Текст
                    химия и жизнь
научно-популярный журнал академии наук ссср
_5_
1976
ТРИДЦАТОЕ МАЯ — ДЕНЬ ХИМИКА


с: с д
химия и жизнь Издается с 1965 года И. В. Березин, Г. А. Ягодин ВЫСШАЯ ШКОЛА —НАУКЕ И ПРАКТИКЕ В. Т. Хальпин ПОЧЕТНЫЙ ХИМИК: звание и знак В. М. Гзовский 8 ОХРАНА ПРИРОДЫ: техника, экономика, право Г. Марков 13 У БЕЛОЯРСКА ВСЕ СПОКОЙНО М. А. Векслер 16 КРУТОЕ ВОСХОЖДЕНИЕ Рассказ об одном из методов математического планирования эксперимента В. А. Васнев РАДИ СТРОГОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ АРХИТЕКТУРЫ В. В. Станцо ГРАФИТ Л. Мишина ЖИЗНЬ IN VITRO: УСПЕХИ И КОНФЛИКТЫ Е. Нилов ВРАЧЕВАНИЕ ДУШИ А. Кесарев ВИРУСЫ-ПОСРЕДНИКИ И ДНК-ПУТЕШЕСТВЕННИЦА Я. Мордкович ФОРМУЛА ИСТРЕБЛЕНИЯ 25 28 37 44 50 53 В. В. Копылов 60 ПЯТЬ ПОКОЛЕНИЙ ИСКУССТВЕННОЙ КОЖИ
О. М. Сичивица ГЕОГРАФИЯ НАУКИ 70 А. Ленгрен РЕМОНТ ПЛЕНКИ Как исправить поврежденный эмульсионный слой на негативе Г. Шингарев «СУДУ МИЛОСТИВЫХ ЛЮДЕЙ...» Ф. Бэкон ВСТУПЛЕНИЕ К ИСТОЛКОВАНИЮ ПРИРОДЫ А. Л. Пумпянский АНГЛИЙСКИЙ —ДЛЯ ХИМИКОВ А. Л. Козловский СМОЛА ИЗ КОЛОФОНА Кир Булычев ЖУРАВЛЬ В РУКАХ Б. Гржимек НАПЕРЕГОНКИ С ЧУМОЙ СКОТА А. Е. Баранов ПРО ЧУМУ СОБАК 76 79 84 86 96 104 116 120 ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ 14 ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ИНФОРМАЦИЯ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ФОТОИНФОРМАЦИЯ КОНСУЛЬТАЦИИ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК СЛОВАРЬ НАУКИ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ 23 56 58 66 74 77, 124 88 102 125 ПЕРЕПИСКА 128 по/хулении искусственной кожи») Н,> ОБЛОЖКЕ — знак Почетный химик СССР» ПА ВТОРОН СТРАНИЦЕ ОЬЛОЖКИ — старинная Французская гравюра, символизирующая профессию кох:евиика (к статье <Пять
шенствовать подготовку и аттестацию научных и научно-педагогических кадров, усилить взаимосвязь общественных, естественных и технических наук. А поскольку химия во многом определяет технический прогресс, к выпускникам химических вузов должны предъявляться все более и более строгие требования. Проблемы, которые в связи с этим возникают перед высшей школой, обсуждают декан химического факультета Московского государственного уни- Высшая школа— науке и практике В «Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на J 976—1980 годы», принятых XXV съездом КПСС, отмечается, что в десятой пятилетке необходимо совер- 1* 3
верситета член-корреспондент А Н ССС Р И. В. БЕРЕЗИН и ректор Московского хим ико-технологического института им. Д. И. Менделеева профессор Г. А. ЯГОДИН. Корр.: Фундаментальная наука, представители которой получают образование главным образом в университетах, раскрывает неизвестные еще законы природы; прикладная наука, которой обучают в институтах технологического профиля, ищет затем этим законам прямое практическое применение. Но только ли этим ограничивается различие между фундаментальными и прикладными знаниями? И. В. Березин: Видимо, трудно, если не невозможно, провести раз н навсегда четкую границу между фундаментальными и прикладными знаниями. Скажем, нельзя сказать, что закон сохранения энергии есть достояние исключительно фундаментальной науки — ведь он ежеминутно используется и на практике. Однако во всей сумме знаний, которыми мы в настоящий момент располагаем, можно выделить некое устойчивое ядро, некий сравнительно мало изменчивый фундамент. В существовании такой устойчивой суммы знаний нас убеждает анализ научной литературы. Мы знаем, что научная и техническая информация со временем стареет и заменяется новой. Скорость этого процесса можно оценить временем полустарения, подобным периоду полураспада радиоактивных элементов, то есть временем, в течение которого половина наличной информации оказывается обновленной. Для математики это время составляет примерно десять с половиной лет, для химии — около восьми, а для химической технологии — меньше пяти лет. Эти соотношения согласуются с нашими представлениями о том, что химия служит основой химической технологии, а математика — основой многих других наук. В общем-то, восемь лет — тоже достаточно короткий срок. Но более тщательный анализ показывает, что столь быстрому старению подвергается не вся информация, составляющая наши знания о свойствах веществ, а лишь ее определенная часть. На- 4 пример, средний возраст исследований, на основе которых составлены наиболее основательные современные руководства по химии, равен 30—40 годам; то есть основы современных химических знаний были заложены достаточно давно и не подвержены такому уж быстрому старению. Вот эту-то медленно стареющую часть научной информации и можно называть фундаментальной. Именно эта информация и составляет основу университетского курса химии, именно эту информацию и призваны добывать научные сотрудники академических институтов. Г. А. Ягодин: Следует учитывать, что химическая промышленность и сопряженные с ней области техники развиваются существенно быстрее других производств. Поэтому в химии особенно острыми оказываются проблемы, характерные для современной технологии вообще. Сейчас резко сокращаются сроки между открытиями новых явлений н использованием этих явлений на практике; сейчас чрезвычайно быстро рождаются новые специальности, главным образом на стыке наук; сейчас стирается грань между инженером, работающим на производстве, и исследователем, работающим в лаборатории. Эти явления, характерные для нашего века научно-технической революции, предъявляют к работникам высшей школы особые требования. Если раньше наша главная задача заключалась в том, чтобы сообщить студентам определенную сумму знаний и научить их этими знаниями пользоваться, то теперь наша главная задача заключается в том, чтобы подготовить специалистов, технически и психологически готовых учиться всю жизнь, всю жизнь повышать свою квалификацию, способных даже ее изменить, если это потребуется обществу. И. В. Березии: Потребности общества никогда ие оставались неизменными, и это сказывалось на всей системе образования, в том числе н высшего. Например, формально задача университетов заключается в том, чтобы готовить преподавателей для средней и высшей школ. Однако до недав-
него времени ведущие университеты нашей страны — я имею в виду прежде всего их естественные факультеты — фактически готовили научных сотрудников. Теперь же мы говорим о том, что наши выпускники должны уметь работать и инженерами в проектных институтах, и на производстве, и в заводских лабораториях. Что конкретно мы можем и должны сделать, чтобы подготовить наших воспитанников к деятельности на производстве? Можно было бы ввести то или иное число частных дисциплин, повышающих уровень инженерной подготовки выпускников университета. Но мы пошли по иному пути, памятуя о том, что университет должен давать студентам максимум медленно стареющей информации, и поэтому сделали упор иа более широкое и глубокое преподавание теоретических основ химической технологии, то есть фундаментальных знаний. Иначе говоря, мы не ставим своей целью переключиться на подготовку инженеров, это было бы принципиально неверно, но сообщаем студенту знания, которые позволяют ему в случае необходимости быстро адаптироваться к работе на производстве, а не только в лаборатории. Если университетское образование делает крен в сторону технологии, то, видимо, и технологическое образование должно теперь уделять большее внимание преподаванию основ наук? Г. А. Ягодин: Студенты должны уметь самостоятельно учиться, а главная часть обучения самостоятельности — сама самостоятельность. На мой взгляд, это основной путь расширения кругозора молодых специалистов. Мы широко практикуем использование индивидуальных программ для студентов с разной подготовкой, с разными интересами. Более того, мы пошли на эксперимент, в какой-то мере повторяющий опыт Физико-технического института. А именно: в нескольких ведущих научно-исследовательских институтах мы организовали филиалы некоторых наших кафедр и командируем в эти филиалы студентов после окончания третьего курса. Такие студенты имеют все возможности стать специалистами самой высокой квалификации. Мы не можем беспредельно расширять учебные программы — студенты и так уже перегружены, работают на пределе своих возможностей. Поэтому мы стремимся к тому, чтобы в лекциях делать упор не столько на изложение материала, сколько на постановку перед аудиторией еще нерешенных задач науки и техники. Такие лекции призваны возбуждать интерес молодежи к знаниям, вызывать желание самостоятельно нмн овладевать, чтобы научиться решать поставленные задачи. И. В. Березин: Проблема перегрузки студентов— очень серьезная проблема. Ведь количество информации, которое следует им усваивать, непрерывно растет, а время на усвоение знаний остается прежним. Ведь как бы нн хитер был студент, а больше двадцати четырех часов в сутки он не выкроит. Иными словами, необходимо искать пути, пезволяющне интенсифицировать процесс обучения, сделать его более эффективным. Этой цели могут, например, служить разнообразные автоматизированные системы, в том числе системы, в которых используются электронно-вычислительные машины, позволяющие вести прямой диалог. Но при этом не следует забывать, что одни машины эту задачу не могут решить, сколь бы совершенными они ни были. Дело в том, что любой учебный процесс складывается из двух элементов. Первый — понимание и второй — запоминание. Живой человек — преподаватель наилучшим образом способствует пониманию материала, а.обучающая машина позволяет его наилучшим образом запомнить. Значит, необходимо разумное сочетание различных методов обучения, потому что нам не нужны студенты, которые все знают, но ничего не понимают, как не нужны студенты, которые все понимают, но ничего не знают. Г. А. Ягодин: Одна из важнейших задач высшей школы заключается не только в том, чтобы разрабатывать наилучшие способы обучения. В условиях информационного взрыва не менее важен процесс «сверты- 5
ванпя» информации, се обобщения в новых м\ конах. Задача обобщения информации, однако, не так проста. Например, Менделеев открыл Периодический закон более ста лет назад. М до сих пор не было открыто ни одного химического закона, способного в такой же мере обобщить новый экспериментальный материал. Причем не следует забывать, что сейчас стремительно растет не только число чисто научных исследований, но и прикладных разработок, результаты которых труднее поддаются обобщению. И. В. Березин: С новой информацией в области технологии дело обстоит не так просто, как может показаться на первый взгляд. Она растет, но в результате чего? Анализ литературных ссылок в одном из прикладных химических журналов по годам показывает, что если в конце прошлого века почти все исследования, послужившие основой для практических разработок, были выполнены в университетах, то сейчас доля университетских работ, послуживших практике, резко уменьшилась, но зато возросла доля работ, выполненных в прикладных институтах. Но значит ли это, что центр тяжести действительно сместился в институты прикладного профиля? Ничуть не бывало: как и прежде, в университетах рождается то же самое число идей, служащих отправной точкой для практических разработок. Просто за это время сама технология CTaia сложнее, стала требовать большего числа дополнительных исследований. Однако сокращение сроков реализации научных идей означает, что оценка этих идей в последнее время стала более практически направленной. Стремление ученых к реализации результатов своих работ сейчас все более и более поощряется. Так не следовало бы начать учить и студентов, если можно так выразиться, «науке внедрения»? Г. А. Ягодин: Если обратиться к истории науки, то окажется, что хотя сроки реализации научных идей сокращаются, но ми о та, даже самая сногсшибательная идея не казалась таковой сразу же после ее рождения. Более того, поспешная реализация новой идеи может даже нанести вред ей же самой. В этом отношении идеи, рождающиеся в высшей школе, оказываются в наиболее благоприятном положении. С одной стороны, прн необходимости они могут быть быстро реализованы; с другой стороны, в случае необходимости исследователь, не связанный жесткими планами, имеет возможность трезво оценить зрелость своей идеи, ее готовность к внедрению. Поэтому к «умению внедрять» следует относиться с осторожностью. Мы тесно связаны с Министерством химической промышленности. Время от времени мы делимся с его руководством своими ближайшими планами н сообща решаем, какие направления нужно поддерживать, а какими пока не стоит заниматься. Однако помимо такого пути выдвижения новых идей есть еще один путь. Я уже говорил, что мы стремимся привить нашим студентам вкус к самостоятельной работе. А умение самостоятельно работать — это и умение проводить в жизнь перспективные научные идеи. Время исследователей-одиночек, инженеров- одиночек миновало, н поэтому мы учим наших студентов, независимо от их талантов, организаторской деятельности. И может быть, именно благодаря тому вниманию, которое мы уделяем воспитанию у студентов организаторских способностей, многие из них становятся видными руководителями производства. Это прямое следование традициям Менделеева, именем которого назван наш институт, — развивать науку в связи с практикой, в связи с общественно-политической жизнью страны. 6
Почетный химик: звание и знак В 1976 году День химика приходится на 30 мая. К этому дню коллегия Министерства химической промышленности СССР и Президиум Центрального Комитета профсоюза рабочих нефтяной, химической и газовой промышленности в пятый раз примут решение о присуждении звания Почетного химика. Удостоенным этого высокого звания будут вручены нагрудные знаки «Почетный химик СССР», их имена занесут в Книгу Почета Министерства химической промышленности СССР. Присуждение звания Почетного химика — результат признания выдающихся личных заслуг в развитии химической индустрии и химизации народного хозяйства. Пока в стране лишь 340 Почетных химиков. 340 — это очень немного, если учесть, что химиков в нашей стране больше миллиона. 340 — это слишком много, чтобы рассказать обо всех на журнальной странице. Назовем лишь несколько имен. Герой Социалистического Труда Е. Е. Кур- чижкина — прессовщица орехово-зуевского производственного объединения «Карболит» и Герой Социалистического Труда А. Ф. Когачева — перемотчица энгельсского производственного объединения «Химво- локно». Обе они за годы девятой пятилетки выполнили по два пятилетних плана. Самая массовая химическая профессия — аппаратчик. И среди удостоенных звания Почетного химика аппаратчиков много, в их числе А. А. Верховод — старший аппаратчик северодонецкого производственного объединения «Азот». Он был удостоен этого звания за то, что уже в первые три года прошедшей пятилетки выработал сверх плана 5,9 тысячи тонн азотной кислоты и при этом сэкономил сырья и материалов на 5,6 тысячи рублей. Среди Почетных химиков немало известных ученых, например крупнейший наш специалист по кремнийорганическим соединениям академик К. А. Андрианов. Он удостоен этого звания не только за большой вклад в развитие химической науки, но и за внедрение новых материалов и процессов в промышленность. Не забыты и пропагандисты химических знаний, достижений химической науки и передовых методов труда. Звание Почетного химика присвоено, например, Я. С. Машкевичу, который много лет возглавлял журнал «Химическая промышленность», а сейчас работает директором издательства «Химия». Он стал Почетным химиком за умелую и целенаправленную пропаганду химии и в журнале, и в книгах. Имена новых Почетных химиков станут известны 30 мая. В. Т. ХАЛЬПИН, начальник отдела Министерства химической промышленности СССР Редакция «Химии и жизни» поздравляет новую группу Почетных химиков с наградой и Днем химика. Второе поздравление, естественно, распространяется не только на награжденных, но и на тех, для кого звание Почетного химика пока еще — в перспективе. То есть на всех химиков.
