение, что вирусы представляют собой свободные изменившиеся гены клеток, выполняющие в искаженном виде те же функции, которые свойственны нормальным генам-предшественникам. Сейчас получены данные, говорящие о том, что это, по-видимому, действительно так. Поэтому чтобы геном вируса, встроившийся в геном клетки, мог функционировать, он должен включиться, во-первых, в клетку соответствующего типа, а во-вторых, в ту область ее генома, которой он родствен по происхождению. Соответственно этому и белки, кодируемые вирусом, появятся лишь в определенных клетках и в определенных областях их мембран. Например, известно, что белки так называемого реовиру- са встраиваются только в веретено — структуру, к которой во время деления клетки прикрепляются ее хромосомы. Согласно данной теории,, это говорит о том, что рео- вирус произошел от генов, кодирующих белки веретена. Развивая эти идеи, теория утверждает, что белки, кодируемые вирусом и не входящие в его состав, соответствуют белкам мембран клетки, находящейся в стадии деления, а белки, входящие в состав вириона,— белкам клетки, находящейся в состоянии покоя. Именно поэтому в тех случаях, когда вирус вызывает опухолевую трансформацию клетки, его геном должен встроиться в геном клетки таким образом, чтобы могли функционировать его «ранние» гены (что произойдет в том случае, если будут функционировать вирусные гены, кодирующие синтез белков вириона, будет объяснено ниже). 4. Известно, что любая нормальная клетка, способная к делению, оказавшись в одиночестве и в подходящей для ее жизнедеятельности среде, делится до тех пор, пока не получит сигнала об остановке деления. Таким сигналом служит соприкосновение ее с соседними однотипными клетками (так называемое контактное торможение деления). С точки зрения излагаемой теории при этом белковые структуры оболочек клетки («клавиши», о которых шла речь выше) изменяют свою конфигурацию так, что между соседними клетками образуется прочная, но обратимая связь — это явление можно сравнить с автосцепкой железнодорожных вагонов или стыковкой космических кораблей. Однако такая конфигурация может стабилизироваться. Это происходит, когда к белку присоединяются определенные химические группировки, например углеводные. 5. Белковые структуры мембран могут стабилизироваться, в частности, и в той конфигурации, которую они приобрели при переходе клетки из стадии покоя в стадию деления. Поскольку работой клетки управляют именно мембраны, такая клетка, завер- 25
шив одни Цикл деления, сразу перейдет к следующему, минуя стадию покоя: белки, ответственные за контактную остановку деления, в этом случае уже не смогут принять конфигурацию, прн которой возможно замыкание межклеточного контакта. Именно этот процесс лежит в основе превращения нормальной клетки в, клетку, образующую доброкачественную опухоль. 6. Стабильная конфигурация белков клеточных мембран может передаваться дочерним клеткам по механизму так называемой кортикальной, илн сониеборновской наследственности (названной так в честь открывшего ее американского ученого Т. Соннебор- иа). По этому механизму, дополняющему широко известную менделевскую наследственность, наследуется не последовательность аминокислотных остатков, образующих молекулу белка (она, как известно, закодирована в ДНК клетки и передается по наследству благодаря самокопированию родительской ДНК), а именно пространственная конфигурация, которую приобретает при своем возникновении полнпептидная цепочка белка. Эта конфигурация зависит от формы той молекулы белка, к которой примыкает вновь формирующаяся: ранее сформировавшиеся белковые молекулы служат своеобразным шаблоном — матрицей для последующих. Таким образом, клеточная наследственность определяется не только последовательностью нуклеотидов ДНК, то есть не только линейным фактором, но и фактором пространственным, задающим форму молекулы белка. 7. Чтобы клетка доброкачественной опухоли приобрела основные свойства злокачественной клетки — способность к инвазии и метастазированию, то есть к проникновению в другие ткани и последующему развитию в ннх, — необходимо, чтобы на поверхности клетки появились, кроме исходных белков, характерных для клеток данной ткани илн органа, также и белки, характерные для иных, соседних или отдаленных тканей или органов. В результате вновь возникшая клетка, не утратив окончательно способности к образованию специфических контактов с остальными клетками опухоли, приобретает способность к образованию частичных, но специфических контактов с клетками иной ткани или органа — в эту ткань или орган оиа и сумеет проникнуть. В этом и состоит причина избирательности инвазии н метастазирования (например, опухоли щитовидной железы обычно дают метастазы в кости, опухоли бронхов — в центральную нервную систему и т. д.). Такая мозаичная клетка-гибрид может возникнуть в результате слияния (соматической гибридизации) клетки доброкачественной опухоли с нормальными клетками. При этом дочерние клетки, подобно образующимся при слиянии половых клеток, будут наследовать свойства обеих родительских клеток. 8. Злокачественные клетки могут образоваться и сразу, минуя стадию доброкачественной опухоли, — в результате слияния двух нормальных клеток, различающихся по органной илн тканевой специфичности. К таким последствиям может приводить, например, воздействие поверхностно-активных веществ типа лизолецитина, вирусов, старение организма и другие причины, о чем будет более подробно рассказано ниже. Образующиеся мозаичные гибридные клетки будут вести себя как злокачественные потому, что из-за появления на их поверхности новых органоспецнфических структур — «клавишей» число прежних уменьшится, вследствие чего уменьшится и степень их контактирования с клетками родительских типов. У этих клеток появится способность к образованию специфических контактов одновременно с двумя типами клеток, поэтому такие клетки получат способность участвовать в жизни тканей или органов обоих типов. Однако контакты будут неполными и недостаточными для того, чтобы вызвать контактное торможение деления. Поэтому деление таких клеток не будет подчиняться какому бы то ии было контролю и они будут паразитировать на обеих тканях. 9. Потомки соматических гибридных клеток развиваются по тем же законам, которые определяют развитие обычного эмбриона, возникающего в результате слияния половых клеток. Однако из-за того, что соматические клетки обладают ограниченным набором активных генов, определяющих органную илн тканевую специфичность клеток, они образуют дефектный и неполный эмбрион. Следовательно, опухоль — это аномадь- 26
ный дочерний организм-эмбрион, встроенный в родительский организм. Этот эмбрион аномален, ибо он образуется в результате слияния соматических, а не половых клеток; он дефектен, ибо состоит из клеток, фиксированных в фазе перехода из стадии покоя в стадию деления; его неполнота выражена тем сильнее, чем дальше его родительские клетки ушли по пути специализации от слившихся половых клеток; в нем отсутствуют многие типы клеток, необходимые для образования полной системы клеток, взаимосвязанных структурно и функционально. Все это приводит к тому, что его клетки не образуют целостный организм- эмбрион, а распределяются среди однотипных клеток различных органов и тканей родительского организма. Такова сущность излагаемой теории он- когенеза и таков ее ответ на вопрос, что такое опухоль. Резюмируя, можно сказать, что каждый многоклеточный организм несет в себе свой рак, н причина этого в специализации (дифференцировке) его клеток. КАК КАНЦЕРОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ ВЫЗЫВАЮТ ОПУХОЛИ Излагаемая теория позволяет понять, в чем сущность действия разнообразных факторов внешней и внутренней среды организма, вызывающих образование опухолей. Начнем с химического канцерогенеза. Сущность химического канцерогенеза, согласно теории, состоит в том, что канцерогены вступают во взаимодействие с «клавишами», определяющими жизнедеятельность клетки, — с белками ее мембран. Если такое взаимодействие происходит в период перехода клетки из стадии покоя в стадию деления и если канцероген образует с белком- мишенью прочную связь, в результате чего молекула белка теряет способность к изменению своей конфигурации, то в мембране клетки появляется своеобразная «пробка» — белковая молекула, стабилизированная в той конфигурации, какая характерна для начала деления клетки. Такая «пробка» будет препятствовать изменению конфигурации других белков, необходимому для возвращения клетки в стадию покоя (см. пункты 2, 4 и 5). В результате клетка будет продолжать делиться, минуя стадию покоя, то есть превратится в опухолевую. Подобным же образом преобразуют нормальную клетку в опухолевую рентгеновские и ультрафиолетовые лучи: известно, что при их действии в клетке н в окружающей ее среде образуются соединения, обладающие свойствами канцерогенов. Следует заметить, что с данной позиции химические канцерогены и облучение могут превратить нормальную клетку лишь в клетку доброкачественной опухоли. И это действительно соответствует первой стадии опухолевого процесса, вызываемого такими канцерогенами. Для последующего превращения возникших опухолевых клеток в злокачественные, согласно теории, необходимо, чтобы произошла соматическая гибридизация (см. пункт 7). Однако в результате воздействия канцерогена такая гибридизация, по-видимому, облегчается, поскольку нарушается нормальное строение и состав оболочки клеткн. Сущность вирусного канцерогенеза, с позиций теории, также сводится к фиксированию мембранных белков в состоянии, которое они приобретают при переходе из стадии покоя в стадию деления. Однако в этом случае роль белков-«пробок» играют белки, кодируемые нуклеиновой кислотой вируса: онн, как известно, встраиваются в оболочку и иные мембраны делящейся клетки на одной из самых ранних стадий взаимодействия таких вирусов с клетками. Именно это, а не просто интеграция генома вируса с геномом клетки делает ее опухолевой. В отличие от химического канцерогенеза, под действием вируса нормальная клетка может превратиться не только в клетку доброкачественной опухоли, но и сразу в клетку злокачественную. Это зависит от того, какие специфические для вируса белки встроятся в мембраны пораженной клетки. Если эти белки не являются органо- или тканеспецифическими белками-«клавишами», о которых шла речь выше, то образуется клетка, аналогичная клетке доброкачественной опухоли. Но некоторые вирусы (в том числе и онкогенные) могут присоединять к ^воей нуклеиновой кислоте те или иные участки генома клетки и переносить эти участки в другие клеткн: такой процесс называется траисдукцией. Если объектом трансдукции станут активные гены клетки, определяющие ее органную илн тканевую 27
специфичность, и если эти гены будут перенесены вирусом в клетку иного органа или ткани, то такая клетка будет превращена вирусом сразу в злокачественную. Теория предсказывает и третий, ранее неизвестный результат взаимодействия вируса с клеткой. Этот результат должен иметь место в том случае, когда мишенью вируса, онкогенного или иного, является клетка, находящаяся в стадии покоя, а геном вируса встроится в геном клетки таким образом, что в считываемую нить ДНК- клетки встроится та нить вирусной ДНК, которая кодирует синтез белков вириона. В этом случае другая нить вирусной ДНК, которая кодирует синтез ферментов, катализирующих синтез вирусной нуклеиновой кислоты, окажется в составе несчитываемой иити клеточной ДНК. Следовательно, при этом типе взаимодействия вируса с клеткой тоже будет «запрещено» считывание части вирусной генетической информации, но на этот раз именно той, которая необходима для превращения клетки в опухолевую. Как упоминалось выше (см. пункт 3), белки вириона— именно онн будут синтезироваться в таких клетках — обладают сродством к мембранным белкам клеток, находящихся в состоянии покоя, в том числе к белкам их оболочки, и поэтому включаются в состав этих мембран. Известно, что мембранные белки клеток, находящихся в состоянии покоя (в отличие от белков клеток, находящихся в состоянии деления), выделяются во внеклеточную среду. Поэтому при таком типе взаимодействия вирусов с клеткой в кровь будут постоянно поступать белки вириона, хотя самого инфекционного вируса в организме иет. Это должно вызывать стойкий противовирусный иммунитет — продолжительность его будет определяться сроком жизни клеток, претерпевших такую трансформацию. Этот вывод теории может объяснить некоторые факты, пока еще не поддающиеся объяснению. Хорошо известно, например, что длительность иммунитета, формирующегося при введении в организм чужеродных белков, в том числе и вирусных, не превышает двух месяцев. Иммунитет, возникающий после гриппа, сохраняется не более двух лет, а после вакцинации против оспы — 5—7 лет (несмотря на то, что для вакцинации используют живой вирус). Напротив, иммунитет, возникающий после таких вирусных и бактериальных инфекций, как оспа, корь, свинка, сыпиой и брюшной тиф, скарлатина, сохраняется на всю жнзнь. Это различие в длительности иммунитета данная теория объясняет тем, что стойкий иммунитет — это результат включения генома микроорганизма в геном клетки, а продолжительность иммунитета определяется сроком жизни этих клеток. Например, вирус гриппа поражает клетки эпителия дыхательных путей. Они относительно быстро гибнут и слущиваются, поэтому и иммунитет против гриппа сохраняется недолго. Вирус осповакцины поражает клетки кожи. Эти клетки также имеют ограниченный, хотя и более длительный срок жизнн, поэтому продолжительность иммунитета и в этом случае ограничена. Напротив, вирус кори поражает клетки лимфоидной ткани, а лимфоциты некоторых типов живут, по-видимому, до конца жизни организма (во всяком случае, не менее 20 лет). Поэтому и иммунитет к кори сохраняется на всю жизнь. Выше говорилось, что белкн вируса могут встраиваться в различные мембраны клетки — как в ее оболочку, так н во внутренние мембраны. Ясно, что в первом случае иммунологическая реакция организма, вызванная поступлением в кровь вирусных белков, будет направлена и против клеток, в оболочке которых эти белки содержатся. Результатом этого будет аутоиммунное заболевание. Такие заболевания действительно были обнаружены. Например, после кори изредка возникают осложнения, при которых в оболочках клеток мозга появляются белки вириона кори, и иммунные реакции, направленные против вируса, начина- нают разрушать такие клетки. Обнаружено также, что аутоиммунные заболевания могут вызвать и онкогенные вирусы. Теория предсказала и такую возможность: из нее следует, что это должно происходить, когда геном онкогенного вируса встраивается в геном одних клеток по первому, а других — по второму варианту ориентации по отношению к ДНК клетки. Одним из факторов, способствующих развитию опухолей, является старение организма. В этом случае механизм возникновения опухолей совершенно^иной, чем при дей- 29
ствии химических канцерогенов или вирусов. Известно, что по мере старения организма резко ускоряется распад клеток. При этом нормальные клетки могут захватывать и включать в свой геном активные гены соседних клеток, определяющие их органную или тканевую специфичность. В результате на поверхности клеток могут появиться белки, характерные для других органов и тканей, что позволит таким клеткам проникать в соответствующие ткани илн органы и бесконтрольно размножаться там (см. пункт 8). А это и будет означать, что они превратились в злокачественные клетки. Теория объясняет также механизм образования опухолей, вызываемых гормонами. Известно, что некоторые гормоны вызывают усиленное деление клеток определенных тканей или органов. Если такие гормоны постоянно вводят в организм или если они все время в избытке в нем синтезируются, соответствующие клетки будут все время делиться, что сначала приведет к образованию доброкачественной опухоли. Однако затем, когда число делений, пройденных этими клетками, приблизится к предельному для них (этот предел запрограммирован, по-видимому, генетически), клетки начнут терять способность к делению и распадаться. Это может привести или к рассасыванию доброкачественной опухоли, или к ее превращению в злокачественную в результате соматической гибридизации — аналогично тому, что происходит при химическом канцерогенезе и вследствие старения. Резюмируя, можно сказать, что теория с единой позиции логично объясняет на всех уровнях биологической организации как сам процесс возникновения и развития опухолей, так и механизм действия всех известных канцерогенных факторов. Однако только ли логична эта теория или также и верна, а если верна, то насколько,— это может, конечно, показать лишь эксперимент. ЧТО ДЕМОНСТРИРУЕТ ЭКСПЕРИМЕНТ Данную теорию онкогенеза еще нельзя считать доказанной. Располагая крайне скромными возможностями для экспериментальной работы, автор видел свою ближайшую задачу лишь в том, чтобы поставить несколько таких опытов, отрицательный результат которых сразу показал бы, что теория неверна, а положительный, напротив, противоречил бы самим основам общепринятых теорий канцерогенеза и поэтому не мог бы не привлечь внимания широкого круга исследователей. С позиций общепринятых представлений в основе превращения нормальной клетки в опухолевую при действии химических канцерогенов лежат мутации, возникающие в ДНК клетки. Излагаемая теория, напротив, утверждает, что ДНК здесь роли не играет (см. пункты 1, 5 и 6). Следовательно, необходимо было поставить такие опыты, которые показали бы, что нормальные клетки могут приобретать свойства опухолевых при воздействии, исключающем роль ДНК в этом процессе. Первый опыт состоял в следующем. Химическим канцерогеном действовали иа лимфоциты человека, которые находились либо в стадии покоя, либо в начальной стадии перехода к делению. Известно, что с ДНК клетки канцероген взаимодействует и в том и в другом случае. Если же мишеиью канцерогена, ответственной за превращение клетки в опухолевую, являются только белки мембран лимфоцита, находящегося в начале перехода к стадии деления, как утверждает теория, то канцероген окажет ожидаемое влияние на лимфоцит только в этот сравнительно краткий промежуток времени. Именно это показали результаты опытов, которые поставили в 1972 г. в Центральном институте гематологии и переливания крови А. С. Скорикова, Н. В. Левина, заведующий лабораторией иммунологии лейкозов профессор С. В. Скуркович и автор. А два года спустя аналогичные результаты опубликовали несколько коллективов американских ученых. В этих опытах использовали самые различные клетки, в том числе и лимфоциты человека. Один из авторов этих исследований профессор Ч. Гейдельбергер прямо писал, что такие результаты не поддаются объяснению с позиций общепринятых представлений и наводят на мысль, что мишенью канцерогена в этих опытах был белок. Одно из центральных предсказаний теории гласит, что метастазирующая клетка может возникнуть в результате слияния опухолевой клетки, ие обладающей этим 29
свойством, -с соответствующей нормальной. Проверка справедливости этого предсказания была задачей опытов, поставленных автором с сотрудниками в Институте экспериментальной и клинической онкологии АМН СССР. Мышам прививали неметастазирую- щую опухоль и, воздействуя на нее так, чтобы вызвать образование метастазов, исследовали затем, являются ли действительно клетки метастазов гибридами — потомками клеток, возникших в результате слияния клеток первичной опухоли с нормальными клетками организма. Эти опыты также дали результат, предсказанный теорией,— клетки метастазов оказались гибридами. Аналогичные результаты были опубликованы впоследствии шведскими (Дж. Клейн) и американскими (Д. Голденберг, Э. Ласфаргус и Ф. Мурайама-Окабаяши) исследователями: они установили, что, во-первых, опухолевые клетки действительно самопроизвольно сливаются (гибридизуются) в организме с его нормальными клетками, во-вторых, что этот процесс, по-видимому, идет во всех опухолях, ибо пока не удалось обнаружить опухолей, где бы такие гибриды не возникали, и в-третьих, что такие клетки действительно приобретают способность к инвазии и метастазированию. Онкологи давно заметили, что клетки опухоли по мере ее роста меняются, становясь все более похожими на эмбриональные (это явление называется прогрессией опухолей — учение о нем разработал выдающийся английский онколог Л. Фулдс). Предполагается, что в основе этих изменений лежат мутации. Непонятно, однако, почему опухолевые клетки подвержены мутациям намного чаще, чем нормальные, и какие факторы играют в этих случаях роль мутагенов. Теория демонстрирует, что для объяснения прогрессии опухолей нет необходимости искать неизвестные мутагены и причины особой чувствительности к ним опухолевых клеток. Активация естественных процессов эмбрионального развития, пробуждаемых в результате гибридизации — слияния двух различных клеток,— вот источник независимой прогрессии различных признаков опухолевых клеток, которую подметил Фулдс. Мы проверяли в эксперименте и еще одно предсказание теории, согласно которому злокачественные клетки должны возникать прн слиянии нормальных клеток различных органов и тканей. Серым мышам пересаживали кожу черных мышей и одновременно слегка подавляли иммунологическую реакцию их организма. Это должно было способствовать слиянию пересаженных клеток с атакующими их клетками иммунологической системы. В результате через год у 75% таких мышей в самом деле возникли злокачественные опухоли, тогда как ни у одной контрольной мыши опухолей не было. Позже были опубликованы сходные результаты, полученные в США М. Хирш. (Необходимо подчеркнуть, что это явление имеет не только теоретическое значение. В последние годы обнаружилось, что у больных, которым пересаживали органы и, чтобы предупредить отторжение, давали препараты, подавляющие иммунологическую систему организма, очень часто, в сотии раз чаще, чем обычно, возникают злокачественные опухоли. С позиций данной теории этот факт легко объяснить именно гибридизацией клеток.) Та же идея проверялась нами еще в одной серии опытов. Молодым мышам вводили смесь клеток почки и селезенки мышей той же породы, причем в таких условиях, при которых клетки могли сливаться (гибри- дизоваться) друг с другом. Согласно общепринятым представлениям, само по себе это ие должно вызывать опухоли. Однако примерно у 25% опытных мышей во второй половине жизни возникли злокачественные опухоли, причем именно в тех органах, в которых они, согласно теории, и должны были возникнуть. Позже были опубликованы сходные результаты, полученные в Голландии Дж. Клейиом. Касаясь той части теории, которая посвящена взаимодействию оикогениых и иных вирусов с клетками, следует отметить, что в 1974—1975 гг. академик АМН СССР В. М. Жданов с сотрудниками опубликовали результаты экспериментов, демонстрирующих включение в геиом клетки генома обычных вирусов — вируса кори и вируса клещевого энцефалита. Примечательно, что при заболеваниях, вызываемых этими вирусами, формируется пожизненный иммунитет, а вирус кори, как оказалось, вызывает и аутоиммунные заболевания. Таким обра- 30
зом, эти явления, предсказанные теорией еще в 1968 году, теперь обнаружены. Обнаружены и другие важные явления, предсказанные этой частью теории. Например, Р. Хюбиеру и его сотрудникам (США) удалось обнаружить онкогеиный вирус, в оболочке которого содержались белки, специфичные для клеток почки, печени, мозга и лимфоидиой системы мыши. Синтез таких белков, как доказали эти авторы, кодируется геномом вируса"; вирус вызывает появление этих белков на поверхности зараженных им клеток, которые ранее таких белков ие синтезировали. Обнаружена также линия мышей, у которых во второй половине жизни самопроизвольно возникают и злокачественные опухоли, и аутоиммунные заболевания, причем и то и другое вызывается одним и тем же вирусом, активирующимся в организме этих мышей. Более того, Хюбнер и его сотрудники обнаружили, что у диких мышей в естественных условиях вирус, вызывающий опухоли, вызывает и аутоиммунное заболевание мозга. Одно из тяжелых аутоиммунных заболеваний мозга человека также вызывается вирусом, который, вероятно, представляет собой вариант обезьяньего онкогениого вируса. Важные результаты, подтверждающие теорию, получены при изучении одной из мутаитных разновидностей онкогеииого вируса саркомы Рауса. Особенность опухолевых клеток, полученных в результате действия этого вируса, состоит в том, что если их выращивать при температуре 36°С, оии ведут себя как опухолевые; однако стоит повысить температуру до 41°С, и клетки через несколько часов начинают расти как нормальные! Эту метаморфозу оии могут совершать сколько угодно раз. Исследование таких клеток показало, что изменение типа роста связано с изменением строения их мембран: мембрана опухолевого типа становится идентичной мембране нормальных клеток и наоборот. Геном вируса при этом остается встроенным в геиом клетки и функционирует в обоих случаях одинаково. Меняется лишь одно: при пониженной температуре в оболочке клетки обнаруживаются вирусные белки, а при повышенной — иет, причем независимо от того, происходит ли в клетке синтез белка. Отсюда следует простой вывод: кодируемый таким вирусом- мутантом белок, включающийся в состав мембраны, то есть та самая «пробка», о которой шла речь выше, имеет измененную конфигурацию, чувствительную к температуре. При повышении температуры форма «пробки» меняется, она теряет способность находиться в уготованном для нее месте мембраны и выталкивается оттуда. Клетка ведет себя как нормальная. А как только при понижении температуры форма «пробки» становится прежней и позволяет ей вернуться в мембрану, клетка снова ведет себя как опухолевая. В 1974 г. в Колд Спрингс Харбор (США) состоялся очередной международный симпозиум молекулярных биологов — на этот раз он был посвящен онкогеиным вирусам. В своем выступлении на симпозиуме профессор Р. Дульбекко (иыие лауреат Нобелевской премии), анализируя причины удивительного и загадочного феномена, наблюдающегося в зараженных оикогениыми вирусами клетках,— избирательного или попеременного считывания различных областей генома вируса,— высказал предположение, что в основе этого феномена лежит изменение ориентации вирусной нуклеиновой кислоты относительно ДНК клетки, в состав которой вирусная нуклеиновая кислота включилась. Очевидно, что эта идея идентична одной из центральных идей теории, сформулированной еще в 1967 году: от того, как ориентирована вирусная нуклеиновая кислота, зависит, чем закончится вирусная инфекция — формированием противовирусного иммунитета, возникновением аутоиммунного заболевания или образованием опухоли. Однако наиболее полно справедливость центральных идей теории демонстрируют результаты экспериментов, поставленных в 1975 г. американскими исследователями Б. Минц и К. Илменсн *. Клетки злокачественной опухоли тератокарциномы, полученной из эмбриональных клеток белых мышей, пересаженных черным мышам, снова вводили в эмбрионы белых мышей. Согласно общепринятым теориям канцерогенеза, клетка становится злокачественной в результате изменений ее генома и именно поэтому ее * См. заметку «Здоровая мышь из раковой клетки» на стр. 21 этого номера журнала. — Ред. 31
Строение плазматической мембраны нормальной и опухолевой клеток (фотографии из статьи N. В. Gilula, R. В. Eger, D. В. Rifkin (PNAS, v. 72, No. 9, 1975). белковые молекулы мембраны образуют регулярно расположенные агрегаты — они необходимы для образования контакт» с соседними клетками, тормозящих деление. б — нлетна в начальной фазе перехода н делению; белковые молекулы расположены хаотично, и контакты с соседними клетками возникнуть не могут. а — клетна опухоли, вызванной мутантом вируса сарномы Рауса, лри 16°С; белковые моленулы расположены так же, нан и в мембране нормальной нлвтни в стадии перехода к делению (точно так же выглядят и нлетки опухолей, вызванных обычным, немутантным вирусом). г — клетка той же опухоли при 41°С; видны вновь образовавшиеся белковые агрегаты, тание же, нак у нормальной клетки в состоянии покоя 3? потомки, наследуя эти изменения, тоже являются злокачественными. Поэтому следовало ожидать, что либо у эмбриона, которому ввели клетки тератокарциномы, либо у мыши, в матке которой этот эмбрион развивался, либо у обоих возникнут опухоли. Результат, однако, оказался совершенно иным: мыши рожали мозаичных, черно-белых полосатых мышат, у которых не было никаких опухолей! Более того, от одного из мышат было получено потомство, у которого также не было обнаружено опухолей. Следует подчеркнуть, что не только кожа опытных мышей, ио и все их органы и ткани представляли собой мозаику из клеток белой и черной мыши. Таким образом, из злокачественной клетки возникли нормальные дочерние «черные» клетки, встраивавшиеся в соответствующие органы и ткани «белого» эмбриона по мере их развития. Этот эксперимент доказывает, что по край-
ней мере тератокарцинома действительно является аномальным эмбрионом (см. пункт 9), что ее развитие действительно происходит по тем же законам, которые управляют развитием нормальных клеток, и что нормальную клетку действительно можно обратимо .превратить в опухолевую, -изменяя не ее геиом, а иные ее компоненты, и эти изменения тем ие менее будут передаваться дочерним клеткам. Теория утверждает, что в этом случае работает механизм сониеборновской наследственности, однако это еще предстоит доказать. Предстоит еще доказать также, что опухолевые клетки, полученные из нормальных клеток, ушедших по пути специализации намного дальше, чем клетки тератокар- циномы, в принципе будут вести себя так же, с тем лишь различием, что их потомки будут обнаруживаться не во всех тканях и органах организма, а лишь в тех, клетки которых еще могли из них возникнуть при нормальном пути их развития от стадии, на которой оии были превращены в опухолевые, до стадии образования соответствующих специализированных (дифференцированных) клеток целостного организма. Выступая в одной из дискуссий, неизменно возникавших после докладов автора с изложением его теории, Л. М. Шабад как-то сказал: «Онкология стоит на том, что злокачественная опухоль происходит из единичной клетки. Вы утверждаете, что злокачественные клетки являются гибридами и, следовательно, происходят по меньшей мере из двух клеток. Так докажите это!» С тех пор прошло восемь лет. Время представило эти доказательства. Ограниченные рамки журнальной статьи позволили привести здесь лишь наиболее впечатляющие. СЛЕДСТВИЯ Хорошо известно, что решающим доказательством справедливости любой теории, особенно биологической, может стать демонстрация ее способности управлять процессами, иа объяснение сущности которых она претендует. Для теории онкогеиеза это означает и умение превращать в опухолевые лишь нужные клетки и лишь тогда, когда это необходимо экспериментатору; и умение не допустить «спонтанного» превращения нормальных клеток в опухолевые; и 2 Химия и жизнь № 6 умение избирательно уничтожать последние. Теория пока еще не может предложить готового рецепта профилактики и лечения опухолей. Однако она открывает принципиально новые пути в этой области и позволяет понять, почему не принесли успеха усилия, предпринимавшиеся ранее. Однако это тема самостоятельной статьи. Здесь же можно лишь вкратце изложить сущность вытекающих из теории идей. Установлено, что частота возникновения злокачественных опухолей резко увеличивается с возрастом: злокачественные опухоли — в основном приобретение второй половины жизни. Как упоминалось выше, из теории следует, что такие опухоли возника. ют в результате захвата нормальными клетками одной ткани активных генов распадающихся клеток других тканей. Благоприятные возможности для такого процесса создаются также при так называемых предраковых состояниях: .хронических вяло текущих воспалительных процессах, незаживающих язвах и т. д. Почему при этом возникают не доброкачественные, а именно злокачественные опухоли, онкология ответа ие дает. Между тем в этих случаях в пораженных участках организма также одновременно идут и распад клеток, и деление здоровых, вызываемое необходимостью компенсации утраченных функций,— в результате возникают идеальные условия для захвата делящимися клетками одних тканей продуктов распада других. Что это дает для профилактики таких опухолей? Известно, что в межтканевой жидкости и в крови всегда содержатся ферменты нуклеазы, способные разрушать нуклеиновые кислоты распадающихся клеток. Видимо, в предотвращении их захвата здоровыми клетками и состоит функция этих ферментов. Одна из мер профилактики, вытекающая из сказанного,— контроль активности нуклеаз и введение их. Теория предлагает и иные меры профилактики опухолей, возникающих в результате старения. Известно, что число делений, которое могут совершить клетки каждой ткани, ограничено так называемым пределом Хайфлика. Эти величины, по-видимому, различны для клеток каждой ткани и для каждого индивида и могут быть определены экспериментально. Зная их, мы можем 33
' I Принцип действии многокомпонентного противоопухолевого препарата. Каждый из компонентов способен лроникать только в клетки одного типа и сам по себе безвреден; в злокачественную клетку-гибрид (справа | проникают все номпоненты одновременно и, соединяясь между собой, образуют токсическое вещество определить, в каких органах данного человека особенно вероятно возникновение опухолей, и рекомендовать ему такой образ жизни, при котором эти органы не будут испытывать чрезмерных нагрузок: ведь нагрузки должны вызывать усиленное деление соответствующих клеток, что в конце концов приведет к преждевременному достижению ими предела Хайфлика и к распаду. Быть может, именно в этом состоит объяснение того факта, что недоедание увеличивает продолжительность жизни экспериментальных животных и снижает вероятность появления у них опухолей, а ожирение ведет к обратному эффекту. Излагаемая теория по-новому ставит вопрос и о лечении рака. Ясно, что уничтожить все до единой сотни миллиардов злокачественных клеток, рассредоточенных среди нормальных клеток по всему организму больного, можно лишь методами химиотерапии или иммунотерапии. Химиотерапия эту задачу решить не может, ибо современные теории онкогенеза не дали принципа, на основе которого можно создать строго избирательный препарат, то есть лекарство, убивающее опухолевые клетки и не повреждающее нормальные. Все существующие препараты влияют на обычные процессы обмена, лишь количественно более интенсивные у опухолевых клеток, и поэтому неизбежно повреждают и нормальные клетки. Иммунотерапия тоже пока не приносит успеха. Объясняется это, по-видимому, тем, что клетки многих опухолей человека (в частности, возникающих в результате старения) не .содержат чужеродных для организма антигенов. Этого и следует ожидать, если они, как утверждает теория, возникают в результате сочетания в одной клетке структур, свойственных нормальным клеткам различных органов и тканей собственного организма. Но именно эта особенность и отличает злокачественные клетки от нормальных, и ее-то и следует использовать для создания лекарств, избирательно поражающих только опухолевые клетки! На этом основана идея предлагаемых теорией противоопухолевых препаратов принципиально нового типа — многокомпонентных, которые работают по принципу собираемой в клетке-мишени «разрывной пули». Из теории следует, что существуют и опухоли, все-таки имеющие чужеродные для организма антигены,— они возникают в результате действия вирусов или химических 34
канцерогенов. В принципе иммунологическая система организма могла бы их отторгнуть еще на раннем этапе их возникновения. Почему этого ие происходит — вопрос особый. Здесь же следует подчеркнуть, что одна из причин заключается в том, что опухолевые клетки уничтожают иммунные лимфоциты, которых в организме может возникнуть лишь ограниченное число. Напротив, злокачественные клетки могут размножаться безгранично и потому побеждают. О решении этой проблемы, предлагаемом теорией, автор уже писал ранее (см. «Химию и жизнь», 1976, № I). Идея состоит в том, чтобы использовать для борьбы с опухолями особый класс антител — IgM. Эти антитела уничтожают опухолевые клетки; беда в том, что они вырабатываются лишь в первые несколько дней после начала иммунизации — для уничтожения опухоли этого недостаточно. Как показали опыты автора, можно, используя рекомендации теории, вне организма превращать нормальные клетки, синтезирующие антитела класса IgM, в опухолевые и таким образом получать неограниченный источник противоопухолевых антител. Это означает, что против опухоли в организме можно использовать еще более мощную систему — опухоль в пробирке. Автор отдает себе отчет в том, что многое из сказанного выглядит достаточно фантастично. Однако в наше время быстро сбываются даже самые смелые фантазии, если в их основе лежат законы естественных наук; не следует лишь бояться ходить по непроторенным путям. В связи с этим хотелось бы закончить статью историей, которую рассказывал уже упомянутый английский онколог Фулдс. Он весьма скептически оценивал шансы на близкое решение проблемы рака, а когда его спросили, почему он так думает, он привел такой анекдот. Однажды на глухой окраине Лондона полисмен заметил, что пьяный что-то ищет под уличным фонарем. Полисмен спросил, что он там ищет. Тот ответил — ключи от автомобиля. Поискав с ним вместе и не найдя ключей, раздраженный полисмен спросил пьяного, уверен ли ои, что потерял ключи именно здесь. Пьяный ответил: «О нет! Но под фонарем виднее». Именно так, заметил Фулдс, работают онкологи. Так давайте искать ключи не только там, где уже светло! От редакции. Более подробно теория онко- генеза, выдвинутая Л. Б. Меклером, изложена в его специальных работах: 1. Антигенная топография поверхности клеток, нуклеиновые кислоты плазмы крови и онкогенез. «Журнал ВХО нм. Д. И. Менделеева», т. 13, 1968, № 4. 2. Взаимодействие геномов вирусов и клеток и его последствия: онкогенез, изменчивость вирусов и противовирусный иммунитет. «Биофизика», т. 14, 1969, № I. 3. Об одной из возможностей получения органотропных и противовирусных препаратов. «ДАН АН СССР», т. 185, 1969, № 6. 4. Гибридизация трансформированной клетки с лимфоцитом как одна из вероятных причин прогрессии, ведущей к образованию метастазирующей опухолевой клетки. «Вестник АМН СССР», 1971, № 8. 5. Трансформация нормальной дифференцированной клетки, индуцированная слиянием с другой нормальной клеткой данного организма иной органной или тканевой специфичности. «Вестник АМН СССР», 1971, № 4. 6. Создание противоопухолевых препаратов на основе теории органо-тканевой мозаичности злокачественной опухолевой клетки. «Фармакология и токсикология», 1971, № 6. 7. Химический канцерогенез: что это такое? «Онтогенез», т. 3, 1972, № 3. 8. Вирусы и организм. В сб.: «Труды Международного симпозиума по общей генетике». М., «Наука», 1972. 9. Chemical Carcinogenesis. «Oncology», v. 28, 1973, No. I. 10. Соматическая гибридизация и онкогенез. «Онтогенез», т. 5, 1974, № 3. 11. Общая теория онкогенеза — путь к специфической иммунотерапии опухолевых и иммунологических заболеваний: опухоли in vitro против опухолей и микроорганизмов в организме. «Журнал ВХО им. Д. И. Менделеева», т. 20, 1975, № 3. 12. On the Possibility of in vitro Transformation of Human Peripheral Blood Lymphocytes by Chemical Carcinogenes. «Oncology», v. 30, 1974, No. 2. 13. On the Problem of Oncogene of Tumour Viruses. «Acta virologica», v. 19, 1975, No. 6. 14. Соматическая гибридизация и онкогенез: индукция у мышей опухолей введением смесей и гибридов соматических разнотипных клеток гомологичных органов сингенных доноров. «Онтогенез», т. 7, 1976, № з. 2* 35
^Д:<" Проблемы и методы современной науки След нейтрино в СКАТе В последние дни прошлого года в Серпухове в Институте физики высоких энергий начала работать одна из крупнейших в мнре пузырьковых камер — пропан-фреоновая камера СКАТ. Это событие не прошло незамеченным. Почти все центральные газеты сообщили о нем, и на то были причины. Уже в первых исследованиях, проведенных на новой камере, было зарегистрировано чрезвычайно редкое для микромира событие — столкновение нейтрино с тяжелым ядром. Нейтрино принадлежит к числу наименее изученных элементарных частиц. В эксперименте наблюдать его чрезвычайно трудно. Причиной тому исчеэающе малые размеры, электрическая нейтральность этой частицы и как следствие ее исключительная проникающая способность. Потоки нейтрино проходят сквозь гигантские космические объекты (сквозь Солнце, например) с такой же легкостью, как солнечный луч сквозь прозрачное стекло. Новая пузырьковая камера СКАТ (ее название расшифровывается так: Серпухов- 36
екая камера с тяжелой жидкостью) позволила, пусть по косвенным признакам, проследить и зафиксировать на фотографии взаимодействие нейтрино с ядром. Фотография воспроизведена на стр. 36. Эта небольшая статья — об этой фотографии и о камере СКАТ. Что представляет собой новая физическая установка? Это махина весом около 1300 тонн, снабженная сложнейшей оптикой, электроникой, электро- и пневмоприводами, а также специальным устройством, способным за доли секунды менять давление в рабочем объеме камеры G500 л). Самая Тяжелая деталь установки A200 тонн)—мощный электромагнит. Магнитное поле искривляет траектории частиц—разных частиц по-разному. Это позволяет распознавать их следы на фотографии. Рабочий объем камеры одновременно служит и средой обитания элементарных частиц, и мишенью, и детектором. Он заполнен сжиженным газом под давлением 30 атмосфер. Камеру СКАТ заполняют или бромистым фреоном CF3Br, или смесью пропана С3Н8 с фреоном. Обе эти жидкости при определенных условиях способны оставаться жидкостями и в перегретом состоянии. Вот тогда (и только тогда) в тех частях камеры, где проходят заряженные частицы, возникают пузырьки диаметром около 0,2 мм. Совокупность пузырьков, созданная одной заряженной частицей, образует трек — след частицы. Их и фотографируют сквозь трехметровый слой дистиллированной воды и 14-сантиметровое стекло. Измеряя треки на фотографиях, можно выяснить не только направление полета частицы. По степени искривленности трека можно определить знак заряда и скорость частицы, то есть получить основополагающую информацию о ее характере и характере взаимодействия. Мир элементарных частиц не подчиняется законам, с которыми человек сталкивается в обыденной жизни. Здесь действуют куда более могучие силы. Так. электромагнитное взаимодействие в 1036 раз превосходит гравитационное — основу всемирного тяготения. Еще в тысячи раз сильнее ядерное взаимодействие — это оно связывает воедино элементарные частицы, образуя атомные ядра. Но есть взаимодействие, способное не только создавать элементарные частицы, но и разрушать большинство из них. Называют его слабым, потому что оно в 1013 раз слабее ядерного. Однако оно же в 1025 раз превосходит гравитационное. Слабость его, следовательно, весьма относительна. Работы теоретиков и экспериментаторов, проведенные в последние годы, позволяют предполагать, что все перечисленные выше взаимодействия — разные проявления какого-то одного фундаментального взаимодействия. Но какого? На этот вопрос еще предстоит ответить. В поисках этого ответа особую роль отводят изучению слабого взаимодействия и связанной с ним физики нейтрино. Именно здесь могут всплыть и выявиться те закономерности, которые необходимы для построения и развития теории, объясняющей природу всех видов взаимодействия. Трудно предсказать сейчас, во что все это выльется. И для теории, и для практики. Заметим только, что сейчас на атомных электростанциях используют лишь тысячную долю энергии, заключенной в ядрах. Овладение внутренней энергией частиц, вероятно, могло бы означать и получение колоссальных по интенсивности источников энергии, но говорить об этом в реалистическом плане пока рано. Прежде нужно многократно углубить и расширить наше понимание мира элементарных частиц, их взаимодействий друг с другом. Для этого и создавалась установка СКАТ, которая в первую очередь нацелена на исследование слабых взаимодействий и физики нейтрино. Особенности нейтрино и его взаимодействий, разумеется же, нельзя не учитывать при постановке эксперимента. Чтобы можно было зарегистрировать редкие явления нейтринного взаимодействия, нужно, прежде всего, создать огромные по интенсивности потоки нейтрино. За каждый цикл работы Серпуховского ускорителя в специальном канале получают поток, в котором Ю'° нейтрино. И все эти десять миллиардов нейтрино направляют в камеру СКАТ. Но и это огромное число ча- 37
стиц чаще всего бесследно проскакивает сквозь пузырьковую камеру, и только один раз за 30 циклов работы ускорителя происходит столкновение нейтрино с ядром, входящим в состав фреона. На фотографии — одной из многих, уже полученных на пузырьковой камере СКАТ,— зафиксирован результат такого взаимодействия. Как же так — может спросить дотошный читатель,— выше авторы утверждали, что след в пузырьковой камере оставляют лишь заряженные частицы, а нейтрино — нейтрально, и, следовательно, оно не может оставить трек ни в СКАТе, ни в какой другой пузырьковой камере. Это, конечно, верно. Но уже известно, какие частицы могут и должны образовываться при нейтринных взаимодействиях. По трекам, оставленным этими частицами, и судят о том, что произошел процесс с участием нейтрино. На снимке видно, как из одной точки, ближе к левому полю, выходят лучиками пять треков—пять следов заряженных частиц. Разберемся с этими пятью треками, а чтобы как-то отличить их один от другого, представим себе, что этот абстрактный рисунок сделан на фоне циферблата часов. Трек, идущий почти вертикально в направлении «без двух минут двенадцать», изогнут неподалеку от исходной точки. Это след протона. В точке излома произошло неупругое рассеяние протона — результат столкновения его с ядром. Чуть правее виден короткий след второго протона, возникшего в процессе рассеяния. О самом длинном треке (направление — «три часа») разговор особый. Чуть ниже его проходит почти прямой сравнительно короткий трек — след положительно заряженной частицы, покидающей камеру. Эта частица — либо пи-плюс-мезон, либо протон. Следующий — яркий, довольно длинный, изогнутый кверху трек. Этот след, безусловно, оставлен положительно заряженным пи-мезоном, который непосредственно в камере распался на нейтрино и мю-мезон, который в свою очередь почти мгновенно распался на позитрон и еще два нейтрино. О рождении позитрона свидетельствует 38 резкий изгиб на конце трека. Спеды всех трех нейтрино, естественно, не видны, но, имея такой трек, можно почти точно утверждать, что имел место именно описанный вид распада. Еще один, тоже изогнутый след, начало которого идет по направлению «примерно половина пятого», оставлен еще одним позитроном. Изгиб трека отражает, как и в предыдущем случае, влияние магнитного поля на заряженную частицу. По мере того как частица теряет энергию, магнитное поле отклоняет ее сильнее. А теперь о самом длинном и самом важном треке (ктри часа»). Длина его почти полтора метра. Скорее всего этот след оставлен отрицательно заряженным мю-ме- зоном. Происхождение таких мезонов физика однозначно связывает именно со слабыми взаимодействиями, то есть с теми случаями, когда в ядро попадает нейтрино. И, будучи автографом мю-минус-меэона, этот след одновременно служит почти безусловным доказательством реакции с участием нейтрино. В заключение — о трех странных треках, конфигурация которых похожа на изображение летящих птиц на детских рисунках. Эти двойные треки — результат превращения гамма-квантов в электрон-поэитронные пары. Из исходной точки в одну сторону летит, закручиваясь по часовой стрелке, электрон, а против часовой стрелки — позитрон. Вот, пожалуй, н вся информация, заключенная в этом снимке. Немного? Это смотря что и как считать... Камера СКАТ позволяет получать подобные снимки сотнями. Жаль только, что следы нейтрино (пусть даже косвенные) попадаются в лучшем случае на одном снимке из тридцати. В. В. МАКЕЕВ, В. А. ЯРБА, Институт физики высоких энергий ПОПРАВКА В части тиража предыдущего номера «Химии и жизни» в таблицах на стр. 20 и 21 основные эффекты факторов (АУср) ошибочно включены в графу ДУ. Значения АУср для таблиц 2, 3 и 4 равны соответственно 3,6%. 20,4%, 18,7%.
Странность, цвет и очарование Доктор физико-математических наук И. М. ДРЁМИН Иной читатель не поверит, прочтя название статьи, что речь идет об элементарных частицах. Но именно такие термины используют сейчас в физике высоких энергий, изучающей законы превращения частиц в процессах их взаимодействия. Лирика в физике — не просто забавная игра в слова. Исследователь, изучающий строение и взаимодействие элементарных частиц, непрерывно натыкается на все новые особенности в поведении этих мельчайших объектов природы. Объяснить эти особенности можно, только допустив, что частицы обладают определенными свойствами, зачастую настолько неожиданными и настолько необычными, что даже в придуманных для них названиях сквозит удивление их первооткрывателей. Естественно, что каждое название отражает ту или иную характерную черту в поведении элементарной частицы. Но вместе с тем необходимость вводить все новые понятия свидетельствует о несовершенстве наших знаний, о неспособности современной теории объяснить все наблюдаемые свойства частиц на единой, общей основе. Словом, лишний раз убеждает, сколь неэлементарен мир элементарных частиц. В этой статье мы расскажем о том, как результаты экспериментов рождают гипотезы, которые в свою очередь проверяются экспериментально. Иными словами, попытаемся показать читателю один из разделов науки о микромире в динамике его развития. Для того чтобы немного «оправдать» физиков и сделать понятным внутренний смысл используемых ими терминов, прибегнем к помощи аналогий. Известно, что при археологических раскопках древних цивилизаций находят немало изображений синкретических существ, в которых слиты, совмещены воедино черты различных животных. Таковы, например, крылатые кони, рогатые львы и змеи, козы-рыбы, кентавры. Элементарные частицы отличаются друг от друга так же сильно, как разные животные. А результатом их взаимодействия становится рождение новых частиц. Поэтому можно попытаться представить себе это взаимодействие как смешение двух реальных существ в одно или несколько синкретических. (Кстати, наши дети успешно конкурируют с фантазией древних: сначала они разбирают, рассыпают деревянные игрушки на части, а потом, пытаясь собрать куски в целое, путают их 39
местами и создают совершенно фантастических игрушечных животных.) Принимая предложенную аналогию, мы вынуждены соблюдать одно непременное условие: «лишних» частей при сборке оставаться не должно. Необходимо сохранять полное число туловищ, голов, ног, рогов и так далее. Из коровы и льва можно создать рогатого льва или безрогую корову или же двуногого льва и шестиногую корову, но нельзя их обоих сделать двуногими или двуглавыми — не позволяет закон «сохранения частей тела». Конечно, нам покажутся странными те животные, у которых, например, число ног отличается от нормального. Но если мы знаем о законе «сохранения частей тела», то, увидев трехногую корову, придем к выводу, что в паре с ней будет странный пятиногий лев. Ведь из двух нормальных животных нельзя сделать странным лишь одно, оставив другое нормальным. Примерно по тем же причинам исследователи впервые использовали термин «странность», когда в пятидесятых годах заметили, что при взаимодействии двух обычных частиц иногда возникают какие-то частицы, как бы связанные попарно и никак не желающие образовываться поодиночке или в паре с нормальной частицей. На первый взгляд в этом не было ничего особенного. Мы знаем, что квант с большой энергией может при взамодействии с веществом превратиться в пару электрон — позитрон. Здесь все ясно: электрически нейтральная частица переходит в две частицы, одна из которых несет отрицательный заряд, а другая — положительный, равный ему по величине. Суммарный заряд сохраняется. Непарные электроны в таком процессе рождаться не могут. Однако для частиц, о которых идет речь, ни одно из известных их свойств (в том числе и электрический заряд) не запрещало им появ- 40 ляться в паре с обычной частицей. Поэтому экспериментаторы были вынуждены предположить, что у этих частиц имеется какое-то странное свойство, отличающее их от обычных частиц и запрещающее им рождаться в одиночку. Что именно это за свойство — до сих пор неясно, но оно получило название странности и даже может быть выражено количественно. При взаимодействии двух нестранных частиц могут рождаться две частицы с противоположными странностями (равными, например, +1 и —1, или +2 и —2). Но у этих вновь образованных частиц странность не может быть одинаковой (например: + 1 и +1), что следует из закона сохранения странности: если у исходных частиц странность равнялась нулю, то и у вновь рожденных частиц суммарная странность должна быть нулевой. (Или, по нашей аналогии, из закона «сохранения частей тела» следует, что, отобрав ногу у одного животного, надо обязательно отдать ее другому.) Родившись, каждая из странных частиц существует уже сама по себе и не связана непосредственно со своей напарницей. Она может взаимодействовать с какой-то другой обычной частицей и даже передать ей свою странность, стать опять нестранной. Так ребенок, разломав деревянную странную корову и обычного игрушечного льва, может собрать вновь обычную корову и странного льва. Итак, за весьма условным и произвольным названием — странностью — кроются некоторые объективные свойства частиц, требующие своего изучения. Но свойства частиц определяются, как это теперь предполагают, внутренним устройством самих частиц. «Лицом к лицу лица не увидать, большое видится иа расстоянии»,— сказал поэт. Физики, разглядев «большие» частицы, хотят узнать
более мелкие детали, из которых Те построены. Для этого они сталкивают частицы (так как именно во взаимодействиях наиболее полно и ярко вскрывается их внутренняя структура), а затем изучают продукты взаимодействия. Трудно сразу разобраться в открывающейся при этом картине. Экспериментальные сведения о свойствах частиц удалось систематизировать и объяснить, предположив, что при построении частиц природа использовала всего лишь три основных «кирпичика» и три таких же анти-«кирпичика» — кварки и антикварки. Каждый из этих «кирпичиков» имеет свои отличительные особенности. И как минимум один из них должен быть странным, чтобы можно было построить странные частицы, — аналогично тому, как хотя бы одна из половин странного синкретического животного обязательно должна быть странной. Кварки получили каждый свое название: р-, п- и Х-кварки. Главная их особенность — дробный электрический заряд: +2/з, —7з и —7з- Считается, что два первых кварка нестранные, а последний — странный. Из трех кварков и трех антикварков удавалось построить все известные частицы. Так, протон может быть построен из двух р- и одного п-кварка (у протона заряд 2/3+ +2/з—7з=1; он нестраниый). Нейтрон же состоит из двух п- и одного р-кварка. Каон (странная частица) — из р-кварка и Х-антикварка (странного) и так далее. Хотя гипотеза о существовании «самых элементарных» частиц — кварков — весьма привлекательна, так как позволяет довольно просто объяснить строение окружающего нас мира, но пока она все еще остается гипотезой, поскольку кварки и свободном состоянии до сих пор не обнаружены. Все попытки отыскать частицы с дробным электрическим зарядом оказались безуспешными. Можно, правда, предположить, что природа поставляет нам кварки только в комплекте — плотно упакованными внутри частиц по две или по три штуки сразу и не разрешает кваркам существовать в одиночку. И тут мы подходим еще к одному понятию, которым пришлось обзавестись теории элементарных частиц. Упаковать кварки в одну частицу вовсе не так просто. Один из основных принципов квантовой физики, принцип Паули, требует чтобы внутри частицы не было двух абсолютно одинаковых кварков, подобно тому как этот же принцип запрещает двум электронам находиться в атоме в одинаковых квантовых состояниях. Значит, два р-кварка внутри протона должны чем-то отличаться. Но если предметы одинаковы по форме, то мы различаем их по цвету. Поэтому пришлось «покрасить» кварки, введя в их характеристику цвет — красный, желтый и голубой*. В обычных частицах цвет кварков должен усредняться подобно тому, как в цветном телевизоре наложение трех цветов может дать белый фон. Так обычный протон может быть составлен, к примеру, из красного и голубого р-кварков и из желтого п-кварка. Однако каждое новое предположение влечет за собой и новые следствия. Можно представить себе, что какая-нибудь частица собрана из кварков одного цвета (например, красных р-, п- и Х-кварков), то есть она «цветная». Такая частица будет иметь совершенно определенные, хорошо различимые особенности, которые проявятся в эксперименте, например в виде характерных распадов этой частицы. Правда, цветных частиц никто еще не регистри- * Конечно, не следует думать, что цвет кварков имеет какое-то отношение к голубизне неба, желтизне песка и тому подобное. Это условное понятие, подобное странности. мл
£ ^ '/s' MA I» 42
ровал. И не известно, в чем тут дело: может быть, на ускорителях мы не достигли еще энергий, при которых рождаются такие частицы, а возможно, существует некий неизвестный нам принцип, вообще запрещающий появление цветных частиц. Не успели ввести понятие о цвете кварков, как потребовался еще один, дополнительный кварк. Он оказался необходим для построения совершенно новых, пси-частиц, обнаруженных в 1974—1975 годах. История открытия пси-частиц необычна. Считалось, что в спектре масс элементарных частиц — в той его области, которая соответствует пси-частицам, никаких неожиданностей быть не может. Здесь все казалось разведанным, и никто не надеялся встретить тут новую частицу. Но экспериментаторы прошли эту область «большими шагами», не заметив, что они переступили через узкий, но довольно высокий бугор, хотя и слегка споткнулись о него. И вот через некоторое время было решено выяснить, что же за препятствие встретилось ранее исследователям. Тут-то и оказалось, что не замечена была совершенно новая удивительная частица, свойства которой резко отличаются от свойств всех известных ранее частиц. Впоследствии удалось установить, что такая частица не одна, а их целое семейство. Пси-частицы довольно тяжелы — они в три-четыре раза тяжелее протона. Но самое интересное их свойство— большое время жизни. Обычно тяжелые частицы быстро распадаются на более легкие. А пси-частицы отличаются стабильностью. Но если тяжелая частица не хочет распадаться, значит ей что-то мешает. Если бы пси-частицы были построены из обычных кварков, то, как показывают расчеты, они обязаны были бы распадаться быстро. Раз 44 этого не происходит, то остается предположить, что природа использовала здесь какие-то новые, более тесно стыкующиеся кирпичики, которых мы еще не встречали в составе других частиц. Эти кирпичики были названы очарованными кварками, или с-кварками (от французского charme). По-видимому, точнее их было бы называть зачарованными, так как весь смысл этого названия заключается в том, что на эти кварки как бы наложены чары, из-за чего они не могут превратиться в обычные кварки. Оттого-то и распад пси-частиц затруднен. Однако время от времени чары удается сбросить, и тогда, «проснувшись», кварки становятся обычными и пси-частицы, наконец, распадаются. Как и в случае со странностью, количественную характеристику нового явления попытались дать, введя новое понятие — «очарование». Носители очарования — кварки. Если встретятся два кварка, а точнее, кварк и антикварк с противоположным очарованием (например, +1 и — 1), то образуется обычная частица, про которую можно сказать, что в ней «скрыто» очарование. К частицам со «скрытым» очарованием как раз и относятся пси-частицы. В нашей аналогии с синкретическими животными, где названия используются произвольно, мы могли бы назвать «очарованием», например, неправильное число хвостов. Представим себе, что в процессе игры ребенок приставил два хвоста одному животному. Поняв свою ошибку, он схватил бесхвостую игрушку и, не возвращая ей хвоста, просто обмотал ее одним из двух хвостов, принадлежащих другой игрушке. Теперь оба животных представляют собой как бы единое целое, в котором вполне правильный набор хвостов: два на двоих. Но в этом целом таится скрытое очарование: одно-то животное без хвоста, а другое — с двумя хвостами. Разъединить их трудно, так как хвост
обмотан крепко. Так и у пси-частиц трудный распад можно объяснить неким скрытым в них очарованием. • Но что произойдет, если двухвостое (очарованное) животное соединить с обычным? Тогда вся система станет очарованной — на двоих в ней три хвоста. В микромире соединение очарованного кварка с обычным привело бы к возникновению частиц совершенно нового типа — очарованных. Но почему бы таким кваркам и не соединиться вместе? Может быть, мы просто не замечали до сих пор, что природа собирает такие «игрушки»... Очарованные частицы уже ищут. Теория предсказывает, какая масса может быть у этих частиц. Но наиболее эффективные методы поиска основаны на необычных свойствах продуктов распада очарованных частиц. Среди них должны чаще обычного встречаться легкие частицы (лептоны), и потому прежде всего следят за событиями, в которых появляются лептоны (или пары лен- тонов) с определенными характеристиками, отличающимися от известных ранее. Интересная особенность очарованных кварков состоит в том, что при распаде частиц они должны предпочтительно превращаться в странные кварки. Таким образом, развал очарованных частиц должен сопровождаться рождением странных частиц. Вновь возвращаясь к аналогии, мы можем сказать, что почему- то у синкретических очарованных животных лишний хвост крепко обвит вокруг одной ноги — поэтому, забирая этот хвост, приходится вместе с тем менять и число ног, получая странное животное. Итак, совместное появление леп- тонов и странных частиц, а также нарушение обычных законов распада могут указать нам на существование очарованных частиц. До сих пор поиск этих частиц не дал надежных результатов, хотя получено уже несколько косвенных фактов, свидетельствующих о том, что такие частицы, по-видимому, все- таки существуют. Но, как всегда, имеется опасность выдать желаемое за действительное. А о том, сколь велико желание, можно судить по предложению одного из участников Международной конференции по физике высоких энергий, проходившей в Лондоне в 1974 г., заключить пари на ящик вина с любым, кто не верит в то, что очарованные частицы будут обнаружены в ближайшие два года. Назначенный срок подходит к концу! Из писем в редакцию Для объективности рецензии По поводу заметки «О пользе анонимных суждений» («Химия и жизнь», 1975, № 10). Предложение не печатать фамилию автора статьи в научных журналах неприемлемо. И не только потому, что станет невозможным «первоначальное узнавание». Чрезвычайно будет затруднено также библиографирование. Если быть последовательным, то следовало бы и научные книги издавать анонимно. Но как при такой практике составлять каталоги в библиотеках? Но вот сделать так, чтобы рецензент научного журнала не знал имени автора работы, — такую практику можно только приветствовать. И стоит подумать над следующим: так ли уж надо знать фамилии соискателей научной степени тем учреждениям и рецензентам, которым рассылаются диссертации на предварительный отзыв? Кандидат экономических наук М. АВЕРБУХ 45
Дороти Хочкин: «Мне, вероятно, везло...» Что можно узнать о молекуле, просвечивая ее пучком рентгеновских лучей? В принципе не так уж мало. Если бы удалось зарегистрировать интенсивность рентгеновского излучения, рассеянного одной молекулой во всевозможных направлениях, то это дало бы нам наполовину готовый «портрет» молекулы, под которым мы подразумеваем взаимное расположение в пространстве атомов, составляющих молекулу. Но одна молекула рассеивает лучи слишком слабо, к тому же рядом всегда имеются и другие молекулы, произвольно ориентированные относительно первой. Если портреты молекул в разных ракурсах снять на одну пленку, получится хаос. К счастью, в природе помимо хаоса бывает и порядок, и такой порядок мы встречаем в кристаллах, в которых все молекулы ориентированы одинаково. Если под рентгеновские лучи поставить кристалл, а сзади кристалла — фотографическую пленку, то, проявив пленку, мы обнаружим, что она усеяна множеством черных пятен. В позитивном изображении это что-то вроде неба, усеянного звездами разной яркости. Расположение «звезд» зависит от расстояния между молекулами в кристалле, а яркость свидетельствует о пространственном расположении атомов в молекуле. Однако записана эта информация довольно нескладно. Как принято говорить у кристаллографов, половина информации теряется. Представьте себе книгу, в которой каждая вторая буква в каждом слове пропущена. Такую книгу, вероятно, можно прочесть. А теперь представьте себе, что текст книги предварительно зашифрован... Всякая расшифровка и интересна, и скучна. Интересно искать ключ шифра, еще более интересен конечный результат, а в промежутке — огромная техническая работа, цифры, цифры, цифры... Не удивительно, что кристаллографы оказались в числе первых потребителей электронно-вычислительной техники. Но трудности трудностями, а что же в итоге? Прямо скажем, рентгеновской кристаллографии есть чем похвалиться. Мы теперь знаем структуру льда, графита, алмаза, огромного множества прочих кристаллических соединений, мы знаем об упаковке кристаллов и о внутреннем строении молекул, составляющих эти кристаллы, получена масса сведений о геометрии молекул. Можно смело сказать, что знаниями, добытыми с помощью рентгено- структурного анализа, теперь пронизано все здание науки. Особенно содержательна геометрия органических молекул. Но именно эти молекулы оказываются для рентгено- структурного анализа наиболее сложными. Во-первых, что вполне очевидно, трудности растут с увеличением числа атомов в молекуле. Сейчас квалифицированному специа- 46 Президент Международного союза кристаппографоа профессор Дороти Хочкин
47
листу вполне под силу расшифровка пространственной структуры молекул, содержащих 10—20 атомов. 50 атомов — это уже событие. Но многие органические молекулы содержат куда больше атомов. Вторая трудность заключается в том, что органические молекулы построены из легких атомов, слабо рассеивающих рентгеновские лучи. Если бы в молекуле присутствовал один или, скажем, два тяжелых атома, то расшифровать такую структуру было бы значительно легче. Рассеивающая способность тяжелых атомов намного больше, чем у легких, и при расшифровке структуры в первом приближении можно считать, что в кристалле, кроме тяжелых атомов, больше ничего нет. Дело, стало быть, сводится к структуре, содержащей мало атомов, а это уже проще. Имея такую грубую структуру, можно искать и более мелкие детали и строить атомную модель молекулы. Метод искусственно вводимых тяжелых атомов открыл путь к исследованию пространственной структуры молекул белков, содержащих по нескольку тысяч атомов, и сейчас известна подробная геометрия примерно сотни различных белков. Надо ли пояснять, какую огромную ценность для молекулярной биологии заключает в себе эта информация? Как ни удивительно, но значительно труднее поддаются расшифровке молекулы, содержащие одну-две сотни атомов. Расшифровать их структуру обычными рентгеновскими методами почти невозможно, а для методов белковой кристаллографии подобные молекулы -слишком малы. И вот такую именно структуру более чем 20 лет тому назад сумела расшифровать Дороти Хочкин. Это была молекула витамина Bt2. Трудная работа, упорная работа, богатая интуиция, успех, решение — так можно охарактеризовать это исследование, увенчанное Нобелевской премией. Однако, если нам дорог и мир наших эмоций, мы должны особое ударение сделать на том, что это была еще и очень интересная работа. Витамин В,2, как и всякий витамин, есть то, без чего человек жить не может. В 1948 г. было ясно только одно — структура витамина Bi2 достаточно сложна. Здесь имеется в виду химическая структура, химическая формула. И вот эту формулу первой сумела увидеть именно Д. Хочкин, увидеть на основе полученной ею картины пространственного строения витамина. А это означает, что все те несколько лет, пока шла работа, перед нею стоял вопрос: с чем именно она работает? (Обычно химическую формулу исследуемого соединения кристаллографы знают заранее, и все же работу свою считают трудной). Увидеть первым — уже одно это значит для ученого очень много. Но посмотрите на структуру В|2— и вы поймете: здесь было что видеть! Кандидат физико-математических наук В- БОРИСОВ 48
В прошлом году Дороти Хочкин посетила Советский Союз. Тогда и состоялась ее беседа с корреспондентами «Химии и жизни» Д. Осоки- ной и В. Черниковой. Вы спрашиваете о витамине В12? Да, я с удовольствием вспоминаю об этой работе. Но это было так давно. С тех пор столько всего произошло. Пожалуй, я смогла бы все лучше припомнить, если начать с самого начала. Началось это в конце 1948 года, в Оксфорде. Как-то под вечер к нам в лабораторию зашел доктор Лестер Смит, работавший в одной из химических фирм. Он принес пробирку с маленькими красными кристалликами — к нам часто приносили кристаллы — и попросил разобраться, что это такое. Кристаллики Лестер получил из вещества, обнаруженного в печени. Несколькими неделями раньше группа американских ученых во главе с К. Фолкерсом опубликовала статью, в которой шла речь о веществе, тоже выделенном из печени и тоже образующем красные кристаллы. Было известно, что это вещество предупреждает развитие злокачественной анемии, поэтому его поначалу назвали антианемическим фактором. Позже ^оказалось, что в организме человека оно не синтезируется, мы получаем его с пищей, и вещество отнесли к витаминам. Витамин Bi2 — это американцы его так назвали. В их статье сообщались показатели преломления кристаллов, и Лестер ничего больше не просил, кроме как измерить показатели преломления его кристаллов. Он хотел знать, те же самые у него кристаллы, что у американцев, или нет. Мой коллега доктор Спиллар измерил показатели преломления и подтвердил — да, те же самые. А я подумала, что с помощью рентгеновских лучей, наверное, смогла бы узнать об этих кристаллах значительно больше. Я отобрала крошечный кристаллик и поставила его на съемку, так что к вечеру того же дня была готова первая рентгенограмма. За ночь должна была быть снята вторая рентгенограмма. На следующий день в Оксфорде проходил биохимический семинар, на котором Лестер рассказал все, что ему было известно об этих кристаллах. Но знал он тогда о них очень мало. Сразу же после семинара мы вернулись в лабораторию, и я проявила вторую рентгенограмму. Лестер считал, что вещество имеет пептидную природу и оценивал его молекулярный вес примерно в 3000. Я же прямо по мокрой рентгенограмме промерила расстояние между пятнами и прикинула, каким должен быть молекулярный вес. У меня получилось вдвое меньше — 1500. Помню, как Лестер обрадовался: раз молекула легче, значит с ней и работать проще. Прошло несколько недель, и ко мне снова обратились из лаборатории, где работал Лестер. Они были очень взволнованы, звонили мне прямо домой, во время обеда. Оказалось, хотя абсолютной уверенности еще не было, что они нашли в кристаллах витамина В12 кобальт. Меня спросили, не возьмусь ли я за расшифровку структуры витамина. Ведь кобальт — это тяжелый атом! Тут дело в особенностях рентгеноструктур- ного анализа. Исследование очень упрощается, если хоть один атом в молекуле значительно тяжелее остальных. Помню, я согласилась не сразу. Говорила, что для такой большой молекулы кобальт недостаточно тяжел. Хотя, конечно, можно попытаться... Так я взялась за эту работу.