Охрана природы: техника, экономика, право В решениях XXV съезда Коммунистической партии Советского Союза большое место отводится проблеме охраны окружающей среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов. В десятой пятилетке появятся новые эффективные способы добычи полезных ископаемых, безотходные технологические процессы, новые методы и средства борьбы с вредными промышленными выбросами в воздушный и водные бассейны. Охрана среды — задача интернациональная. СССР решает ее вместе с другими странами. Статья В. М. ГЗОВСКОГО посвящена сотрудничеству социалистических стран в охране окружающей среды. Сегодня в охране природы четко обозначены два магистральных направления. Первое направление — это борьба с загрязнением воды, воздуха, почвы путем обезвреживания отходов на действующих производствах. Второй путь ведет к созданию качественно новой технологии, позволяющей постепенно перейти к замкнутым технологическим циклам. В странах социалистического лагеря накоплен некоторый опыт работы производств с элементами замкнутой технологии. В нашей стране, например, не один год действуют системы оборотного водоснабжения на нескольких химических комбинатах. Однако для окончательного перехода всей промышленности на новую технологию замкнутого типа потребуется, по-видимому, не одно десятилетие Современные очистные сооружения — один из самых капиталоемких участков на промышленных предприятиях. Их стоимость порою достигает 40% стоимости основных производственных фондов. На Байкале стоимость очистных сооружений на строящихся предприятиях • целлюлозно-бумажной промышленности составляет примерно четверть общих затрат на строительство. Вообще же суммы, затрачиваемые в социалистических странах на охрану окружающей среды, составляют 2—4% национального дохода. Эти средства, направляемые прежде всего на борьбу с загрязнением воды, воздуха и почвы, достаточно велики. И все же расходы на охрану природы будут с каждым годом возрастать. Нельзя забывать, что сегодня еще многие промышленные предприятия, особенно средние и мелкие, работают вообще без очистных сооружений, а действующие установки нередко далеки от совершенства. В недалеком будущем их, очевидно, придется улучшать и модернизировать. А это потребует еще больших средств — ведь расходы на очистку выбросов возрастают в геометрической прогрессии по мере увеличения степени очистки. Объем, структура и направленность капитальных вложений на охрану среды в разных странах различны. Они зависят в первую очередь от отраслевой структуры производства: от удельного веса отраслей промышленности, предприятия которых выбрасывают особенно много вредных веществ. Это химическая, целлюлозно-бумажная и нефтеперерабатывающая промышленность, цветная и черная металлургия, производство строительных материалов, энергетика и некоторые другие отрасли. (В развитых капиталистических странах наибольший удельный вес затрат на борьбу с загрязнением в сталелитейной и металлургической промышленности — 10,3% от капиталовложений отрасли. Несколько ниже этот показатель в цветной металлургии — 8%, в транспортном машиностроении—5,5%, в химической промышленности — 5%, в резиновой— 6%, в нефтеперерабатывающей—7%, в машиностроении—3,5%). В последние годы в перечне мероприятий по охране окружающей среды важное место за- 9
нимают экономия сырья, снижение материалоемкости производства. Это вряд ли требует подробных пояснений: чем меньше расход сырья, тем меньше объем перерабатываемых веществ, а следовательно, и объем отходов. С другой стороны, экономия сырья, снижение материалоемкости изделий — это и есть бережный подход к природным ресурсам. В социалистических странах с каждым годом снижаются удельные расходы сырья и материалов на единицу продукции во всех отраслях промышленности. Однако в этом деле мы пока несколько отстаем от развитых капиталистических стран. Например, в машиностроительных отраслях нашей индустрии металлоемкость на 25% выше, чем в США. Разумеется, эти цифры сами по себе не говорят о менее рациональном использовании металла — в СССР и США разная структура производства. К этому надо добавить, что в нашей металлургии чрезмерно велики и отходы производства. Из 65 миллионов тони черных металлов, потребляемых в машиностроительных отраслях Советского Союза, отходы в виде стружки, опилок, угара составляют около 15 миллионов тонн; для выплавки такого количества металла необходимо от 18 до 24 миллионов тонн железной руды, угля, флюсов. Особого внимания заслуживают резервы эффективности производства в добывающих отраслях промышленности. Ведь сегодня потери при добыче угля достигают 21 %, в нефтедобыче 40 -45%» при извлечении железной ручы 13—14%. Ежегодный экономический ущерб, наносимый народному хозяйству стран — членов СЭВ сверхнормативными, экономически пе оправданными потерями, оценивается солидной, суммой— около 2 миллиардов рублей. Проблема использования отходов производства (и особенно переработки минерального сырья) будет с каждым годом обостряться. Во-первых, непрерывно увеличиваются объемы производства. А во-вторых, промышленность получает все более и более бедное сырье, при переработке которого большие отходы неизбежны. В странах — членах СЭВ достигнуты значительные успехи в области утилизации отходов производства. Совместная польско- венгерская компания «Халдекс» за 15 лет своего существования использовала свыше 30 миллионов тонн отходов горнодобывающих предприятии. При этом был получен побочный, но весьма важный результат: расчищено около 240 гектаров под строительство жилых поселков. Промышленность ГДР вышла на одно из первых мест в мире по использованию лома черных металлов. И все же в странах СЭВ остаются еще значительные резервы повышения эффективности и увеличения объема переработки вторичного сырья. На многих предприятиях химической промышленности СССР утилизируется только 40% ценного вторичного сырья, а при обогащении углей— всего лишь около 1%- Между тем на предприятиях этих отраслей, используя отходы производства, можно получить весьма значительную прибыль — до 20% общей прибыли. Снижение доли неутилизируемых отходов производства в их общем объеме — важнейшее условие создания безотходных производств. В этой области в странах СЭВ есть еще большие неиспользованные возможности. Например, в ГДР удельный вес неутилизируемых отходов в 1973 г. составил 48%, а в США —только 22%. Утилизацию вторичного сырья можно стимулировать, совершенствуя экономические и финансовые рычаги, используя научно обоснованные методы планирования н ценообразования. Планировать надо так, чтобы предприятия не тратили свои средства на вывоз, очистку и уничтожение промышленных отходов, а наоборот, получали прибыль от использования вторичного сырья. Кстати, есть еще одна сторона этого важного дела. Общеизвестно, какие экономические и экологические выгоды кроются в уменьшении энергоемкости и водоемкости самых энергоемких (целлюлозно-бумажная промышленность, цветная металлургия) и водоемких (энергетика, сталелитейная промышленность, производство пластических масс) отраслей. Один из путей уменьшения расхода энергии в этих производствах — утилиза- пня отходов. Известно, что широкое использование металлолома на предприятиях черной металлургии позволяет значительно снизить затраты энергии, а применение в качестве сырья бумажной макулатуры почти на 60% уменьшает энергетические расходы целлюлозно-бумажных предприятий. ю
Создание системы централизованного экономического контроля за чистотой воздуха и воды, системы, стимулирующей природоохранные мероприятия, в многоотраслевом народном хозяйстве — трудная задача. Прежде всего следует ввести научно обоснованные нормы допустимого промышленного сброса. В печати социалистических стран высказывались мнения о необходимости взимать с предприятий, загрязняющих окружающую среду промышленными выбросами, прогрессивно возрастающую плату, зависящую от того, насколько превышены допустимые нормы, а также от размера будущих затрат, необходимых, чтобы устранить последствия загрязнения. Средства, собранные путем таких отчислений, могли бы составить основу специального фонда для финансирования мероприятий по охране окружающей среды в масштабе государства. В настоящее время плата за сброс воды с концентрацией вредных веществ выше допустимой взимается с предприятий в ГДР, Венгрии и Чехословакии. В ГДР она дифференцирована по видам загрязнении и степени загрязненности воды; плата изымается из прибыли предприятий, ее ничем нельзя покрыть в смете расходов. И в последнее время строительство очистных сооружений в стране ускорилось. И все же сделано пока что далеко не все: ежегодные расходы на очистку воды составляют в ГДР 1,3 миллиарда марок — примерно 10—11% средств, необходимых для очистки всех промстоков. Если где-то экономические и юридические меры еще не дают стопроцентного эффекта, эхо не значит, что они вообще малодейственны. Видимо, меры воздействия на предприятия престо нуждаются в совершенствовании. Достаточно вспомнить, что совсем недавно в некоторых странах — членах СЭВ (ГДР, ПНР, СССР) предприятия, которые загрязняли воздух и воду, подвергались штрафам. И нередко предприятию было выгоднее платить штрафы, чем тратить средства на установку очистных сооружений. Такой «экономический» рычаг может лишь дискредитировать идею стимулирования «чистых» производств. Охрана окружающей среды в странах — членах СЭВ тесно связана и с другой стороной экономической политики — системой ценообразования. Понятно, что установка и эксплуатация очистных сооружений и обо рудовання значительно удорожает строительство предприятий и производство продукции, увеличивает ее себестоимость и, следовательно, не может не сказаться на ценах. Уже сейчас используются так называемые защитные цены, помогающие экономить дефицитное природное сырье, стимулирующие выпуск продукции из искусственного или менее ценного сырья. Так, в частности, сделано в Болгарин. В 1973 г. там были повышены цены на лесоматериалы—с целью стимулировать производство пластмассовой тары, бетонных шпал и других изделий без древесины. Последние десятилетия во всем мире наблюдается резко выраженная тенденция к уменьшению земельных ресурсов. Эта тенденция свойственна и для стран СЭВ, где ь 1973 г. площадь пахотных земель колебалась от 92,3% (в Польше) до 98,7% (в СССР) по сравнению с 1960 г. Потери земельных ресурсов можно разделить на две группы. К первой относятся истощение и деградация почв под воздействием естественных природных процессов (например, распространение оврагов и пустынь), а также в результате неумелого хозяйствования (эрозия, засоление). Ко второй группе относятся потерн, связанные с научно-техническим прогрессом, индустриализацией, урбанизацией. Постоянно расширяется площадь сельскохозяйственных угодий, отчуждаемых под индустриальное, городское и сельское строительство, транспортные коммуникации, гидросооружения, под разведку и добычу полезных ископаемых. В Болгарии за последние 15 лет на нужды промышленности и транспорта было отведено 140 тысяч гектаров земли. Вполне ощутимы потерн земель и у нас в стране. По данным Министерства сельского хозяйства СССР, в настоящее время различные сооружения и дороги занимают 17,4 млн. га — 7,8% земельного фонда страны. Ухудшение качества обрабатываемой земли — в значительной степени результат попадания на почву твердых отходов промышленного производства. Только в Чехословакии на 1 га земельной площади приходится сейчас почти 4 тонны твердых отходов при их общем количестве около 30 миллионов 11
тонн (в том числе 15 миллионов тонн промышленных отходов, 13 милионов тонн — энергетических и более 2 миллионов тонн отходов коммунального хозяйства). По данным венгерской печати, в 1973 г. только бытовые отходы в столицах стран — членов СЭВ составили: в Будапеште 1,9 миллиона м3, в Берлине— 1,6 миллиона м3, в Бухаресте—1,5 миллиона м3, в Праге и Варшаве — примерно по 1,4 миллиона м3. Новое строительство в социалистических странах с каждым годом все решительнее ориентируется на использование в первую очередь неудобных и малопродуктивных сельскохозяйственных угодий. При этом потери земель компенсируются освоением новых территорий. Особое место в решении этой проблемы занима€т материальное стимулирование рационального использования земельных фондов. В некоторых странах — членах СЭВ уже введена плата за землю: в ГДР— в форме отчислений от прибыли предприятия в зависимости от качества занятой земли, в Венгрии — в виде ежегодных или разовых выплат, учитываемых в себестоимости продукции, в Польше— в форме поземельного налога. Полученные средства направляются иа освоение новых земель, повышение плодородия почв на существующих угодьях. Важная роль в охране окружающей среды и рациональном использовании природных ресурсов принадлежит сотрудничеству социалистических стран. Установлению тесного сотрудничества между ними в немалой степени способствует то обстоятельство, что в каждой из этих стран уже приняты общегосударственные меры по борьбе с загрязнением среды. Эти меры нашли свое отражение в специальных законах и постановлениях о порядке природопользования (например, законы о горнодобывающей промышленности, водном и лесном хозяйстве, принятые в 60-х годах в большинстве стран — членов СЭВ), в усилении государственного контроля за охраной природы и использованием природных ресурсов (например, постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов»). Страны — члены СЭВ в соответствии с Комплексной программой дальнейшего уг- 12 лубления и совершенствования сотрудничества и развития социалистической экономической интеграции подписали в 1971 г. соглашение о научно-техническом сотрудничестве по комплексной проблеме «Разработка мероприятий по охране природы». В то же время в этой области успешно проводятся и двусторонние мероприятия. В конце 1974 г. ЧССР и ПНР заключили договор об охране атмосферного воздуха. Этот договор (первый в мире документ такого типа) предусматривает, в частности, проведение научно-исследовательских работ, применение экономических, технических и других мер и средств, направленных на ограничение выбросов вредных веществ в атмосферу, оптимальное размещение промышленных объектов, загрязняющих среду, и т. д. В 1975 г. ГДР и Болгария подписали соглашение о дальнейшем сотрудничестве в области водного хозяйства и охраны окружающей среды на 1976—1980 годы. В этом соглашении предусмотрена, в частности, разработка методов искусственного обогащения воды кислородом. Заключение двусторонних соглашений может быть особенно плодотворным при решении проблем, связанных с охраной природной среды в странах, имеющих общую границу. Например, польско-советское сотрудничество по охране приграничных вод предусматривает обмен специалистами, обмен опытом в области проектирования и строительства очистных сооружений. Охрана окружающей среды — это комплекс проблем, затрагивающих перспективы развития большинства отраслей народного хозяйства, включающих как технические и экономические, так и социально-политические аспекты. Важная роль в решении этих сложнейших проблем принадлежит сотрудничеству стран социализма, в которых борьба за чистоту окружающей среды, за рациональное природопользование базируется на самых передовых социалистических принципах хозяйствования.