Пространственная модель молекулы витамина В15, цветные кружки — это атомы углерода, аэотв, кислорода, фосфора и кобальта Сейчас, при нынешней аппаратуре и всех современных методах, с витамином В12 было бы легче работать. А тогда у нас было оборудование, которое можно назвать очень примитивным. Интенсивность пятен оценивали на глаз, много расчетов вели вручную, у нас ведь не было возможности считать на электронных вычислительных машинах. NOP Р.о Мы отсняли множество рентгенограмм и самого В12, и разных его химических модификаций. Конечно, основная трудность — в интерпретации данных. На первой стадии расчетов вы должны по интенсивности пятен узнать о расположении пусть даже немногих атомов. Потом идут другие расчеты, основанные на предыдущих. И вы ищете остальные атомы. У нас, естественно, были свои предположения о том, что представ- <0
ляет собой молекула витамина. И многие из них оказались правильными. Но... нет, далеко не все. Мы долго думали, что в витамине должно быть порфирнновое ядро — такое ядро присутствует в гемоглобине и тоже придает ему красный цвет. Все было очень похоже — четыре плоских пятичленных кольца вокруг атома металла. И только потом мы сумели разглядеть, что в одном месте соседние кольца связаны между собою не через углеродный атом, как это было у всех других колец, а непосредственно соединены друг с другом. И мы поняли, что это не совсем порфирин. Но это случилось уже позднее, когда мы исследовали один из продуктов распада витамина. Когда работа интересная, в нее постепенно включается множество народу, приходят очень способные люди, и с ними приходит успех. В Кембридже работала тогда группа химиков — Тодд, Джонсон н Кэннон. Очень многие пытались разделить витамин на части, старались это сделать и в Кембридже. И знаете, они не только сумели разделить витамин, но даже и закристаллизовали полученные фрагменты. А кристаллы для нас — это самое важное. Было это так. Кэннон, молодой австралиец, подверг витамин В!2 кислотному гидролизу, а продукты распада попытался закристаллизовать в разных растворителях. Он оставил препараты в лаборатории, а сам уехал отдыхать. Вернувшись, обнаружил в одной из .пробирок кристаллы. Он сразу же позвонил к нам в Оксфорд, был очень возбужден и просил приехать. Мы приехали, отобрали несколько кристаллов. Один из них дал очень хорошие рентгенограммы. Кристалл содержал только ядро витамина В12 — около половины всех атомов полной молекулы витамина. А когда работа уже шла вовсю, к нам позвонили из Кембриджа, извинялись: «Надеемся, вы ие тратите времени зря на эти кристаллы, препарат оказался очень грязным, из него ничего не получится». Мы сказали: нам не так уж важно, какие у вас препараты, кристалл этот очень хороший, мы будем с ним работать, даже если он окажется единственным. Кристалл действительно помог нам расшифровать структуру ядра витамина. Это была новая, еще не известная форма ядра, родственная порфирину. Мы назвали ее корри- ном. Все это произошло в 1953 г. Через год в Париже должен был состояться Международный конгресс кристаллографов. Я написала туда, сообщив все, что было известно о струк- ' туре коррина. Мне предложили выступить на пленарном заседании. Но полной уверенности у меня тогда еще не было. И я не решалась на столь торжественное выступление. Я ответила, что выступлю только на секции. В мае следующего года я снова получила письмо из оргкомитета. К сожалению, писали они, так и не удалось найти докладчика для вечернего пленарного заседания, и снова просили меня выступить. Но к тому времени работа с коррпном была уже полностью завершена, и я согласилась. Выступление в Париже было для меня волнующим событием, мы докладывали о завершении важнейшей стадии в изучении витамина В!2. Дальше дело пошло быстрее. Зная структуру коррина, можно было получить уже и полную структуру витамина. Первое сообщение о ней мы сделали следующим летом, в голландском городе Лейдене, где проходил Международный биохимический конгресс. Мы не посылали туда тезисов, но потом узнали, что на одной из секций будет докладывать американец Фолкерс — вы помните, 51
я уже о нем говорила, он первым получил этот витамин. Мы попросили разрешения сообщить наши результаты в дискуссии по докладу. Нам ответили: пожалуйста. Это и было первое сообщение о расшифровке полной структуры витамина BJ2. Слухи о предстоящем сообщении уже распространились на съезде, и на заседание пришло много народу, все хотели услышать нас. Я часто вспоминаю этот день. Помню, в первом ряду сидел один голландский химик и все время хохотал надо мной. Дело в том, что на дискуссию отводят очень мало времени, и, чтобы уложиться, я старалась как можно быстрее выложить все наши результаты. Но все слушали с большим интересом, наши данные очень хорошо согласовывались с тем, что доложил раньше Фолкерс. Мне, вероятно, везло — у меня были очень хорошие сотрудники и помощники. Специально я их никогда не подбирала. Они приходили сами. Преподавая в Оксфорде, я рассказывала о больших возможностях рентгеноструктурного анализа, и многие способные студенты приходили ко мне потом работать. Но работа у нас считается нелегкой, работают энтузиасты, готовые на тяжкий труд в течение многих лет. Поэтому я предоставляла место всем, кто к нам приходил: уже само согласие работать в рентгеноструктурном анализе было им лучшей рекомендацией. Витамин Bi2 — это уже прошлое. Сейчас я занимаюсь структурой белка инсулина. Впервые инсулин заинтересовал меня очень давно, в 1935 году. Канадец Д. А. Скотт передал очень хорошие кристаллы инсулина Р^Робин- сону, профессору органической химии в Оксфорде, но тот не знал, что с ними делать. А я была молода, только что вернулась из Кембриджа, где работала с Дж. Берналом, 52 с которым мы вместе исследовали белок пепсин. Стало быть, я уже имела опыт работы с белком, и Робинсон передал кристаллы инсулина мне. Я -получила рентгенограммы этого белка. Но то был тридцать пятый год, и как работать с такими сложными молекулами, тогда еще не знали. Я оставила эту работу на многие годы и вернулась к ней лишь после того, как закончила работу с витамином Bi2. Молекула инсулина больше витамина Bi2. Она состоит из двух цепей (А-цепи и В-цепи), содержащих 51 аминокислотный остаток. Вы, должно быть, знаете, что это был первый белок, у которого выяснили последовательность аминокислот. Сэнгер расшифровал ее в 1953 году. У нас уже есть карты электронной плотности этого белка с разрешением 1,5 А. Эта цифра говорит о том, какие детали мы в состоянии различать. Фактически мы можем, хотя и плохо, видеть отдельные атомы. В инсулине нам важно знать, какие аминокислотные остатки выполняют функциональную роль и что именно они делают. Мы уже знаем, какие из них наиболее важны, они, кстати, одинаковы в большинстве известных инсулинов. Вы спрашиваете о моей семье, о том, каково женщине в науке. Мне было нелегко, все-таки трое детей. Но у меня были студенты, которые могли уже выполнять довольно сложную работу. Так вот, они делали измерения и расчеты, а я возилась с очередным бэби. Сейчас дети выросли. Старший сын — математик, работает в Королевском колледже в Лондоне. Вторая — дочка, она пошла по стопам отца: историк и сейчас в Ханое. Третий — сын, он занимается селекцией растений и работает на сельскохозяйственной станции. А я уже на пенсии, но по-прежнему принимаю участие в исследовании инсулина. Конца этой работе пока не видно.,.
Из писем в редакцию Не спешите глотать! Аспирин (ацетилсалициловая кислота) — один из самых распространенных лекарственных препаратов. Основная форма выпуска этого лекарства — таблетки. Они куда удобнее, чем порошки: бери таблетку из коробочки, клади в рот и глотай. Но оказывается, с таблетками аспирина так поступать как раз и не надо бы! Дело в том, что аспирин способен вы зывать ослож- нения (людям с язвенной болезнью, гастритом и некоторыми другими заболеваниями аспирин, например, вообще категорически противопоказан). Прием этого препарата нередко вызывает желудочные и кишечные кровотечения; исследования показали, что они возникают именно в том месте, где со слизистой оболочкой желудка или кишечника соприкасаются нерастворившиеся таблетки аспирина или их обломки: ведь ацетилсалициловая кислота плохо растворима в воде. Выход из этого положения простой: если уж врач рекомендовал принимать аспирин, не глотать целиком таблетки (это относится и к комплексным препаратам, содержащим ацетилсалициловую кислоту: асфену, ас- кофену, новоцефальгину, цитрамону). Не следует ли, принимая аспирин, помнить совет, данный немецким врачом К. Виттхауэром еще в 1900 году : растирать таблетки в подсахаренной воде с двумя каплями лимонного сока? И если сахар или сок каждый может заменять чем угодно по своему вкусу, то первой части этой рекомендации, пожалуй, есть смысл следовать неукоснительно: чем выше степень дисперсности проглоченного аспирина, тем меньше вероятность осложнений... И. И. Технологи, внимание! ЗАМОРОЖЕННЫЕ СТОКИ Новый способ очистки сточных вод основан на замораживании водных растворов и образовании чистых кристаллов льда. Поток грязной воды охлаждается в теплообмен- инке до температуры 0°С, а затем поступает в кристаллизатор, охлаждаемый фреоном. Ледяная каша из кристаллизатора попадает в гидроциклон, а потом в промывную колонну, где лед отделяется от раствора солей. Этим способом можно очищать стоки гальванических цехов, целлюлозно-бумажных предприятий, самых различных химических производств. Его можно использовать также для опреснения морской воды. «Chemical Engineering», 1975, № 13 ДОХОД ОТ ОТХОДОВ В Криворожском железорудном бассейне пять гор- нообогатнтельных комбинатов добывают руду открытым способом. Попутно извлекается и вывозится в отвалы несколько миллионов кубометров в год нерудной породы. Как показали исследования, большая часть этой породы может служить высококачественным сырьем для производства строительного щебия. В 1973 г. на одном из месторождений была построена дробильно- сортировочная установка производительностью 300 тысяч кубометров щебия в год. В !978 г. на Центральном гориообогатительиом комбинате начнет работать щебеночный завод производительностью миллион кубометров щебня в год. «Автомобильные дороги», 1975, № 10. «КОМПЛЕКС» РАЗЛАГАЕТ ПЕСТИЦИДЫ Машины, которые используют при химической защите растений, рано нли поздно этими средствами загрязняются; их надо отмыть, ио сделать это непросто, так как пестициды смешаны с почвой, пылью, маслом. Самый разумный способ — удалить всю массу каким-то раствором, который заодно разложит пестициды, превратит нх в малотоксичные соединения. Такой препарат под названием «комплекс» выпускают на Шебекинском химическом комбинате. Основные компоненты препарата: пер- борат натрия, сода, соли синтетических жирных кислот, триэтаиоламин, синта- нолы и, понятно, вода. Прн 85°С «комплекс» за 4 часа разрушает 98% метилмер- каптофоса и 80% гексахлор- цнклогексана. «Масло-жировая промышленность», 1975, № И 53
2 3 Фото I. Строение алейронового слоя стекловидного зерна тритикале (X10DD). 1 — отслоившиеся плодовые и свменкые оболочки зерна, 2 — воздушная прослойка между семенными оболочками и алейроновым слоем, 3 — зерна алейрона Фото 2. Центральна■ часть стекловидного зерна тритикале (Х2400). I _ крупное зерно крахмала, 2 — мелкое зерно крахмала, 3 — белковая матрица Фотоинформация Как устроено зерно Анатомию зерна так же важно знать, как и анатомию человека и животных. Это нужно селекционерам, агрономам, заготовителям, работникам пищевой промышленности и, конечно, тем, кто только приобретает одну из перечисленных специапьностей, — студентам. Но для изучения анатомии необходимы, как известно, хорошие наглядные пособия. Вот почему во Всесоюзном заочном институте пищевой промышленности приступили к созданию атласа структуры зерна и семян основных злаковых культур. Приведенные здесь фотографии — часть этой работы. На них показана микроструктура зерен тритикале (гибрида пшеницы и ржи) лучших советских сортов Амфидиплоид 196 и Амфидиппоид 206. Получены фотографии с помощью электронного сканирующего микроскопа. В зерне тритикале, да и в любом другом злаке, есть три главные части: оболочка, зародыш и эндосперм. Эндосперм занимает большую часть 54
Фото 3. Так выглядит периферийная часть мучнистого зерна тритикале (X24DD1. 1 — крупное зерно крахмала, 2 — мелкое зерно крахмала, 3 — воздушные прослойки, 4 — белковая матрица Фото 4. Центральная часть мучнистого зерна тритикале (Х2400|. 1 — воздушная прослойка, 2 — матрица, 3 — маленькое зерно крахмала, 4 — большое крахмалькое зерно зерна, и из-за него, собственно, человек и выращивает злаковые. Это вместилище питательных веществ, в основном белка и крахмала, которые предназначены для прорастающего зародыша. Состоит эндосперм из двух частей: периферийной, или так называемого алейронового слоя, и центральной — мучнистого ядра. Белок образует в мучнистом ядре матрицу, на которой крепятся зерна крахмала. На первых двух фото показана микроструктура эндосперма стекловидного тритикале (Амфидиплоид 196), отличающегося большим содержанием бепка. Белок в таких семенах плотно спрессован, воздушных прослоек в нем мало, эндосперм представляет собой монолит (в разрезе он похож на стекло, отсюда и название). Из стекловидных сортов злаковых получается мука и крупа высшего сорта. На фото 1 хорошо видны клетки алейронового слоя, в матрице которого сидят белковые глобулы — зерна алейрона. На фото 2 показано мучнистое ядро: на белковой матрице укреплены крупные зерна крахмала. На фото 3 и 4 — микроструктура центральной части мучнистого зерна тритикале (тоже Амфидиплоид 196). В таких зернах содержится много крахмала, а белковая матрица занимает в них гораздо меньше места. 55
Фото 5. Мучнистое ядро частично стекпоаидиого зерна тритикале (У2000). 1 — мелкие крахмальные зерна, 2 — воздушные лрослоини, 3 — большое зерно крахмала, 4 — матрица Частицы крахмала расположены свободно, между ними много воздушных прослоек, поэтому эндосперм рыхлый. Мука из мучнистых зерен хуже по качеству, чем из стекловидных. На фото 5 — микроструктура центральной зоны частично стекловидного зерна тритикале (Амфидиплоид 206). По своему строению эти зерна занимают промежуточное положение между стекловидными и мучнистыми сортами. На фото 6 показана микроструктура бороздки — очень интересной части зерна (Амфидиплоид 206), расположенной на его брюшной, если так можно выразиться, стороне. Образуется она при срастании оболочек. По форме бороздка напоминает петлю и многим, вероятно, знакома, но далеко не все знают, для чего нужно эта ложбинка. Ее задача — снабжать водой эндосперм прорастающего зерна, поэтому так своеобразна структура дна бороздки: оно состоит из клеток, напоминающих по форме карманы, это увеличивает удельную поверхность бороздки, что позволяет запасаться большим количеством воды, ускорять всасывание ее внутрь зерна, а значит, прорастание его. Фото 6. Микроструктура дка бороздки зерна тритикале | X 5500) 56 Кандидат технических наук Е. ПОПОВА
Земляная груша: подмога картофелю Доктор сельскохозяйственных наук И. А. ВЕСЕЛОВСКИЙ Новая сельскохозяйственная культура обычно приживается с большим трудом. Консервативный в своих привычках земледелец предпочитает из года в год выращивать традиционные растения, даже если новинка сулит большие выгоды. Так получилось у нас с земляной грушей, ее до сих пор не оценили по достоинству. Мне могут возразить: не такая уж она новинка, советские растениеводы знакомы с земляной грушей с 20-х годов. Но что такое 50 лет в судьбе сельскохозяйственной культуры? Вспомните хотя бы, сколько времени и с каким трудом привыкали европейцы к картофелю... Без сомнения, земляная груша может стать серьезным подспорьем в хозяйстве колхозов и совхозов, н я надеюсь, что отношение к ней постепенно переменится. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЛЯНОЙ ГРУШЕ Откуда взялась и где выращивают сейчас. Земляная груша, нлн топинамбур, или Helianthus tuberosus L., — это многолетнее полиплоидное растение из семейства сложноцветных. Пронсхождеиня оно заморского: родиной считается Северная Америка, а именно огромный район от Саскачевана (ны- ие Канада) до современных штатов Арканзас н Джорджия в США. В Южиой Америке индейцы выращивали земляную грушу задолго до прихода европейцев, слово «топинамбур» происходит от «топинамбо» — названия чилийского племени индейцев. В Европу земляная груша попала в начале XVII века — сначала во Францию, а оттуда в Италию, Голландию и Англию. В Россию ее завезли значительно позже — в первой половине XIX века через Архангельск и Балканы. Одни из путей растения лежал через Румынию, потому иногда его называли волошскон репой, а казахи именовали топинамбур «Кита картошкасы» — китайская картошка, так как в те края растение попало из Китая. В наши днн земляную грушу выращивают во многих странах, и особенно широко во Франции, США, Японии, Китае и Турции. А у иас посевные площади под топинамбуром, к сожалению, незначительны: около 50 тысяч гектаров (его культивируют в центральной и черноземной областях, на Северном Кавказе н в Закавказье, на Украине, в Белоруссии, в Средней Азии и на Дальнем Востоке). Родственники и преимущества перед ними. Земляная груша принадлежит к тому же роду Helianthus, что и подсолнечник, и внешне очень похожа на него, хотя и несколько выше: стебли ее достигают 3,5 метров в высоту. На юге топинамбур нередко цветет, красивые корзинки его соцветий напоминают цветы подсолнечника, но меньше их. Размножается растение клубнями. Корневая система его 'развита хорошо и глубоко проникает в землю, на концах довольно коротких столонов (подземных стеблей) сидят разнообразные по величине и окраске клубни — красные, желтые, белые. Земляная груша устойчива против большинства заболеваний и паразитов, поражающих подсолнечник: ложной мучнистой росы, ржавчины, заразихи. И вообще топинамбур неприхотлив — нетребователен к почвам, климату, освещению, а потому хорошо растет и развивается во многих районах нашей страны от Ленинграда до Ашхабада. К тому же это урожайная культура: с гектара можно собрать около 50 тони клубней и примерно столько же зеленой массы. Состав клубней и что из к.их получают. По своему химическому составу клубии топинамбура близки к картофелю. Вот что в 57
них есть: 5,3% белка, 1,76% минеральных веществ, 72,48% воды, 0,48% жнра, 0,31% фосфорной кислоты и 18,78% углеводов, главным образом инулнна. Это высокомолекулярный полисахарид, накапливается он в земляной груше точно так же, как крахмал в картофеле. Кстати, по своим диетическим свойствам инулин превосходит крахмал. Клубни топинамбура служат сырьем для получения высококачественного спирта и его производных, а также сахара (фруктозы)— промышленной переработкой такого рода занимаются в США. Кроме того, крупные клубни растения идут в пищу человеку н животным. Отличный корм для скота и ботва: силос из надземной части топинамбура по своим питательным свойствам близок к подсолнечному и кукурузному. ДОСТОЙНАЯ ЗАМЕНА Большую часть своей продолжительной жизни (а мне уже 87) я занимался селекцией картофеля, сначала во Всесоюзном институте растениеводства им. Н. И. Вавилова, потом будучи заведующим кафедрой селекции Ленинградского сельскохозяйственного института и, наконец, возглавляя Проблемную лабораторию по полиплоидии картофеля. Всем известно, что картофель — замечательная культура, дающая человеку пнщу и много других полезных продуктов. Однако у картофеля есть два существенных недостатка. Во-первых, растение подвержено многим заболеваниям и неустойчиво против вредителей. Крупный мнколог нашего времени А. А. Ячевскнй, с которым мне довелось сотрудничать много лет, считал, что трудно найти другое растение, которое по заболеваемости могло бы сравниться с картофелем. Второй недостаток растения в том, что оно сильно страдает от засух, то есть на самом деле ему не подходит климат южных областей страны, где его больше всего выращивают. Картофелеводческие хозяйства несут в иные годы большие потерн из-за этой особенности картофеля. Все это вовсе не означает, что от картофеля надо отказаться. Ему просто нужна подстраховка. Вот н возникла мысль найти растение, которое по своим биохимическим свойствам походило бы на картофель, и в то же время было менее требовательным к условиям выращивания. Таким растением, по 58 свидетельству многих крупных ученых, и в том числе Н. И. Вавилова, П. М. Жуковского, В. С. Лехневича, Д. Н. Прянишникова, мог бы оказаться именно топинамбур. НЕХВАТКА ПРОПАГАНДЫ Научно-исследовательская работа по созданию сортов топинамбура началась в СССР в тридцатые годы. Занимались этим во многих местах, но больше всего в Майкопском отделении Всесоюзного института растениеводства, там н сейчас есть большая коллекция: 83 сорта топинамбура из различных стран н 7, районированных в СССР. В 1936 году на Саратовской опытной станции В. П. Краснокутский вывел сорт топинамбура Волжскнй-2 для юго-востока QCCP, где лето засушливое, а зима холодная. Районирован сорт в 1961 году в Марийской АССР и Московской области. В 1956—1965 годах Л. П. Раудсепп, сотрудник кафедры селекции Тартуского университета, собрал и описал местные сорта топинамбура, дал им производственную оценку, а в 1957 году Э. П. Эйген обследовал топинамбур, распространенный в Латвии. Ряд сортов земляной грушн выведен в Институте генетики и селекцнн АН УССР, а также в Научно-исследовательском институте животноводства Лесостепи и Полесья. Продолжается работа н в Майкопе. И все-такн нельзя сказать, что топинамбур «родился в сорочке». Ему выпала судьба неудачника, н в наши дни он находится, если так можно выразиться, на задворках производства. В чем же причина пренебрежения к культуре? На это очень хорошо ответил Д. Н. Шумахер, известный американский растениевод; он писал: «Земляной груше недостает той длительной н активной пропаганды за внедрение в культуру, предметом которой долго был картофель». Так где же нужно выращивать топинамбур? Опыт показал, что земляная груша могла бы выручить земледельца в районах с хронически засушливым климатом, то есть там, где картофель не удается. А в нечерноземной зоне — в те годы, когда земля здесь испытывает недостаток во влаге. Топинамбур восполнил бы потери, которые хо- Так аыгляднт земляная груша — от цветов до кпубней
59
Клубни различны ж сортов земляной груши: 1 — Келая, 2 — Красная, 1 — Пагат, 4 — Фюза, S — Гелия итн
зяйства несут из-за неурожая картофеля. Но это вовсе не означает, что в других районах растение окажется бесполезным, оно пригодится всем... КАК ВЫРАЩИВАЮТ ЗЕМЛЯНУЮ ГРУШУ Сажают земляную грушу под знму или ранней весной, в самом начале полевых работ. В лункн кладут клубнн весом 40—50 г каждый: по одному клубню в лунку. Расстояние между ними — 30 см, а между рядами 70 см. Ухаживают за топинамбуром точно так же, как и за картофелем. Земляную грушу выращивают только в открытом грунте, и на одном поле она может растн до сорока лет: Но в некоторых странах, например в США, топинамбур предпочитают вводить в севооборот. Здесь в первый год на поле растят топинамбур, на следующий — яровую вику. Убирают ее с остатками топинамбура н смесь отправляют в кормушки к скоту. Вика — отличный предшественник для озимых культур, поэтому на третий год поле засевают пшеницей нлн рожью, а затем следует картофель и, наконец, овес. После этого круг повторяется, и такой севооборот оказывается очень выгодным — все культуры проявляют себя в нем наилучшим образом. Кстати, земляной грушей хорошо обсаживать поля картофеля, потому что она так же, как и клещевина, отпугивает тлей — переносчиц вирусных заболеваний картофеля. И еще одно: те, кто захочет выращивать топинамбур, могут обратиться за посадочным материалом по адресу: 352772, Краснодарский край, п/о Шунтук, Майкопская опытная станция ВИР. КАК ХРАНЯТ И ГОТОВЯТ ТОПИНАМБУР Лучше всего клубни топинамбура сохраняются в земле, но можно держать их и в хранилище при температуре не выше 0°С. Особенно хороши груши, пролежавшие в земле всю знму н выкопанные ранней весной. В ннх сохраняются все витамины, а кроме того, в просыпающихся клубнях инулин подвергается гидролизу и превращается в сахар, поэтому мякоть клубня приобретает особенно приятный вкус. А если говорить конкретнее, то он — нечто среднее между вкусом цветной капусты н спаржи. Земляная груша, пролежавшая долго в тепле, становится жесткой и невкусной, поэтому для готовки необходимо брать свежую, только что с холода. Клубни очищают от кожицы — лучше деревянным или костяным ножом, кладут в холодную воду, в которую добавлено немного уксуса, и держат там до того момента, когда надо будет нх готовить. Из топинамбура можно делать те же блюда, что н из картошки. Но поскольку груша менее мучннста н мякоть ее нежнее, вкусней получаются не жареные клубни, а вареные и печеные. ЕЩЕ ОДИН РОДСТВЕННИК — ТОПИНСОЛНЕЧНИК Рассказывая о земляной груше, нельзя не упомянуть аб интересном генетическом эксперименте, выполненном независимо друг от друга советскими селекционерами Н. А. Щнбрей на Северном Кавказе л И. И Марченко на Украине. Онн скрестили топинамбур с подсолнечником н получили межвидовой гнбрнд, точно так же как в свое время был получен гибрид капусты и редьки. Новому растению дали название то- пинсолнечник, соединив имена родителей. Топннсолнечник — тоже многолетнее растение, и тоже размножается клубнями, Ц южных районах оно дает семена, похожие на подсолнух. Этим воспользовалась доктор биологических наук Г. В. Пустовойт и вывела гибридный сорт с семенами, очень богатыми маслом. Ее топинсолнечник превосходит по содержанию масла даже известный сорт подсолнечника ВНИИ К-8931, выращенный ее отцом — Героем Социалистического Труда В. С. Пустовойтом. Гибриды оказались настоящими гигантами. Даже у нас, в Пушкино под Ленинградом, они достигают четырех метров высоты; кроме того, у топннсолнечника вырастают хорошие крупные клубни: способный ребенок грозит стать конкурентом родителям... ЧТО ЧИТАТЬ О ТОПИНАМБУРЕ В. С. Лехневнч. «Топинамбур», 1930 г.. Л., нзд. ВИР. Н А. Щнбря. «Теоретические основы селекции растений», т. 3, Государственное издательство колхозной н совхозной литературы, М.—Л.. 1937. П. М. Ж у и о в с к и й. «Культурные растения и их сородичи», «Колос», 1971. Н. М. П а с ь к о. «Топинамбур — перспективная кормовая культура», Адыгейский отдел Краснодарского книжного издательства, Майкоп, 1972. 61
Еще о борьбе с вредителями сада Я живу в Ростове-на-Дону. В 1963 году приобрел садовый участок на окраине города и занялся садоводством. Несколько лет подряд боролся с вредителями сада с помощью ядохимикатов, однако, несмотря на то что регулярно опрыскивал растения, ежегодно треть урожая погибала. Некоторые соседи по саду применяли, кроме ядохимикатов, еще и ловушки, то есть ловили бабочек вредителей на приманки: в банки с квасом или компотом, развешанные на кронах деревьев. Пойманных бабочек уничтожали. Я тоже стал вывешивать приманки — по 50 банок на каждое дерево. За ночь в банку набиралось примерно 50 бабочек, поэтому по утрам во время их лёта я уничтожал на каждом дереве около 2500 бабочек. Ну, думаю, теперь яблони и груши будут спасены. Не тут-то было: бабочек становилось все больше, деревья страдали все сильнее. Постепенно я понял в чем дело. Из книг по энтомологии я узнал, что бабочки очень чувствительны к запахам и могут воспринимать их на большом расстоянии от источника. Вот мои приманки и привлекали всех бабочек с ближних и дальних садов. После полного провала с ловлей вредителей я стал думать о том, что же де- 62 лать дальше. И вспомнил о нафталине и о хлорной извести; запахом нафталина с давних пор отпугивали моль, а «аромат» хлорной извести не выносят мухи и другие насекомые. Я решил попробовать эти вещества в борьбе с садовыми вредителями. Зимой я заготовил стеклянные баночки (на 250 г) с широкими горлышками — по пять штук для каждого дерева и столько же жестяных консервных банок. Тонкой проволокой я обвязывал горлышко стеклянной банки, а потом пропускал проволоку через маленькие дырочки в дне жестяной. Получалось что-то вроде зонтика, который мог двигаться вверх и вниз, он должен был защищать стеклянную баночку от дождевой воды. Чтобы устройство можно было легко и быстро вешать на ветки, к днищу жестяных банок приделал крючки из толстой проволоки. В каждую стеклянную баночку я кладу по 25 г нафталина или хлорной извести. Весной в районе Ростова бабочки вредителей налетают на плодовые деревья примерно 15 мая или чуть позднее, а в средней полосе они появляются в начале июня. Чтобы точно установить срок вывешивания, я применяю следующий способ. Примерно 15 мая в двух-трех местах сада помещаются контрольные пол-литровые банки с квасом или компотом, их содержимое необходимо ежедневно проверять. Как только туда попадут первые единичные бабочки, в тот же день, не позднее, надо вывешивать заготовленные заранее баночки с отпугивающими веществами. Их следует распределить в кроне на расстояние метра. На протяжение 30 дней ни одна бабочка не решается приблизиться к веткам и отложить там яйца. Поэтому плоды висят целехонькие вплоть до полного созревания. Начиная с 1970 года не было случая, чтобы фрукты с моих деревьев падали и вал ялись на земле. Все плоды и ягоды я снимаю неповрежденными. Применяемый мною способ защиты сада прост, примитивен, а дает хорошие результаты. Особенно он удобен при уходе за карликовыми садами. В садах же с высокими деревьями, на которые не просто забираться, можно число банок уменьшить, зато положить в них больше препарата. Следует также помнить, что через каждые 30 дней содержимое банок необходимо обновлять, так как отпугивающие вещества постепенно выдыхаются. На деревьях летних сортов от- пугиватели помещают 25 мая, то есть тогда, когда опадает слабая завязь. Сменяют препарат 25 июня. Деревьям осенних сортов необходима еще одна зарядка банок — 25 июля. А зимним сортам — и 25 августа. И еще несколько слов о тех вредителях, которые гнездятся в земле. Поскольку я стараюсь со своего участка собрать столько плодов и овощей, чтобы обеспечить ими семью на всю зиму, у меня нет пустых мест в саду. Все междурядья засеяны овощами: редисом, редькой, луком, чесноком, свеклой, морковью, сельдереем, петрушкой, укропом, огурцами, помидорами, фасолью, горохом, подсолнухом, а по границам сада растет конопля. И в саду никогда не было подземных вредителей, даже медведок. Теперь я знаю почему. Из статьи Г. Балуевой «Петрушка вместо ядохимикатов», которая была напечатана в пятом номере «Химии и жизни» за 1974 год, явствует, что многие из этих растений отпугивают вредных насекомых. Б. Е. АДИААОВ, Ростов-на-Дону
/ ПС, /и41И HtTl Статистика и атомы М. М. СМЕТАКИН Каждый покупающий карточку «Спортлото», надеется на выигрыш. В принципе существует возможность совершенно точно предугадать, какие именно шары будут отобраны из вращающегося барабана: для этого нужно учесть их точное взаимное расположение в начальный момент, скорость вращения барабана, силы трения между шарами, моменты их отбора и другие факторы. Но таких факторов столь много и учесть их столь трудно, что в результате выигрыш становится делом случая. То есть мы говорим о случае там, где наше знание системы неполно, и тогда ее поведение может быть описано лишь методами математической статистики, позволяющей оценивать вероятность того или иного события. Правда, вероятностные методы можно использовать только в том случае, если при многочисленных повторениях опыта его результаты оказываются статистически устойчивыми. Например если шар с определенным номером отбирается с устойчивой частотой. Анализ различных процессов показывает, что во многих случаях дело обстоит именно так. С помощью математической статистики можно изучать самые разнообразные явления природы. Законы случая проявляются в траектории полета пчелы и снежинки, мерцании звезд и волнении моря... Но мы попробуем применить статистические методы к изучению свойств химических элементов. Ведь их порядковые номера в Периодической системе в точности совпадают с числами протонов, содержащихся в ядрах, но число нейтронов, влияющее на массу того или иного атома, представляет собой случайную величину (хотя область его возможных значений может быть заранее известна). Статистическая устойчивость здесь проявляется в почт* точном совпадении относительных количеств атомов с разными массами в различных образцах определенного химического элемента. Именно наличием такой устойчивости объясняется постоянство атомной массы того или иного элемента. 63
Пользуясь так называемой капельной моделью атомного ядра, можно получить систему 104 кубических уравнений; решение этой системы с помощью ЭВМ - «Минск-22» дало теоретические значения атомных масс элементов № 1 — 104, которые, однако, не совпали с действительными атомными массами. Причина такого расхождения двояка. Во-первых, капельная модель представляет собой хотя и хорошее, но все же довольно грубое приближение к действительности; во-вторых, атомные массы природных элементов представляют собой средние значени я дл я смесей изотопов. Но если теоретическая зависимость атомных масс от атомных номеров представляет собой так называемый тренд (то есть закономерную тенденцию), то отклонения от этой зависимости следует рассматривать как случайную составляющую, которую можно анализировать методами математической статистики. Такой анализ дал любопытные результаты. Случайная составляющая атомной массы (то есть разность между действительной и теоретической массами ядер атомов) на первый взгляд произвольным образом отклоняется от нуля (кривая А на рис. 1). Однако можно даже невооруженным глазом заметить, что между этой составляющей и, например, числом валентных электронов соответствующих элементов (кривая Б на рис. 1) есть явная связь; специальные же методы математической статистики позволили эту связь изучить более строго. При этом, в частности, выяснилось, что как в нерегулярной составляющей атомных масс, Нерегулярная составляющая атомных масс ■лямянтов |А | н число валентных электронов соответствующих атомов |Б| 7 6 4 3 2 1 О -\ -2 -3 -4 -5 -6 -7 атомные единицы массы (нрнвал А] н чнсла валентных элентронов (нрнвал Б] 64
1 атомные единицы массы Среднекмдретические отклонения изотопных месс от среднего значения так и в ряду чисел валентных электронов наряду с различиями имеются и общие цикличности, причем периоды этих циклич- ностей совпадают с периодами таблицы Менделеева. Иначе говоря, в нерегулярной составляющей атомных масс помимо распространенности изотопов отражены те свойства атомных ядер, которые не учитываются капельной моделью, и, значит, статистический анализ этой составляющей способен в принципе выявить еще не известные свойства атомных ядер. Любая случайная величина характеризуется прежде всего средним значением (так называемым математическим ожиданием) и среднеквадратическим отклонением, определяющим разброс действительно наблюдаемых значений. Для изотопных масс химических элементов математическое ожидание — это величина атомной массы, приводимая в таблице Менделеева, а сред- неквадратическое отклонение атомных масс может быть вычислено по данным о процентном содержании устойчивых изотопов в природе. Результаты такого расчета приведены на рис. 2. Совершенно отчетливо видно, что среднеквадратическое отклонение меняется пилообразно — максимумы расположены у четных элементов, а минимумы — у нечетных. Так как у четных элементов атомы, как правило, более устойчивы, чем у нечетных, то величина среднеквадратического отклонения в определенной степени отражает эту устойчивость. В связи с этим обращает на себя внимание то обстоятельство, что огибающая кривая имеет посередине максимум, то есть элементы середины таблицы должны обладать максимумом устойчивости. И действительно, мы знаем, что ядра самых легких элементов способны сливаться в более тяжелые, а ядра самых тяжелых элементов способны расщепляться на более легкие. Атомы элементов характеризуются не только упоминавшимися здесь величинами — порядковым номером и атомной массой, числом валентных электронов и распространенностью изотопов в природе. Можно, скажем, принять во внимание и многие другие количественные характеристики атомов, например потенциалы ионизации, электронные конфигурации... Совокупность этих характеристик, вместе взятых, гораздо полнее описывает химический элемент как сложную систему — подобно тому как конечный результат тиража с<Спортлото» полнее характеризуется не одним или двумя номерами отобранных шаров, а совокупностью всех шести номеров. Следует, правда, иметь в виду, что в случае атомов различные характеристики могут иметь различную значимость, а могут и в определенной мере дублироваться. Совокупности случайных величин изучаются методами так называемой многомерной математической статистики; современная электронная вычислительная техника позволяет анализировать такие массивы информации. Поэтому не исключено, что именно многомерный статистический анализ позволит узнать новое о строении вещества. От редакции: Напоминаем читателям, что за правильность рассуждений и выводов в заметках под рубрикой «А почему бы и нет?» ручаются только авторы... 3 Химия н жнзиь JY* 6 «
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ЗАПОВЕДНАЯ ДЕСЯТИНА По сообщению Шведского международного пресс- бюро, десятую часть всей! территории Швеции— 50 000 квадратных километров — предполагается отвести под заповедники. 14 заповедников будут созданы в малонаселенной северной части страны — вдоль границы с Финляндией. ЧТОБЫ НЕ ПОРТИТЬ КАРТОШКУ Даже неспециалист представляет себе, сколько картошки портится из-за повреждений, которые наносятся клубням во время уборкн. В Англии, где на большинстве ферм поврежденными оказывались до 80% картофелин, недавно разработан и с успехом применен комплекс защитных мер, уменьшающий число повреждений примерно в 15 раз. Важнейшие из этих мер — удаление ботвы за две недели до уборкн (с помощью серной кислоты) н оснащение цепей н других узлов картофелеуборочных машин покрытиями из пористой резины, ХРУПКАЯ ЗАЩИТА Всем хорошо органическое стекло — и прозрачное, и обрабатывается легко, и клеит-1 ся, да только твердости ему J не хватает. Поцарапать его не составляет никакого труда, и о прозрачности тогда нет уже и речи. Можно, конечно, покрыть органическое стекло более твердыми пластмассами, однако и они не идеальны. Вот если бы классическим стеклом... Такую облицовку из сверхтонкого листового стекла разработала английская фирма «Кор- нинг». Лист толщиной чуть более 0,02 мм защищает пластмассу от царапни и не мешает обрабатывать ее — строгать, сверлить, разрезать. КОМУ НУЖНЫ ЛЫСЫЕ ШИНЫ? Новый способ использования старых автопокрышек позволяет убить сразу двух зайцев: во-первых, избавиться от самих покрышек, а во- вторых, улучшить очистку сточных вод. Оказывается, если покрышки, измельченные в крошку, смешать с промышленными сточными водами, из стоков почти полностью удаляются тяжелые металлы — свинец, кобальт, цинк: их адсорбирует сажа, нз которой на треть состоит авторезина. Чтобы создать нужную щелочную среду, в смесь добавляют известь. . До сих пор для очистки сточных вод от тяжелых металлов использовали активированный уголь, который понятно, много дороже старых покрышек. Новый метол позволяет к тому же убить и третьего зайца: отработанную резиновую крошку добавляют в асфальтовые смеси. РЕЗАТЬ НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО До недавнего времени полипы желудка или толстой кишки удаляли только оперативным путем со вскрытием брюшной полости. А теперь появилась возможность удалять полипы иным, менее болезненным способом — с помощью фнброво- локонного эндоскопа. Гибкий зонд прибора, состоящий из волокон-световодов, можно вводить в кишечник больного, например, через рот. На конце зонда закрепляются все нужные инструменты, которыми хирург управляет с помощью тросиков-тяг, проходящих внутри зонда. Часть световодов служит для подведения света от находящейся снаружи лампочки. Хирург хорошо внднт операционное поле и может производить все необходимые манипуляции даже в амбулатории. к
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ МИГРЕНЬ ОТ ШОКОЛАДА? Английские врачи предполагают, что мигрени — мучительные головные боли — могут быть вызваны соединениями, которые содержатся в сыре и шоколаде, — тирамнном и феннлэтилами- ном. Тирамнн способствует выделению иорадреналина, регулирующего деятельность головного мозга. В организме здорового человека это соединение быстро разрушается, а у людей, склонных к мигреням, этот процесс нарушен. ИНФРАКРАСНЫЙ ЛЮЦИФЕР Американский астроном К. Дэвидсон выдвинул предположение, что наше Солнце — двойная звезда, имеющая кроме известных планет еще один спутник — массой от 1/100 до 1/1000 массы главного светила, расположенный по крайней мере в 700 раз дальше от него, чем Земля. Этот спутник (автор гипотезы уже назвал его Люцифером) излучает только в инфракрасной части спектра — если, конечно, он существует. ИЗ ЕВРОПЫ В АМЕРИКУ — ПЕШКОМ Палеонтологи обнаружили на территории Северной Америки челюстные костн и зубы двух ящеров — игуанодона и гнпснлофодона. Находка весьма необычная, если принять во внимание, что костн этих ископаемых животных за океаном прежде не находили и что Атлантический океан, по существующим представлениям, образовался раньше чем вымерли игуанодоны. По мнению журнала «Nature» (т. 257, стр. 669), это означает, что после великого разлома континентов, происшедшего примерно 180 миллионов лет назад, между Европой н Америкой оставалась перемычка, по которой ящеры могли путешествовать с континента на континент пешком. Было это каких-то ПО миллионов лет назад. А вот сказать точно, когда океан окончательно разделил матернкн, пока, к сожалению, нельзя. ВЕРШКИ И КОРЕШКИ Все связано в живом организме: если корни получат больше питания, то и стебель будет крепче, и листья крупнее. И наоборот, чем энергичнее пойдет в листьях фотосинтез, тем лучше вырастет корень. Последнее особенно важно для корнеплодов, и в частности для сахарной свеклы, — усиление фотосинтеза может привести к тому, что в корнях прибавится сахара. На кафедре химии Венгерского института садоводства создан препарат (пока без названия), опрыскивание которым стимулирует фотосинтез в листьях сахарной свеклы. Опытная обработка всходов, по сообщению агентства МТИ, показала, что содержание сахара возрастает примерно на 10%. В нынешнем году пройдут широкие испытания препарата на площади 1000 га. Будем надеяться, — успешные... ПЕРВАЯ ШЕСТЕРКА Самое распространенное в нашей стране растительное масло — подсолнечное — вообще-то не золотой, а серебряный призер. Золото принадлежит соевому маслу— его в мире производится вдвое больше, чем подсолнечного (в 1976 году, по прогнозам, соответственно Iбудет произведено 9,2 и 4,0 шиллнонов тонн). Бронзовый I призер — арахисовое масло. 1а вот кто еще входит в первую шестерку: пальмовое [масло, хлопковое и рапсо- 1вое. 3*
1 Информация МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ Конференция по искусственной модификации погоды. 2—6 августа, Боулдер (США). Международный симпозиум по атмосферному озону. 9—17- августа, Дрезден (ГДР). VI ежегодная сессия Европейского общества по мутагенности окружающей среды. 27 сентября — 1 октября, Гернроде (ГДР). КОНФЕРЕНЦИИ Конференция по деструкции и стабилизации полимеров. Сентябрь, Ташкент. Научный совет АН СССР по высокомолекулярным соединениям, Институт химической физики АН СССР, Институт химии АН Узб, ССР G00170 Ташкент ГСП, проспект Горького, 77). Симпозиум по радиацион- но-химическим процессам в гетерогенных системах. Сентябрь, Москва. Научный совет АН СССР по химии высоких энергий, Институт физической химии АН СССР A17312 Москва В-312 ГСП, Ленинский проспект, 31). Совещание по физиологически вктивным соединениям. Сентябрь, Нальчик. Объединенный научный совет АН СССР «Научные основы химизации сельского хозяйства», Научный совет АН СССР по элементоорга- нической химии A17813 ГСП-1 Москва В-312, ул. Вавилова, 28). V совещание по физико- химическому анализу неорганических веществ. Сентябрь, Москва. Институт металлургии АН СССР, Научный совет АН СССР по химии и технологии полупроводников и высокочистых веществ, Научный совет АН СССР ло физико-химическим основам металлургических процессов, Институт общей и неорганической химии АН СССР A17071 Москва В-71, Ленинский проспект, 31). II совещание по химии, технологии и применению ванадиевых соединений. Сентябрь, Алма-Ата. Институт металлургии и обогащения АН Каз.ССР D80100 Алма- Ата 100, ул. Шевченко, 29/33). II съезд протоэоологов. Сентябрь, Киев. Всесоюзное общество протоэоологов, Институт зоологии АН УССР (Киев 30, Владимирская ул., 55). III совещание по теоретической и прикладной акарологии. Сентябрь, Ташкент. Институт зоологии и паразитологии АН Узб. ССР G00095 Ташкент 95, ул. А. Хидоято- ва, 1). VIII совещание «Нематодные болезни сельскохозяйственных культур». Сентябрь, Кишинев. Институт зоологии АН Молд. ССР B77028 Кишинев 28, Академическая ул., 1). I Всесоюзный съезд судебных медикоа. 21—24 сентября, Киев. Министерство здравоохранения СССР (Москва, Рахмановский пер., 3). Семинар «Вещественный состав и обогатимость минерального сырья». Сентябрь, Москва. Научный совет АН СССР по физико-химическим проблемам обогащения полезных ископаемых A11020 Москва Е-20, Крюковский тупик, 4). КНИГИ В издательстве «X и м и я» в ближайшее время выходят следующие книги: А. В. Лебедев. Коллоидная химия синтетических латек- сов. 70 к. М. М. Петров, Л. А. Михи- лев, Ю. Н. Кукушкин. Неорганическая химия. 1 р. 05 к. Т. А. Худякова, А. П. Креш- ков. Теория и практика кон- дуктометрического и хроно- кондуктометрического анализа. 1 р. 84 к. Г. В. Быков. История органической химии. 1 р. 86 к. В. М. Потапов, С. Н. Татарин- чик. Органическая химия. Изд. 2-е. 1 р. 19 к. В. А. Лепетов. Резиновые технические изделия. Изд. 3-е. 1 р. 21 к. Технология пластических масс. Под ред. В. В. Корша- ка. Изд. 2-е. 1 р. 60 к. Р. 3. Магарил. Теоретические основы химических процессов переработки нефти. 2 р. 34 к. Улучшение качества смазочных масел и присадок. Сборник. 1 р. 16 к. Топлива, смазочные материалы и жидкости для эксплуатации автомобилей и тракторов в северных районах. Сборник. 75 к. НАГРАЖДЕНИЯ Золотая медаль имени И. П. Павлова 1976 года присуждена академику М. Н. ЛИВАНОВУ за серию фундаментальных работ по электрофизиологии высшей нервной деятельности. Премия имени И. П. Павлова 1976 года присуждена члену-корреспонденту АМН СССР М. М. ХАНАНАШВИ- ЛИ за исследование механизмов замыкания временной связи. Премия имени К. М. Быкова 1976 года присуждена доктору медицинских наук К. П. ИВАНОВУ (Институт физиологии АН СССР) за серию работ по изучению проблем современной физиологии — терморегуляции и общей энергетики организма. Медаль АН СССР и премия для молодых ученых 1975 года присуждена М. Л. ДАНИЛЕВСКОМУ (Институт эволюционной морфологии и экологии животных им. А. Н. Северцова АН ССС Р) за работы по сравнительной морфологии личинок жуков-дровосеков. 68
ОБЪЯВЛЕНИЕ ВСТРЕЧИ С ЧИТАТЕЛЯМИ В августе выйдет мэ печвти очередной, четвертый номер «Журнвлв ВХО им. Д. И. Менделеева» Номер посвящен борьбе с пожарами и взрывами. В его статьях будут рассмотрены следующие проблемы: влияние химически активных примесей на возникновение пожаров и взрывов; предотвращение пожаров и взрывов при выбросах горючих веществ; анализ механизмов тушения различных газообразных, жидких и твердых материалов; новые средства пожаротушения и т. д. Журнал печатается ограниченным тиражом и в продажу не поступает. Организациям журнал может быть выслан наложенным платежом по заявке, подписанной руководителем и бухгалтером. Отдельные лица могут выслать стоимость журнала почтовым переводом или сдать деньги непосредственно в редакцию. Цена номера 1 р. 50 к. Заказы и заявки принимаются до 15 июля по адресу: Москва, Центр, Кривоколенный пер., 12. Расчетный счет 608211 в Бауманском отделении Госбанка. Редакция «Химии и жизни» провела устные выпуски журнала в Звенигороде, на XI школе по проблемам молекулярной биологии, и в Дубне — в Доме ученых Объединенного института ядерных исследований. В этих встречах с читателями приняли участие зам. главного редактора М. Б. Черненко, заведующие отделами журнала Б. Г. Володин, А. Д. Иорданский, О. М. Либкин, В. В. Станцо, В. К. Черникова, а также наши авторы — писатель-фантаст Кир Булычев, Г. Г. Гаузе, Б. П. Готтих, Г. М. Григорьев, В. И. Иванов, Н. Н. Сочеванов, Ю. В. Чайковский, Г. М. Шингарев Лллллллллллл/учллллллллллллллллллллллллллл^ Олайнский завод химических реактивов ВЫПУСКАЕТ ПЕКТАВАМОРИН — комплексный ферментный препарат с широким диапазоном применения. Пектаваморин способствует осветлению плодово- ягодных соков и вин; улучшает отделение сока от мезги, значительно увеличивая скорость фильтрования; стимулирует усвоение кормов сельскохозяйственными животными, способствуя увеличению привесов; позволяет силосовать ранее несилосуемые растения. Цена препарата 10 руб. за 1 кг. Обращаться по адресу: Латвийсквя ССР, г. Олвйне, Завод химических реактивов. Дзержинское объединение «Капролактам» предлагает Банк отходов 1. Головную фракцию ректификации циклогексаиола (циклогексан и другие летучие — до 60%, циклогекса- нол — до 40%)—до 300 т в год. Применяется как растворитель и топливо. 2. Головную фракцию ректификации циклогексаиона (циклогексен и другие летучие — до 70%» циклогекса- нон — до 30%) —ДО 200 т в год. Применяется как растворитель и топливо. 3. Кубовую жидкость ректификации циклогексаиола и циклогексаиона (продукты конденсации, фенол, циклогек- санол—до 10%» циклогексаион — до 4°/о, удельный вес не более 1,06)— до 700 т в год. Применяется как топливо. 4. Сложные амины на основе кубовых остатков гексаме- тилеидиамииа (гексаметилендиамииа 5—8%)—До 200 т в год. Применяется в качестве отвердителя эпоксидных смол. Наш адрес: 606001, Дзержинск Горьковской обл., Дзержинское пронзводствеииое объединение «Капролактам». 69
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Как порозовела «Снежная принцесса» Почти алхимия... Опыты с чаем СВОИМИ ГЛАЗАМИ Как порозовела «Снежная принцесса» Об удивительном веществе ДМСО «Химия и жизнь» писала, и не раз. Его называют сверхрастворителем. Используют ДМСО и как антифриз при хранении тканей и органов для пересадки. Им пытаются лечить артрит. Журнал «Life» выразился категорично: «Если ДМСО оправдает надежды, то он будет ближе к легендарной панацее, чем какое- либо лекарство, известное до сих пор». Расшифровывается ДМСО так — диметилсульфоксид: НЯС сня S II о В чистом виде это жидкость, замерзающая при температуре около 18°С. С водою она смешивается во всех соотношениях. Что еще? Пожалуй, запах. Довольно сильный, напоминающий чесночный. (Весьма интересно, что по данным японских химиков, запах чеснока вызван другим сульфоксидом — ал- лиииом; подобные вещества обнаружены и в репчатом луке.) Диметилсульфоксид получил известность как растворитель с поистине уникальными свойствами. Взять хотя бы так называемые анионные реакции (о иих можно прочитать в № 6 «Химии и жизни»за 1966г.). ДМСО как бы стоит на границе между органическими и неорганическими растворителями, соединяя в себе лучшие свойства тех и других. Отсюда и его слава сверхрастворителя с огромным диапазоном — от тривиального хлорида натрия до , некоторых полимеров, которые «не по зубам» обычным органическим растворителям. (Как тут не вспомнить легендарный ал- кагест, «всесущий растворитель», отыскание которого алхимики считали одной из первейших задач!) Несколько лет назад ДМСО был редкостью в лабораториях, а тем более иа производстве. Теперь, когда наша промышленность осваивает новый, перспективный и дешевый способ его получения — нз отходов сульфатного производства целлюлозы,— есть смысл продолжить разговор об этом чрезвычайно любопытном веществе. Не так давно диметилсульфоксид пополнил ряды стимуляторов роста. Так, обрабатывая 2%-ним раствором ДМСО клубни картофеля, получали растения, более приспособленные к засухе и заморозкам и менее 70 Клуб Юный химик
восприимчивые к болезням. 10 мг/л) спасло завядшую Опрыскивание всходов зер- рассаду томатов, которая новых и бобовых культур вскоре приняла «бодрый» разбавленным E мг/л) рас- вид. Большинство необрабо- твором диметилсульфоксида тайных растений засохло. существенно увеличивало Настурция, красивое рас- урожай. теиие с яркими оранжевы- Исходя из этих данных, я ми цветами, может потерять посчитал возможным еде- все свое великолепие за од- лать такое предположение. иу холодную иочь. Расте- ДМСО, вступая в контакт с ния же, обработанные каким-либо веществом, пре- ДМСО, возымели оружие подносит его растению в против холода. В моем цвет- иаиболее «удобоваримой» нике это растение радовало (если хотите, съедобной) глаз на две недели дольше, форме. А веществом этим нежели на соседних клум- может быть что угодно— бах. от банальной Н20 до соеди- Полезен днметилсульфо- иения с жуткой формулой, ксид и любителям комиат- приводящей в трепет даже иого цветоводства, химиков. Сенполисты, любители и Имеиио с воды я и начал собиратели сенполий, или свои опыты *. Опрыскивание узамбарских фиалок (Sain- раствором ДМСО E— tpaulia ionantha hybrida, из ' семейства Gesneriaceae), знают, сколько надо потру- * Опыты проводились на дИТЬСя, чтобы размножить кафедре химии Горьковско- ИОВый ценный сорт. Многие го ииженерно-строительиого гибриды очень капризны, по- ииститута (руководитель— куда ие узнаешь их индиви- В. А. Войтович). дуальных особенностей. Листовые черенки, посаженные, для укоренения, порою гибнут без видимой причины либо несколько месяцев ие подают признаков жизни. Поп робуйте укоренять сеиполии в следующем растворе: взяв за основу раствор Киопа или Кадатско- го*, разбавленный в 10 раз, добавьте в него немного аскорбиновой кислоты или витаминов группы В и несколько капель ДМСО. Число укоренившихся растений значительно возрастает, а время укоренения, наоборот, уменьшается. Если вы посадите листовой черенок в феврале — марте, то к ав- * Раствор Кнопа: на 1 л воды 1 г Ca(N03)a. 0.25 г КН2Р04, 0,25 г MgS04, 0,125 г КС1, 0,01 г FeCl3, 0,001 г MnSO* (в расчете иа гидратированные соли). О составе Кадатского — в «Книге о кактусах» И. А. Зо- летаевой, М., «Колос», 1971. Клуб Юный химик 71
густу получите (конечно, при должном уходе) молодое цветущее растение. Мало того, лист дает больше дочерних розеток. Результаты ие хуже, чем при использовании известного гетероауксииа. Но при этом ДМСО гораздо дешевле, а нередко и гораздо эффективнее. Если же кто-то из вас проделает следующий опыт, он станет обладателем оригинального растения. Речь идет об ананасе. Нас интересует в ием только съедобная часть, все остальное выбрасывается. Не выбрасывайте верхушку ананаса — султан колючих мечевидных листьев, отделенных от соплодия. Попробуйте ее укоренить. Техника несложна: свежий, немного подсушенный срез посыпают порошком гетероауксииа (достаточно одной таблетки). Даже без подогрева, отнюдь не в тепличных условиях, появляются корешки. Но пос ле этого растение часто загнивает. Ведь гетеро- ауксии — лакомство для некоторых бактерий и грибков. Давайте добавим к гете- роауксину ДМСО и полученной кашицей намажем срез верхушки ананаса. Теперь ему плесеиь ие страшна. Доказательством тому служит великолепно растущий в моей коллекции экземпляр Ananas sativus. Значит, еще одно достоинство ДМСО — антибактериальная активность. Если вы не увлекаетесь комнатными растениями, а просто любите цветы и ие прочь поставить на стол букет нарциссов, роз, астр или хризантем, то продлить жизнь срезанных цветов и сохранить яркость красок вам поможет ДМСО. В таком же растворе, как для черенкования сеиполий, букет будет держаться долго, и иа стеблях, погруженных в воду, не появится дурио пахнущая слизь. Нельзя забывать о том, что, сам по себе малотоксичный, ДМСО усиливает токсичность растворенных веществ. Впрочем, и это его свойство можно повернуть выгодной стороной. Даже небольшая добавка ДМСО увеличивает эффективность некоторых гербицидов. Значит, их можно вносить в меньшем количестве. (Уже появились патенты на гер- бицидиые составы, где ди- метилсульфоксиду отведена роль носителя.) В заключение — занимательный казус. Однажды в вазой с обработанной ДМСО гибридной сеиполией малиново-пурпурной окраски случайно попало совсем немного перхлората ртути HgfOOfh- Некоторое время сенполия «хворала» и не цвела. Каково же было удивление, когда растение вновь раскрыло бутоны: окраска стала «зебровидной», малиновые полоски чередовались с белыми! Чтобы проверить, повинен ли в этом также диметил- сульфоксид, укорененный лист чисто-белой сеиполий «Шнееприицессин» («Снежная принцесса») угостили МИКрОДОЗОЙ Hg(C104>2 И ДМСО; другое такое же растение оставили для контроля. Когда обработанное растение расцвело, возникла необходимость срочно его переименовать: «Снежная принцесса» порозовела! Итак, заполнена еще одна страница в биографии сверхрастворителя. Что ои сулит нам в недалеком будущем? Сергей ГОРЕЛКИНг 9-й класс, гор. Горький 72 Клу- Юныя жммик
Почти алхимия... Получить золото из других металлов — мечта алхимиков, так и неосуществленная. Ни молитвы, ни заклинания — ничто не помогло. А вот мы с вами без всяких заклинаний получим золото из консервной банки. Не совсем настоящее, ио все же... Одни из семи металлов, известных с древности,— олово. Сейчас половина производимого в мире олова идет на получение белой жести, из которой среди прочего делают консервные банки. Для нашего опыта, в котором олово станет золотым, можно использовать и консервную банку, но иа ней всего полграмма металла, распределенного к тому же тонким слоем. Поэтому лучше взять просто металлическое олово. Вы, наверное, уже догадались, что это за золото, которое мы получим,— дисульфид олова SnS2, оно же сусальное, оно же раковинное золото. Оио входит в состав «бронзовых красок». Чтобы поставить опыт, понадобится, естественно, сера, а также хлорид аммония. И нагревательное устройство— муфельная печь или электроплитка с закрытой спиралью. Сначала приготовим смесь из одной весовой части серы и четырех весовых частей NH4CI, перетрем ее в фарфоровой ступке и поместим в лодочку. Затем накроем лодочку оловянной фольгой (две весовые части). Фольгу изготовим из гранулированного олова, расплавив несколько гранул и осторожно выливая расплав на холодную поверхность керамической плитки. Можно также использовать обертку, в которую заворачивают лучшие сорта шоколада (как отличить оловянную фольгу от алюминиевой — подумайте сами). Теперь поместим лодочку в печь, нагретую до температуры 200—220°С, либо иа горячую электроплитку. ОПЫТ ОБЯЗАТЕЛЬНО ПРОВОДИТЬ В ВЫТЯЖНОМ ШКАФУ! Примерно через час прекратим нагревание, охладим лодочку и извлечем фольгу, покрытую коричневой коркой; она еще мало похожа на «золото». Теперь взболтаем фольгу с водой, чтобы осело непро- реагировавшее олово, и сольем желтый (иаконец-то!) раствор в стакан. Нагреем его, чтобы осадок лучше отделился, отфильтруем и высушим осадок. Мы получили золотисто-желтый дисульфид олова. Его порошок в смеси с олифой можно использовать как краску. Попробуйте. Суммарное уравнение химической реакции запишется так: 2Sn+2S+6NH4Cl=SnS2 + + (NH4JSnCl6t+4NH3t + + 2H2f. Если подсчитать соотношение исходных веществ, то станет ясно, что серу и нашатырь мы взяли в избытке. Это сделано умышленно: они могут частично удалиться при прокаливании. Поэтому-то мы и настаиваем иа том, чтобы вы ставили опыт под тягой. Ю. Г. ОРЛИК Нлуб 'Оный химик 73
Опыты с чаем Почему чай вкусен и ароматен? Почему у него такой красивый цвет? Отчего ои действует иа нас бодряще? Чтобы узиать это, надо выяснить его состав (хотя, конечно, специалистам ои давно известен). Кое-что мы сможем проверить и в домашней лаборатории. Для этого надо запастись двумя пачками (по 50 г) зеленого чая (если зеленого нет, можно взять и черный, ио это хуже). В клетках чайного листа содержатся дубильные вещества (или таниды) из класса катехинов, а также сложные эфиры катехи- иов с галловой кислотой. Например, таниды из листьев цейлонского ча я содержат эпикатехин, галлокатехии, эпикатехингаллат и галло- катехингаллат. (Сложные формулы этих органических веществ мы не приводим; тот, кто ими заинтересуется, может посмотреть справочники или учебники, а еще лучше книгу М. Н. За- прометова «Основы биохимии феиольных соединений», изданную в 1974 г. в Москве издательством «Высшая школа».) В зеленом чае танидов больше, чем в черном, вот почему с ним удобнее работать. ОПЫТ 1 Чтобы выделить таииды, водный экстракт зеленого чая (то есть заварку) об- 74 рабатывают ацетатом свинца и иа осадок таиата свинца действуют разбавленной серной кислотой, взятой в недостатке. Отфильтровав осадок сульфата свинца, упаривают раствор танидов. Практически поступите так. 100 г зеленого чая высыпьте в полулитровую эмалированную кастрюльку, залейте 200 мл кипящей воды и кипятите в течение часа. Отфильтруйте раствор через сложенное вдвое старое вафельное полотенце, а осадок иа фильтре промойте еще раз 200 мл горячей воды. К светло-зеленому раствору добавьте 35 г ацетата свинца (после чего не вздумайте пробовать на вкус: АЦЕТАТ СВИНЦА ЯДОВИТ!). Жидкость слейте, а для промывания осадка налейте в сосуд 300 мл горячей воды. Так поступите еще два раза, чтобы полностью удалить ионы РЬ2+ (отрицательная реакция с разбавленной серной кислотой в пробирке). Осадок таната свинца отфильтруйте через кусок стеклоткани (или через стекловату) и промойте на фильтре 1%-ным раствором H2SO4 E0 мл раствора приготовьте заранее; КИСЛОТУ ЛЕЙТЕ В ВОДУ!). Фильтрат соберите в химический стакан. Важно, чтобы в растворе не было избыточных ионов S02 —(проба с ВаС12). Если они есть, то осадите их 0,5% -ным раствором Ва (ОНJ, прибавляя его по каплям и отфильтровывая осадок BaS04. Прозрачный раствор упарьте на водяной бане досуха: вы получили чайный тании. Измельчите его в порошок и храните в темной банке с хорошо подогнанной пробкой. Выход танина 5— 7 г.' ОПЫТ 2 Попробуем теперь доказать, что наш продукт — смесь веществ, а ие одно вещество. Для этого, вероятно, таиии надо как-то разделить. Но как? Ведь это нелетучее вещество, перегонка здесь ие поможет... Вспомним один из самых известных методов исследования смесей — хроматографию на бумаге. Приготовьте полоску фильтровальной бумаги (в крайнем случае неокрашенной промокашки) размером 20XL5 см. На один конец полоски нанесите пипеткой большую каплю 2%-иого раствора чайного танина в спирте. Опустите бумагу в стеклянный цилиндр с 2%-ным раствором ускусной кислоты (приготовьте заранее из эс- Клуб Юный химии