в выводы о безопасности, — исследование дерна и травы. Если травяной покров как бы впитывает в себя радиоактивные вещества за период вегетации, то верхний слой почвы, то есть дерн, накапливает их в течение многих лет, и в этом заключается главная опасность. Анализ показал, что с подветренной стороны электростанции в дерне чуть повышена концентрация некоторых осколочных изотопов и гамма-излучение слегка больше, чем в иных местах. Но, говоря об этом, специалисты используют термин «надфоновые значения». Аномальных значений вблизи электростанции нигде не обнаружено. (Уместно будет заметить, что аномальная концентрация — далеко не самое страшное: она ниже предельной на полтора-два порядка, то есть, грубо, в 50— 100 раз.) Все эти анализы и позволили специалистам, призванным ревностно охранять здоровье граждан, прийти к оптимистическому заключению: у Белоярска все спокойно. Радиационная защита на атомной электростанции работала и работает безупречно. Г. МАРКОВ У Белоярска все спокойно Первый блок Белоярской атомной электростанции имени И. В. Курчатова был пущен в 1964 г., и тогда же начались постоянные наблюдения за радиационной обстановкой в окрестных районах. Ведь станция находится всего в 60 км от Свердловска, вокруг множество населенных пунктов, и совсем рядом — поселок Заречный. И естественно, что дозиметрический контроль стали вести со дня пуска ядерного реактора. Подробный отчет о многолетних наблюдениях вблизи Белоярской АЭС, напечатанный недавно в журнале «Гигиена и санитария» A975, № 11), может быть сведен к трем словам: радиационная обстановка безопасна. Именно к такому выводу приходят работники областной санэпидстанции, проводившие эту работу. Вкратце о том, что позволило им сделать такое заключение. Прежде всего, атмосферные осадки, выпадающие вблизи атомной элекростан- ции, по радиоактивности практически не отличаются от осадков в соседнем Свердловске, да и в других городах страны. Однако это еще недостаточно убедительное доказательство. Ведь радиоактивные осадки могут в принципе накапливаться — в почве, в растениях, они могут мигрировать, скажем, вместе с водой. Объектом изучения гигиенистов стали различные сельскохозяйственные продукты, выращенные на полях и в огородах Бблоярско- го района. В картофеле, моркови, свекле, капусте, огурцах выискивали опасные радиоактивные изотопы — стронций-90, це- зий-137. И за долгое время исследований не нашли разницы между этими продуктами и теми, которые выращены, например, в Московской области. Следующим объектом была вода в Белоярском водохранилище, за пределами санитарно-защитной зоны. Когда стали сравнивать содержание бета-радиоактивных изотопов в белоярской воде и в воде озер, расположенных в зоне отдыха Свердловска, то оказалось, что разницы практически нет: и здесь и там количество изотопов в норме. Наконец, третье исследование, которое могло бы внести серьезные поправки
Самый устойчивый енол Химические свойства кетонов во многом определяются тем обстоятельством, что эти вещества, так сказать, едины в двух лицах — атом водорода при углероде, соседствующем с группой С —О, очень подвижен и способен легко перемещаться к атому кислорода. Поэтому кетоны обычно находятся в подвижном равновесии со своими двойника- ми-енолами: СН3—С—CH3^z!CHo С- СН3 !' " I О ОН В результате они ведут себя двойственным образом: разные реагенты атакуют их либо по атому кислорода, либо по атому углерода. Однако это явление, так называемая кетоенольная таутомерия (о ней можно прочесть в любом учебнике органической химии), до сих пор подтверждалось лишь косвенными данными: в чистом виде енолы получить не удавалось, они мгновенно претерпевают превращение в кетоны, а те снова частично в енолы... А вот устойчивые кетоны бывают — к ним относится, например, пентафторацетон CHF2COCF3; так как группа CHF2 очень инертна, ее единственный атом водорода не проявляет ни малейшей склонности перемещаться к атому кислорода. И все же получить енольную форму пентафторацетона удалось. Когда сотрудники Института элементоорганиче- ских соединений АН СССР Р. А. Беккер, Г. Г. Мепикян, Б. Л. Дяткин и И. Л. Кнунянц («Журнал органической химии», 1975, т. 11, № 8) нагрели смешанный эфир фосфорной кислоты, изопропанола и 2-оксипентафторпропена (то есть эфир енольной формы пентафторацетона, полученный косвенным путем), то сначала отщепились две молекулы пропилена, а затем фосфорная кислота, и получилась прозрачная жидкость, которая не разлагается даже при перегонке с серной кислотой, но по всем данным содержит связь С = С и группу ОН. То есть полученное вещество представляет собой чистую енольную форму пентафторацетона: CF2=C CF3 I ОН В отличие от кетона енол реагирует со многими реагентами, способными замещать атом водорода; но при этом образуются продукты замещения то при атоме кислорода, то при атоме углерода. Таким образом хрестоматийные свойства енолов — их двойственную реакционную способность — удалось продемонстрировать путем прямых экспериментов. В. ЗЯБЛОВ 14
Первым алмазные усы вырастил в 196В году член-корреспондент АН СССР Б. В. Дерягин с сотрудниками. Нитевидные кристаллы они растили на затравочном алмазном кристалле в установке радиационного нагрева. Сырьем для производства алмазных усов был обыкновенный метан. Исследуя нитевидные кристаллы методами электронной микроскопии, ученые из Новосибирска В. Д. Заможский и А. Н. Лузин недавно обнаружили, что алмазные усы растут под действием электронного пучка непосредственно в электронном микроскопе. Они могут расти, как на затравках из кристаллов алмаза, так и на других подложках-диэлектриках, сделанных, например, из слюд или гранатов. Углерод для синтеза алмаза есть непосредственно в колонне электронного микроскопа. Его дают пары масла и остаточные газы. В основном усы растут на заостренных выступах затравки (это хорошо видно на микрофотографии слева, сделанной с помощью того же электронного микроскопа; увеличение — в 84 000 раз). Если такое острие выдвигали из центра поля зрения микроскопа (а следовательно, из центра электронного луча), то на конце острия можно было наблюдать облако сферической или эллипсоидальной фор* мы. Размеры облака росли с увеличением давления в колонне микроскопа. Предполагают, что это облако — газовое, причем более плотное, чем газ, имеющийся и в других частях электронного микроскопа. Одной из причин образования такого сгустка считают электрические поля, создаваемые зарядами, которые накапливаются на острых выступах затравки и на свободном конце растущего кристалла. Наибольшая скорость роста усов — 5 000А в час — наблюдалась тогда, когда диаметр облака был всего в два-четыре раза больше толщины усов. Самый большой из выращенных кристаллов имел в длину 300 мкм. О кристаллическом совершенстве алмазных усов, выращенных в электронном микроскопе, можно судить по фотографиям, полученным с помощью того же микроскопа. Сравнение этих кристаллов с алмазными усами, полученными раньше, говорит об их идентичности. Кажется, впервые в научной практике электронный микроскоп выступил не только в роли инструмента исследования, но и в качестве установки для синтеза. В. ШМЕЛЕВ 15
Крутое восхождение «Повысить эффективность и качество научных исследований» — такая задача поставлена перед нашей наукой в принятых XXV съездом партии «Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1976—19S0 гг». Важное средство ее решения — широкое применение математических методов исследования, и в частности методов планирования эксперимента. Об одном из этих методов рассказывает кандидат химических наук М. А. ВЕКСЛЕР. Обычная история. Лаборатория научно-исследовательского института разработала и передала заводу опытно-промышленный регламент — подробное описание нового технологического процесса. Завод процесс внедрил и проработал в регламентном режиме целых пять лет. А потом исследователи Центральной заводской лаборатории обнаружили, что выход продукта можно увеличить на 20%. Не нужно изменять схему синтеза, не нужно заказывать и устанавливать новые дорогие аппараты, достаточно лишь сдвинуть значения технологических параметров (факторов)—температуры, давления, времени пребывания полупродуктов в реакторе... Все радуются успеху, и никто, пожалуй, не задумывается, что завод или цех долгое время работал далеко не в оптимальном режиме и потому ежегодно недодавал государству 20% продукции. А ущерб, связанный с тем, что технологию усовершенствовали не пять лет назад, 1 Стратегия подъема на вершину, скрытую в тумане а сегодня, оценивать не принято, хотя, как правило, он не так уж мал. Однако и неподсчитанные убытки остаются убытками. Но можно ли обвинить исследователей в том, что они не сразу нашли оптимальный режим? Казалось бы, нельзя. Хорошо известно, что предсказывать результаты исследований — дело рискованное, что планировать открытия трудно, а то и невозможно, что совершенствование технологии — бесконечный и вполне закономерный процесс. И все-таки... Сегодня исследователь, создавший заведомо неоптимальный процесс, должен хотя бы покраснеть, узнав, что этот процесс кому-то без особого труда удалось улучшить, просто изменив значения факторов. Сейчас известны эффективные математические методы оптимизации и самого научного исследования, и технологий, которые рождаются в процессе исследования. Надо думать, что незнание этих методов в недалеком будущем уже не будет служить оправданием тем, кто создает неоптнмальные технологии. Мы расскажем лишь об одном из методов математического планирования экспериментов — методе крутого восхождения, с помощью которого часто оптимизируют технологические процессы. Но сначала несколько слов о новой науке, о математическом планировании эксперимента. ОТ БОМБОМЕТАНИЯ ДО ВЫПЕЧКИ ПИРОЖКОВ В истории науки найдется не так уж много примеров бурного развития новой отрасли знания, подобных развитию математического планирования эксперимента. Судите сами. Число публикаций по теоретическим и прикладным вопросам нового направления удваивается каждые 2,6 года, в то время как общее число научных публикаций — каждые 10 лет. Общее число работ по этой 17
тематике только в нашей стране превысило 4 000. Математическое планирование эксперимента успешно применяется во многих химических исследова- ннях, в текстильной промышленности, в производстве синтетических волокон, в кожевенном деле, в фармакологии, в военном деле — для оптимизации прицельного бомбометания, в медицине, в пищевой промышленности — для усовершенствования технологии выпечки пирожков... Это не дань моде, следуя которой порою бездумно и без особого успеха в любом деле, где надо и не надо, пытаются использовать математический аппарат и дорогие ЭВМ. Результаты применения математических методов планирования эксперимента разительны. Достаточно сказать, что при оптимизации технологий, подверженных влиянию даже 15—20 факторов, время исследований сокращается в два, пять, а порою и в десять раз. Автору, работающему в фармацевтической промышленности, ближе, разумеется, своя отрасль. Так вот, в фармацевтической промышленности методы математического планирования эксперимента позволили увеличить выход некоторых продуктов на десятки процентов. Причем для этого, как это явствует из таблицы 1, понадобилось всего лишь 10—20 опытов. Та б л и ц а 1 Результаты оптимизации получения лекарственных веществ и полупродуктов Вещество а о ело ктор - я Ув. ело ытов ж с 3*о 5 5° - 2?« * в Ж га >> >> ж fin Сульфадимезин 3 11 8 Оксафенамид 2 13 10 Новокаин 4 19 40 Эргостерин 3 17 33 Фолневая кислота 13 20 20 1 -диэтилкарбомнноилпи- перазин 5 11 40 18 ПОПРОБУЕМ УЛУЧШИТЬ ПРОЦЕСС Попробуем оптимизировать процесс получения какого-нибудь продукта методом крутого восхождения. Разумеется, нам известна химическая реакция, лежащая в основе интересующего нас процесса (A-f-B—"С). Разумеется, мы должны уметь анализировать качество сырья и целевого продукта; желательно знать побочные реакции, растворители и катализаторы, которые могут быть использованы; полезна, конечно, и любая другая информация, касающаяся процесса. Но не менее важно, как и в любом деле, четко представлять конечную цель. Пожелание улучшить процесс — для планирования эксперимента слишком расплывчатая формулировка. Ее необходимо конкретизировать. (В США в научной среде был проведен опрос, преследующий цель выявить, что решает успех научного поиска. На первое место опрошенные ученые поставили два фактора, оценив их весомость одинаково — числом 0,18. Эти факторы: четкая цель исследования и наличие необходимой аппаратуры.) Выберем важнейший в нашем эксперименте количественный параметр процесса, например выход продукта. Теперь цель работы предельно ясна: выход должен быть максимальным. В математическом планировании эксперимента -параметры процесса, которые надлежит оптимизировать, называют критериями оптимальности (у). Разумеется, выбранный нами критерий — не единственный. Решая задачу оптимизации производственного процесса, во главу утла можно поставить не только выход продукта, но и какой-нибудь другой показатель: производительность, прибыль, себестоимость. Но мы в качестве критерия оптимальности выбрали именно выход. И теперь перед нами новый вопрос: какие факторы, какие технологические параметры мы должны не-
пользовать, чтобы воздействовать на процесс? Выберем среди множества три фактора: X, — весовое отношение ингредиентов (В : А), Х2 — температуру реакции, Х3 — ее продолжительность. Но этого еще недостаточно. Необходимо также решить, в каких пределах мы будем варьировать выбранные факторы. В методе крутого восхождения исследователь должен выбрать для каждого параметра только два значения, при которых будут проводиться опыты. Итак, отношение ингредиентов (В : А) -0,5 и 0,9, температура реакции — 130 и 140СС, продолжительность ее 15 и 45 мин. ПУТЬ НАВЕРХ Теперь мы готовы к поиску условий реакции, при которых выход продукта С будет близок к максимальному. Остается определить стратегию этого поиска. Опишем эту стратегию с помощью житейского примера и выясним заодно, почему метод, о котором идет речь, называется методом крутого восхождения. Группа туристов подошла к подножью горы. И тут опустился густой туман, скрывший вершину. Руководитель группы, бывалый путешественник, принимает решение: начинать восхождение, что называется, вслепую. Он рисует схему'(рис. 1) и предлагает туристам нехитрое рассуждение: «Группа находится в точке 1. Очертим вокруг этой точки площадку, например квадрат, и определим, какой из его углов расположен выше остальных. Это — угол 2. Проведем линию 1—2 и пойдем вдоль нее. Будем подниматься до тех пор, пока не достигнем точки 3, откуда начнется сп\ск. Мы быстро убедимся, что из точки 3 отнюдь не все направления ведут вниз. Значит, это еще не вершина. Вернемся назад — в точку 4, где вновь наметим квадрат и уже испытанным способом определим новый маршрут — такая стратегия рано или поздно приведет нас к вершине». «А как же мы об этом узнаем?» — спрашивают туристы v своего руководителя. «Очень просто — все направления с вершины ведут только вниз». Убедимся, что стратегия поиска вершины пригодна и для нашего случая — оптимизации технологического процесса. Изобразим графически зависимость между факторами, влияющими на 'процесс, и выходом продукта С (рис. 2). Полученная поверхность, которую в планировании эксперимента называют поверхностью отклика, по с\ти дела та же гора. Для различных реакций она, конечно, может принимать самые разнообразные формы. Но это гора — с подножьем, склонами, вершиной. Если бы химик-технолог заранее знал форму поверхности отклика, то оптимальные условия проведения процесса были бы немедленно найдены. Для этого достаточно определить температуру и время, соответствующие вершине, где выход продукта максимален. Увы, форма по- 1 выход продукта % 2 Если бы химик-технолог заранее знал форму поверхности отклика, то оптимальные условия ■едения процесса были бы немедленно найдены 19