сенции). Примерная схема прибора показана на предыдущей странице. Танин адсорбировался на бумаге, и когда ее опустили в растворитель — уксусную кислоту, то кислота стала подниматься по капиллярам, увлекая за собой танин. У разных составляющих смеси — различные- молекулярные массы и строение, поэтому онн продвигаются с неодинаковой скоростью и каждое вещество занимает свое, строго определенное место на бумаге. Выньте полученную хро- матограмму, высушите и обрызгайте из пульверизатора 1%-ным раствором FeCl3. Хроматограмма покрывается зелеными и синими пятнами. Хлорид железа как бы проявляет ее: катехин и эпикатехин дают с этой солью соединение, окрашенное в зеленый цвет, а эпи- катехиигаллат — в синий. Так мы и доказали, что чайный танин — смесь веществ. ОПЫТ 3 Теперь — несколько характерных реакций иа чайный таиин. Растворите 0,5 г танина в 40 мл воды и добавьте раствор FeCl3 — он окрасится в зелено-черный цвет. Этой жидкостью можно писать на бумаге, ибо оиа ие что иное, как чернила! Такими чернилами (только из танина дубовых орешков) писали еще в прошлом веке. Поместите в п робирку 0,3 г танина и добавьте три капли концентрированной соляной кислоты. Образуется красный осадок фло- бафеиа — продукта уплотнения различных к а тех и нов и их производных. Растворите 0,3 г ванилина (можно взять ванильный сахар) в 2%-ном растворе соляной кислоты. Добавьте 0,1 г танина. Появляется малиново-красное окрашивание. Это одна из наиболее характерных реакций на ка- техииы. Наконец, растворите в 40 мл воды ляписный карандаш, содержащий AgN03, и добавьте 1 г танина. Выпадет осадок таната серебра бурого цвета. ОПЫТ 4 В чайном листе есть очень интересное вещество — кофеин, благодаря которому крепкий чай действует иа нас бодряще. Кофеин — алкалоид. Это слово переводится как «подобный щелочи»; дело в том, что алкалоиды, вещества растительного происхождения, проявляют основные свойства, оии дают с кислотами соли. Заметим, что кофеин — очень слабое основание. Измельчите в ступке чайную ложку черного чая с 2 г оксида магния и перенесите смесь в фарфоровый или металлический тигель; смесь должна занимать ие более трети его объема. Поставьте на тигель фарфоровую чашечку с холодной водой, как показано на рисунке. Осторожно нагрейте тигель. Возгоияясь, кофеин осаждается на чашечке в виде блестящих бесцветных кристаллов. Соберите их в чистый сосуд. Теперь проделаем качественную реакцию на кофеин. Немного вещества положите в маленький фарфоровый тигелек или иа фарфоровую пластинку, добавьте две капли концентрированной азотной кислоты и осторожно выпарьте досуха. В результате окисления кофеина образуется амалииовая кислота оранжевого цвета. Если к этой кислоте добавить 10—15 капель концентрированного раствора аммиака, то образуется аммонийная соль пурпурно- красного цвета. Эта соль называется мурексидом, а реакция — мурексидной на кофеин. Помимо танинов и кофеина в состав чая входят эфирные масла, витамины, углеводы и многие другие вещества. Но либо их содержание в чае невелико, либо для опытов с ними требуются малодоступные реактивы. Поэтому ограничимся тем, что уже сказано. Н. ПАРАВЯН Клуб Юный химик 75
Фантастика Журавль в руках i /Л У * 4f ,Н
11. Еще не совсем стемнело, к тому же вышла луна. Дорога спускалась к реке, ио иа мосту стоял муравей с длинным копьем. Увидев его, я свернул с дороги и добрался до реки метрах в двухстах от моста. Низкий берег терялся в осоке, и, когда я попытался выйти к воде, йоги начали вязнуть в иле; пришлось довольно долго брести по берегу, прежде чем отыскался участок песчаного диа. Там река разливалась широко, посредине ее был островок. Я надеялся, что река неглубока. До островка я добрался довольно быстро, хотя и промок по пояс; впрочем, иочь не грозила заморозками, так что ие страшно, можно пережить. Зато в протоке, отделявшей островок от дальнего берега, меня ждали испытания. Протока была узкой, рукой подать до черного обрывчика, опушенного кустами. Первый шаг погрузил меня по колени, вторым я ушел по бедра. Течение здесь было куда быстрее, чем в широком русле, меня сносило, и я знал уже, что со следующим шагом потеряю равновесие. Тогда я поднял руку с ружьем и в полном отчаянии оттолкнулся — тут же меня понесло: одной рукой выгребать было трудно. Я хлебнул воды, но ружья ие окунул. В конце концов иа тот берег я все-таки выбрался, подняв больше шума, чем стадо слонов, переходящее Ганг. Но промок я настолько, что пришлось, засев в кустах, выжимать, дрожа от холода, все, что на мие было. Самое печальное — промокли сигареты, а ведь именно сигарета возродила бы меня: дрожали ие только руки и ноги, ио и селезенка и прочие внутренние части тела. Все еще дрожа, я натянул разбухшие ботинки на мокрые носки. До отвращения холодные брюки и рубашка прилипли к телу. Я старался отвлечься от телесных невзгод мыслями о том, что ждет меня впереди, но мысли получались кургузыми и менее всего я был похож на полководца перед решающим сражением. Поглядел бы на меня мой московский шеф Лайда — вот уж сейчас мие не позавидуешь. В этом разлившемся через бездну миров и человеческих судеб вечере были затеряны, разобщены и связаны лишь моим эфемерным существованием — словно рождены моим воображением—люди, никогда не видевшие друг друга: Маша, погибшая полвека назад, и Луш, стоящая у плетня за озером и глядящая на лесную дорогу, тетя Алена, листающая семейный альбом, и тетя Агаш, замершая в в черной щели; и Сергей, попавший в плен к муравьям, и мальчик, умерший, потому что пошел со мной. Все эти судьбы словно плотиной отделили меня от моих институтских друзей и недругов. Вот только понять бы, насколько реальна эта плотина... Звездная россыпь обрывалась, очерчивая черный горб горы — муравейник, в котором я разыщу лесника. Луна подсветила черные дыры входов в холм. Они были редко разбросаны по всей стометровой высоте откоса. Самый большой вход был внизу — прямо передо мной. Моя миссия была совершенно бессмысленной, и, если бы я не так замерз, то догадался бы вспомнить детство и совершить вычитанные в книгах ритуалы прощания с жизнью. Но на счастье, я никак не мог согреться, зверски хотел курить, был голоден, у меня иыл зуб — так что было ие до смерти. У муравейника должны быть часовые. Не только у моста, но и у входов, а уж наверняка у главного входа. Лучше мие проникнуть туда через второстепенный туннель. Я подошел к горе так, чтобы меня нельзя было разглядеть от моста или от главного входа, и иа четвереньках полез к черному отверстию метрах в десяти вверх по склону. У самого входа я лег наземь и некоторое время прислушивался. Тихо. Тишина эта могла происходить и оттого, что никто ие подозревает о моем приближении, и оттого, что они затаились, поджидая меня, чтобы надежней и вернее схватить в темноте. Окончаине. Начало в № 3—5. 77
Я подполз поближе. Лунный свет проникал только на метр вглубь, дальше ие было ничего — вернее, могло быть что угодно. Ну что ж, сделаем этот шаг? Ведь с тобой, Николай Тихонов, ничего ие случится. С тобой вообще ничего не может случиться. Случается с другими. Я утешал себя таким образом до тех пор, пока не разозлился, — такое утешение отказывало леснику в праве на равное со мной существование, и время терялось попусту. Какая у меня альтернатива? Убежать к двойному дереву? Вернуться к Маше и сказать: «Простите, но ваш Сергей Иванович попал в плеи к муравьям. В своем старании его поймать они даже повесили изображающую его куклу на площади, и вряд ли они выпустят его живым. Но не беспокойтесь, Маша, я буду о вас заботиться, культурнее и интереснее, чем лесник: я покажу вам Москву, свожу в Третьяковскую галерею и покатаю в парке на аттракционах...». Я резко поднялся и нагнувшись вошел внутрь. Свободную руку я выставил перед собой, чтобы не набить шишку. Кислый, затхлый запах густел по мере того, как я продвигался дальше от входа. Иногда сверху гулко падала капля воды или раздавался шорох. Я старался убедить себя, что муравьи должны спать, крепко спать. Впереди, если меня не обманывали глаза, желтело тусклое пятно света. Я решил, что ход, которым я иду, вливается в другой, освещенный. И когда я наконец добрался до него и увидел за углом неровно светивший факел, воткнутый в щель в стене, то сразу вспомнил, что здесь уже побывал — в грезах. И даже копоть, нависшая опухолью над факелом за долгие годы горения, была мне знакома. Я положил на пол у поворота размокшую пачку сигарет, чтобы не промахнуться, если придется в спешке убегать. Ружье я взял наперевес — ие потому, что оио спасет в этих туннелях,— так уверенней. В глубокой нише что-то белело. Я подумал, что там хранятся муравьиные яйца и поспешил прочь — у яиц могла быть охрана. Из следующей ниши донеСся глубокий вздох. Кто-то забормотал во сие. Люди? Ну хоть бы спичку, хоть бы огарок свечи! Я заглянул внутрь. Было так тихо, что можно было различить по дыханию — там несколько человек. — Сергей,— позвал я шопотом. Я был уверен, что если лесник здесь, он не спит. Никто не отозвался. Нет, его здесь быть не может. Если пленника везли в крытом возке и охраняли, вряд ли его оставили на ночь в открытой нише. Странный мир. Люди и муравьи. На что годятся люди разумным муравьям? Выращивать для них зерно и фрукты? Или, может, служить муравьям живыми консервами? На перекрестке туннеля пришлось затаиться. Несколько муравьев пробежало неподалеку. Я не мог разглядеть их как следует в неверном свете далекого факела — лишь тяжелые головы отбрасывали тусклые блики. Значит, спят ие все. Я пересек этот туииель и свернул в узкий, еле освещенный ход, который наклонно пошел вниз. Тюрьмы чаще бывают в подвалах. И тут я услышал пение. Заунывное, тоскливое, на двух йотах. Пеиие рабов. Это была высокая, гулкая, словно готический собор, пещера. Свет факелов, не достигал потолка и оттого казалось, что он бесконечно далек. У входа грудой лежали муравьиные головы. Неподалеку, другой кучей — туловища муравьев. Словно кто-то рвал их на части и пожирал, обсасывая хитиновые оболочки. Посреди пещеры сидели кружком бледные, худые люди со спутанными черными волосами, в черной облегающей одежде, подобной старинным цирковым трико. Кто они? Союзники, пожиратели муравьев, мстители за людей? И тут рухнула стройная гипотеза. Ведь стоит построить гипотезу, отвечающую поверхностной связи фактов, домыслить ее, дополнить легендой, как она становится всеобъемлющей, и отказаться от нее куда труднее, чем принять вначале. Это были муравьи-солдаты. Стащите с солдата громадный, вытянутый рыльцем вперед шлем, снимите пузатую 78
кирасу и блестящие налокотники — внутри окажется человек. А виной моему заблуждению было несоответствие массивных доспехов тонким конечностям, да мое воображение, скорее готовое к тому, чтобы увидеть громадного разумного муравья, чем худосочного грязного человека. Солдаты пелн песню из двух нот — сначала с минуту тянули одну, то тише, то громче, потом сползали на другую. И такая тоска исходила от этой кучки людей, скорчившихся в темном зальце при свете тусклых факелов, дым которых уходил не сразу, а тек по стенам н по сырым, плохо пригнанным плитам пола, что мне стало даже стыдно за то, что я их считал муравьями. А в сущности ничего не изменилось. Отпала лишь предвзятость. Рядом со мной громко процокалн шаги. Кто-то оттолкнул меня и прошел в пещеру. Это был тоже воин — без шлема, в пузатой железной кирасе. Из-под кнрасы торчала зеленая юбка. Вошедший что-то крикнул. На всякий случай я отошел подальше от входа. Начальник мог спохватиться, пересчитать свою команду. В зале был шум, позвякиванне железа. Минут через пять два солдата, уже в муравьином обличье — как только я мог принять их за насекомых? — выскочили из зала. Начальник шагал сзади. За неимением лучшего варианта я хотел было последовать за ними, но чуть было не столкнулся с остальными. Они, если я догадался правильно, решили избрать более укромное место для отдыха. Не доходя до меня несколько шагов, солдаты нырнули в какую-то дыру. Так меня никто и ие заметил. Я заглянул в пещеру. Там было пусто. Лишь чаднлн факелы и грудой лежали невостребованные кирасы и шлемы. Я не мог преодолеть соблазна. Маскировка кого только не спасала!.. Шлем с трудом налез, чуть не содрав уши. Кираса же никак не сходилась, я запутался в крючках, и тут мне показалось, что кто-то приближается к залу. Я уронил кирасу на пол и под. оглушительный грохот железа выскочил в коридор н побежал прочь. Щель в шлеме была узкой, и мне приходилось все время наклонять голову. На освещенном перекрестке офицер молча и остервенело избивал двух солдат. (Не знаю, то были уже знакомые или незнакомые мне лица.) Солдаты опрокинули на пол огромный чан с каким-то варевом, за что и подвергались наказанию. Нахально, словно муравьиный шлем был шапкой-невидим кой, я остановился в десятке метров от офицера и ждал, чем все кончится. Кончилось тем, что офицер устал молотить солдат и те, опустившись на колени, принялись собирать с пола горстями гущу и бросать непривлекательную пнщу обратно в котел. Я не уходил. Вряд ли столь небрежное обращение с похлебкой говорило лишь о гигиеническом невежестве. Похлебка предназначалась кому-то, кого следовало кормить, но чем — не имело существенного значения. Офицеру надоело наблюдать, и он куда-то послал одного из солдат. Тот вернулся через минуту с кувшином воды, чан долнлн. и все остались довольны. Я спустился вслед за солдатами по скользкой узкой лестнице, пересек с десяток туннелей, еще раз спустился вниз: теперь мы были ниже уровня земли, стены стали совсем мокрыми, а по полу стекал тонкий ручеек. Впереди послышался шум. Я не мог определить, из чего он слагается*. Шум был неровный, глухой, однообразный — он исходил из недр горы н словно заполнял какое- то обширное, гулкое помещение. Туннель открылся на широкую площадку, и, когда солдаты свернули в сторону, я смог рассмотреть источник этого, ставшего почти оглушительным шума. Множество факелов освещало огромный зал. От их дыма и мерцання было трудно дышать, н картину, освещенную нмн, нельзя было придумать. Пожалуй, и Данте, специалист по описанию ада, остановился бы в растерянности перед этим зрелищем. Не знаю, сколько там было людей — наверно, больше сотии. Некоторые из них дробили камин, другие подвозили их на тачках, третьи отвозили измельченную руду куда-то вдаль, к огням и шуму, — этот зал был частью, говоря современно, технологи- 79
ческой цепочки, которая, вернее всего, тянулась от рудников, спрятанных недалеко, в пределах этой же горы, к плавильням и кузням. Одни нз солдат ударил в железяку, висевшую на столбе, и люди увидели чан с пищей. Грохот молотков, скрип тачек, гул ссыпаемой породы оборвался. Возник новый шум, утробный, жалкий, — он слагался из слабых голосов, шуршания босых ног, стонов, ругани, вздохов — далеко не все могли подойти к площадке, некоторые ползли, а кто-то, лежа, молил, чтобы ему тоже дали поесть. Господи, подумал я, сколько раз в истории Земли вот так, равнодушные солдаты, часто сами бесправные н забитые, ставили перед узниками чан илн котел, в котором плескалась надежда умереть на .день позже. Люди доставали огкуда-то черепкн (один подставил ладонн) и покорно ждалн, пока солдат зачерпнет этой похлебки, сегодня еще более скудной, чем всегда, и можно будет отползти в угол, обмануть себя ощущением хоть какой-то пнщн. Я был достаточно начитан в истории, чтобы знать, что в одиночку, даже вдесятером, не изменить морали и судеб этой горы и других таких же гор. Донкихотствовал мой лесник, сражался с ветряными мельницами. А я? Изобретал зловещих муравьев — в сказочном сне легче отстраниться от чужой болн. 12. Я брел по муравейнику, сам схожий с муравьем, в тесном шлеме, который больно жал уши. Пот стекал на глаза, н бешенство брало, оттого что нельзя было его вытереть. Я думал, что непременно найду Сергея, — гора не так уж велика н расположение ходов в ней подчиняется системе, которую я уже начерно представлял: по разным уровням к центру сходятся радиальные туннели, причем освещены только основные. Заблудиться я не смогу. Мне угрожает лишь встреча с местным начальником нли любознательным сукром, который усомнится, что мои джинсы сшнты в их муравьином ателье. Надо лишь последовательно обойти все коридоры, даже если на это уйдет целая ночь. Я заблудился через несколько мннут. Решил заглянуть в черный узкий проход, в конце которого был виден отблеск факела. Шагов через двадцать скользкий от падающих сверху капель пол пошел вниз. Я хотел остановиться, но ноги не послушались— чтобы не упасть, я мелко побежал вниз, все круче, и сорвался Падение было не дальним, я даже не ушибся. Плеснула, всхлипнула черная вода в темноте. Воды там, в провале, было на ладонь, она была ледяной и какой-то жнвой. И тут же нечто скользкое дотронулось до руки, и я вскочил, движимый омерзением,— да, скорее омерзением, чем страхом, н побежал, загребая ботинком ледяную воду и расталкивая нечто, кружившееся вокруг чуть светившимся хороводом. Забыв о всегдашней близости стен, я ударился, не выставив рук, н, оглушенный, сполз по стене, в упругую, ледяную воду, которая нехотя расступилась, каждой каплей осязая меня, принюхиваясь и словно решая — оставить ли меня здесь навсегда, впитать лн, растворить в себе илн вытолкнуть, исторгнуть как чужое, ненужное... И это понимание намерений жидкости, наполнившей подземелье, заставило меня опереться на ружье, как на костыль, вырываться, метаться, разыскивая в стене щель нли отверстие — это отверстие должно было находиться где-то повыше—иначе жидкость нашла бы путь в гору, чтобы отыскать и преследовать ледяным любопытством тех, кто населяет темноту. ...Носок башмака наткнулся на ступеньку — лестницу, вырубленную в камне. Я ударился лбом о верхний край лаза. Ствол ружья звякнул о камень, и этот звук был реален. Лестница оказалась короткой. Дальше шел туннель. Стало теплее и суше. Впереди далеким, желтым пятном замерцал факел. 80
13. Я отыскал темницу, в которой были заперты пленники, потому что пошел за солдатом, тащившим горшок с похлебкой. Горшок был невелик, на нескольких человек. Темница охранялась. Стражники снделн на корточках у грубо сколоченной дверн, и, когда появился солдат с похлебкой, один из них поднялся, ртодвннул засов. Второй, вооруженный большим топором с двумя асимметричными лезвиями, встал за его спиной. Солдат зашел внутрь, наклонился, поставил горшок на пол н хотел было выйти, но его остановили голоса изнутри. Солдат с топором рассмеялся, видно то, что там происходило, показалось забавным. И тогда я услышал голос лесника. — Дурачье, — сказал он, — русским же языком говорят: как хлебать будем, если руки связаны? Лесник будто догадался, что я рядом, будто хотел показать мне, где его искать. Я пришел. Но не мог пока сказать об этом. Я не планировал никакой боевой акции, да и любое планирование вряд ли имело смысл. Надо было все сделать как можно скорее, пока обстоятельства мне благоприятствовали. Солдат, который принес горшок, расстегнул кирасу и достал из-за пазухи стопку неглубоких плошек. Его товарищи захлопотали, видимо, стараясь разрешить проблему, как накормить пленников, не развязывая. Наконец придумали: из темноты выволокли двоих — лесника и Кривого. Руки у ннх были связаны за спиной. Двое стражников навелн на них копья, один — тот, что с топором, — зашел сзади, еше один развязал им руки. При этом солдаты покрикивали на пленных, толкая их, всячески выказывали свою власть н силу, что исходило скорее от неуверенности в ней н от привычки самим подчиняться толчкам и окрикам. Лесник с трудом вытащил из-за спины затекшие рукн и поднял кисти кверху, шевеля пальцами, чтобы разогнать кровь. Момент был удобным — как раз разливали по мискам. Я был совершенно спокоен, — может, очень устал н какая-то часть мозга продолжала упорствовать, полагая, что все происходящее не более как сон. А раз так, то со мной ничего не может случиться. — Ироды железные, фашисты, — негромко ворчал лесник. — Вас бы сюда засадить. Доберусь я еще до ваших господ- Солдат прикрикнул на него, толкнул острием копья в спину. — Сам поторопись, — ответил лесник. Разговаривал он с ними только по-русски. Будто ему было безразлично, поймут лн его. — Ну вот, — продолжал он, поднимая с пола плошку, — даже ложку не придумали. Что я, как собака, лакать должен? Вопрос остался без ответа. Солдаты смотрели на него с опаской, как на экзотического зверя. — Нет, такой мерзости я еще не пробовал, — сказал лесник. — Так бы и дал тебе... И я понял этн слова как сигнал. — Давай! — крикнул я. Мой голос отразился от внутренних стенок шлема и показался мне оглушительным. Лесник услышал. Реакция у него была отменной. Он не потерял ни доли секунды. И лишь когда плошка с похлебкой полетела в незащищенное лицо нагнувшегося к нему солдата, а вторая плошка вылетела из рук Кривого, я понял, что они это сделали бы и без меня. Не надеялись они на мою помощь — Кривой понимал по-русски, и последние слова лесника относились к нему. В следующую минуту было вот что: почему-то я ие стрелял — как-то в голову не пришло. Я бросился на стражников сзади, размахивая ружьем как дубинкой, и эта атака была совершенно неожиданной как для стражников, так и для лесника с Кри- 81
вым — я-то забыл, что вместо лица у меня железное муравьиное рыло. Ложе ружья грохнуло о шлем солдата, шлем погнулся, солдат отлетел к стене, сбил с ног другого стражника, а мной овладело желание немедленно заполучить двойной топор, которым размахивал солдат, правда, угрожая более своим, чем чужим. Я вцепился в древко топора и рванул его к себе — ружье мне мешало, но солдат с перепугу отпустил топор, и я, оказавшись обладателем двух видов оружия, выключился из битвы за перевооруженностью. Но психологический эффект поднятой мной суматохи был значительным. Пока стражники снлнлнсь понять, что за гроза обрушилась на них с тыла, Кривой свалил ближайшего к нему противника, еще с одним справился лесник и отнял у него копье. Остальные сочли за лучшее обратиться в бегство. Я с ружьем н топором бросился к леснику, и мон возгласы, заглушаемые шлемом, испугали Кривого, которым встретил меня выставленным навстречу копьем. Но Сергей соображал быстрее. Я полагаю, что он узнал свое ружье, а потом н страшилище в муравьином шлеме н разорванных джинсах. — Спрячь пнку! — крикнул он Кривому. — Это моя интеллигенция. Братишка мой! ' —Это я... — Давай ружье, — сказал Сергей Иванович. — Что пулн берег? — Какие пулн? — не понял я. Кривой уже в камере, резал веревки на руках пленников. — Сейчас они вернутся. — сообщил я леснику. Я не ждал, что он согласно правилам игры бросится мне на шею с криком: «Ты мой спаситель!», но уж очень он был деловит н сух. — Знаю, — сказал он. — Ружье в порядке? В реке не купал? — В порядке. — Ну где там люди? — крикнул лесник в темноту камеры. В конце коридора зародились крикн и топот. — Ты никого не прихлопнул? — спросил лесник, срывая со стены факел и придавливая сапогом. Сразу стало темнее. — Нет. — И не должен был. Не в характере, — сказал лесник. — Шлем случайно подобрал? — Почти. Как будто я был мальчишкой, обязанным отчитываться перед дядей. Неясно было, одобряет ли он мое миролюбие или нет. Кривой выгонял остальных из камеры. Делал он это бесцеремонно, не у всех даже были развязаны руки, он на ходу пилил путы, покрикивал на шатающиеся тени. Он даже бнл их. Мне не хотелось, чтобы Кривой бил своих товарищей, хотя, наверно, для него такой этической проблемы не возникало. — Пойдешь за ними, Николай. У тебя топор, прикроешь. Да и защищенный ты больше чем другие. Я задержусь. — Я с вами. — Хватит, неслух, — сказал лесник. — Ведь случайность, что ты нам помог. Скорее всего должен был и сам погибнуть и нам не помочь. Ясно? Хоть теперь слушайся. И я пошел за узниками, которые трусили к выходу из горы. Онн успели разобрать оружие, брошенное солдатами. Кривой обогнал толпу и бежал впереди, вырывая из стены редкие факелы и топча их. Я оглянулся. Маленький силуэт лесника, затянутый дымом, виднелся у стены. Вдруг гулко раскатился выстрел. Ему ответил далекий крик. Силуэт лесника сдвинулся с места — он бежал к нам. ...Я не сразу догадался, что мы вышли на склон — ночь стала темной, луна зашла, и только по внезапной волне свежего воздуха я понял, что мы покидаем гору. Я остановился. Мнмо пробегали остальные. Поглядел на небо и подумал, что верно никогда больше не увижу этих звезд. 82
14. Мы шли очень медленно. Мне хотелось припуститься вперед — ведь впереди была еще река, nojOM открытая пустошь. А приходилось идти сзади плетущихся пленников — ничего иного не оставалось. Мне казалось, что я давно, много дней, месяцев, иду по этому миру — и в сущности, какая разница, параллельный он нлн фрндмановскнй, заключенный в электрон. В нем живут, мучают и даже убивают. И я в нем живу. И лесник. В кустах произошла заминка — пленники не решались ступить в воду. Сквозь листву угадывался мост, и по нему уже бежали черные фигурки — нас могли отрезать от леса. — Тут глубоко, в этой протоке, — сказал я. — За островом мельче. — Знаю, — сказал лесник. — У нас многие плавать не умеют. Говорил я Кривому, чтобы к мосту бежать. Сбили бы караул. Ты, может, эту каску снимешь? А то перевернет тебя, как корабль в бурю. Кривой, ругаясь, размахивая руками, загонял беглецов в воду. Лесник присоединился к нему. От горы уже подбегали солдаты — стрелы начали ложиться среди нас. — Топор не бросай! — крикнул мне лесник. — Если тяжело, отдай Кривому. — Не тяжело. — Тогда плыви впереди. Если кто нз сукров на тот берег прибежит, крушн, не стесняйся. Я прыгнул в воду, ухнул по пояс, потом по грудь. Но на этот раз мне не надо было беречь ружье, и я знал, что через пять шагов, будет мелко. Когда я выбрался на берег острова, в затылок ударила стрела — я так н клюнул головой вперед, муравьиный шлем меня спас. Я оглянулся. На середине протоки несколько голов. Лесник, по грудь в воде, загоняет в глубину последних беглецов. Я поспешил дальше. Первым после меня на берегу появился Кривой, он нес в одной руке копье, другой поддерживал совершенно обессилевшего человека. Человек попытался сесть на траву, но Кривой зашипел на него, сунул в руку копье и снова побежал к воде, чтобы помочь еще одному беглецу. К тому времени, когда до берега добрался лесник, — а он замыкал наш отряд, — сюда перебралось человек шесть-семь. Впереди белела стена тумана — густого, спасительного. Но нас настигали стражники, бежавшие по берегу. Не знаю, убил ли я кого-нибудь, ранил ли в той короткой схватке на берегу и потом на пути к пустоши. Я махал топбром, бежал, снова махал, был треск металла, крики, но люди в муравьиных шлемах, возникавшие и пропадавшие в ночн, казались фантомами, безликими, бестелесными и неуязвимыми. До леса нас добралось четверо — Кривой, лесник, я и еще один парень с разрубленным плечом, которое лесник перевязал своей голубой майкой (порванную гимнастерку он потом натянул на голое тело). Мы скрылись в глубине леса, в густом подлеске. Уже светало. На ходу я несколько раз засыпал, ио продолжал идти, в дремоте различая перед собой широкую спину Кривого, даже видя короткие сбивчивые сны, действие которых происходило в лаборатории. В ннх я доказывал Ланде, что свободная энергия поверхности планеты, сконцентрированная в точке искривления пространства, способна создать переходный мост между мирами, но шеф не слушал, а повторял: «Тнхой жизин захотел? Тихой? Да?» Мы сидели в густом ельнике. Где-то неподалеку контрабасами зуделн трубы: муравейник переполошился. — Мальчик погиб, — сказал я. — Курдин сын. — Врешь! 83
— Тетя Агаш послала его со мной до леса. Я его у леса потерял, а потом нашел. Мертвого. Лесник выругался. — Не надо было мне его с собой брать, — сказал я. Я ждал опровержения. Он должен был сказать: «Без тебя нам бы не выбраться...» Но он сказал: — Весь наш род перебнлн. Никого не осталось. — Вы же не виноваты. — Не виноват, — сказал лесник твердо. — Их бы и так поугоняли. Как в других деревнях. Сукрам теперь железо нужно, нужнее хлеба. С соседями воевать собрались. Пока хлеб был нужнее — люди кое-как жнлн. Он отмахнулся от комара н вздохнул. — Папиросу бы сейчас. Я пожал плечами. В позапрошлом году на Памире у нас кончилось курево. Мы решили сгонять на газике в Хорог и попали под камнепад. Чудом пронесло. — Я, знаешь, что думал, — продолжал лесник. — Вот бы всех к нам через дверь перетащить, всю деревню. А вот нет деревни... Трубы гудели все ближе. Дальше раненый идти не мог. Мы спрятали его в дупле громадного дерева со сбитой молнией вершиной. Но мы ушлн не сразу. Как-то неловко было, что мы-то сами целы и мы можем уйтн. Парень молчал. Я представил себе, как страшно ему оставаться. Может, взять его с собой? Дотащим как-нибудь до шалаша... Лесник вскинул ружье на плечо. — Не переживай, Коля, — сказал он. — Не дотащить нам его. Сами погибнем и его не спасем. А Кривой травы знает. Здесь травы, можно сказать, волшебные. Почище наркотиков. Заснет парень на неделю — а там и раны затянутся. Сергей угадал мон мысли, потому что думали мы об одном и одинаково. Или почти одинаково. Если можешь угадать чужую мысль—это, наверно, шаг к пониманию. А не пора ли нам научиться читать мысли, мой милый очкарик Ланда? Сколько мы с тобой сжевали соли за десять лет? Нет, за двенадцать... — Пошли, — сказал лесник. — Пора. Кривой вывел нас к зарослям, оттуда лесник знал тропку домой. В деревню возвращаться нельзя, там наверняка ждут. Кривой уходил в дальний лес. На прощание он начал просить ружье. Лесник не дал. Отговорился тем, что нет патронов. Кривой насупился. Лесник сказал по-русски: — Ты раненого парня не забудь. Он из чужого рода, никого у него не осталось. — Не забуду, — буркнул Кривой. Он был обижен. — Я скоро вернусь, — сказал лесник. — Куда? Некуда тебе возвращаться. Агаш я с собой уведу. Мы попрощались. Я шел за лесником по узкой тропке, он отводил веткн, чтобы ие стегали по лицу. — Дай ему ружье, — ворчал лесник. Сам как без него обойдусь? А они все равно стрелять не умеют. Да и патронов нет... Лесник оправдывался перед самим собой. Я молчал. — А возвращаться мне сюда и в самом деле не к кому. До дальнего леса трн дия ходу. Я там и не бывал. А здесь все опустошенное... Неудачный для тебя выход получился. Солнце уже поднялось, в шлеме было жарко, но лесник сказал, что если нас увидят, лучше мне быть в шлеме. Топор оттягивал плечо. — Долго идти? — спросил я. — Через час будем. Пить хочется. — Знаете, Сергей, — сказал я неожиданно для самого себя. — Я передумал. Никуда я не уйду. 84
— Не понял. — Из института не уйду. — А почему ты уходить должен? — Долго объяснять... У меня такое впечатление, словно сместились масштабы. Что казалось важным, стало маленьким... Он обернулся ко мне. К моему удивлению, он улыбался. •■ — Сместились? Зарядку, значит, получил? Ничего, это полезно. Вот только бы добраться до дому. А потом знаешь, что? Вернусь я сюда. — Не спешите, — сказал я. — Надо подумать. Порой, синица в руках... — На что нам с тобой синицы? Ладно, обмозгуем. Видишь же, домой иду. Маша там с ума посходила. Вторые суткн... Вернусь. А то ведь как бараны, ну, честное слово, как бараны. Вчера-то из-за чего все получилось? Решили гору штурмовать. А тех — из дальнего леса — не дождались. Куда это годится? И он пошел быстрее, словно спешил обернуться поскорее н заняться здешними делами всерьез. — А Маша? — спросил я. — Машу тебе оставлю, — сказал лесник. — Не бросишь? Когда мы проходили открытой поляной, увидели слева столб дыма. — Деревню жгут, — сказал лесник. — Как бы не нашу. Крнвой-то тетку Агаш вывести должен. Я представил себе, как загораются сухие хнжнны. Каждая коническая соломенная крыша становится круглым костром. И если займется тын, то пострадает н сад. — Вы там в саду были? — спросил я лесника. -Где? — В маленьком саду, за одним из домов. — Окстнсь, — сказал лесник. — Там на всю деревню одно дерево, чтобы меня подвесить, и то сухое. Далеко, метрах в ста, дорогу перебежал некул. Я успел хорошо разглядеть его крепкое горбатое тело на длинных, как у борзой, тонких ногах. — Видели? — Стрелять не хочу без нужды, — сказал лесник. — Услышат. — Вы думаете, что они могут нас здесь подстерегать? — Вряд ли. Но чем черт не шутит? Последнее дело других дурачками считать. Они же знают, с какой стороны я в деревню приходил. Эта мысль казалась мне почти нелепой, принадлежащей к другому слою сна — к ночной части кошмара. Здесь не должно быть стражников, они исчезают утром. Стоит ли думать о них, когда впереди столько дел — н у меня, н у лесника. 15. Мы попали в засаду у самой двери в наш мир. Стражники не осмелились к нам приблизиться, только окликнули издали: не были уверены, кто я такой. Мы побежали. До раздвоенной сосны было метров триста, но лесник вел не прямо к ней, а кустами немного в сторону. Даже успел крикнуть: — К нам не выведи, путай их! Стражники стреляли из луков. Стрела вонзилась в спину лесника Он продолжал бежать, плутая между стволов, а оперенье стрелы, как украшение, покачивалось за спиной. Когда Сергей упал, стражники уже потеряли нас из виду; в чащу онн не пошли. — Что с вами? Он лежал, прижавшись щекой к выгоревшей желтой траве. Я дотронулся до стрелы, хотел выдернуть ее, но вспомнил, какие у стрел зазубренные, словно у гарпунов, наконечники. 85
— Глубоко снднт, — прохрипел лесник. — Глубоко, до самого сердца. — В углу рта показалась капелька крови. — Не тяни... обломай... Кто-то вышел на полянку. Я обернулся, шаря рукой по земле — там, где обронил топор, — но не успел. Тяжелый удар пришелся по шлему и плечу. Я не потерял сознания, но упал, и боль была такой, словно я никогда уже не смогу вдохнуть... Мне показалось, что я все-такн поднимаюсь, чтобы защитить лесника, потому что нельзя нам погибать здесь, в шаге от дома... И тут я увидел, что над лесником, отбросив тяжелый сук, склонилась Маша. Она гладила его по щеке, шептала что-то не по-русскн, и, еще не сообразив, что это она ударила меня, приняв за стражника, я решил, что Сергей умер — столько горя было в ее плечах. Почему-то, прежде чем подняться, подойти к ней, я принялся стаскивать муравьиный шлем, чуть не оторвал себе ухо — но все это было не важно, н неважно было, что не слушается рука н кружится голова. Маша мельком взглянула на меня и отвернулась. — Луш, — сказал я, — надо уходить... Я ие хотел думать, что лесник умер, — понимание этого отступало перед необходимостью как можно скорей перенести его обратно, домой — если мы это сделаем, то все обойдется... — Уходить... — повторила Маша. Я обломал стрелу у самой гимнастерки, горячей н мокрой от крови. Мы тащилн Сергея лицом кинзу, нн у меня, ни у Маши не было сил, чтобы поднять его. Нам пришлось раза два останавливаться, чтобы отыскать дверь. Когда мы, выбившись нз сил, упали у самого шалаша, лесник сказал тнхо, но четко: — Ружье не оставляй. — Господи, — ахнула Маша. — Какое ружье... какое еще ружье... А я заставил себя подняться, пробежать по смятой траве к тому месту, где упал лесник, нашел ружье, подхватил зачем-то и топор с двумя лезвиями, а когда вернулся, Маша уже наполовину втащила Сергея в шалаш, и я неловко, стараясь не упасть, помог ей протолкнуть его и самой втиснуться в черную завесу, бесконечную н краткую, и возвратить Сергея к себе, к болоту, соснам. Я знал, что, если все это не сон, то там, у себя, я уже не смогу сделать ни шага и Маше одной придется бежать по лесу, потом к дороге, к больнице, к врачу, и оиа может не успеть. Скажи, что ты сделал, Новая повесть Кира Булычева как бы обрывается на полуслове: мы так и не узнаем, останется ли в живых лесник Сергей Иванович — человек, на всю жизнь сохранивший солдатскую готовность взвалить на себя чужую беду, и какой будет судьба других персонажей, и даже — наяву или во сне все это происходило. Закончен еще один научно-фантастический эксперимент и теперь можно попробовать истолковать его результаты. Как же все-таки быть, когда тебе наперед, как господу богу, известна безнадежность попыток подправлять пальцем стрелки отстающих часов? Ведь и в самом деле — «в одиночку и даже вдесятером не изменить морали и судеб этой горы». Так то оно так — но, в отличие от небожителей, человек не может быть лишь субъектом действия: как сказал однажды Гёте, «субъект это объект и еще что-то». И вообще на односторонние действия природой наложен запрет, возможны лишь взаимодействия — взаимодействуют молекулы, взаимодействуют галактики, взаимодействуют люди. И вот симпатичный, интеллигентный «охотник на СЭП», для которого, однако, великое «быть или не быть» чуть было не съежилось до масштабов «менять или не менять место службы», в одиночку бросается на штурм горы и — становится другим человеком. Отныне он уже не согласится на синицу в руки, отныне ему нужен будет журавль, всегда и во всем. Скажи, что ты Сделал — и я скажу, чем ты стал... Валентин РИЧ 86
Справочник Значительную долю редакционной почты составляют пись- ма, в которых читатели просят рассказать о многих вещах, имеющих отношение к самым разнообразным сторонам нашего быта. «Химия Vi жизнь» существует уже 11 лет, и ПУТЕВОДИТЕЛЬ за эти годы на ее страницах появились сотни ответов на ПО РУБРИКАМ письма — в рубриках «Консультации», «Полезные советы», «КОНСУЛЬТАЦИИ», «Справочник», а также в специально заказанных редакци- «ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ», ей статьях. В этом и последующих двух номерах журнала «СПРАВОЧНИК» за 1965— мы решили поместить полный путеводитель по нашим пуб- 1976 ликациям в упомянутых рубриках. АГАВА —КОКА-КОЛА Агава, что это за растение. — 1974, № 12, с. 117. Аккумулятор, как сделать. — 1967, № 12, с. 75. Аккумулятор старый, как восстановить. — 1973, № 2, с. 94. Алоэ, чем оно полезно. — 1968, № 3, с. 95. Акюминий, как анодировать. — 1966, № 8, с. 91. Алюминий, как паять. — 1966, № 3, с. 93. Алюминий, как чериить. — 1973, № 7, с. 79. Антибиотики, можно ли добавлять я молоко. — 1971, № 4, с. 76. Антиген и антитело, что это значит. — 1974, № 10, с. 125. Антифриз для «Жигулей», что это такое. — 1975, N9 1, с. 126. Ацидофилии, чем отличается от кефира. — 1975, № 4, с. 125. Бальэвм перуанский; что это такое. — 1976, № 3, с. 102. Батарейки водоактивируемые, что это такое. — 1973, № 7, с. 28. Батарейки, как сделать. — 1976, № 3, с. 109. Батарейки разряженные, как восстановить. — 1967, № 3, с. 70. Батарея анодная, как сделать. — 1970, № 12, с. 79. Белки, почему их называют иногда протеинами. — 1975, № 5, с. 126. Белье, как нанести метки. — 1967, № 8, с. 95. Бензины автомобильные, их характеристики. — 1974, № И, с. 71. Береста, как склеивать. — 1970, № 7, с. 75. Бе роке а н, что это такое. — 1974, № II, с. 125. Бетон, как склеивать. — 1975, № 7, с. 111. Бивень мамонта, как сохранить. — 1974, № 7, с. 1М. Бифидумбвитврин, что это такое. — 1975, № 2, с. 126. Болонья, как ремонтировать — 1968, N9 9, с. 29; 1969, № 6, с. 58. Браслеты магнитные, что это такое. — 1969, № 6, 4-я с. обл. Бриофиллум, что это за растение. — 1973, № 9, с. 94. Брусничные листья, чем заменить. — 1968, № 7, с. 75. Буквы газетные, как снять с клеенкн. — 1975, № 8, с. 110. Бумага, как защитить от огня. — 1974, № 10, с. 123. Бумага липкая для мух, как сделать. — 1966, № I, с. 65. Вэдуватели для мячей, что это такое. — 1970, № 3, с. 57. Вино из одуванчиков, как готовить. — 1970, № 10, с. 23. Витамины, как сохранить при варке пищи. — 1974, № 11, с. 126. Вода брусничная, как делали. — 1975, № 5, с. 127. Вода в бассейне, чем дезинфицируют. — 1974, № 7, с. 109. Вода дистиллированная, как получить дома. — 1973, № 5, с. 87. Вода, как определить жесткость. — 1966, № 12, с. 84. Вода магнитная, как приготовить. — 1970, № 3, с. 33; 1974, № 9, с. 86; 1975. № 6, с. 100; № 11. с. 126. Вода магнитная, применение я автомобиле. — 1975, № 12, с. 106. Вода, почему не иодируют. — 1974, № 6, с. 109. Вода серебряная, как получить. — 1970, № 3, с. 87. Вода тяжелая, накапливается ли при кипячении. — 1969, № 2, с. 24. Водитель, может ли он выпить хотя бы немного. — 1974, № 4, с. 125. Воздух в квартире, как очистить.— 1969, № 11, с. 64. Волокна полиамидные, основные свойства. — 1974, № 10. с. 45. Волосы, как ухаживать. — 1975, № 9, с. 117. Волосы, как красить. — 1969, № 4, с. 39; 1970, N9 5, с. 94; 1974, № 6, с. 110. «Восстановители» для волос, каков состав. — 1975, № 9, с. 126. Вырезки из газет, квк отклеить. — 1975, N9 12, с. 126. Вырезки из газет и журналов, как хранить. — 1971, № 12, с. 85. Газеты, как сделать из них стройматериал. — 1975, № 9. с. 127. Газы слезоточивые, какой состав. — 1975, N9 2, с. 127. Гитара пластмассовая, чем полировать. — 1974, № 5, с. 126. Глаза для чучел, как сделать. — 1973, № 12, с. 85. Гниль серая, как бороться. — 1971. № 7, с. 67. Голояа болит иа кухие, почему. — 1975, № 12, с. 127. Горелка газовая лабораторная, как усовершенствовать — 1968, № 1, с. 92. Горелка паяльная, как изготовить. — 1972, № 9, с. 94. Горчичники, как оживить. — 1975. № 8, с. 55. Градусы Бомб как перечитать. — 1975, N9 3, с. 127. Грампластинка, как очистить. — 1971, № И, с. 73. Грелка химическая, что это такое. — 1972, № 2, с. 48. Грибок древесный, как бороться. — 1968, N9 11, с. 50; 1973. № I. с. 93. Грунт для масляной живописи, как сделать. — 1966, № 1, с. 65. Гуашь, каков состав. — 1973, N9 1, с. 94. Гуммигут, что это такое. — 1976, № 2, с. 100. Даммвра, что это такое. — 1976, № Т, с. 101. Дезодораторы, что входит в состав.— 1975, № 1, с. 127. Депиляторий, как приготовить. — 1975, № 10, с. 127 Дерево, окраска «под натуральное». — 1976, № 3, с. 58. ХИМИЯ И ЖИЗНЬ €] 6/1976 87
Деревья, как обрезать. — 1974, № 2, с. 115. Деревья, чем белить. — 1976, № 3, с. 58. Деревья, когда белить. — 1965, № 10, с. 78. Дивфильмы по химии, где приобрести. — 1974, № 6, с. 109. Дом дачный, чем покрасить. — 1975, № В, с. 111. Доски школьные, почему на иих не пишет мел. — 1972, № 6, с. 95. Друммондов свет, что это такое. — 1971, № 4, с. 76. Железо, содержание в продуктах. — 1975, № 6, с. 37. Железо хлорное, почему стало жидким. — 1973, № 6, с. 94. Жидкости тормозные, какие бывают.— 1975, № 1. с. 126. Жидкость бордосская, как сделать. — 1966, № 3, с. 94. Жир китовый и тресковый, что лучше. — 1974, № 9, с. 125. Жук колорадский, как бороться. — 1968, № 5, с. 88; 1971, № 12, с. 85. Жуки-точилыцкки, как бороться. — 1974, № 9, с. 125. Жучки я муке, как бороться. — 1969, № 1, с. 51. Журналы химические, зарубежные, как надо читать. — 1974, № 6, с. 108. Звжигална химическая, что зто такоа. — 1970, № 1, с. 93. Замазка Менделеевская, что это такое. — 1967, № 5, с. 25. Замазка чугунная, как приготовить. — 1973, № 12, с. 87. Замазки, различные рецепты. — 1966, № 1, с. 64. Замша искусственная, почему теряет эластичность.— 1973. № 5. с. 94- Замша искусственная, чем чистить. — 1970, № 8, с. 93. Замша, чем заменить при полировке автомобиля.— 1970. № 9. с. 78. Замша, чем чистить и красить. — 1966, № 3, с. 81; 1970. ■№ 1. с. 65; № 8, с. 93. Заряд электростатический, как снять с одежды. — 1975. № 12, с. 126. Зелень парижская, можно ли добавлять в краску. — 1967, № 2, с. 30; 1970. № 6. с. 76. Земляника, как вырастить в комнате. — 1966. № 7, с. 92. Земляника, как удобрять. — 1967. № 6, с. 84. Зеркало, как сделать.— 1970, № 11, с. 91. Знвки водяные, как делают. — 1974, № 2, с. 127. Знаки на ярлыках текстильных изделий, обозначающие способ ухода за изделиями. — 1975, № 3, с. 107. Значки, как сделать. — 1966, № 9, с. 95. Значки иа стеклянной посуде, что это такое. — 1975, № 4, с. 126. Зояота соли, применение в фотографии. — 1975, № 2, с. 126. Золота сплавы, каков состав.— 1968, № 10, с. 34. Золото сусальное, что это такое. — 1971, № 10, с. 94. Золото сусальное, как получить. — 1974, № 10, с. 125. Зояото сусальное, как наклеить на камень. — 1967, № 6, с. 21. Игрушки елочные, как посеребрить и окрасить.— 1966, № 12, с. 66. Известь хлорная, что это такое. — 1972, № 4, с. 94- Иэделия из бронзы, чем чистить. — 1974, № 1, с. \26. Изделия из глины, как делать. — 1974, № 8, с. 111; 1975, № 1. с. 123. Изделия ювелирные, как обращаться. — 1974, № 9, с. 123. Ирга, что это за растение. — 1976, № 2. с. 100. Кактусы, как ухаживать. — 1965, № 12, с. 89. Кактусы, какая от иих польза. — 1975, № 11, с. 127. Кактусы на гидропонике, как вырастить. — 1967, № 12, с. 94. Камень шлифовальный, как сделать. — 1970, № 1, с. 75. Каннв, что за растение. —1975, № 8, с. 110. Капрон, чем склеивать. — 1974, № 9, с. 126. Карандаши восковые, как лереплавить. — 1969, № 8, с. 89. Карандаши, как делают. — 1970, № 3, с. 56. Карбофос, как уничтожать запах. — 1974, № 12, с. 66. Картина, как нести из магазина. — 1975, № 5, с. 90. Картон, как склеивать. — 1969, № 6, с. 93. Картофель, как задержать лрорастание. — 1971, № 4, с. 76. Картофель молодой, можно ли сажать. — 1976, № 3, с. 103. Картофель, почему ои горький.— 1970, № 7, с. 96. Квфель пластмассовый, как прикреплять. — 1968, № 5, с. 94; № 12, с. 69. Кашмнлои дома красить нельзя. — 1973, № 6, с. 52. Каелин, что это такое. — 1974, № 11, с. 125. Кинза, что это такое. — 1975, № 6, с. 109. Кислота виннокаменная, что это такое. — 1969, № 6, с. 68. Кислота лимонная, что это такое. — 1972, № 6, с. 94. Кисть капроновая, как сделать мягкой. — 1971, № 7, с. 74. Клавиши, как отбеливать. —1975, № 6, с. 110. Кларки, новые значения. — 1974, N9 1, с. 126. Клеи, различные рецепты. — 1966, № 1, с. 64. Клеи эпоксидные, что это такое. — 1967, № 5, с. 63. Клей «АГО», что это такое. — 1975, № 5, с. 127. Клей «88-Н», чем растворить, если загустел. — 1966, № 12, с. 23; 1975. № 3, с. 125. Клей «Крокус», что это такое. — 1971, № 11, с. 72; 1972. № 2, с. 55. Клей «Пейконат», что это такое. — 1975. № 7, с. 11». Клей МФ-17, что нм склеивают. — 1973, № 3, с. 94. Клей ПВА, что это такое. — 1969, № 6, с. 93. Клей рыбий, что это такое. — 1976, № 3, с. 102. Клей «Синдетикон», что это такое. — 1972, № 3, с. 86. Клей столярный, как делают. — 1972, № 7, с. 45. Клей столярный синтетический, что это такое. — 1969, № 8, с. 94. Клещевина, что в ней полезного. — 1974, № II, с. 127. Клещи, как изгнать из курятника. — 1975, № 2, с. 86. Клещии красный, как бороться. — 1972, № 7, с. 94. Киигн, где купить. — 1969, № 2. с. 56; 1971, № 8, с. 91. Кожа рыбья, как выделать. — 1975, № 8, с. 111. Кожеед, как бороться.— 1973, № 11, с. 79. Кока-кола, что это за напиток. — 1968, № 3, с. 68. Продолжение ■ следующем номере 98
Живые лаборатории Трава Артемиды Есть в Волынской летописи древняя легенда о том, как степной хан покинул свою землю и забыл ее. И только «степной травы пучок сухой» сумел пробудить в беглеце жгучую тоску по родине. Эту легенду пересказал Аполлон Николаевич Майков в стихотворении «Емшан», «Емшан, — как писал Майков, — название душистой травы, растущей в наших степях — вероятно, полынок». То есть полынь... В самом слове «полынь»— образ безграничного поля, серебристо - зеленоватыми волнами убегающего за горизонт. Было в праславянс- ком языке прилагательное полъ — «пустой», «открытый», «свободный». От него ведет начало и очень древнее слово поле. И в современных славянских языках у него много родственников: словенское planina, украинское полонына, означающие высокогорные луга. И от этого же корня произошло и русское слово полынь, и украинское" полин, и чешское polynek. Велик род полыней, свыше 400 видов насчитывает он; только в нашей стране растет из ннх около 250. Встречаются полыни повсюду. В полупустынях северной Америки обитает полынь трехзубчатая; в пустынях Китая — полынь джунгарская, великолепный пескоукрепитель. На Сахалине живут полынь илистая и полынь оставшаяся. Высоко в горы забира- •9
ется полынь поздняя, солонцы предпочитает полынь белая, а пески — полынь Маршалла. Некоторые виды полыней встречаются даже в Арктике. А в степях Европы, Азии, Северной Америки полыни — это основа травостоя. Полынь сероземная, полынь черная, полынь Лер- ха — ценнейшие кормовые травы: душистые, питательные, дешевые. Как пряное растение выращивают полынь эстрагон, нлн тархун. Есть и декоративная полынь — «божье дерево», растущая в южных районах нашей страны. Огромные пушистые гроздья ее соцветий почти в человеческий рост действительно великолепны- Разные у полыней судьбы, разные истории. Но главное, за что нх ценнл и ценнт человек, — это целебные свойства. Цитварная полынь, пожалуй, одна из самых знаменитых. Это полуметровый кустарник с красноватым стеблем и соцветиями, собранными в зелено-желтые узкие пирамидальные метелки. Ее листья живут только до сентября, до начала цветения, а потом почти все опадают — остаются только на верхушке. Так полынь приспосабливается к засухам, ведь крупные нижние листья имеют большую поверхность испарения; когда влаги мало, такое расточительство недопустимо, вот растение и избавляется от них. Высушенные цветочные корзинки этой полыни, нлн, как их называют, цитварное семя •=- лучшее сырье для получения сантонина, которого в них почти 2%. Этот кристаллический белый порошок с горьким вкусом, но без запаха — великолепное протнвогельмннтное средство, изгоняющее аскарнд. (Следует заметить, что и цитварное семя, и сантонин могут оказывать токсическое действие, поэтому принимать нх нужно только под наблюдением врача). Когда-то цитварная полынь изобиловала в степях Прикаспия, росла в Средней Азии и Персии. Оттуда ее под названием «левантийское семя» везлн караванными путями в Россию. Теперь же это растение в диком виде сохранилось только в предгорьях Тянь-Шаня да на юге Казахстана. Природные плантации цитварной полыни сократились настолько, что попала она в разряд редких трав, а потому и включена в перечень растений, которые нужно охранять. По всему побережью Черного моря на солончаковых почвах встречается полынь морская. Она тоже очень богата сантонином, а также эфирными маслами — преимущественно туйоловым спиртом. Эта полынь очень популярна в болгарской медицине, где она используется как глистогонное средство и антисептик. В средней полосе России повсеместно растут обыкновенная н горькая полынь. Обыкновенная, или, как ее часто называют, чернобыльник, встречается около заборов, на песках и мусорных завалах, среди кустарников, по оврагам н вдоль рек, забирается и в негустой смешанный лес. У нее пряный мягко-острый запах, на вкус она слегка горьковата; впрочем, у молодых растений горечь почти не слышна. Ее молодые побеги и вареные листья издавна употребляли как приправу: она улучшала аппетит и облегчала пищеварение. Для этих же целей, да и для многих других (против лихорадки и ревматизма, от болезней печени и малярии, прн потере сна и от глистов, клопов и блох) исстари использовали в народе полынь горькую. Еще в IX веке разводили ее в монастырских садах, и шла она на ароматизацию горькой настойки— абсента, вермута и пива. И сейчас гонят из иее эфирные масла для ликеро-водочной промышленности. Горчайшее из горчайших растение — недаром ее называли «вдовьей травой» — за" горечь и ценили. Даже своих зеленых собратьев она угнетает, мало кто может с ней ужиться: вымываемые дождями из листьев и стебля вещества оказывают токсическое действие на окружающие растения. И скот ее избегает, а когда весной в низкотравье коровы все-таки осмелятся ее пожевать, то их молоко становится горьким и' отдает полынным запахом. С незапамятных времен славится горькая полынь своей целебной силой. И научная медицина давно приняла ее в свою фармакопею. Горькая полынь входит почти во все желудочные и печеночные сборы, прописывают ее при желудочных коликах, гастритах, метеоризме, при бессоннице и плохом запахе изо рта. 90
В чем же лекарственная сила полыней? Их действующие начала — это прежде всего горькие гликознды абсннтнн н анаб- синтин. Горькие вещества возбуждают нервные окончания. В результате усиливается деятельность желудка, увеличивается выделение желудочного сока. От этого появляется аппетит и становится интенсивнее пищеварение. Так же действуют горечи и на работу печени, способствуя выделению желчи. Прекрасным дополнением к горьким глнкозидам служат эфирные масла, которые также усиливают секреторную деятельность желудка. В состав эфирных масел полыни входят туйоло- вый спнрт, кетон туйон, терпены, азулен, гамазулен, уксусная и изовалериановая кислоты. Синие масла — азулены обладают ярко выраженными противовоспалительными и спазмолитическими свойствами; изовалериановая кислота хорошо снимает нервное возбуждение; туйоловый спнрт, как и другие терпеновые спирты, обладает антисептическими и анестезирующими свойствами. А алкалоид полыни — холнн снижает кровяное давление и уменьшает частоту пульса, а также повышает возбудимость гладкой мускулатуры, способствуя работе кишечника. Так в одном растении природа сумела сочетать в благоприятных пропорциях большое количество активных и разнообразно действующих целебных веществ. Исследование действующих веществ растения началось не так уж давно. И несмотря на то что целебную силу полыни признавали многие врачи, к широкому ее внедрению долгое время относились весьма неуверенно и стыдливо: полынь применяли, но не афишировали. Еще недавно в официальном толковании она была всего лишь сорняком. Например, в «Русском толковом словаре» издания 1939 года (!) записано: «Полынь — сорняк с сильным запахом». А «Словарь русского языка» С. И. Ожегова даже в 1970 году утверждал: «Полынь — сорное растение с мелкими корзинками цветков, с сильным запахом и горьким вкусом», а в качестве примера использования слова, кроме «полынной водкн», ничего другого и не нашлось. Действительно, горькая судьба у полыни!.. Еще и сейчас не до конца изучены химический состав и лечебное действие полыни; время от времени исследователи обнаруживают новые удивительные ее свойства. Вот какая история случилась, например, с полынью таврической. В состав эфирных масел многих растений, особенно из семейства сложноцветных, к которому и принадлежит полынь, входят сеск- внтерпеновые лактоны — циклические сложные эфн- ры окснкислот. Как правило, органические вещества извлекают нз растений растворителями: спиртом, бензолом, дихлорэтаном,— предварительно подщелачивая или подкисляя нх. А вот сесквитерпеновые лактоны поддавались выделению с большим трудом, поэтому II изучение нх на долгое время затормозилось. Только в 1960 г. сотрудница Всесоюзного института лекарственных н ароматических растений доктор химических наук К. С. Рыбалко попробовала воспользоваться обычной водой, без всякого подщелачи- вання и подкисления. И в результате из полыни таврической было выделено новое биологически активное соединение. -Изготовляемый из него лечебный препарат тауремнзин уже вошел в медицинскую практику и с успехом применяется как сердечное и тонизирующее средство. Во многих случаях тауремнзин даже превосходит известные кофеин и камфору. Например, масляные растворы камфоры всасываются медленно, и действие их развивается постепенно. Поэтому в экстренных ситуациях, когда необходим мгновенный эффект, гораздо лучше водорастворимый тауремнзин. Много есть разных полыней, но все они объединены одним родовым названием — Artemisia, илн трава Артемиды. В одном нз памятников раннего средневековья сказано: «Действие этой травы, говорят, открыла Диана, что у греков звилась Артемидой. Отсюда и ее название». Название, прямо скажем, подходящее. Богиней деревьев, плодородия, растительности была в древности Артемида. Кто же лучше ее мог знать могучие силы трав? Б. Е. СИМКИН 91
■X; ■Ф^^Ф^% ^ На каждый день ВЗАМЕН КРАХМАЛА — «КРОС» По меньшей мере три сотни лет светлую легкую одежду подкрахмаливают. Это придает ей большую элегантность и нарядность. Подкрахмаливают, естественно, крахмалом... Сегодня взамен крахмала предприятия бытовой химии предлагают препарат «Крое». Ничего общего со спортом «Крое» не имеет. Он крахмалит, осветляет, синит: от начальных букв этих слов и образовано название. Вдобавок «Крое», как написано на упаковке, «облегчает глажение изделий из хлопчатобумажных, льняных и вискозных тканей» и слегка ароматизирует одежду. Чтобы получить весь этот комплекс бытовых услуг, отстиранное, прополосканное и отжатое белье нужно погрузить в воду, на литр которой добавлена столовая ложка «Кроса». Сушат и гладят белье, обработан* ное «Кросом», так же, как и подкрахмаленное. В составе препарата есть оптический отбеливатель — вещество, превращающее невидимый ультрафиолетовый свет в видимый, так что и в пасмурную погоду сорочка, обработанная «Кросом», будет ярко-белой. Кроме того, в состав «Кроса» входит компонент, уменьшающий способность волокон удерживать грязь. Эффект обработки «Кросом» пропадает лишь после двух-трех стирок, тогда как крахмалить белье приходится заново после каждой стирки. Подобными же свойствами обладают и другие химические заменители крахмала — препараты «Альба», «Белая эмульсия», «Велте», «Луга», «Сина», «Элегант» и «Эле- гант с отбеливателем» (последние два выпускаются в аэрозольной упаковке). Интересно, что все эти средства можно использовать и как хороший клей для бумаги, поскольку в их состав входит поливини лацетатная эмульсия (правильнее — дис- 9}
персия). С этим веществом читатели «Химии и жизни» уже знакомы (см. 1968, № 4). Если какой-либо из этих препаратов добавить в побелку, то побеленные поверхности перестанут пачкать. И белизну сохранят дольше. ЕЩЕ ОДИН КЛЕЙ В ряду бытовых клеев пополнение: комбинат «Россия» (город Каменск Ростовской области) начал выпуск «Клея синтетического для обоев КМЦ». Под шифром «КМЦ» скрыто вещество, полное химическое название которого — натриевая соль карбокси- метилового эфира целлюлозы: Это рыхпое волокнистое вещество белого цвета, которое хорошо растворяется в воде, образуя бесцветные прозрачные растворы, доволь-. но вязкие уже при концентрации 5—10% КМЦ. Хотя на упаковке указано, что этот клей — для обоев, диапазон его далеко не так узок. «Обойный» клей с успехом заменит любой канцелярский клей — силикатный, крахмальный или поливинилацетатный. «РАЗНОСКА* И «РАСТЯЖКА» Что делать с тесной обувью? На этот вопрос «Химия и жизнь» ответ уже дала A975, № 12): тесную обувь нужно протереть изнутри одеколоном и разносить. Есть, однако, и более эффективные средства — недавно химики начали выпускать препараты «Разноска» и «Растяжка». «Разноска» представляет собой композицию из ализаринового масла, поверхностно- активного вещества, спирта и воды, упакованную в аэрозольный баллон. Аэрозоль напыляют на внутреннюю поверхность туфель и тут же обуваются в них. В течение часа приходится терпеть известные неудобства, но по прошествии часа туфли, как правило, разнашиваются. Если же и через час туфли продолжают жать, то придется обработать их еще раз. «Растяжка» — почти то же самое, что и «Разноска», но не в аэрозольной, а в обычной упаковке. Подборку подготовил В. А. ВОЙТОВИЧ 93
Заживет как на собаке ПО поВРАЧГЬГОй RE'F.P i^APHOn ПО" JXYI У каждого времени свои приметы. Вот лишь некоторые черты минувшей третьей четверти двадцатого столетия: научно-техническая революция, демографический взрыв, акселерация. Есть приметы менее значимые, хотя и не менее очевидные. Среди них явление, которое автор предлагает назвать городским зоологическим взрывом. Сейчас, наверное, в каждой третьей квартире поселилось какое-нибудь животное: в семьях воспитываются удавы н львята, белые мыши, совы, морские свинки, хомячки, черепахи. Плещутся в аквариумах золотые рыбки и рыбки попроще. Но больше всего в квартирах, конечно, не львов, а кошек и собак. В прошлом году на ветеринарном учете лишь в Москве было свыше 80 тысяч собак. Такое немаловажное обстоятельство позволяет в рамках зоологического взрыва виделить еще одни — кинологический взрыв, который порождает много проблем. В том числе проблему ветеринарного обслуживания. Собаки болеют — и не реже, чем люди. Известная поговорка «заживет как на собаке* обычно справедлива, когда животному оказана своевременная и квалифицированная помощь. Тем, в чьей семье живет собака илн кошка, небесполезно знать, как оказать животному экстренную первую помощь, прежде чем обратиться в ветеринарную лечебницу *. Вот несколько советов. Ранение. Прежде всего следует остановить кровотечение. Если пострадала артерия — наложите жгут (нз — носового платка, ремня, галстука) выше раны. Коротко выстригите шерсть вокруг поврежденного места, и обеззаразьте рану слабым раствором перекиси водорода или обычным иодом. Если этих дезинфицирующих средств нет, можно воспользоваться спиртом, водкой, одеколоном, на худой случай даже бензином. Небольшие раны неплохо бы заклеить бактерицидным лейкоплас- * Подробнее об этом можно будет прочитать в книге автора этих заметок «Оказание доврачебной помощи четвероногому другу», которая вскоре выйдет в издательстве ДОСААФ. 94