верхности отклика скрыта от исследователя гораздо более надежно, чем вершина горы в тумане. Известно лишь, что у поверхности отклика есть максимум. (Впрочем, бывают случаи, когда у поверхности отклика вершины нет, а есть дно, другими словами, перед исследователем — не гора, а овраг. Так бывает, если в качестве критерия оптимальности взята величина, которую нужно свести к минимуму, например себестоимость продукции. Но это ничего не меняет в наших рассуждениях.) Таким образом, оптимизация заключается в том, чтобы достигнуть вершины или дна, не представляя себе заранее формы поверхности. Мы уже убедились, что добраться до вершины можно в самом густом тумане — надо только все время двигаться вверх. Будем придерживаться этого принципа. Для начала нужно наметить границы площадки, с которой начнется восхождение. Но это уже сделано: напомним, что границы температуры — 130—140°, а границы продолжительности реакции — 15—45 мин. На рис. 3 этн границы образуют прямоугольник ABCD. Теперь определим наклон нашей стартовой площадки. Туристы для этой цели измеряли высоту различных участков. Нам же «высотой» служит выход продукта. А чтобы определить выход; необходимо ставить опыты. На рис. 3 вндио, что прн температуре 130° н продолжительности реакции 15 мин выход продукта составит 38% (точка а), а при 140° и 45 мнн — 65% (точка с). Короче говоря, четыре опыта, поставленные в точках А, В, С н D, позволили определить наклон площадки abed. Координаты ее вершины: температура 140°, продолжительность 45 мин. Совершенно очевидно, что для дальнейшего повышения выхода продукта нужно продолжать увеличивать температуру и время реакции, то есть двигаться вверх по поверхности отклика. ПЛАН Планы, разработанные математиками, имеют одну важную особенность: они позволяют экспериментатору достичь цели минимальным числом опытов. В некоторых книгах (их список приводится в конце статьи) есть перечень рекомендуемых планов. Зто может вызвать у читателя известное недоумение. Существует великое множество технологических процессов. Как же можно, абстрагируясь от сути процесса, выбирать план экспериментов, скажем, для проведения химической реакции или же для резания металлов? Оказывается, можно. Неоценимое достоинство математических методов планирования эксперимента — в их универсальности. При составлении планов не столь важно знать область исследований. Главное — число изучаемых факторов, их характер (качественный или количественный), число значений, которое они могут принимать. А что это за факторы — сила тока или водородный показатель раствора, — абсолютно никакого значения для выбора плана не имеет. Воспользуемся одним из стандартных планов — так называемым полным факторным экспериментом. Этот план (таблица 2) построен на полном переборе всех возможных комбинаций факторов, каждый из которых, напомним, имеет два значения. Проведя по плану восемь опытов, получим восемь значений выхода продукта. Таблица 2 План экспериментов (эффект действия фактора Xi) Опыт хЁ х„ °с х,, мин — о/ у ' /о Ду. % % 1 0,5 130 15 6,1 2,8 2 3 4 5 6 7 8 0,9 0,5 0,9 0,5 0,9 0,5 0.9 130 140 140 130 130 140 140 15 15 15 45 45 45 45 8,9 16,6 24,2 16,8 20,5 46,5 46,8 20
КАКОЙ ФАКТОР ВАЖНЕЕ? Проведенная по плану серия опытов должна ответить на главный вопрос — каково влияние каждого фактора? Начнем с X,. В опытах 1 и 2 изменяется только соотношение ингредиентов, а температура A30°) и продолжительность реакции A5 мин) остаются неизменными. Анализ этих опытов позволяет сделать вывод, что увеличение Xi с 0,5 до 0,9 повышает выход на Ду—2,8%. О влиянии Xi можно судить так^е по опытам 3 н £ (Ду —7,6%), 5 н 6 (Ду = 3,7%), 7 и 8 (Ду = 0,3%). В среднем увеличение выхода (Дуср) составило 3,6%. Это так называемый основной эффект действия фактора. Теперь обратимся к факторам Х2 и Х3. Как влияют они на выход продукта? Перестроим для удобства анализа таблицу 2 так (табл. 3 и 4), чтобы в чистом виде выделить влияние каждого фактора на выход продукта. Таблица 3 Эффект действия фактора Х2 Опыт Х4 х„ °с х3. мин % др. % ду ср* % 1 3 2 4 5 7 6 8 0,5 0,5 0,9 0,9 0,5 0,5 0,9 0,9 130 140 130 140 130 140 130 140 15 15 15 15 45 45 45 45 6,1 16,6 8.9 24,2 16,8 46,5 20,5 46,8 20,4 10,5 15,3 29,7 26,3 Основной эффект действия фактора Х2 равен 20,5%: Изменение температуры со 130 до 140° сильнее влияет на выход, нежели изменение соотношения ингредиентов. Основной эффект действия фактора Х3 (см. табл. 4) равен 18,7%. Таким образом, запланированный полный факторный эксперимент оказался в информационном отно- Таблица 4 Эффект действия фактора Х3 Опыт X, х„ °с х,. мин 7- % А?* % Ду ср- % 1 5 2 6 3 7 4 8 0,5 0,5 0,9 0,9 0,5 0,5 0,9 0,9 130 130 130 130 140 140 140 140 15 45 15 45 15 45 15 45 6,1 16,8, 8,9 20,5 16,6 46,5 24,2 46,8 18,7 Ю.7 11,6 29,9 22,6 ш-ении весьма полезным. В самом деле, с помощью всего восьми опытов удалось оценить влияние каждого фактора и показать, что наибольшее влияние на выход продукта оказывает температура (ДуСр=20,4%), несколько меньшее влияние оказывает время (Дуср=18,7%) и еще меньшее — отношение ингредиентов (Д)Гср=3,6%). Далее. Мы выяснили не только относительное влияние факторов на выход продукта, но и направления, в которых целесообразно их изменять: изменения Xi (с 0,5 до 0,9), Х2 (со 130 до 140°) и Х3 (с 15 до 45 мин) увеличивают выход продукта. Следовательно, можно ожидать (и это довольно часто оправдывается), что последующее повышение значений Xi, Х2 и Х3 приведет к еще большему увеличению выхода. Иными словами, мы получили еще и обоснованный прогноз дальнейшего улучшения результатов. Но этим значение проведенных по плану опытов не исчерпывается. Полученные результаты позволяют быстро и довольно точно рассчитать численные коэффициенты так назы- 21
ваемых уравнений регрессии. Это надо пояснить. В основе метода крутого восхождения лежит весьма важное допущение: между критерием оптимальности и факторами есть некоторая эмпирическая зависимость типа У = Ь0+Ь1Х1+Ь2Х2+ЬзХз + --. + ЬкХк, где к — число факторов. Коэффициенты этого уравнения можно рассчитать, зная выход целевого продукта при разных значениях факторов. Уравнение регрессии есть нечто иное, как математическая модель процесса. Разумеется, мы опускаем здесь методы расчета коэффициентов для уравнения регрессии: место этому в специальной литературе. Опускаем и еще одно необходимое звено — статистический анализ экспе- Дпя дальнейшего повышения выхода продукта нужно и двльше увеличивать температуру и время реакции, то есть двигаться ваерх по поверхности отклика риментальных данных. Если ошибка опыта велика, эксперимент доверия не заслуживает и любые математические ухищрения лишены всякого смысла. НА ВЕРШИНЕ Но вот все это проделано —в конце пути забрезжил свет. Мы имеем четкие рекомендации — увеличивать Xi, X2 и Х3. Но до каких пределов? В «поисках ответа на этот вопрос продолжим восхождение, предварительно задавшись шагом— размером ступенек, на которые от опыта к опыту будет увеличиваться каждый фактор. Задаваться шагом произвольно нельзя. Чтобы в этом убедиться, достаточно простого примера. Допустим, мы задались целью поднять производительность леспромхоза и решили, что для этого нужно увеличить число работников, а также приобрести дополнительно механические пилы и грузовики. Ясно, что эти три фактора нужно изменять в некотором соотношении друге другом: каждому грузовику нужен хотя бы один водитель... В методе крутого восхождения есть специальные приемы исчисления шага. На них мы также не будем останавливаться — с целью экономии места. Таблица 5 Крутое восхождение (дополнительные опыты) Опыт X, X,, °С Х3. мин У 0,73 140 44 10 11 12 13 14 0,76 0,79 0,82 0,85 0,88 145 150 155 160 165 58 72 86 100 114 — 66,7 69,8 72,5 68,4 22
Пусть шаг для Xi равен 0,03, для Х2 — 5СС, для Хз — 14 мин. Продолжим опыты, памятуя о том, что в планировании эксперимента принято варьировать факторы, начиная со средней величины в интервале значений каждого. Другими словами, исходной 0,5 + 0,9 точкой для X} будет. s = 0,7, для Х2 и Х3 — соответственно 135°С и 30 мин. Впрочем, проводить нужно далеко не все запланированные опыты. По-видимому, в дополнительной проверке нуждаются лишь те значения факторов, которые лежат за принятыми интервалами варьирования. Таким образом, начинать нужно лишь с одиннадцатого опыта. С каждым новым экспериментом выход продукта возрастает — восхождение продолжается. Но вот в четырнадцатом опыте — спад. Значит, мы сделали лишний шаг, вершина осталась позади. Максимальный выход продукта обнаружен в тринадцатом опыте. В первоначальном плане экспериментов было восемь опытов. Потом понадобилось еще четыре. Чтобы получить достоверные результаты, каждый опыт провели дважды. Итак, после двадцати четырех экспериментов выход продукта увеличен с 6,1 до 72,5%. Согласитесь, что метод, позволяющий получить такой результат, заслуживает самых добрых слов. ЧТО ЧИТАТЬ О МАТЕМАТИЧЕСКОМ ПЛАНИРОВАНИИ ЭКСПЕРИМЕНТА 1. Е. В. Маркова, А. Е. Рохваргер. Математическое планирование химического эксперимента. M.f €Cнание», 1971 г. 2. Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М., «Неуке», 1971 г. 3. Ю. П. Адлер. Введение в планирование эксперимента. М., «Металлургия», 1969 г. 4. В. В. Налимов, Н. А. Чернова. Статистические методы планирования экстреме льны* экспериментов. М., «Неуке», 1965 г. ПРОЧНЫЙ КАТАЛИЗАТОР Для очистки отходящих газов многих производств от органических примесей применяется меднохромовый катализатор ГИПХ-105, у которого, есть серьезный недостаток — малая механическая прочность. Ее можно повысить, вводя в состав катализатора частицы корунда или графита, орто- фосфорную кислоту, солн кобальта или железа. На Курском комбинате химического волокна для очистки отходящих газоБ производства полипропиленового волокна была использована смесь такого состава: катализатор (Ь7— 70%)," окись кобальта C,8—6,0%), ортофосфорная кислота B3,5—25,0%), графит B—3%). После 4000 часов работы активность катализатора не изменилась, а прочность упала всего лишь па 11%. «Химическая промышленность», 1975, J\fe 11 ТОПЛИВО- АТОМАРНЫЙ ВОДОРОД В исследовательском центре НЛСА изучают способы получения атомарного водорода, который, как полагают, может оказаться прекрасным ракетным топливом: при рекомбинации свободных атомов выделяется значительная энергия, теоретически в полтора раза превышающая энергию сгорания обычного водородного топлива. Первый способ заключается в следующем. Жидкий водород в специальной форме .постепенно охлаждают до температуры около 0,5°К. Получается матрица твердого молекулярного водорода. Прн ее бомбардировке пучком водородных атомов с энергией около 10 Мэв в магнитном поле получают шашку твердого топлива, содержащую 15% атомарного водорода. Во втором способе в жидкий водород вводят радиоактивный фосфор @,002%)) и охлаждают смесь до температуры ГК- Атомы 32Р эмиттируют электроны, которые возбуждают кристаллическую решетку твердого водорода, ускоряют диссоциацию молекул. За две недели в топливной шашке также накапливаются до 15% атомарного ьодорода. Подсчитано, что такая шашка при давлении 7 атмосфер должна гореть со скоростью 2100 мм/сек. Не- 23
которые специалисты считают, что подобная эффективность сгорания топлива позволит ракетно-космической технике совершить качественный скачок. «AIAA Journal», 1974, Я» 10 ГАММА-ЛУЧИ НА ДОРОГЕ Прочная, долговечная и надежная автомобильная дорога должна покоиться на плотном земляном полотне. Обычно плотность полотна измеряют объемно-весовым методом. С недавнего времени на строительстве автомагистралей в нашей стране стали применять глубинные гамма-плотномеры, позволяющие произвести измерение в несколько раз быстрее. В грунт опускают зонд. Прибор излучает гамма-кванты, источником которых служит цезий-137, и фиксирует рассеянное грунтом излучение. «Автомобильные дороги», 1975, № 3 ОЗОН УЛАВЛИВАЕТ СЕРЕБРО Природные запасы серебра весьма ограничены. Это заставляет с особым вниманием относиться к проблеме извлечения благородного металла нз сточных вод предприятий, выпускающих и обрабатывающих фотоматериалы. Существующие методы обработки «серебряных» стоков позволяют извлечь 30—60% серебра, при этом органические вещества (главным образом желатина) остаются в сточных водах. Недавно предложенный способ обработки значительно более эффективен: достигается 99%-ное извлечение серебра н полное разрушение органики. Суть нового способа: через раствор продувается Озон — окислы серебра выпадают в осадок. «Химическая промышленность», 1975, № 2 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОСТРОВ Обнародован проект плавучей электростанции, которая использует энергию солнечных лучей, аккумулированную в верхних слоях океанской воды. Электростанция работает по замкнутому циклу: нагретое теплой водой рабочее тело — аммиак испаряется, вращает газовые турбины, охлаждается водой из глубины океана, конденсируется н вновь нагревается поверхностными водами. Согласно проекту, такая станция представляет собой железобетонную платформу весом 260 000 т. Телескопическая бетонная труба будет отбирать воду с полукилометровой глубины. Авторы проекта считают, что первый железобетонный электрический остров может быть построен через десять лет. «Engineering News Record», 1975, № 22 ДАМБА ДЛЯ ВЕНЕЦИИ В течение полугода английская фирма «Пнреллн» испытывала на берегу Адриатического моря надувную дамбу из прорезиненного найлона. Дамба предназначена для защиты Венеции от наводнений. Она в несколько раз дешевле обычной, а на ее монтаж, по предварительным подсчетам, уйдет всего два года, в то время как строительство грунтовой дамбы таких же размеров длится четыре- пять лет. «The Financial Times», 1975, № 26741 ВЫДУМАЛИ ПОРОХ Выдан британский патент (№ 1371814) на пушку, снаряды которой приводятся в движение ке твердым порохом, а жидким взрывчатым веществом, воспламеняемым электрической искрой. Скорость снаряда можно регулировать, изменяя количество «жидкого пороха» в казенной части оружия. Военные специалисты считают, что для пушек, установленных на самолетах, взрывчатой жидкостью может служить смесь авиационного топлива с окислителем. «New Scientist», 1975, № 939 ФОСФАТ АММОНИЯ — НОВЫМ СПОСОБОМ Предложен новый метод производства фосфата аммония. Аммиак и фосфорная кислота E4%) загружаются в трубчатый реактор, где прн температуре 200—260°С удаляется вода — остается безводный расплав фосфата аммония. После отделения остатков водяного пара в сепараторе расплав направляется на гранулирование. «Chemical Engineering», 1975, № 15 НЕ МЕШАЕТ СВАРКЕ Когда нужно сваривать детали, с них первым делом удаляют покрытия, открывают поверхность. Между тем созданы такие лакокрасочные материалы, которые позволяют вести электросварку, не удаляя защитной пленки, поскольку эта пленка проницаема для вольтовой дуги. Основа покрытия — композиция из поливинилбутираля и сополимера стирола с виниловым спиртом, этернфици- рованного ненасыщенными жирными кислотами. Для придания композиции токо- проводящих свойств в нее вводят хорошо очищенный графит, для повышения стойкости к коррозии — окнсь хрома, а также дисперсный металлический алюминий и окнсь железа, которые заодно придают покрытию приятный внешний внд. Патент США № 3632539 24
Ради строгой молекулярной архитектуры В программном документе «Основные направления развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы», принятом XXV съездом КПСС, записано: «Предусмотреть рост выпуска синтетических смол и пластических масс в 1,9—2,1 раза, повысить качество и срок службы пластмасс». О новой работе советских химиков, которая, очевидно, поможет повысить качество многих полимерных материалов, рассказывает доктор химических наук В. А. ВАС- НЕВ. Вместе с членом-корреспондентом Академии наук СССР В. В. Коршаком и доктором химических иаук С. В. Виноградовой ему удалось впервые в мире получить стереорегулярные полимеры методом поликонденсации из пространственно-неупорядоченных мономеров. Подавляющее большинство получаемых ныне синтетических полимеров построено не регулярно. Это значит, что функциональные группы расположены в макромолекуле далеко не так строго, как это обычно изображают. Допустим, строение некоего полимера мы выражаем схематически так: А А А А А А ! I ! I I I —В—В-В-В-В—В — I I I I I I с с с с с с Символом В обозначена основная цепь, скелет полимерной молекулы, А н С — функциональные группы, обрамляющие скелет. В действительности этот условный полимер будет построен примерно так: А С С С А А С I I I I I I I —В—В-В—В—В—В-В — I I I I I I I С А А А С С А Обычную структуру полимеров можно сравнить с московской улочкой, застроенной сто лет назад. Каждый хозяин строил как душе угодно, нн о какой разумной сочетаемости строений речи быть не могло. Мы давно уже не умиляемся изгибам и выступам переулков Замоскворечья — сохраняем нх как память былых времен. По-видимому, приходит время воспринимать лишь как память былых времен и нестереорегу- лярные, архитектурно неупорядоченные полимерные молекулы. Химия высокомолекулярных соединений достаточно молода — ей меньше века. Первые синтетические полимеры, все без исключения, были построены пространственно неупорядоченно, атактически, как говорят химики. Стереорегулярные полимеры со строго упорядоченной в пространстве молекулярной структурой появились лишь недавно. За открытие способа синтеза стерео- регулярных полимеров, получаемых в реакциях полимеризации, Карл Цнглер (ФРГ) и Джулно Натта (Италия) получили в 1963 году Нобелевскую премию по хнмнн. Возможность направленного регулирования архитектуры полимерных молекул представляет интерес не только для самой химии. Нестереорегулярный полипропилен по существу так и не вышел за пределы лабораторий. Этот мягкий воскоподобный материал не заинтересовал промышленность. Он не мог конкурировать с полиэтиленом ни по комплексу свойств, ни по экономическим возможностям, и если бы не была найдена возможность получать стереорегулярный полипропилен, то определенно никто, кроме химиков, и не знал бы, что существует такое вещество. Стереорегулярный полипропилен совсем иной материал. Он намного прочнее и тверже своего неупорядоченного аналога. Из него делают важные для многих отраслей современной промышленности волокна и пленки, и во всех промышленно развитых странах растет спрос на полипропилен. 25
Или другой пример — более известный и более наглядный. Автомобильная шип л, сделанная из изопренового каучука стерео- регулярного строения, проходит в среднем в полтора раза больше километров, чем такая же шина из такого же изопренового, по не стереорегулярпого синтетического каучука. На большинстве физических и химических свойств полимера сильно сказывается большая или меньшая его стереорегулярпость. Некоторые свойства меняются так сильно, что, получив тот или иной полимер в виде стереорегулярных макромолекул, можно говорить о создании качественно нового вещества. Но далеко не все полимеры получают, как полнизопрен или полипропилен, в реакциях полимеризации. Такие практически важные материалы, как полиэфиры (общеизвестный пример — лавсан) или полиамиды (например, найлон), образуются в реакциях поли- конденсацин. Между реакциями этих двух типов есть существенная разница. При полимеризации элементарный состав исходных продуктов и полученного полимера — одни и тот же, побочных продуктов (а они могут повлиять на ход процесса) в этом случае не образуется. Поликонденсация идет иначе. Во-первых, это многоступенчатый процесс, молекулярный вес образующегося полимера растет постепенно. И на каждой ступени-стадии помимо укрупнения целевой молекулы происходит и образование одной молекулы побочного ннзкомолекулярного продукта, например воды, аммиака илн хлористого ЕОдоро- да. Очевидно, что этн вещества, особенно если они обладают свойствами кислоты или ще- Схемв ревкцнн пол икон денсацни да уж мономеров. Один обозначен темными кружквми, другой — светлыми. Боньшие кружки — >то. так скаэвть, основе молекулы, мвленькив — реакционноспособные функциональные группы. Нв зтой схеме поквэан ндевльный случай — образование пноской стереорегулярной макромолекулы г 1 i__ 1 1 i 1 i j i , - f- --!+-- — лочи, могут влиять на ход основного процесса. В этом одна из причин, по которым успехи химии высокомолекулярных соединений в синтезе стереорегулярных полпкондеп- сационпых полимеров довольно скромными. Стереорегулярный поликопденсацпонный полимер можно было получить в лаборатории, но для этого обязательно нужны были пространственно упорядоченные мономеры. А в достаточно сложных органических молекулах может происходить и происходит неуправляемый процесс изомеризации, когда функциональные группы словно на шарнире поворачиваются вокруг оси молекулы и занимают разные положения относительно друг друга. Можно с помощью тех или иных ухищрений избежать изомеризации (к сожалению, не всегда), но этн ухищрения требуют затрат. Пространство упорядоченные мономеры, даже если они в принципе доступны, всегда намного дороже и дефицитнее своих атактнческих аналогов. Отдел высокомолекулярных соединении нашего института — Института элемепто- органпческнх соединений АН СССР много лет занимается исследованием особенностей, разновидностей и тонкостей поликонденсационных процессов. Одна из этих разновидностей — акцеиторно-каталнтнческая полнкон- депсацня — стала предметом недавних наших исследований. Особенности акцепторно-каталнтпческон полнкопденсацни отражены в самом ее названии. Катализатор здесь не только катализатор, ускоряющий все стадии процесса, но и акцептор. Акцептор — это антидонор: до- пор отдает, акцептор берет отданное (более пли менее охотно). В этих исследованиях и было установлено, что при акцепторно-ката- лптпческой поликонденсацни макромолекулы со строгой стереорегулярной архитектурой можно получить из самых обычных, не стереорегулярных мономеров. До начала поликонденсацни исходные мономеры существуют в виде пространственно - + 26
•-^44^^^- ж Предыдущая схема — с кружочками — ни ■ малой степени не отражает особенностей элемента углерода, а боньшинство полимерным цвпей образовано именно углеродными атомами. Углерод четырех на нентен, углеводороды построены подобно пирамидвм. правильным или неправильным. Последнее зависит от карвктерв функциональный групп. Боковые заместители могут расположиться вокруг углеродной цепочки стереорегулярно, как в молекулвж I и II, или а тактически — как в молекуле III. Последний случай, к сожвлению, свмый распространенный разных структур — изомеров. Но вот введен катализатор-акцептор (вещество класса третичных аминов), он тут же образует с мономером комплексное соединение. Комплекс нестоек, но молекула мономера в нем пространственно закреплена, части ее не могут уже свободно вращаться относительно друг друга. Реакционноспособные комплексы реагируют друг с другом, происходит наращивание полимерной молекулы, при этом катализатор вновь высвобождается. Он взаимодействует с очередной молекулой мономера и подсоединяет ее (опять же пространственно зафиксированную) к концу полимерной Нв этом рисунке условно поквзвн процесс изомеризации органических молекул. Функциональные группы, квн на шврнире, поворвчиваются вокруг оси молекулы и занимают в пространстве рвзные положения относительно друг друга |Ж) = 1$ *-'УЛ цепи В перерывах между этим.и двумя актами он успевает сыграть свою вторую роль — роль акцептора: связать и вывести из реакционной смеси образовавшуюся на предыдущем этапе молекулу низкомолекулярного побочного продукта. И так до тех пор, пока не будет превращена в макромолекулы вся масса исходных мономеров. Подобным образом уже получено несколько поликонденсационных полимеров. Приведем свойства одного из полиарнлатов, формула которого CI сн3 с сн, о CI с о ]. в традиционном — атактнческом «исполнении» и стереорегулярном. Структура Температура размягчения, °С АтактическиП полимер аморфная 180 Стереорегулярный полимер кристаллическая 280 Раствори- Хорошо раство- Растворим в не- мость ряется в боль- многих органи- шинстве органи- ческих раство- ческих раство- рителях рителей Разница, как видим, более чем заметная. Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий выдал авторское свидетельство на новый способ получения стереорегулярных полимеров. Полагаем, что стереорегулярные поликонденсационные полимеры, равно как и способ их получения, заинтересуют промышленность. Залогом тому — большая прочность и термостойкость, свойственные полимерам строгой молекулярной архитектуры. XI
ь 'I? Графит В. В. СТАНЦО В двух точках земного шара, разделенных океаном и еще сотнями километров суши, установлены две мемориальные доски сходного содержания. Надпись на одной из них, чикагской, гласит: «Здесь 2 декабря 1942 года впервые проведена человеком цепная ядерная реакция, и тем самым сделан первый шаг в.управлении освобожденной энергией ядра». Первый в мире ядерный реактор был, как известно, построен в Соединенных Штатах Америки; руководил этой работой итальянский физик Энрико Ферми. Подобная же доска есть на фасаде одного из московских домов, но далеко не все москвичи видели ее. И дом, и доска находятся на территории Института атомной энергии, носящем имя Игоря Васильевича Курчатова. Посторонним туда, естественно, хода нет. На доске написано, сс25 декабря 1946 года в этом здании впервые на континенте Европы и Азии И. В. Курчатов с сотрудниками осуществил цепную ядерную реакцию деления урана». И первый в мире атомный реактор, и первый реактор нашей страны были уран-графитовыми. 28 Зачем нужен в реакторе уран, понятно каждому. Единственное природное ядерное горючее — легкий изотоп тяжелого элемента урана, уран-235. Правда, в природной смеси урановых изотопов его совсем немного — 0,7%, и эти крупицы рассеяны среди не поддерживающих цепную реакцию атомов урана -238. Но более распространенных делящихся ядер в природе нет — у физиков не было выбора. Позже они научились превращать балластный уран-238 в делящийся изотоп плутония, но не о том сейчас речь. Как это ни странно, но именно сшегорю- честь» урана-238 стала одной из причин прихода графита в мир атомной техники и технологии. Другой не менее важной причиной был комплекс свойств самого графита. «ПИСЧЕБУМАЖНЫЙ» МИНЕРАЛ Графит — минерал, будто самой природой предназначенный для письма. И название его происходит от греческого с*графо» — пишу. Не одетый в деревянную оболочку в меру толстый графитовый стержень был предшественником карандаша. История нынешнего карандаша начинается с XVI века, когда в Англии, в графстве Камберлэнд, было открыто необычное графитовое месторождение. (Графит к тому времени уже был известен, его химическая природа — нетЛ
Мемориальные доски на зданиях первого в мире и первого в нашей стране (и в Европе) атомных реакторов. Перевод английского текста приведен в статье В графстве Камберлэнд добывали из земли темно-серые кристаллические глыбы, которые были достаточно велики и прочны, чтобы из них можно было вытачивать удобные пишущие стержни. След от этих стержней был четче и ярче, чем от свинцовых прутков аналогичного назначения, широко использовавшихся для письма и рисования в те годы. Есть сведения, что карандашами, подобными камберлэндским, пользовались еще древние греки. Позже секрет изготовления хорошо пишущих стержней был надолго утрачен. Скорее всего это произошло по той же причине, из-за которой уже к концу XVI столетия карандаш из Камберлэнда стал цениться на вес золота. Месторождения высококачественного крупнокристаллического графита всегда маломощны. В наши дни лучший графит на мировой рынок поставляют Шри Ланка и Малагасийская республика, но не ищите названия этих стран среди главных производителей графита. Хорошего графита на Земле мало, и уже почти полвека, с 1929 года, получают искусственный графит... Карандашно-графитовое производство стало массовым благодаря важному техническому открытию, сделанному в конце XVIII века. Француз Ж. Конти вошел в историю как первооткрыватель керамической технологии графитовых стержней. Эта технология сохранилась, в главных чертах, до наших дней. Ей не нужен крупнокристаллический графит. Наоборот, на нынешних карандашных фабриках графит дополнительно измельчают, прежде чем перемешать с тщательно очищенной мокрой глиной. Эту влажную пластичную массу прессуют, а затем продавливают через отверстие нужного диаметра. Получается длинный гладкий стержень, который сушат, режут, вставляют в оболочку из мягкой древесины, и карандаш готов. (Заметим, что Курчвтовская палатка. Здесь шли опыты, в которых исследовали важные для физики характеристики графита 29
эо