тырем, а на резаную рану можно нанести несколько капель клея БФ-2. После всего этого — перевязать. Ранение брюшной полости и грудной клетки. Как можно быстрее доставьте собаку в ветлечебницу. Но прежде закройте рану тугой повязкой. Если через рану засасывается воздух, смажьте отверстие вазелином или закройте полиэтиленовой пленкой. Транспортировать животное следует только в лежачем положении. Помните: нельзя давать пить! Кровотечение из носа. Постарайтесь удержать собаку около себя, успокойте ее поглаживанием. Наложите на нос лед или холодную примочку. Хорошо бы вставить в ноздри ватные тампоны, смоченные слабым раствором перекиси водорода. Кровотечение при потере зуба. На кровоточащее место положите валик из марли или ваты. Потом нужно связать челюсти бинтом или надеть намордник. Ушибы. На ушибленное место следует приложить холодный влажный компресс или лед. При беспокойном поведении собаки дать ей пирамидон или анальгин @,1—1,0 г в зависимости от размера животного). Поражение электрическим током. Немедленно прекратите действие тока на животное (например, выдерните вилку из розетки). Если другим способом снять напряжение нельзя, оттащите собаку от провода, воспользовавшись любым предметом-изолятором (палкой, книгой, резиновым половиком). Если животное без сознания, необходимо искусственное дыхание или закрытый массаж сердца. (Их делают почти так же, как и пострадавшему человеку — сдавливают грудную клетку). Если собака-не потеряла сознания, успокойте ее, дайте анальгин, пирамидон @,1—2,0 г) и теплое питье. Ожоги. Если тлеет шерсть, побыстрее погасите огонь — облейте собаку водой, накиньте одеяло, пальто, свитер... На обожженный участок 15—20 минут лейте холодную воду. Потом обожженное место легонько протрите тампоном, смоченным в темно-красном растворе маганцовки или в водке, одеколоне, рыбьем жире. При ожогах кислотой пострадавшее место нейтрализуют содой, при ожогах щелочами — слабым раствором уксуса. Обморожение. Уведите собаку в теплое помещение, оботрите обмороженные места водкой или одеколоном. На обмороженные уши и лапы нужно наложить согревающие повязки. После этого накормите собаку и напоите сладким теплым чаем. Ни в коем случае не оттирайте собаку снегом — можно занести инфекцию. Солнечный удар. При солнечном ударе собака падает, глаза краснеют, дыхание сбито. Может быть рвота или понос и даже потеря сознания. Перегревшуюся на солнце собаку положите в тень, оберните ее мокрой тряпкой и снимите ошейник. На голову полейте холодной воды. Если собака не потеряла сознания, напоите ее холодной водой. Если у нее обморок — нужно искусственное дыхание. (При простом обмороке собаку кладут так, чтобы задняя часть тела была выше головы, это усиливает приток крови к мозгу.) Вода в ухе. Если собака то и дело, трясет головой, значит, в ухо попала вода. Положите собаку на бок слуховым проходом вниз и потрясите голову. Если не поможет, на тонкую палочку с зазубринами намотайте вату и осторожно введите в ухо. Так сделайте несколько раз, пока вата, вынутая из уха, не будет сухой. И еще один совет: ватный тампон, смазанный вазелином, позволит собаке купаться сколько угодно, вода в ухо не попадет. Насекомое в ухе. Избавиться от непрошенного визитера просто — надо залить в собачье ухо 5—10 капель подсолнечного масла. Отравление. Для очищения желудка нужно составить раствор (чайная ложка NaCI на стакан воды) и залить его за щеку. Желательно дать собаке активированный уголь, мел или немного слабого раствора марганцевокнслого калия. Хорошо бы напоить собаку молоком, если его нет — пусть попьет побольше воды. Можно прибегнуть и к слабительным средствам. Разумеется, здесь советы далеко не на все случаи жизни. Но во всех случаях после первой помощи необходим квалифицированный совет ветеринара. И тогда ваш пес снова будет здоровым. Все заживет как на собаке. Ветеринарный врач А. Е. БАРАНОВ 9*
Попытки связать воедино науку и искусство предпринимали многие литераторы и теоретики литературы; но едва ли кто-иибудь из них проявлял при этом большую последовательность и методичность, чем Андрей Белый A880—1934). Возможно, что постоянное желание «поверить алгеброй гармонию» в немалой степени определялось биографией писателя. Его отец, известный математик, профессор Московского университета Н. В. Бугаев, надеялся увидеть в сыне ученого; мать, талантливая пианистка, тянула его к искусству. Споры о его будущем нередко перерастали в семейные конфликты. Влияние отца и окружающая обстановка (в доме постоянно бывали многие университетские светила) сделали свое дело. В 1899 г. А. Белый — тогда еще Борис Бугаев— поступил на естественное отделение Московского университета. Там ои изучал зоологию беспозвоночных, метеорологию, Дарвина, физику, химию — весь цикл естественных дисциплин. Стихи, идеи символизма, связь с кружком, собравшимся вокруг журнала «Мир искусства» — все это приходилось скрывать от отца. Псевдоним «Андрей Белый» и родился, собственно, из нежелания компрометировать имя профессора Бугаева «декадентскими» стихами сына. В конце концов символизм и «Мир искусства» победили: правда, университет Андрей Белый окончил, но работать по специальности, говоря сегодняшним языком, не пошел. Мы не знаем, много ли проиграла из-за этого химия, но в русской литературе творчество Андрея Белого оказалось заметным явлением. Но все-таки годы, проведенные в лабораториях университета, не прошли для Андрея Белого бесследно; и на склоне лет, создавая книгу мемуаров «На рубеже двух столетий» (она была выпущена в 1930 г. издательством «Земля и фабрика» и давно стала библиографической редкостью), он вспомнил добрым словом профессоров, которые показали ему «научный ландшафт, как феномен культуры». Отрывок, который мы публикуем, рисует картину университетской жизни и быта начала XX века, своеобразно преломленную в видении химика-поэта. Может быть, этот отрывок станет для читателя тем же, чем для самого автора оказался качествен- попавшего в дебри леса, убившего там воняли тухлятиной рыбной) и ароматов (эфиры); бело-серое двухэтажное здание: справа — дверь в суб-ннспекторскую; слева — малый прилавок с колбасами и калачами; кипнт самовар; за столом сидит химик растерзанный; пара и тройка, назначившие друг другу свиданье, покуривают; вверх мимо них две ступеньки, ведущие в полукружие коридора: направо, налево; налево аудитория и лаборатория качествен- ников, кабинет Зелинского и ветвление коридоров, с лестницами вверх и вниз (в темноту подвального помещения, где работают специалисты, где комнаты с приборами, стеклами, где стеклодув выдувает стеклянные колбы и где студенты-органики дуют себе для забавы колбченки); коридор направо уводит под лестницу, бегущую вверх, где помещение для органиков, количествен- ннков и специальные, как-то: комната для приготовления воней, с открытою форточкой; я там корпел над ужаснейшим веще- ный анализ— «приключением европейца, бизона вполне неожиданно»... Страницы истории На рубеже двух столетий ОТРЫВКИ ИЗ ВОСПОМИНАНИЙ АНДРЕЙ БЕЛЫЙ ЛАБОРАТОРИЯ Лаборатория — место встреч, подачи заявлении (там находилося суб-ннспектор- ское отделенье), чаек (в раздевальне швейцар открыл чайную), непередаваемый запах: не то леденцов, не то медикаментов, иль равнодействующая из воней (изонитрилы 4 Химия и жизнь JV; 6 97
ством; и не мог 'вещества приготовить: исплакался весь, нсчихался (эфир обдирал горло, легкие, нос); и оттуда ход на площадку (на крыше), где вони отборные в небо взлетали. <...> Периодическая система элементов меня увлекала, а не лекции по неорганической химии, откряхтываемые Александром Павловичем Сабанеевым*; он удивлял в годы детства огромною рыжею бородою своею и статностью роста; и не понимал я: как он, обладая такой бородою и сложением, не поколотит Марковникова; но он, ставши худым и седым, забавлял ситуациями, происходящими между ним и его лаборантом Григорием Дмитриевичем Волконским; Григорий Дмитриевич имел странный вид; он являлся в дверях так, как будто он прыгал через обруч, заклеенный папиросной бумагою; н нас, и себя самого озадачив таким появленьем, сидел оголтелый; вид не соответствовал неглупым высказываниям: вид шутника; н ходил он в гороховом; желтая бородкаг огромный обветренный криво заостренный нос; коричневатые щеки; движенья — нелепые; перед каждою фразою нечленораздельное некое высказывание организма, напоминающее — начало ослиного вскрнка (полу-взрев, полу-всхлип); и не знаешь, бывало, смеяться иль плакать; иронизировал он или жаловался — не уловишь, бывало: демонстрировал колкостями против ректора и попечителя (он был прогрессивен); и то, что высказывал, было — толково и едко. Он вечно спешил, прибегая испуганно с шапкой в руке, никогда не садясь, лишь присаживаясь, вскакивая, чтоб, пересевши к кому-нибудь, громко всплакнув иль взревев, унестнся с несчастнейшим видом, не соответствовавшим наблюдательному остроумию; внд — мистера Дикка, героя Диккенса; жесты — шута; содержание слов — саркастическое. Редчайшее несоответствие между словом н жестом; купался же до коры ледяной, * А. П. Сабанеев A843—1923) — химик, с 1871 г. работал в Московском университете, с 1884 г. — профессор; в 1877— 1914 гг. заведовал университетской лабораторией неорганической (впоследствии неорганической и физической химии].— Ред. говорил всем он ты: половину профессорской молодежи он выняньчил; можно было подумать: хитрец; был — добряк и простяк; отличался редчайшей способностью перепутывать все на лекции Сабанеева неудачным показыванием химических опытов; стоял на лекциях по правую руку профессора, толок смеси, вертяся и взревывая под носом его; мы ждали обычного добродушного крика профессорского: — Ну же, Григорий Дмитриевич! Григорий Дмитриевич, подпрыгивая и всериоз развозяся, в гороховом всем, нас оглядывал с торжеством (вот покажет), бросался поджечь что-нибудь; и — не было взрыва, коль взрыв был в программе: разлетала- ся вдребезги колба с ужаснейшим грохотом, коли в программе следовала тихая реакция; забрызганный жидкостью Сабанеев в бессильной досаде бросался к своему лаборанту и замирал; то ж проделывал и Григорий Дмитриевич в отношении к профессору, глядя на него укоризненно: — Я же говорил: вы сами внднте? И между ними под бурную нашу радость всегда открывалась крылатая перебранка: — Эка!.. — Сами вы!... — Тем не менее... однакож... Не сразу возобновлялася лекция; лаборант и профессор обиженно подставляли друг другу спины; через мннут пятнадцать согласие водворялось; Григорий Дмитриевич, выставив нос над прибором, подмигивал словам Сабанеева с невероятным сочувствием; н профессор нежнейшие взгляды бросал на него; готовились новые смеси, — до нового: — Ну же, кхе-кхе, Григорий Дмитриевич — и жест к нам: — Хотя я, кхе-кхе, смешиваю оба раствора, кхе, кхе, тем не менее... однакож... Ну что же? Григорий Дмитриевич? Григорий же Дмитриевич с неожиданным вовсе, с ослиным подревом: — Нет фосфора, Александр Павлович! И оба, профессор и лаборант, бросив лекцию, опять начинали мешаться и бегать, отыскивая пропавшие реактивы; они находились; профессор оглядывая нас, покряхтывал: — Тем не менее... — Однако... 99
— Же... Вместо простого «однако» — «тем не менее однакоже». Коль удавалась реакция (случай редчайший!) — о, как сиял Сабанеев! Волконский оглядывал Наполеоном нас. В лаборатории он казался беспроким; но был очень «проким» в театре Большом, там заведуя пиротехническими фокус-по- кусами, — в роде творения «огией» при «Валькирии», илн устраивал пожары Валь- галлы; и, может быть, производил гром искусственный. "Думается, был пиротехник скорее, чем химик; химию преподавал где-то; даже учебник составил; судя по склоиностям, мог бы увлечься пусканием змеев и конкурировать с диккенсовским змеепускателем, мистером Дикком; относить это нужно лишь к форме занятий, а ие к содержанию: мистер Дикк влагал в дело свое очень странную мысль. Александр Павлович лаборатории изменял с... рыболовством; и в союзе с солдатом химическим он проводил все свободные дни иа реке, перед удочкой; очень любил ои жену, его потчевавшую сладчайшими булочками. И продружил лет он тридцать с Волконским; бурные объяснеиья иа лекциях не изменяли сердечнейших отношений меж ними... Вот и все, чем означился курс Сабанеева; да — вот еще: удивил иа экзамене; можно быть добрым, но — все же ие столь; можно явно подсказывать, но — ие рассказывать за студентов билеты: себе самому. — А не знаете ль формулы серной... кхе... кхе... кислоты? И сейчас же: себе самому же: — Аш два... Эс... кхе... О... четыре. Прекрасно! «Сабанеевцы» все — чудаки: рыболов Александр Павлович, пиротехник Волконский да Усов, Алеша, руководили познаниями в очень крупном отделе крупнейшей науки; коль ие Реформатский и не «Основы химии», — да: вместо химии неорганической в голове бы пустая дыра завелась. Какой же контраст с молодцамн-«зелии- цами»! Прекраоные спецы, до корня владеющие предметом: Наумов, Зериов, Дорошев- ский, Крапивин, Шилов, Кижнер; и — прочие*. Ассистенты профессоров являли контраст; Волконский и Шилов: прыгающий, взревы- вающий, разбивающий склянки — и чистенький, чопорный, аккуратнейший молодой человек, производящий иемо сложнейшие и порою опасные манипуляции: ни склянки разбитой, ни порошечка рассыпанного; Зелинский и не посмотрит иа ассистента; плечом поведет лишь: — Готово? И — шопот Шилова. Кончено: реакция проведена. Пролетающий лабораторным коридором (с урока в театр) иосолобый Волконский; и над огромным прибором в профессорском кабинете гибеющий Шилов. Разделение стилей между органиками и «неоргаииками» простиралось на служителей; служителя Сабанеева, — добродушные, растяпые, неряшливые, мне казались скорей рыболовами, затащенными случайно с реки в недра эти научные; а служитель Зелинского, обслуживавший его кабинет, — интеллигентный поляк, очень-очеиь подтянутый, выбритый и радикально настроенный; производил впечатление он лаборанта. * Наумов С. Н. A874—1933) — химик- органик. В 1897 г. окончил Московский университет, работал там же, преподавал в Московском высшем техническом училище. Один из организаторов Среднеазиатского университета в Ташкенте, профессором которого был с его основания A921) до конца жизни. Шилов Н. А. A872—1930) — физико-химик. В 1895 г. окончил Московский университет, с 1899 г. работал там же. Преподавал также в Московском высшем техническом училище, в Коммерческом институте (иыие Институт народного хозяйства им. Плеханова). Кнжнер Н. М. A867—1935)—химик-орга- иик, почетный член АН СССР, дважды лауреат премии им. А. М. Бутлерова Русского физико-химического общества. В 1890 г. окончил Московский университет. В . 1901—1913 гг. — профессор Томского технологического института, в 1914—1917 гг. преподавал в московском Народном университете им. Шаиявского. С 1918 г.— научный руководитель Научно-исследовательского института «Анилтреста» в Москве. — Ред. 4* 99
Профессор Николай Дмитриевич Зелинский* читал нам курсы по качественному и количественному анализам, а также по органической химии; если лекции Сабанеева стояли под знаками благодушия и отсебятины, то постановка лабораторных занятий Зелинского стояла под знаком высокой, научной культуры; Зелинский являл тип профессора, приподымавшего преподавание до высотных аванпостов науки: тип «немецкого» ученого в прекраснейшем смысле; не будучи весьма блестящим, был лектор толковый, задумчивый, обстоятельный; многообразие формул, рябящее память, давал в расчленении так, что они, как система, живут до сих пор красотой и изяществом; классификационный план, вдумчиво упраздняющий запоминание, был продуман; держа в голове его, мы научились осмысливать, а не вызубривать; вывести формулу, вот чему он нас учил; забыть: это не важно; забытое вырастет из ствола схем, как листва, облетающая и опять расцветающая, от легчайшего прикосновенья к конспекту. Знания формул не требовал: требовал сметки; умения вывести формулу; и ответить ему — значило: только подумать химически, оживить в сознании путь выведения формул; а сбиться в деталях — неважно: тут шел он навстречу процессу мысли, но — при условии, что процесс этот был; не знать — значило: под карандашиком неумелым в цепях превращений углеводородных ядер являлся эфир, не кетой; это и означало: не знать. Факт смешения формул двух смежно лежащих кетонов — его не сердил. <...> Не в лекциях профессора был центр курса: в лаборатории; лекции вне занятий его — транспарант, на котором начертыва- лись ретуши к рисунку: снимите такой лист * Зелинский Н. Д. A861 —1953) — выдающийся советский химик-оргаиик, академик, Герой Социалистического Труда, лауреат премии им. В. И. Ленина A934) и Государственных премий. В 1884 г. окончил» Новороссийский университет (Одесса), с 1893 г. до конца жизни был профессором Московского университета (кроме 1911 — 1917 гг., когда он вместе с группой ученых покинул университет в знак протеста против реакционной политики царского правительства). Одни из организаторов Института органической химии АН СССР, который теперь иосит его имя. — Ред. с рисунка — штришки; наложите его на рисунке: оии изменяют рисунок. Лабораторные занятия по качественному анализу — обязательны для второкурсников; обязательность была не формальна — реальна: она отнимала не менее полугодия, максимум — год ежедневных сидений в лаборатории; курс — путеводный план при занятиях. Курсы Зелинского прочно врастали в лабораторные занятия наши; лаборатория вырастала в курсы; слагалася нерас- плетаемость теории с практикой; у Зелинского приобретали иавык к работе; можно было Мензбиру и Умову сдать экзамен, и не отсиживая в их рабочих ячейках. <...> Курс его был: курс плюс практические занятия; и центр — в последних. <...> Практические занятия по качественному анализу можно было окончить в два месяца; можно было окончить их в семь: управляйся, как знаешь; в течение года легко проходился курс лабораторных занятий, часа три отнимая в день; при прохождении быстром количество часов увеличивалось; и иные отсиживали с девяти и до четырех, бросив лекции: так иль иначе, — анализ усваивали: разбирались в уменьи работать над отдельем веществ; лаборанты Зелинского помощь оказывали; но студентам в рот знаний не клали; мы сами осиливали ряд задач от простейших до сложных; мы получали свой стол, шкапик с необходимыми веществами и инвентарь орудий работы (более специальные находилися в общем пользовании, вытребовались у служителя, получались у лаборанта); студент поступал в переплетение комнат, учился пользоваться приборами, работал то у себя на столе, работал под вытяжным шкафом, то в сероводородной комнате; он выучивался и технике работы (до некоторой степени), и той руке, без которой не обойдешься, и сметке, которую не вычитаешь из книги: умению поступать не по букве учебника, а и по собственному соображению; он узнавал, что на практике нет идеальной реакции, что в московской воде найдет кальций, которого ему не всыпали, и что цианистый калий, которым он пользуется, скорее уксуснокислый* калий от разложенья на воздухе. * Так у автора; на самом деле цианистый калий превращается в углекислый.— Ред. 100
Кроме умения расчленить ряд процессов в картину последовательного исследования веществ, надо было уметь научиться: приборам, руке, экономии места н времени, да н поправкам иа портящиеся реактивы, которыми пользовались; из всего вытекал ряд конкретных узнаннй: качественного анализа не проходили, .— проделывали его сами. Каждый должен был проделать до сорока, ие менее, задач на определенье металлов и металлоидов. Задача получалась от лаборанта; ему ж и сдавалась. Два раза Зелннскнй давал сам задачу (каждому нз студентов): одну на металлоиды, другую на металлы н металлоиды; сам составлял смесь, передавал студенту ее; определив ее, студент шел в молчаливейший кабинет, обставленный тканью приборов, где работал профессор со своим ассистентом;^ здесь студент и давал подробный отчет: что иашел, как искал; по форме это была непринужденная и скорее дружеская беседа с профессором, мягко идущим навстречу, готовым помочь; как-то не замечалось: у всякого другого профессора это был бы свирепый экзамен; а у Зелинского экзамен ие казался экзаменом оттого, что студент в уровне знания и уменья понять стоял выше уровня требований по другим предметам; н мягкий профессор системою постановки работ крутовато подвинчивал: ведь бросали ж другие предметы для лаборатории; гибение не погибельно было, — весьма интересно; сорок задач, под бременем которых в другом случае восстоналн бы мы, проходили цветистою лентой весьма интересных заданий с сюрпризами, устраиваемыми веществами; только, бывало, н слышалось: «Чорт... я прилил соляной, а он ие растворился... я в него всыпал, знаешь лн...» Или: «Нагнулся я под вытяжной шкаф, а меня как ударит в иос горькими миндалями». Качественный анализ проходился нами, как приключение европейца, попавшего в дебрн леса, убившего там бнзона вполне неожиданно. <...> Строгий, мягкий, приятный, нелицеприятный, высоко держащий преподавание, — таким внднтся Николай Дмитриевич. Высокий, прямой, с закинутой головой, отчего над спиною сияла почтенная лыснна, с длинными мягкими вьющимися каштановыми волосами почти до плеч и с окладистой бородой (после — стриженной удлиненною эспаньолкой), прямоносый, с мягкими усамн, с большими, умными глазами, весьма обведенными синевой, приятно бледный, — неслышно ои шел коридорами иль между рядом приборов, порой останавливаясь н разговаривая очень тнхо; точно шел ои пространствами древнего храма; ио в оттенке торжественности позы ие было; это была торжественность про себя: от сознания культурного дела, творимого здесь. Он был красив тишайшей научной думой: и внешним образом производил приятное впечатление: правильные черты лнца, очень сдержанные манеры, безукоризненная серая или желтоватая, чисто сшитая пара; кругом настоящими охальниками и выглядывали, и выскакивали студенты, иа него натыкаясь; чумазые, разъерошениые лаборанты, чорт зиает в чем, с прожженными пиджаками, с носами какого-то сизо-розового оттенка (от едких запахов — что ли) его окружали; он, тоже работающий, поражал чистотою, опрятностью и иеспешкой инспекторского прохода по комнатам; являясь на лекцию, тихим и мягко приятнейшим баритоном с грудным придыханием певуче вытягивал на доске «альдегидные» цепи свои; так же тихо ои объяснялся с тем, с этим. Когда проходил, то естественно присмнре- вали мы; праздно ие обращались к нему, хоть не требовал он пнэтета. <...> Не химнк, как-то вполне незаметно пройдя анализ, я заработал по анализам весовому, объемному (у ассистента Зелинского —^ Дорошевского); даже попал в лабораторию по органической химнн, сдавши экзамен (в размере государственного) иа третьем курсе (иа государственном отделался пятиминутной беседою); и оказался в маленькой группе органиков, работавших в тихом, просторнейшем помещении, обладателем каких угодно приборов, хозяином времени; почти — лабораторным жильцом. И здесь редкое пересечение комиат скорбною фигурой Зелинского, величественно иам снявшего лысииой, напоминало явление тени отца в трагедии «Гамлет» атмосферою некоторой робости, которую ои, ие запугивающий, внушал, потому что зоркий взгляд будто ие видящих глаз, обведенных явною синевою, все видел, ие глядя; и как 101
только студент оказывал талант или сметку, профессор Зелинский уж веял около него, как безмолвная теиь; дело кончалось порой похищеньем студента, как Прозерпины, сим скорбным Плутоном: студент проваливался с Зелинским в тартарары, как случилося это с Петровским, хорошим химиком, главное, техником, набившим руку и развившим нюх к ведению сложных процессов, который отсутствовал у меня; как пронюхал Зелинский о нюхе Петровского, одного из двухсот, работающих в помещении, куда Зелинский и ие заглядывал, — неизвестно: учуял из иедр тихого н пустынного своего кабинета* наверное; в одни прекрасный день второкурсник Петровский исчез}; я нашел его в темном подвале, где в уединенье и мраке, слегка озаряемом лишь горелкою, стал ои варить и кипучие, и вонючие смеси профессору, отбиравшему хороших работников и заставлявшему их вести опыты для себя; так студенты временно становились в' прямое сотрудничество с Николаем Дмитриевичем. Позднее А. С. Петровский, прекрасный химик, потерял вкус к работам, мечтая о курсах, не имеющих к химии ии малейшего отношения (о курсе еврейского языка н т. д.); Зелинский не принуждал; но помиил работы случайных сотрудников; встретившись с Николаем Дмитриевичем у знакомых уже в двадцать четвертом году, я весьма удивился, когда он, вспомнив о А. С. Петровском, ко мие обратился с просьбою, чтобы Петровский дал ему какое-то нужное ему сведение о процессах работы, веденной двадцать четыре года назад. Зоркость и знание мелочей, составляющих лабораторную жизнь, внушали ие страх, а невольное уважение перед хозяином лаборатории, пересекавшим ее тихо во всех направлениях. Изредка ои устраивал трюки; даст вовсе бесцветный раствор: решаешь, решаешь, — и нет ничего. — Что нашли? — Ничего не нашел. —. Как ничего? — Ничего. — Позвольте, да что же у вас в колбе? — Вода! — А разве ничто вода? Профессора. знал я с детства; таким же был тихим, опрятным н бледным, с лицом удлиненным, длинноволосый и длиннобородый; он появлялся к отцу горько жаловаться на притесненья Марковникова; но в жалобах много достоинства слышалось; и — мягкой твердости; мог же он быть непреклонным: но не было никаких в нем скачков; педаль иажималася мягко. Окончив университет, я встречался с Зелинским: в концертах, в театрах; он — не замыкался своей специальностью; у него был живой интерес и к культуре искусств, и к общественности. <...> Будучи «органиком», видывал и великого притеснителя профессоров Сабанеева и Зелинского, чьи работы об углеводородах приобрели мировую известность; разверзнется дверь в помещение «органиков»: черная пасть коридора, в которую не иырялн — «зе- лннцы», зияет: нырять в лабнрннт этот темный, откуда глухое стенание Минотавра доносится,— страшно; в пороге с обнюхивающим видом стоит Минотавр, лоб кровавый наставив, глазеикн метая на нас, — в меховой рыжей шапке, в огромнейших ботиках. Это" — Марковников*. До моего появления в лаборатории с дикой толпою «буянов» врывался к Зелинскому; комната, в которой овиичивалн комбинации колб, холодильников, трубочек разных калибров с ретортою, была общею, меньшая часть отдавалась Марковникову, а большая — Зелинскому, двери с противоположных сторон уводили: к Зелинскому, переполняющему помещение духом Европы, и в «недра», вполне неизвестные мие, где, казалося, «лешнй бродил»; студенты и лаборанты Зелинского с большим страхом проюркивали коридором: там — комната; в ней и гнездился Марковников, изредка лишь вылезая, чтоб стать у порога или с бурчаньем н фырком студентов своих обходить: звуки, напоминающие жизиь тапира, казались сердитыми; оказывалось, были фырканьем добрым при близком зна- * Марковников В. В. A837—1904) — хи- мик-органнк, ученик Бутлерова н видный предста внтель его школы. Окончил в 1860 г. Казанский университет, с 1873 г. — профессор Московского университета. Один нз учредителей Русского химического общества. — Ред. 102
комстве с пугающим их обладателем; профессор Марковииков шутками «своих» веселил: «чужие» ж, мы, слышали рявки, не понимая, за что марковннковцы любят ужасного своего «генерала»: онн называли его «генералом», вполне позволяли кидаться ему на себя, их обругивать, замахиваться железной горелкою; ио сдачн давали ему; иа него и кричали, и топали: стиль там простецкий господствовал; уверяли: Мар- ковников — очень сердечный крикун н буян; обижаться нельзя, если ои нецензурным словечком огреет, — а можно дать сдачн; умел он обласкивать: соскакивал с «пьедестала», едва ль ие засучивая кулаки, а Зелннскнй умел свою хладную мягкость нести угрожающе. Два темперамента! Понятно: в лниии касания сфер разражались явления атмосферы образованием бурных осадков в виде студеитов-марковииковцев, вооруженных горелками и отнимающих силой столы у «зелннцев», после чего начиналась история, длящаяся годами. В мое время уж ие было славных боев; впечатление от «генерала» стабилизировалось: распахнется дверь черным отверстьем, и явится бегемотоподобиый старик с баклажанного цвета лицом, обвисающим белыми с желтизною косыми какими-то бачками; маленькие глазеночкн мечутся иад повисающими глазными мешками; пофыркивает как-то: мнлостнво-разъяренно; одутловатое лицо таит взрыв: не то шуткою выпалит, а ие то изругает; одутловатый, приземистый, в серой поношенной паре, в огромнейшей шапке и в каменных ботиках, сн постоит, помолчит, посопит; н вдруг рот раскривится; студенту мигнет, повернется и, еле передвигая ногн, уйдет в коридор. Сравнительно редко в лаборатории появлялся высокий, румяный, красивый и крепкий А. Н. Реформатский*, тогда лишь доцент, популярнейший лектор у нас и на курсах, спешащий на лекции и ие ведущий * Реформатский А. Н. 1864—1937)—химик, заслуженный деятель наукн. Окончил в 1888 г. Казанский университет, с 1900 г.— профессор Высших женских курсов в Москве, с 1918 г.— 2-го Московского университета, с 1930 г. — Московского института тонкой химической технологии. — Ред. работ; он залетной кометою видится мне; было странно наткнуться на примостившегося наспех с прибором А. Н. в сюртуке, с полотенцем, с горелкой; иные расставят сооруженья приборов: стоят они месяцами; обладатель их маленький юркает около и примелькнвается нам до того, что, исчезнув порой на неделю, все видится: а прибор ожидает его; н уж зиают: прибор этот — Кижиера; тот — Чичибабииа; Реформатский — влетит, сымпровизирует какое-то легкомыслие, неуютно поставленное на юру, торопливо поводит горелкою, колбу свою нагревая, — н нет Реформатского; иет и прибора; ие то, что иные приборы, казавшиеся неугасимой лампадой; н обладатель исчез, а все пламя пылает; н булькает что-то, и пришепетывает; так врезается в месяцах кижнеровскнй неугасимый прибор: точно жертвенник, пламя свое поднимающий. Так вот, — начал я с Александра Николаевича, а свернул — к Кижнеру; след простыл первого, а иа второго — наткнулся: в который раз Кижнеровскнй прибор зажил самопроизвольною жизнью, уже не иуждаяся в Кижиере; иочью кипит себе; Кижиера даже ие видишь: он стал транс- партировать*; вовсе невидимый, потому что прибор примелькавшийся — Кижнер н есть: туловище — холодильник; а голова — реторта, наверное, испаряющая исследование, просеку вырубающее; мы, студенты, имели нюх; чувствовали по разрастаныо прибора — рост мыслей; иной начнет с маленького; глядь, — посиживает верхом на паяльном приборе н трубки стеклянные гнет; стеклодув ему дует в подвале гигантскую колбищу; глядь, прибор вдвое: разъехался; и иа второй уже стол переехал: явилась сложнейшая сеть из коленчатых трубочек с вставленным хлористым кальцием; появилась стеклянная палка термометра; и, как паук* паутину стеклянную Кижиер ткал; а самого — не вндать; года два натыкался на лысого, рыжего странно розового (белобледный: по середине щек — пятна), очкастого человека, одетого чорт зиает как: в чем-то рыже-засаленном н пережженном; он обнаруживался нелепо у брома, в подвале, в проходе; толкйешь его * От transparent — прозрачный. — Ред. юз