Этот рисунок — схема строения графита — широко известен. Обратите внимание на важную особенность строения графитовых кристаллов: плоские параллельные слон сдвинуты относительно соседних, полное совладение — через слой чем больше в смеси графита, тем мягче карандаш, а чем больше глины, тем он тверже.) Карандашное производство — самый старый потребитель графита — сейчас использует максимум 4% мирового производства этого вещества. Десять лет назад мировое производство графита достигло четверти миллиона тонн в год. Более поздних цифр я не знаю — по вполне понятным причинам большинство стран не публикует их. Графитовая кладка первого атомного реактора. Сиимок сделан в Чикаго в 1942 г. Видно чередование слоев чистого графита и графита с ураном (круглые отверстия| физико-химический уникум Способность оставлять след на бумаге — следствие довольно редкого в мире минералов плоско-сетчатого строения графита. Его кристаллы сложены лишь из одного вида атомов — атомов углерода, но силы сцепления атомов не равны. Атомы, лежащие в одной плоскости, соединены прочными ковалентными связями в правильной формы шестиугольники с общими гранями. Таких шестиугольников, похожих на бензольные кольца, но без водородного обрамления, в плоскости может быть очень много: графит — полимер. Плоские объединения слагаются в пачки. Однако сила сцепления между пачками немногим больше сил, объединяющих стопку бумажных листов. В кристалле графита связи-сшивки между отдельными плоскостями редки и малопрочны (связь остаточно-ме- таллического типа). К тому же расстояние 31
Архитектура графитовой кладки первого атомного реактора нашей страны, очевидно, сильно отличалась от архитектуры чикагского реактора. Крупные кирпичи на переднем плане — графитовые между углеродными атомами разных плоскостей почти в два с половиной раза больше, чем между соседними атомами одной плоскости. Оттого незначительного усилия достаточно, чтобы расщепить графитовый кристалл на отдельные чешуйки. Они прилипчивы и, можно сказать, въедливы: цепляются за малейшие неровности бумажной поверхности и прочно удерживаются на ней. Несравненно труднее разрушить связь между углеродными атомами в пределах одной плоскости. Прочность этих связей — причина высокой химической стойкости графита. На него не действуют даже горячие щелочи и кислоты, кроме дымящей азотной. В этом случае графит разрушает комплексное воздействие сильной кислоты и сильного окислителя в одном лице. Графит термостоек. Он сохраняет работоспособность при температуре в 3000— 3500°С. В этих невыносимых для большинства веществ условиях он даже становится прочнее, чем при обычных условиях. При атмосферном давлении графит не плавится. При 3700 С он начинает возгоняться, превращается в пар, минуя жидкую фазу. Чтобы расплавить графит, нужно нагреть его до еще более высокой температуры — 3800—3900°С под давлением в 105 атмосфер. Сегодня графит работает во многих первостепенно важных областях техники. Из кускового графита готовят эрозионностой- кие покрытия для камер сгорания, сопел, носовых конусов и некоторых других деталей ракет. В графитовых тиглях выплавляют ценные цветные металлы. Графитом полируют зерненый порох — в этом случае помогает почти металлическая электропроводность графита, благодаря которой удается снять опасные заряды статического электричества. Из графита получают искусственные алмазы. Графит — материал электродов и графит же — твердая смазка, отличный подшипниковый материал. Графит — вспомогательный материал многих производств и он же — конструкционный материал отдельных производств. Отдельных, но очень важных. Здесь мы вернулись к исходной позиции — к теме реакторного графита. В реакторостроении в основном исполь- 32
зуют искусственный графит. О том, как его получают, расскажем позже. Здесь же коротко лишь о том, почему в реакторах работает именно искусственный графит. Все дело в чистоте. В наше время дешевле обходится получение графита нужных кондиций, чем очистка до этих кондиций графита природного. А способность к захвату тепловых нейтронов у самого графита — и природного и искусственного — мала. ГРАФИТ В РЕАКТОРЕ Очевидно, большинству читателей известно, что основная роль графита в атомном реакторе — роль замедлителя нейтронов. Но все ли знают, зачем нужно замедлять их? Обычно на этот вопрос отвечают, что быстрые нейтроны не делят ядра урана-235. Это не совсем так. Если бы быстрый нейтрон попал в ядро урана-235, он слился бы с ним и составное ядро распалось. Но ядро, как известно, во много раз меньше атома, и большинство нейтронов летит мимо. Медленные нейтроны, пролетающие близ ядер урана-235, этими ядрами притягиваются, и деление происходит. Быстрые же нейтроны в этом случае не могут вызвать цепной ядерной реакции. Их поглощают (без деления) ядра преобладающего в природной смеси изотопов ядра урана-238. Энрико Ферми и Лео Сциллард первыми высчитали, насколько необходимо замедлить нейтроны, чтобы процесс деления, сопровождающийся вылетом новых нейтронов, преобладал над поглощением. Оказалось, что нейтроны надо замедлить до скорости примерно 22 м/сек. Для микромира это очень небольшая скорость. Ни один генератор нейтронов не может дать столь заторможенных частиц. Значит, их нужно замедлить в веществе. Полагали, и не без оснований, что самым лучшим, самым эффективным замедлителем нейтронов будет тяжелая вода, окись дейтерия D2O. Первая в мире установка, в которой надеялись получить цепную ядерную реакцию, была построена еще в 1939 году во Франции. Это был алюминиевый шар, заполненный суспензией окиси урана в тяжелой воде. С тяжелой водой связаны по меньшей мере три героических истории. Норвежские антифашисты взорвали электролитическую установку завода «Хайдро» и уничтожили большую часть запасов D2O, предназначенных для вывоза в фашистскую Германию. Ассистенты Фредерика Жолио-Кюри Лев Коварский и Ганс Хальбан сумели вывезти из оккупированной Франции 130 литров тяжелой воды, по сути дела всю французскую наличность. Известна, наконец, драматическая история великого датчанина Нильса Бора, который, покидая родину на рыбацкой лодке, не взял с собой ничего, кроме зеленой пивной бутылки с тяжелой водой. Велики были огорчение и смятение Бора, когда, прибыв, наконец, в Англию, он обнаружил, что подстать хрестоматийным рассеянным профессорам взял не ту бутылку. Датским подпольщикам передали приказ найти и изъять бутылку с D20 до того, как ее обнаружат фашисты. Это стоило немалых трудов и риска, но в конце концов все окончилось благополучно, и Бор с облегчением откупорил «не ту» бутылку — в ней было хорошее пиво... Эти три истории, разумеется, не равнозначны. Ликвидация производства 02О в Норвегии нанесла серьезный удар по планам немецких физиков, ибо в 1942 году на этом заводе, согласно директивам из Гер- t [ 1 —i i 1 1 1 1 1— -273 0 500 1000 1500 2000 2500 °С Электрическое сопротивление графита зависит от температуры довольно сильно. Интересен нелинейный харантер этой зависимости. На рисунке лонаэано изменение относительного удельного сопротивления иснусствеиного графита, приготовленного из нефтяного кокса 2.IH 1,51 1.0 J 2 Химия и жизиь № 5 зз
мании, должны были получить более 4,5 тонны тяжелой воды. Заметим, что, по расчетам Ф. Жолио-Кюри, для поддержания цепной реакции нужно было накопить всего одну тонну D2O... Много лет спустя реакторы с тяжелой водой в качестве замедлителя появились. Их называют реакторами гомогенного типа. Но самые первые ядерные реакторы и Ферми, и Курчатов предпочли делать уран-графитовыми. Почему? Вот что писала по этому поводу в книге воспоминаний «Атомы у нас дома» Лаура Ферми — вдова великого физика, которая, кстати, всю войну не знала, чем занят ее муж. Позже она узнала почти все, даже некоторые тонкости... ИЗ КНИГИ ЛАУРЫ ФЕРМИ «...После нескольких месяцев исследований они пришли к заключению, что ни вода, ни какое-либо иное водородсодержащее вещество не пригодны в качестве замедлителя. Водород поглощает слишком много нейтронов, и в силу этого цепная реакция становится невозможной... Лео Сциллард и Ферми решили использовать в качестве замедлителя углерод. Они полагали, что углерод будет в достаточной мере замедлять нейтроны и поглощать их будет меньше, чем вода. Но для этого углерод должен обладать очень высокой степенью чистоты... Сциллард и Ферми задумали соорудить нечто такое, что, по их рассуждению, должно было обеспечить цепную реакцию. Это сооружение должно было представлять собой кладку из слоев урана и очень чистого графита; пласты чистого графита должны чередоваться с пластами графита со вставленными в него стержнями урана, иначе говоря, они решили построить pile, или котел»... Между прочим, английское pile означает не только котел, но и штабель, груду. Если иметь в виду конструкции первых ядерных реакторов, то перевод слова pile как «котел» вряд ли можно признать удачным — они скорее напоминали штабель. В нашей стране термин «атомный котел» просуществовал сравнительно недолго. Общепринятое ныне название подобных сооружений — ядерный реактор. 34 Из других книг известны некоторые технические характеристики реактора, сооруженного Ферми, и некоторые отнюдь не бытовые подробности их работы. Известно, например, что основой конструкции были графитовые колонны высотой в 3 и шириной в 1,2 метра и что сооружение из графитовых блоков дополнялось кубическими банками с окисью урана. Как писал официальный историограф американских ядерных исследований научный обозреватель «Нью- Йорк Тайме» Уильям Л. Лоуренс, «атомному огню разрешили гореть в течение двадцати восьми минут, затем Ферми дал сигнал, и огонь был погашен». А еще известно, что над уран-графитовой кладкой во время первого ее пуска дежурили двое молодых ученых с ведрами наготове. В ведрах был раствор кадмиевой соли: кадмий активно поглощает нейтроны и гасит цепную реакцию... Обратимся теперь к другой известной книге, чтобы, как говорят, из первых рук, от одного из сподвижников Курчатова узнать, что делали с ураном и графитом в конце войны на бывшем Ходынском, ныне Октябрьском поле. ИЗ КНИГИ И. Н. ГОЛОВИНА «КУРЧАТОВ» «...На лужайке против окон кабинета Курчатова поставлены две большие армейские палатки. В них И. С. Панасюк начинает кладку графитовых призм, чтобы измерить поглощение и замедление нейтронов в графите... Курчатов сам ведет опыты по наращиванию уран-графитовых призм. В этом ему помогают всего лишь несколько молодых физиков, инженеров и группа рабочих- грузчиков, собирающих и вновь разбирающих кладки урана и графита... Наконец, измерения на уран-графитовых призмах дали надежное основание для выбора оптимального шага решетки — расстояния между кусками урана внутри графита — и выбора размера кусков самого урана. Измерения также показали, каким слоем графита надо окружить решетку, чтобы сократить до минимума потери нейтронов»... К тому, что мы знаем о личности Курчатова — ученого и организатора науки, этот отрывок добавит немногое, разве что еще
раз засвидетельствует, что Курчатов не чурался черновой и черной в полном смысле этого слова работы. А вот о роли графита в реакторостроении этот же отрывок рассказывает внимательному читателю довольно многое. Из предыдущего мы знаем о двух ролях графита в реакторе — о замедлении им нейтронов и о графите как конструкционном материале. Здесь же, в последних строках, — свидетельства третьей и четвертой его ролей. Графит в реакторе служит еще и отражателем нейтронов, мешает им покинуть активную зону, и он же служит первым рубежом радиационной защиты обслуживающего реактор персонала. ГРАФИТ РЕАКТОРНОЙ ЧИСТОТЫ Уже упоминалось, что для работы в атомном реакторе пригоден далеко не всякий графит. Упоминался и один из особо «ней- троноядных» элементов — кадмий. Самоочевидно, что именно от таких элементов нужно очищать графит особенно тщательно. В реакторном графите не должно быть и следов кадмия, бора, ванадия, лития, редкоземельных элементов, а также ртути и хлора. Строго регламентируются и другие примеси. Поэтому очистка искусственного графита начинается еще до начала синтеза. В одной старой книге я нашел такое определение: «Графит представляет последнюю стадию многовековой естественной карбонизации органических веществ». Действительно, каменный уголь можно считать предшественником графита на углеродном генеалогическом древе. Условия превращения угля в графит под землей —■ высокие температуры и отсутствие кислорода. Тогда уголь, нагретый магмой, расходует на окисление тот незначительный запас кислорода, что в нем сохранился. Этот кислород окисляет прежде всего остаточный водород каменного угля. Водяной пар уходит, остается чистый углерод, атомы которого в этих условиях перестраиваются в кристаллическую решетку графита. Получая искусственный графит, человек ничего не придумывает от себя, он повторяет путь «естественной карбонизации органических веществ». Сырьем для получения реакторного графита обычно служат нефтяной кокс и каменноугольная смола (в каче- 2* стве связующего). Их заранее тщательно очищают от примесей, кокс дробят на мелкие куски, а затем смешивают со смолой, получают густую тестоподобную массу. Из нее заранее прессуют нужные детали, чтобы до предела уменьшить последующую механическую обработку. В электрической или газовой печи при температуре 1500°С происходит процесс полного обугливания и частичной графити- зации этой массы. Одновременно происходит вторая стадия очистки: выгорает часть примесей. Но вещество, полученное после обжига, это еще не реакторный графит. И примеси кое-какие остались, и поры. Да и структура вещества пока еще мелкокристаллическая, характерная для низших сортов природного графита. Более плотный графит получается после дополнительной пропитки смолой и повторного обжига. «На этой стадии, — как пишут английские специалисты В. Дрисколл и Дж. Белл, — продукт спекания очень твердый, он не поддается механической обработке и все еще содержит значительное количество примесей. Поэтому изделие засыпают нефтяным коксом и подвергают графитизирую- щему обжигу в электрической печи при температуре порядка 2800°С; при этой обработке происходит образование кристаллов и возникает типичная для графита слоистая структура. Одновременно изменяются и свойства графита; полученный материал можно легко подвергать механической обработке, и теплопроводность его увеличивается. В процессе графитизации повышается также чистота продукта, поскольку многие примеси при столь высоких температурах улетучиваются». К этому можно добавить, что на второй стадии графитизации размеры кристаллов графита увеличиваются примерно в десять раз и достигают в поперечнике тысячных долей миллиметра. Плотность реакторного графита 2,21—2,25 г/см3, температура плавления 3800—3900 С, предел прочности на растяжение не меньше 50 кг/см2, а на сжатие — от 160 до 300 кг/см2. Сечение захвата тепловых нейтронов регламентируется особенно строго и составляет не больше 0,0045 барна. Это очень мало, однако у спектрально чистого графита эта величина еще в полтора раза меньше. 35