здесь, там наткнешься; ои не человек, а немой инвентарь. — Кто это? — Кижнер. <...> Говорю о Кижнере; а начал же с А. Н. Реформатского: ассоциация по противоположности. Оборванный, заплатанный, длинноногий Кижнер, в зелено-мухрасчатом пнджаченке коротком; застегнутый на все пуговицы черного, чистого сюртука Александр Николаевич, с чистейшим полотенцем, декоративно брошенным на плечо, около вспыхнувшей случайно, в случайном месте, горелки, которой судьба на неделю угаснуть, чтобы вспыхнуть в другом помещении, точно блуждающий огонек; немой Кнжнер и громкий, но редко гласящий басок Реформатского, пересекающий все помещения; чорт знает каковская оправа кнжнеровских очков и золотая оправа очков Реформатского, подчеркивающая красивый профиль, обрамленный желтоватой бородкой, здорового, краснощекого очень лица; лысинка и шапка волос; Кнжнер, с которого точно срывались одежды (потом — куски паль- цев,^нзъеденных радием); н спешащий срывать лавры А. Н. Не сомневаюсь, что до меня — да и после — он много работал, приборы сплетая; при мне не работал, работая совсем на другом поприще: вводил в химию нас н курсисток. Каждая наука имеет свои специальнейшие глубины, противопоставленные высочайшим принципам, которыми владеть не умеют столь многие (чаще всего — специалисты); редчайший дар — увидеть научный ландшафт, как феномен культуры; и, пережив его всячески (эстетически, философски), пропеть им в сердца толп, чтобы десятки и сотни из них двинуть в химию; мобилизация кадров научных поклонников Менделеева — специальность еще более редкая, чем специальность отсижнванья у приборов; Кнжнер казался количественным синтезом: работником, равным двадцати; Реформатский казался каким-то химическим синтезом: нз «Основ химии» и его дум о ней рождалась неповторимая песня, пропетая всей культурной Москве н зажегшая неугасимую лампаду огромнейшего восхищения перед ландшафтом наукн, увиденным в его целом. То, что мы получали от Умова, как песню о физике, как полет с ннм над мирами Максвелла, то мы получали от Реформатского: этого получить не могли мы, конечно, ни у Зелинского, ни у Сабанеева. Он в курсе поставил периодическую систему, как некий космический песни поющий орган; из нажимов клавишей рокотали мелодии соединений веществ, данные в ритме системы, где качественность, вес и цвет элементов рождались нз места таблицы, которую понимал Реформатский, как музыку; прямо с лекции этого непередаваемого химического вдохновителя я окунулся в «Основы химии» Менделеева, ставшей н мне химическим евангелием. — «Основы химии», — говорил Реформатский, — есть наше химическое евангелие. И он прав: после Бора н перепроверки системы Менделеева рентгенологией, она лишь окрепла. Я курс Реформатского, апостола Павла «от Менделеева», никогда не забуду. <...> Иное мое впечатленье от прохождения количественного анализа у Дорошевского, бледного брюнета с подстриженной бородою, с печальным и умным, красивым лицом; он похаживал в серой иль светло- коричневой паре: опрятный такой; н — не шмыгал, являлся тихо и дельно: вступать в отношенья с работающими; потом удалялся, не видясь почти; не могу я сказать, чтоб работою был очарован я (этот анализ был нужен для права «органиком» стать); Дорошевскнй пресухо давал порошннкн нам взвесить: и сухо гонял перевешивать их; мы балдели часами перед чувствительными весами, развешивая порошнночкн; не нажимал Дорошевский; и не распускал; у него был свой срок для зачета; зачет обязателен был для начальства, колн мы записывались на количественный анализ; и незачет — вписывался, как изъян, в формуляр; полугодие — официальное время зачету; коли начинали занятия осенью, пред рождеством надо было, хоть тресни, работу окончить. Увлекшнся осенью 1902 года пнсаиьем «Возврата» *, споткнулся я о часовое под- * Одно нз ранних произведений («симфоний») А. Белого, написанных ритмической прозой. — Ред. 1Q4
вешиванье крупинок, которые стаиовилися ведрами просто растворов; я ж, выпарив нх, находил ту ж крупинку, которую снова усаживался перевешивать; смертная скука! Анализ — в ней именно: просижнванья на табурете перед весами, закрытыми колпаком из стекла (от дыхания вес изменялся), с крупиночкой в щипчиках (прикосновение пальцем меняет вес), и с разновесочками, нз которых обиднейшая — напоминающий пылиночку металлическую преязвительный «рейтер», который усаживаешь, прищемив его щипчиками на коромысло; он — валится; в поте лица водворив разновески (пройдет с полчаса), эдак с час ожидаешь, пока стрелка медленно уменьшает свои амплитуды размахов; и после — высчитываешь; надо, чтобы ошибка твоя выражалася в десятитысячных долях; коли в тысячных выразится — начинай все с начала: тебя Дорошевский прогонит; перерешаешь задачу раз пять: четкость и кропотливость, — они только спрашиваются: сообразительности — никакой: провиденциальная скука, — таков уж предмет! <...> Лаборатория: тень пренелепого, длинного очень, угрюмого Чичибабииа *. пересекающая дорогу, тень — скольких, которых дать абрис нет времени. Лаборатория — штаб естественного отделения физико-математического факультета, разбросанного на больших пространствах. <...> Нужен был орган связи; таким и являла- ся лаборатория и у студентов, н у педелей ** (особая канцелярия, — как раз против чайной). Чайная — место споров, забегов и передыхов: осаживается раствор, свободен час, — сиди в чайной: за пятым стаканом и за шестою ватрушкой; органики мы. по- * Чичибабии А. Е. A871 —1945) — химик- органик, академик. В 1892 г. окончил Московский университет, с 1909 г. — профессор Московского высшего технического училища. В 1930 г. уехал за границу, где и жнл до конца жизни. — Ред. ** Так в университетах по традиции называли служителей, выполнявших вспомогательные функции и надзиравших за студентами. — Ред. гом выделили место чая — иа плоскую крышу. <...> На четвертом курсе выделился кружок плоской крыши, <...> где вопросы искусства решались, откуда я шел на журфиксы к Бальмонту (перед окончанием университета), где неугомонный проказник, С. Л. Иванов, выделывал штуки, — лицом, интонацией, высказывая пресурьезно ужасные дичи; я здесь же устраивал цирк и показывал, как возможно над бездной ходить по перилам, имея на голове стакан чаю иль прыгая на одной ноге чрез поставленный на перила сосуд; весна, молодость, просто избытки сил нудили лазить по перпендикуляру стены, зацепляясь за выступы: кто выше взлезет? Чай пили в стаканах химических (для осажденья), помешивая стеклянными палочками; и ои длился часами под тарараканье весенних пролеток; в окне же торчало лицо лаборанта, ие понимающего, что за крик поднимает компания озорников, с крыши бросавших не химические вовсе лозунги: лозунги символизма; кривилось порою лицо, но не трогало; тронь четвертокурсников, еще «органиков» (кстати сказать, имеющих в числе соком- панионов будущих профессоров)? Иные — занелюбили нас: непонятный тон, «декадентские» очень сентенции; я, например, сндя на глиняном мощном сосуде, начинал рисовать субъективнейшие импрессии окислов азота, рыжебородых и рыжекудрых. <...> Но ие одною романтикою живет память о лаборатории: и живой благодарностью Н. Д. Зелинскому, завлекшему меня, не специалиста по химии, в ее недра конкретным показом того, что есть подлинная наука, как учатся иа ошибках и неумениях экспериментальной мысли; другие не дали научного быта (давали «своим»); а Зелинский — дал быт. <...> Вся постановка работ у Зелинского мне безмерно давала; и я пережил себя химиком у прибо- р а, не ставши им; это же достигалось свободой и тактом, которые всюду веяли, где возникала фигура Зелинского. Публикацию подготовил А. ЧАПКОВСКИЙ 105
Гипотезы Разговоры, разговоры.. Вообще-то в этой статье речь — о запахах. О веществах, несущих с запахами специфическую информацию. Эти вещества называются феромонами. Они выполняют роль химических сигналов в живой природе и роль их огромна: специалисты склонны считать обмен запахами самым древним способом сигнализации в истории жизни на нашей планете. Одни из самых распространенных видов феромонов, конечно, привлекающие вещества — половые феромоны. Самое, пожалуй, удивительное то, что эти вещества обнаружены не только в мире животных, но и у растений. Казалось бы, такие феромоны могут быть полезны только тем, кто подвижен, кто может прибежать на зов. И значит, они не для растений, прикованных к земле корнями. Однако природа бесконечно многообразна. Пыльца растений, то есть половые клетки, разносится ветром; от цветка к цветку ее могут переносить пчелы, бабочки, колибри. Но все-таки это пассивный перенос. А вот бурые водоросли нашли иную возможность. У них имеются снабженные жгутиками и способные к автономному передвижению в воде половые клетки. Причем женские клетки выбрасывают в окружающую среду вещество, неотвратимо влекущее к ним быстроходные мужские клетки. Похожий механизм выявлен и у других организмов, например у некоторых грибов и высших растений. Химическая сигнализация особенно распространена у насекомых, огромную роль играет она и в жизни млекопитающих. Но в отличие от сигнальных веществ, вырабатываемых насекомыми, обмен информацией с помощью запаха у млекопитающих — это еще малоизученная область. Интересные исследования в этой области ведут в нашей стране сотрудники Института эволюционной морфологии и экологии животных им. А. Н. Северцова АН СССР и кафедры зоологии позвоночных МГУ. Природа феромонов очень богата, среди них обнаружены различные кетоны, эфиры жирных кислот, стерины и прочие вещества. Многообразно и значение феромонов. Они могут нести в себе самые различные сведения, например: «эта территория занята» или «я — доминирующий самец и вы все должны мне подчиняться». Феромоны могут служить сигналом тревоги, выполнять роль ориентира на местности и тому подобное. От того, каково назначение сигнала, зависит и место синтеза зтого пахучего вещества в организме, и способ распространения запаха. Особенно много специфических желез, вырабатывающих пахучие вещества, отыскано в коже млекопитающих. Запаховые железы работают весьма целесообразно. Они повышенно активны, например, в тот сезон, когда животному важно закрепить за собой определенную территорию. Метят свои владения как самцы, так и самки. Но, например, у больших песчанок эта обязанность лежит прежде всего на самцах, а их подруги помогают им лишь время от времени. Песчанки метят жилой массив секретом кожной железы, расположенной в середине брюшка. Чтобы утвердить свое безусловное право на землю, самцы оставляют набор сложных эфи- ров, карбонильных соединений, кислот и спиртов, потирая железой поверхность почвы. Животное тратит свой ароматический секрет весьма экономно — только около наиболее посещаемых им нор, иногда ставит метки и вдоль своих постоянных троп. Застигнутый врасплох на чужой территории, самец песчанки прячется только в те норы, которые давно всеми заброшены, а значит, никем из соперников не помечены. Свои проблемы у антилоп. Им удобнее и нюхать, и метить не землю, а кусты, деревья. Самец антилопы ориби, откусив верхушку стебля на уровне головы, прикасается особой предглазничной железой к кончику стебля и метит стебель пахучим секретом. Самец сибирской косули обдирает рогами кору и трет ободранное место лбом, щекой и шеей. (Гистологические исследования этих участков кожи позволили обнаружить здесь особо развитые пахучие железы.) Когда хозяин помеченной территории спокоен, то число этих метящих движений невелико — не больше 35 за час. Но если границу нарушил соперник, то косуля умудряется совершить до 400 нервных «потираний» в час. 107
Широко известно, что При тревоге Пятнистые олени убегают, подняв кверху хвост. Раньше считали, что это своеобразный зрительный сигнал — «маяк», указывающий другим путь. Однако выяснилось, что в хвосте оленя расположена особая железа, вырабатывающая в момент опасности феромоны, приказывающие: «следуй за мной». Стремительно несется испуганный олень, поток встречного воздуха обдувает его, и с поверхности поднятого хвоста срывается струя пахнущего тревогой вещества. По этой спасительной струе ориентируются другие олени, что' особенно важно в глухой чащобе, где легко потерять друг друга из виду. Феромоны тревоги повергают в ужас не только грациозных оленей. Особые пахучие вещества молниеносно наводят панику среди насекомых. Есть свои специфические вещества страха и у рыб. Но в состоянии страха животное выделяет не только запахи, способные предупредить об опасности соплеменников. Доведенный до крайности зверек может выделять вещества, обращающие в бегство самого агрессора. Наделен таким свойством, например, наш хорек. А у американского скунса эта способность развита настолько, что любой знает — этого зверька лучше обойти стороной. Итак, феромоны пугают, метят, завлекают. Но зачем, собственно, изучать их? Конечно, любое новое знание — благо. Но информация о феромонах сулит много и интересного, и полезного. Большие и во многом еще нераскрытые возможности таятся, по-видимому, в использовании феромонов для управления поведением и размножением животных и некоторых растений. Феромоны — в ряде случаев это доказано этологами — служат своеобразным удостоверением личности животного. Еще неизвестно, всегда ли сила мышц важнее аромата кожи. Во всяком случае, доминирующий самец пахнет иначе, чем его подчиненные. Конечно, может быть справедливым и другое: физически самый сильный вырабатывает наибольшее количество «феромона доминантности». Установить такую зависимость, если она, конечно, существует, значит получить возможность направленно влиять на взаимоотношения в мире животных. И наконец, еще одна проблема. Феромоны и человек. Проще всего, конечно, сказать, что связи здесь нет. А если и была, то в каменном веке. Но так ли это? Попробуем взглянуть на эту проблему с парфюмерной, так сказать, стороны. Зачем после бани древние умащивались благовониями? В чем смысл духов — вечерних или, скажем, дневных? Все эти ароматы — сигналы, адресованные нашему мозгу. Одни бодрят, другие расслабляют, третьи волнуют. Так может быть, 'парфюмеры, сами того не зная, нащупали мощный канал воздействия на мозг, а через него на эндокринный оркестр и даже на обмен веществ? Может быть, эта нежная летучая химия задевает в организме какие- то тонкие, реально существующие «струны»? Можно, конечно, уклониться от столь вольных рассуждений, многие духи просто имитируют запах растений — ландыша, розы, жасмина. Но взглянем на проблему шире. А почему нас влечет аромат розы? Почему запах жасмина или сирени многим нравится больше, чем, скажем, запах гвоздики или левкоев? Какая общая закономерность таится в восприятии запахов? Аромат цветов — это фактически все те же феромоны, сигнальные вещества, зовущие к цветам насекомых или иных опылителей. Как действует на нас этот зов? Что если некоторые из этих химических соединений вызывают у воспринимающих их живых существ (и у насекомых, и у млекопитающих) какие-то положительные эмоции? В духе времени можно было бы сказать, что они возбуждают в мозгу центр удовольствия. И даже может быть, целую гамму эмоций, по крайней мере у человека. В богатых по химическому составу естест- , венных феромонных смесях животных нередко встречаются те же самые или похожие компоненты, что и в ароматах растений. К примеру, пахучие вещества, которые определяют характерный запах букета жасмина, аналитик найдет и в секрете, выделяемом волком. Так почему же жасмин пахнет жасмином, а не зверем? Дело прежде всего в композиции и в концентрации этих веществ. Теперь в наших рассуждениях осталось сделать лишь один шаг. А что если парфюмеры, играя с букетами запахов, на самом деле оперируют с древними феромонами, оказывавшими могучее воздействие еще на предков человека, на их эмоции, на их инстинкты... Духи — это феромоны? А почему бы и нет?.. Среди окружающих нас ароматов, возможно, есть именно те запахи, которые когда-то, в каменном веке, были человеку эволюционно полезны. Наверное, не все феромоны приятны. И есть, возможно, феромоны тревоги, которые и сегодня могут пугать, даже повергать в тоску и уныние. Но есть тогда, наверное, и феромоны радости и спокойствия. Как хорошо, если бы их открыли... Ф. РОМАНОВ 108
Короткие заметим «Калтек» о двигателях будущего Экономичность моторов — вот главное, что волнует сейчас американские автомобильные фирмы. Овсы нынче дороги... Прогноз развития дви га телестроен и я был недавно составлен по заказу компании «Форд» сотрудниками Калифорнийского технологического института («Калтек»). Их вывод таков: чтобы достигнуть желанной экономии горючего, придется в ближайшем будущем освоить массовый выпуск новых типов моторов — газотурбинного и двигателя Стирлинга (о нем «Химия и жизнь» подробно рассказывала в № 5 за 1970 г.). Американские автомобили, выпущенные в 1975 г., расходуют на 100 км в среднем по 15 л горючего. К 1980 г. эта цифра должна быть снижена до 12 л. Но исследования показали, что даже максимально возможное усовершенствование конструкции нынешних моторов позволит снизить среднее потребление горючего (если сохранится современный ассортимент моделей) лишь до 12,6 л на 100 км. Дизели, даже доведенные до предела своих возможностей, при переводе на иих всех машии дали бы среднее потребление горючего 12 л на 100 км, а паровые двигатели, опять-таки даже идеально отработанные, — 15 л. (Электромобили в счет вообще не шли: никаких шансов конкурировать с другими системами они пока ие имеют.) В то же время переход на газотурбинные двигатели может уменьшить потребление горючего на 100 км до 10,3 л, а применение двигателей Стирлиига — даже до 9,3 л. Еще одно немаловажное преимущество этих систем двигателей — «чистота»: их выхлопные газы содержат очень мало вредных примесей. Дело, за малым — остается довести эти двигатели до массового производства. А. ИОРДАНСКИЙ Была решеткой, стала решеткой Вероятно, читатель помнит о нитиноле; по крайней мере несколько лет назад сообщения о ием обошли чуть ли ие все популярные издания. Статья о нитиноле в «Химии и жизии» называлась «Металл вспоминает» и появилась оиа под рубрикой «Сенсация». На всякий случай — вкратце о том, что составляло предмет сенсации. Если проволочке из иитинола (титано-никелево- го сплава) придать некую форму и нагреть ее, то после охлаждения оиа эту форму «запоминает». Как бы ее ни изгибали или распрямляли, после повторного нагревания проволока принимает прежнюю форму. Еще не был ясен механизм неожидаииой памяти металла, как ей нашли десятки применений. Скажем, предлагали делать из сплава антенны для искусственных спутников, сматывать их в компактный клубок и слегка подогревать на орбите. И вот весьма любопытное предложение медицинского свойства. Исследователи из Гарвардской медицинской школы пытаются проволочными решетками-фильтрами преградить дорогу тромбам. Образуясь в ногах, там, где кровоснабжение затруднено (далековато от сердца), тромбы могут продвигаться по венам. И если они попадут в легкие или в сердце, закупорят жизненно важные сосуды, то результат может оказаться печальным. Лекарственные препараты не всегда помогают в таких случаях. Хирургическая операция — установка в кровеносном сосуде фильтра — сложна. С нитинолом она упрощается до предела. Из сплава делают фильтр, фиксируют его форму нагреванием и охлаждают, вновь превращая в обычную проволоку. Ее вводят в веиу. Нагретая кровью, она «вспоминает», что была некогда решеткой, и вновь становится ею. Все, о чем здесь говорилось, проверено только в экспериментах на животных. Поэтому не будем забегать вперед и говорить о новом способе лечения: время покажет... О. ОЛЬГИН 109
Нужны ли нобелевские премии? И не отменить лн их вовсе? По мнению Роберта Юнга, известного автора книг о науке и об ученых, нобелевские премии ие помогают, а мешают ученым работать. В Америке продуктивность исследователя снижается за первые пять лет после присуждения ему премии примерно втрое, — гласит результат своеобразного статистического обследования лауреатов. Сомнений в пользе премий ие чужды и сами лауреаты, утверждает Юиг (Bild der Wissenschaft», 1975, № 10). «Мы становимся вдруг зиа меннтымн, ка к кинозвезды. Жизнь наша превращается в сплошные препятствия; мы обнаруживаем, что на нас возложены какие-то фантастические новые обязанности...» — это со слов А. Львова, Ф. Жакоба и Ж- Моно. Следующий довод против премий — сама процедура присуждения, при которой отзывы ученых, опрашиваемых Шведской королевской академией и Каролинским институтом, никогда не становятся достоянием общественности: дела Нобелевского комитета строго засекречены. «Хуже, чем у стратегов и политиков, — замечает Юнг. — Те рассекречивают свои документы хоть когда-нибудь. С чего это ученые так держатся за секретность? Ничего себе свободный обмен мнениями, за который они вечно ратуют...». Вспомнили и о происхождении нобелевского фонда от динамита, и о том, как удалось его сохранить и приумножить даже во время двух мировых войн и инфляции. Чтобы не обесценить средства нобелевского фонда, распорядители вложили значительную их часть в «верные» акции международных монополий, причастных — прямо или косвенно — к производству вооружений. Не противоречит ли это последней воле основателя фонда? И Р. Юиг предлагает: вместо того чтобы каждый год венчать лаврами «чемпионов мира по науке», отдавать деньги из Нобелевского фонда на перспективные исследо- зания, которые испытывают затруднения из-за нехватки средств. А кандидатов на такую «нобелевскую дотацию» нашлось бы достаточно... /~~\ В. СЕРГЕЕВ
Кто живет в траве? Ответить на этот вопрос затруднительно. Ибо в траву лезут все кому ие лень — не только обитатели деревьев и подземные жители, но даже и водные насекомые. Трава — это нечто вроде проходного двора, хотя жить здесь проще, чем, скажем, на ветке или в глубине почвы. Недавно обследованием образа жизни в этом проходном дворе занялись энтомологи Ю. Чернов и Л. Рудеиская. Оии увидели немало интересного. Не только ветер, ио и опасность заставляла букашек, проживающих на ветвях, стремглав падать в траву. Они, так сказать, падали в траву поневоле. Зато гусеницы по собственному желанию слезают с дерева, чтобы окуклиться среди травинок. Водяные жители — ручейники ие могут обойтись без травы в самые торжественные минуты — они устраивают здесь свадьбы. На лугу великое множество и кореииых жителей: тлей, клопов, личинок листоедов, кузнечиков, гусениц бабочек... Если присмотреться, то под травниками заметны следы их пребывания: тельца погибших насекомых, шкурки их личинок и оболочки куколок. Заметно и другое — скопления экскрементов этих крошечных вегетарианцев служат фокусом, центром бурной деятельности почвенных микробов. Трава кишит жизнью вовсе не днем, как думают миогне, а ночью. В полночь устраивается прямо-таки массовое гулянье: пируют слизни, гусеницы, личинки листоедов, травяные жужелицы. По иочам из своих подземелий вылезают мокрицы и кивсяки. Даже дождевые червн при свете луны стараются повыше забраться иа травнику. Впрочем, из правил всегда много исключений. Например, пыльцееды на травинки ,и цветы карабкаются в жаркий полдень. Есть и любители ужинов — у цикад и двукрылых вегетарианцев аппетит пробуждается к вечеру. Почему большинство обитателей луга не спят по ночам, понятно — не только есть, но и пить хочется. А почему все они лезут вверх? Да потому, что верхушки травинок и полевых цветов не только мягче и вкуснее, ио и полезнее — обычно здесь больше питательных веществ. С. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ
£■*№**-- И. МИХАЙЛОВУ, Ленинград: На «Трактат о лженауке» A975, № 10) отклики поступили; напечатаны будут в следующем номере. И. М. СУВОРОВУ, Калининская обл.: Метиленовая синь и метиленовый голубой — одно и то же: тригидрат хлорида тетраметилентионина. С. М. ГУБСКОМУ, гор. Валки Харьковской обл.: Применять для консервирования продуктов салициловую кислоту и ацетилсалициловую кислоту (то есть аспирин) категорически запрещено. И. К- КОРЧАК, гор. Находка Приморского края: Из коры амурского бархата готовят желчегонный препарат бербе- рин; у ягод этого растения лечебных свойств не обнаружено, но они вполне съедобны. С. А. МИКРЮКОВУ, Свердловская обл.: Кислый фиксаж в бутылке со временем разложился, выпала коллоидная сера, на ней поселились бактерии и плесневые грибы; выбрасывайте фиксаж не задумываясь. Н. В. ИВАНОВУ, Свердловск: Спортивные золотые медали изготовляют обычно из сплава никеля, меди и цинка, а затем золотят в гальванической ванне. О. ЛАТАЛИНОИ, Киев: Перед хромировкой с ваших часов удалили старое покрытие вместе с проникшей в него ртутью, так что носите часы без опаски. М. Г-ВУ, Сарапул Удмуртской АССР: Задавали нам, случалось, вопрос, как превратить денатурат в чистый спирт, а вот обратный процесс почему-то не вызывал читатель- с кого интереса... А. М. Б А РАНЕН КО, Ростовская обл.: Если один стакан не желает вылезать иэ другого, положите во внутренний стакан лед, а внешний грейте горячей водой. И. Ф. КУРИНУ, Харьковская обл.: В типографии «Химию и жизнь» клеят поливинилацетатной эмульсией. С. Т-ВУ, Московская обл.: Исправный холодильник с закрытыми дверцами можно, по нашему твердому убеждению, считать «прохладным темным местом». М. СЕМЕНОВУ, Ульяновск: Самые твердые карандаши — 7Т (в прошлой «Переписке» опечатка); извините. И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, М. А. Гуревич, В. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский, О. 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), B. К. Черникова Номер оформили художники: А. В. Астрин, Ю. А. Ващенко, М. М. Златковский, Д. Б. Лион, Е. П. Суматохин, C. П. Тюнин АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва В-ЭЗЗ. Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20, 135-52-29 Г. Н. Нелидова Корректоры Л. С. Зенович, Т03567. Сдано в набор 17/111 1976 г. Подписано к печати 26/IV 1976 г. Бум. л. 3.5. Усл. печ. л. 9,1. Уч.-изд. л. 10,в. Бумага 70X100'/ie Тираж 275 000 экз. Цена 40 кол. Заказ 633 Чеховский полиграфический комбинат Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. г. Чеков Московской области •© Издательство «Наука», «Химия и жнэньм, 1976 г.
Sfcy Как ходит сороконожка? ^^v ft"^ Двуногим ходить и бегать просто: сначала одну ногу вперед, потом другую. При четырех ногах двигаться сложнее — больше вариантов. Можно выставить вперед либо обе правые ноги, либо левые, можно шагнуть правой передней и левой задней... А у сороконожки таких вариантов не счесть. Как же она не запутывается в собственных ногах? Дело осложняет и то, что они у нее разной длины. И стоять ей приходится в полном смысле слова на кривых ногах, чтобы тело не горбатилось. Следы, оставленные на закопченных стеклах, и скоростная киносъемка в Институте проблем передачи информации АН СССР поведали, что главное правило, которого сороконожки придерживаются в путешествии, то же, что и у разведчиков, — ходьба след в след: на одну и ту же точку наступают все ноги одной стороны тела. Чем быстрее сороконожка бежит по дорожке, тем больше ног, правых или левых, она ставит сразу в одну точку. Чтобы собрать конечности в такой кулак, приходится изгибать тело, особенно когда группируется сразу по пять ног. И еще одна особенность — длина сороконож- киного шага. Тон тут задают передние ноги. Они диктуют длину шага, а все остальные подстраиваются. Так каков же главный вывод? Неожиданный: сороконожка, или, как ее называют в науке, сколопендра, потому всегда семенит след в след, что ноги у нее разной длины. И она'умудряется так шагать, пренебрегая общеизвестным способом ходьбы нога в ногу. Под конец еще два факта про странные соро- коножкины ноги. Ее хвост вовсе не хвост, а волочащаяся задняя пара крючковатых конечностей^ которые словно якоря вонзаются в землю, крг'д где-нибуАь под цдрлнрм .или бревном она cx^ajHTj сЛль ^*+»- -
Смех и слезы У каждого народа свои привычки, обычаи, свои излюбленные формы эмоциональных проявлений. Если мы кого-либо освистываем, то выражаем таким образом свое полное неодобрение. А вот у американцев наоборот: свист — свидетельство одобрения, признания. Японцы, выслушав печальную весть, не хмурятся, не плачут, подобно европейцам, а улыбаются. Какова природа этих различий? Можно ли считать чисто национальные формы выражения чувств врожденными или это результат воспитания в духе определенных культурных и этических традиций? Психологи предприняли попытки ответить иа подобные вопросы экспериментально. Испытуемым — японцам и американцам — показывали специально отснятый для этой цели фильм. Фильм был насыщен «стрессовыми» кадрами, рассчитанными на возбуждение отрицательных и положительных эмоций. Во время просмотра лица испытуемых снимали скрытой камерой. А потом по кадрам изучили отснятую пленку. И вот что оказалось. В первые мгновения после появления на экране «стрессовых» кадров испытуемые вели себя одинаково, их мимика почти не различалась. А потом, как бы спохватившись, они придавали своим лицам выражения, предписанные национальными традициями. Так было, когда испытуемые смотрели фильм вместе, в одном просмотровом зале. А когда им показывали кино поодиночке, оии вели себя совсем одинаково — смеялись над смешными ситуациями, хмурились, если иа экране появлялось что-то печальное. У них была схожая мимика, одинаковые жесты. Что можно добавить к этому? Более точные исследования (например, состава крови, кожно-гальванической реакции) подтвердили, что у всех людей на Земле и смех, и слезы в общем-то одинаковы... ' - " > к;-