Физиков и конструкторов современных «атомных котлов» графит реакторной чистоты в общем-то устраивает. Но не во всем. Из всех недостатков графита, пожалуй, больше всего хлопот доставляет его хрупкость, малое сопротивление ударным нагрузкам. И еще — изменение физических свойств под действием нейтронной бомбардировки. Особенно сильно уменьшаются его электропроводность и теплопроводность. Последнее очень плохо, ибо при работе атомного реактора выделяется тепло, которое надо отводить. Оттого в графитовой кладке приходится делать каналы, по которым течет теплоноситель. Лучше было бы обходиться без каналов и без теплоносителя. Не все характеристики графита под действием нейтронных потоков ухудшаются. Модуль упругости, например, напротив, растет. Выпуск графита реакторной чистоты промышленность нашей страны освоила в 1945 году — вовремя. Что вы знаете и чего не знаете о графите КТО ОТКРЫЛ ГРАФИТ? На этот вопрос ответить довольно сложно. Безусловно, графит был известен в древности: древние римляне и галлы называли его «плюм- баго». Это название явно указывает на сходство с плюмбумом — свинцом, но, как мы знаем, сходство их чисто внешнее. Как самостоятельный минерал графит стали отличать в середине XVI века, но лишь в 1779 году Карл Шееле выяснил состав и химическую природу графита. Его предшественники и большинство современников считали графит молибденовой рудой. ТОК ЧЕРЕЗ ГРАФИТ Применение графита в электротехнике широко и разнообразно. Щетки, контакты, электроды... На концах троллейбусных штанг устанавливают графитовые вкладыши, через которые и поступает ток из проводов. Здесь важна не только высокая электропроводность графита, но и его антифрикционные свойства. Электропроводность у разных сортов графита не совсем одинакова. Графитовый порошок и прессованные графитные блоки проводят ток хуже, чем кристаллический графит. АНИЗОТРОПИЯ Зная строение кристаллов графита, нетрудно понять, почему в нем так часто проявляется анизотропия свойств. Если можно так выразиться, графит особенно анизотропен при нагревании: он и расширяется, и сжимается одновременно — расширяется по оси, идущей вдоль графитовых плоскостей, и сжимается по перпендикулярно направленной оси. Это свойство сохраняется в интервале температур от нуля до 400° С. ЕЩЕ ОДИН СПОСОБ Искусственный графит получают и на металлургических заводах — при доменной плавке чугуна. Правда, при этом получается графит отнюдь не реакторной чистоты. Когда разливают расплавленный чугун, и он остывает, на поверхности металла выделяется избыточный углерод. Углерод в виде мелкокристаллического графита! Этот порошок собирают и чистят флотационным способом. Из перемешиваемой воздухом взвеси графита в воде (с добавками керосина и поверхностно- активных веществ) сравнительно легкий графит выносится на поверхность воздушными пузырьками. Графитовую пену собирают и сушат. Флотацией очищают, кстати, и природный графит. 36
Жизнь in vitro: успехи и конфликты Что бы вы сказали о химике, который использует в качестве окислителя не кислород, а азот? Или о геологе, который, изучая структуру гранита, дотошно рассматривает в микроскоп песчаник? Ситуации, казалось бы, абсурдные. А между тем нечто похожее случилось в наши дни с биологами. И жертвой ошибки стал не один какой-то исследователь, а, по-видимому, немало лабораторий в разных странах мира. Всех их обманула клетка, носящая название HeLa. Впрочем, попробуем начать с самого начала. В самом начале была статья, опубликованная почти семьдесят лет назад, в 1907 году, в «Докладах Общества экспериментальной биологии и медицины («Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine»). Статья занимала всего четыре странички не слишком убористого шрифта. Называлась она «Наблюдения над живым развивающимся нервным волокном». Автором ее был американский исследователь Росс Дж. Харрисон. В отличие от прочих статей, напечатанных в том же номере журнала, сообщение Харрисона не забыто и сегодня. В нем шла речь об удивительном факте (если вдуматься, то он и сегодня остается не менее удивительным): клетки сложного многоклеточного организма могут долгое время жить н развиваться в пробирке! С этой работы началась история культивирования животных клеток in vitro, вне организма,— метода, перевернувшего весь стиль экспериментальной работы биологов. Биология н экспериментальная медицина конца прошлого — начала нынешнего века принялась систематически изучать функции и свойства отдельных клеток организма. Это оказалось очень непростой задачей, так как свойства индивидуальных клеток как бы заслоняются влиянием всего организма — уровнем его активности, действием гормонов, соседством других клеток н так далее. Изучать поведение одной или нескольких клеток в живом организме чрезвычайно трудно. По существу, мы еще и сегодня не овладели таким искусством. И, как это ни парадоксально, для изучения свойств клеток организма прежде всего потребовалось научиться выращивать их вне организма, что и сумел сделать первым Харрисон. Харрисону удалось поддерживать жизнь кусочков эмбриона лягушки в течение нескольких недель. За это время в тканях началось развитие нервного волокна, и протекало оно так же, как в целом эмбрионе. Но эксперимент требовал большого искусства, а кусочки эмбриона все равно погибали через несколько недель. Исследователи довольно быстро свыклись с мыслью, что если жизнь ткани и можно поддерживать вне организма, то очень непродолжительное время. Однако уже в 1911 году Алексис Каррель преодолел «невозможность» длительного культивирования. Решение оказалось простым. Клетки в опытах Харрисона, как оказалось, погибали просто от недоедания. Каррель сумел подобрать более удачный рецепт питательной среды. Вместо лимфы он использовал эмбриональный экстракт куриного яйца. В результате жизнь мышцы цыпленка поддерживалась в лаборатории на протяжении многих лет. За это время сам цыпленок успел вырасти, состариться и умереть, а кусочек его ткани продолжал жить. Более того, ткань долго оставалась активна: кусочек сердца продолжал ритмически сокращаться. Сам А. Каррель в статье под названием «О постоянной жизни ткани вне организма* писал в 1912 году: «Методика далека от совершенства и несомненно в будущем будет улучшена. Но уже сегодня с ее помощью удалось получить новые факты». Замена лимфы на эмбриональный экстракт— не единственная причина успеха Ъ1
' ; • • ft ч : ; t» • v ' • , \ \ ■. • • ■ • '■■■■?;■■•• v-\4.;^ 38
,,. . _ iri?4-VN/ ччЧ *V й£ s-:^ ~*#v .T^t> fife. :^>^*»^Г^ На стр. 38—39 не фотографии, а рисунки. Они сделаны в 1912 г., когда еще не была изобретена микрофотосъемка. Этими иллюстрацилми снабдил свою знаменитую статью Алексис Каррель. На первом рисунке — культура куринык клетон на'13-й день жизни в лаборатории Карреля. В центре рисунка видан сгусток плазмы, на которой выращивались клетки, а вокруг плазмы концентрическими слоями расположены сами клетки, которые постепенно мигрируют во асе стороны. Второй рисунок — такая же культура клетол на 50-й дань жизни. Третий рисунок — это часть второго, только сильнее увеличенная. Здесь можно увидеть уже отдельные клетни, выползающие из центрального скопления 39
Карреля. Культивируемые клетки погибали раньше не только от недоедания, но и от бактериальной инфекции. Когда Каррель решил заняться культурой ткани, он был уже всемирно известным ученым A912 г.— Нобелевская премия за работы в области экспериментальной хирургии). К культивированию ткаии Каррель подошел как к сложной операции, требующей максимума внимания, тщательности, стерильности. Это и помогло ему поставить уникальный опыт: потомки одних клеток пересевались из флакона во флакон в течение 34 лет! Может быть, срок жизни культуры оказался бы и длиннее, если бы продолжению опыта не помешала война. Новый метод, позволяющий исследовать клетки в строго контролируемых условиях, под непосредственным иаблюдеинем экспериментатора, оценили многие. Однако культивирование клеток in vitro не получило при Карреле широкого распространения. Причина была, по-видимому, в фантастической трудности методики. Особенно сложно было уберечь клетки от бактериального заражения, которое приводило к их гибели. Такая работа была по силам лишь экспериментаторам экстракласса. Окончательно .с этими трудностями справились только в 1940 г., после открытия антибиотиков. Сейчас в любую культуральиую среду добавляют антибиотики— это стало стандартным способом предохранения клеток от инфекции. Однако экспериментаторы сталкивались и с другими проблемами: клетки росли только в обществе других клеток. Вырастить культуру из одной, отдельно взятой клетки не удавалось. Изучать поведение изолированных клеток оставалось по-прежнему сложным. Уже казалось, что принципиально невозможно вырастить единичную клетку, способную делиться. Но в 1948 году и это Этот снимок был опубликован ■ 1948 г. ■ статье К. СандфорД, У. Эрла и Г. Лайкли. изолированная клетка, ломещеннал в капилляр, дала потомство. Семейству клеток — 16 дней ► Тот же самый капилляр, с фотогра фир оав нный 12-ю днями позже. Клеток стало так много. что они начали выползать через открытый конец капилляра. Увеличены* на фотография! — 200 раз
Г > ♦« *^ /f -Л * I' ^ 41
убеждение было рассеяно. К- Сэнфорд, У. Эрл и Г. Лайкли сообщили, что им удалось вырастить культуры из отдельных клеток. И опять все дело оказалось в правильном подборе питательной среды. Но на этот раз усовершенствовать среду помогли сами клетки. Живые клетки, как и все организмы, ие только потребляют вещества из внешней среды, но и сами выделяют в нее вещества, стимулирующие жизненно важные процессы во всей культуре. Например, деление. Если во флакон с только что поселенными в нем клетками налить раствор, в котором раньше уже росли клетки, то размножение клеточной культуры пойдет быстрее, чем это было бы в свежей питательной среде. Обнаружилось также, что некоторые вещества, выделяемые клетками, не растворяются в культуральной среде, а оседают на дно сосуда, к которому прикреплены сами клетки. Из этих веществ образуется ковер или, как его называют, «микроэксулат», который сильно активизирует жизнедеятельность клеток. Этот ковер служит сейчас предметом многих исследований, Но по существу, мы и сегодня еще не можем сказать ничего определенного о природе веществ, составляющих микроэксулат. Таким образом, если среда в основном годится для существования клеток, то они начинают работу по ее улучшению, «кондиционированию», и в результате среда становится более пригодной для их жизии. Так в холодном зале к концу многолюдного собрания становится тепло и уютно... Первым это сумел понять американский биолог У. Эрл. Он решил помочь клеткам. Вместо того чтобы выращивать их, как это было принято, во флаконе, он поместил несколько клеток в тонкий капилляр. Теперь на каждую клетку приходилось очень мало питательной среды, и клеткам легко было улучшать ее по своему усмотрению. Так впервые были получены клоиы: клеточные популяции, в которых все клетки были потомками одной-едииствениой родительской. В наши дни для получения клонов уже нет надобности выращивать клетки в капиллярах. Современная синтетическая среда для культуры ткани содержит почти все, что нужно для жизии клетки. Почти все, ио не все. Здоровые клетки не могут существовать 42 в этой среде, если к ней не добавить сыворотку крови, которая, как оказалось, содержит вещества, нужные для роста клеток. (Обычно добавляют наиболее доступную сыворотку крови телят.) Что это за вещества — еще не известно. Сейчас в нескольких лабораториях пытаются выделить из телячьей сыворотки так называемый сывороточный фактор. Если удастся его получить, то, возможно, станет понятней, как живут клетки, и культивировать их станет проще. Уже и сейчас культивирование клеток перестало быть искусством. Эта методика включена в студенческие практикумы, а в научных лабораториях «разведение» клеток обычно поручают лаборантам. Клетки пересаживают из флакона во флакон, получая размножающиеся клоны практически одинаковых клеток: постоянные линии. Однако и в этой хорошо освоенной области оставались после Эрла заповедные уголки. Так получилось, что большинство работ по культивированию клеток вне организма было выполнено на клетках животных: лягушек, кур, мышей, крыс, хомячков. Культивировать же клетки человека долго никто не пытался. Скорее всего это было случайностью, хотя, может быть, исследователи подсознательно сопротивлялись мысли о том, что клетки человека ие слишком отличаются от мышиных и куриных и могут преспокойно жить вне своих хозяев. А между тем нужда в культурах клеток человека все увеличивалась. Особенно остро она стала ощущаться в экспериментальной онкологии, где от выяснения особенностей опухолевых клеток во многом зависит решение проблемы рака. Первая культура человеческих клеток была получена Джофри Гейем в 1950 году. Его сообщение об этом появилось в журнале «Cancer Research» и состояло всего из 18 строк. Исследователь информировал, что получена линия клеток, взятых из опухоли человека. Сейчас мы знаем имя больного — это была молодая негритянка Элен Лейн. По ее инициалам (Helen Lane) линию клеток назвали HeLa. Сама Элен вскоре умерла от рака, но клетки, названные ее именем, до сих пор живут в лабораториях. Дело в том, что клетки линии HeLa довольно ие-
прихотливы и хорошо размножаются. Передавая флаконы с этими клетками из лаборатории в лабораторию, биологи разных стран ставят иа иих многочисленные эксперименты. Линия клеток, полученная Гейем, стала как бы эталоном, с помощью которого исследователи, находящиеся порой за тысячи километров друг от друга, могут сравнивать результаты своих опытов. Клетки HeLa настолько приспособились к жизни вне организма, что сейчас вместо задачи их культивирования встает проблема их укрощения. За долгие годы жизии в лаборатории из этих клеток, по-видимому, отобрались самые неприхотливые экземпляры- Если в силу каких-либо причин (например, из-за нестерильности пипетки) оин попадут во флаконы с другими клетками, то через некоторое время клеткам-аборигенам не будет хватать ни места, ии питательной среды и они тихо погибнут, уступив место своим агрессивным собратьям. К сожалению, требуется некоторое время, чтобы исследователь заметил подмену. И если, к примеру, в лаборатории изучают особенности клеток молочных желез или признаки злокачественного перерождения клеток почки, то нетрудно представить себе, какую путаницу могут вызвать HeLa, которые взяты из совсем другой опухоли. Именно с такой абсурдной ситуации мы и начали этот рассказ. К сожалению, она достаточно реальна. Не так давно, в связи с началом программы исследования вируса рака, Национальный раковый институт США поручил доктору Уолтеру Нельсону- Рису из лаборатории клеточных культур Калифорнийского университета проверить линии клеток, иа которых предстояло вести исследования. На основании анализа хромосом и биохимических тестов У. Нельсои-Рис пришел к выводу, что многие линии клеток человека, с которыми работают исследователи не только в США, но и в большинстве других стран,— это не что иное, как клетки HeLa. Работая с ними, разные группы исследователей были уверены, что экспериментируют с клетками опухолей молочной железы, простаты, мочевого пузыря или липо- саркомы человека. У. Нельсон-Рис обнаружил, что такая путаница нередко происходит даже в лучших лабораториях. Правда, не все согласны с информацией Нельсона-Рнса. Многие поставщики клеточных культур утверждают, что вообще никогда не работали с HeLa и поэтому заразить свои культуры не могли. Тем ие менее Р. Бассии из Национального ракового института, получивший недавно линию клеток опухоли молочной железы человека, сделал вывод из отчета Нельсона-Риса. Он разослал письмо, в котором предупреждает все лаборатории о возможности заражения их линий клетками HeLa и просит временно приостановить с ними работу... Так через шестьдесят с лишним лет после Карреля ученые вновь столкнулись с проблемой заражения клеточных культур, иа сей раз уже ие бактериями, а другими клетками. И как во времена Карреля, выход из этого положения состоит в том, чтобы добиться еще большей чистоты экспериментов. Если вчера исследователи различали клетки разных типов преимущественно на глазок, то сегодня, несомненно, придется ввести в практику культуры тканей целую серию стандартных иммунологических и биохимических методик, позволяющих надежно определять индивидуальность клеток, ведущих теперь жизнь вполне самостоятельную, независимую от породившего их когда-то организма. Л. МИШИНА 43
Q..^~ карг Врачевание души Е. НИЛОВ 44 Название этой статьи — точный перевод слова «психиатрия» (от древнегреческих слов психэ — душа и ятрейя — лечение). Свое название эта отрасль медицины получила еще в те времена, когда господствовали представления о бессмертной душе и тленном теле, независимых друг от друга. Разделяли в соответствии с этим и болезни
и а «душевные» — психические и «телесные»—соматические. Правда, еще Платон писал: «Величайшая ошибка, что существуют врачи тела и врачи души, тогда как это, по существу, неразделимо»; однако эту истину в последующие века забыли. Одним из первых ударов, нанесенных защитникам разделения души и тела, была книга Жюльена Офре де Ламетри «Человек-машина», вышедшая в 1747 г. Автор доказывал, что способность мышления зависит от состояния тела и что физические расстройства оказывают сильнейшее влияние на то, что именовалось «душой». В XIX в. представление о тесной связи психики с физиологией развивал И. М. Сеченов (в первом варианте его «Рефлексы головного мозга» назывались «Попытка ввести физиологические основы в психические процессы»). Затем появились работы И. П. Павлова и его школы. Но только с проникновением в медицину точных наук, с помощью химии, биохимии, фармакологии, нейрофизиологии и экспериментальной психиатрии за последние два-три десятилетня удалось раскрыть многие тайны человеческой психики и ее нарушений. ПЕРВЫЕ ШАГИ Долгое время психически больных по существу не лечили: единственной мерой по отношению к ним была изоляция. Одним из первых шагов на пути лечения психозов стал опыт, проведенный психиатром в содружестве с фармакологом. Произошло это в общем-то случайно. В 1916 г. профессор психиатрии Вискоисинского университета В. Лоренц разрешил своему другу фармакологу А. Левенгарту, изучавшему действие различных препаратов на дыхательный центр, провести эксперимент иа одном психически больном, полностью потерявшем контакт с внешним миром. Когда больному ввели в вену раствор одного из препаратов, обычно вызывавших шок, глаза его внезапно открылись, он улыбнулся. На вопрос «Кто вы?» ои внятно назвал свое имя. «Где вы находитесь?» — «В клинике Висконсии- ского университета». Человек, молчавший уже много лет, заговорил совершенно нормально, как будто никогда ие был умалишенным. Это было настоящее чудо! Увы. чудо продолжалось всего пять минут. Глаза больного снова заволоклись пеленой, он замолчал... Опыты продолжали с другими препаратами. «Светлые периоды» удалось удлинить, но проходило несколько часов, и снова все становилось по-старому. Чудесное излечение под действием шока оставалось кратковременным, болезнь — непобежденной. В середине 30-х годов венский врач М. Закель сделал еще одно, столь же случайное открытие. Он обнаружил, что если ввести больным некоторыми формами шизофрении инсулин — лекарство, спасающее диабетиков, — в количестве, вызывающем резкое снижение сахара в крови и тяжелую кому (шок), то к таким больным возвращается сознание. Закель начал лечить потерявших разум людей все большими и большими дозами инсулина. Он вызывал отчаянные судороги и глубочайшие комы и каждый раз не знал, что произойдет — сумеет ли он вывести больного из шока, выйдет ли тот из него по-прежнему лишенным разума или нормальным человеком. В то время по закону считалось убийством, если у врача умирал больной, который не случайно, а намеренно был ввергнут в иисулнновый шок. Поэтому Закель приготовил все для того, чтобы в случае чего бежать за границу, и все же продолжал опыты на грани жизни и смерти, на грани разума и безумия. Были случаи, когда больной, преодолев все опасности неуправляемого шока, выходил из него с ясным разумом. Но бывало и так, что после длительного шокового лечения уже, казалось, совсем поправившийся больной вновь впадал в безумие. Выздоровления удавалось добиться чаще всего тогда, когда лечение начиналось спустя 6— 7 месяцев после начала заболевания. Запушенные же случаи болезни почти всегда давали рецидивы. С тех пор психиатры пытались применить самые разнообразные средства, вызывающие шок: камфару, метразол, удар электрического тока. И хотя во всех случаях наступало улучшение, но слишком часто болезнь возвращалась вновь. Надежного эффекта метод шоковой терапии не давал. А тем временем фармакологи продолжали поиски медикаментов, которые помогали бы при нарушениях психики. Продолжали 45
по существу вслепую: были испробованы десятки, сотни разных лекарств. Казалось бы, близкий успех обещали успокаивающие препараты — нейролептики (аминазин) и транквилизаторы, которые снимали приступы агрессин, а также антидепрессанты, используемые, наоборот, при тяжелых депрессиях. Психиатры научились подбирать комбинации таких препаратов и, действуя теми и другими попеременно, поддерживать хорошее состояние больных. Но и эти «химические качели» были не всесильны. Несмотря на несомненный успех такого лечения, результат оказывался опять-таки временным. Организм больного привыкал к лекарствам, терапевтический эффект их уменьшался, для поддержания нормального состояния требовались все большие и большие дозы, а это в свою очередь вызывало новые нарушения... ШИЗОФРЕНИЯ — ОТРАВЛЕНИЕ? Путь к лечению психозов могло открыть только понимание механизма их возникновения. Первые гипотезы на этот счет стали появляться сразу, как только были получены первые сведения о связи между химическими структурами и процессами, с одной стороны, и биологическими функциями и их нарушениями — с другой. Гипотез было много. Одни исследователи пытались объяснить психозы нарушением белкового, углеводного, лмпндного обмена; другие связывали их с нарушениями функций желез внутренней секреции или вегетативной нервной системы; третьи считали, что причина психозов — кислородное голодание мозга; четвертые — что главную роль играет интоксикация, отравление организма ядами, которые выделяют бактерии или вирусы... Больше всего сторонников имела гипотеза интоксикации. Возникла она еще в 1913 г., когда нз мозга умерших от тяжелого психического заболевания — прогрессивного паралича были выделены микробы—возбудители сифилиса и было доказано, что это заболевание обусловлено биохимическими изменениями нервной ткаин под влиянием инфекционного агента. В 30—40-е годы было установлено, что сыворотка крови и моча больных шизофренией содержат токсины, способные вызвать у здоровых люден бред, 46 галлюцинации, подобные симптомам шизофрении. После всего этого перестало казаться слишком смелым предположение, что в основе всякого психоза лежат какие-то пока еще неизвестные химические процессы. Такая гипотеза завоевывала все большее признание. Правда, процесс возникновения психоза представлялся уже не как результат воздействия внешних инфекционных агентов (часто оии, как выяснилось, вовсе ни при чем), а как аутоинтоксикация — самоотравление. Другими словами, психозы возникают, когда нарушаются количественные соотношения веществ, вырабатываемых организмом в нормальном состоянии. Что же это за вещества и какие биохимические процессы могут лежать в основе отклонении от нормы? «ГОРМОНЫ НАСТРОЕНИЯ» У вас беспричинно плохое настроение, вы подавлены, тревожитесь — «сердце беду чует», как говорили в старину. Если в этот момент взять у вас кровь на анализ, то скорее всего окажется, что в иен повышено содержание адреналина. А если у вас возникает беспричинное раздражение, вы становитесь агрессивными, наговорили дерзостей нн в чем не повинным людям, затеяли ссору — оказывается, в вашем организме повышено количество норадреналнпа. Адреналин и норадреналнн — это гормоны надпочечников, которые играют важную роль в приспособительных реакциях, в срочной мобилизации ресурсов организма в условиях напряжения, опасности, сильных эмоциональных переживаний. Они относятся к катехоламинам и образуются из аминокислот феннлаланина и тирозина (см. схему слева). По мнению многих исследователей, в основе человеческих характеров, то есть особенностей реакции на действие внешних раздражителей, лежит преобладание либо адреналина, либо норадрепалина. У людей, выражающих свои эмоции — например, гнев — пассивно, внутренне (такому характеру кто-то дал название «кошачьего»), выделяется преимущественно адреналин, а у тех, кто склонен реагировать внешне, агрессивно («собачий» характер), — иорадре- палнн. Изученные психологами реакции борьбы
7 _ сн — сн —соон I NH феиилаланин СН — СН — СООН I NH; НО НО %— СН — СН — СООН NH? дионсифенилалаиин НО НО-Ч^ %— СН — СН — NH. дофамин НО но он %_ СН_ СН2— NH- иорадреиалин НО. НО V он I СН _ СН,- NH--CH3 адреналин Обман катежоламинов а организме (гнева) и бегства (страха) также можно объяснить изменениями в равновесии между этими гормонами. И известный из древ- пен истории рассказ о том, как Юлии Цезарь выбирал своих воинов по тому, бледнели они или краснели при внезапном нападении, говорит о том же: при реакции страха выделяется больше адреналина, который вызывает сужение сосудов и бледность, а при реакции гнева — больше норадрепа- лнна, который вызывает расширение сосудов и покраснение. Как мы видим, катехоламины принимают участие в нервных процессах, и именно в тех, которые связаны с напряжением, со стрессом. Естественно было предположить, что нарушения их обмена могут играть роль в психических заболеваниях. Действительно, многочисленные исследования показали, что обмен катехоламинов отклоняется от нормы, например, при нарушении двигательных функции (паркинсонизм), эмоциональной сферы (аффективная патология) и даже высших сфер целенаправленной деятельности и мышления (шизофрения). При этом в зависимости от того, на каком уровне нервно-психической деятельности наблюдается расстройство, оказываются нарушенными разные этапы синтеза катехоламинов. Паркинсонизм, например, затрагивает элементарные, эволюционио самые древние процессы — регуляцию мышечного тонуса, и связан он в основном с изменениями обмена катехоламинов на ранней стадии— на уровне обмена дофамина (см. схему). А расстройства более высоких этажей психики, как полагают, объясняются нарушением этой цепи иа более позднем этапе—на уровне обмена адреналина. Резко отличается от нормы выделение катехоламинов при маниакально-депрессивном психозе, причем характер изменений зависит от фазы заболевания: в депрессивной фазе выделяется намного больше адреналина и меньше норадреналииа, а при маниакальном состоянии — наоборот. Правда, при миниакальных состояниях, вызываемых другими психозами (шизофренией, психопатиями и др.). выделение норадреналииа не увеличивается. Этот результат имел немалую ценность: он указывал на то, что разные формы психических заболе- 47
ваний имеют различные механизмы возникновения. Данные о содержании катехол- аминов удалось использовать как вспомогательные для дифференциальной диагностики маниакальных состояний. Но измерение количественных соотношений адреналина и нор- адреналииа ие принесло окончательного решения вопроса о сущности шизофрении. Новое направление поисков возникло с открытием психотомиметиков — веществ, способных вызывать явления, сходные с психозами. Подобные вещества, как выяснилось, могут образовываться и в результате превращений катехоламинов в организме. Это заставило вспомнить гипотезу интоксикации. Появился усовершенствованный ее вариант, согласно которому при шизофрении усиленно образуются (или замедленно разрушаются) вещества, возникающие в ходе окисления адреналина,— адренохром и адренолютин. Эти вещества уже в незначительных количествах вызывают галлюцинации, похожие на шизофренические. А еше одна гипотеза отводит большую роль в возникновении шизофрении другому галлюциногенному веществу — производному дофамина метоксифепнлэтнламниу. По своему химическому составу ои близок к знаменитому галлюциногену мескалпну. По-видимому, психические нарушения, в том числе и шизофрения, все-таки действительно связаны с обменом катехоламинов. Но какие именно дефекты обмена приводят к тем или иным нарушениям, все еще недостаточно ясно. Возможно, все дело в ферментах, которые управляют синтезом адреналина, норадреналина и родственных им веществ. Эту гипотезу уже удалось использовать иа практике. Например, фермент мо- ноамииооксидаза ускоряет распад катехоламинов; препараты же, снижающие активность фермента и тем самым тормозящие распад катехоламинов, применяются для лечения психозов. ГИПОТЕЗЫ, ГИПОТЕЗЫ... Существует несколько предположений, связывающих возникновение психозов с нарушением ферментативных превращений катехоламинов. Некоторые исследователи считают, что основная роль здесь принадлежит ферментам, разрушающим катехоламииы; другие считают, что при шизофрении нарушается их синтез. Например, профессор И. А. Полищук (Харьков) показал, что если вводить больным шизофренией большие дозы предшественника катехоламинов — аминокислоты феиилалаиина, то ферментные системы, участвующие в превращениях феннл- аланина, у таких больных не справляются с нагрузкой и в организме накапливаются токсические промежуточные продукты. К таким же результатам могут приводить, по мнению профессора Полищука, многие внешние воздействия: умственные и физические перегрузки, усиленная гормональная деятельность, может быть, некоторые соматические болезни, недостаточное и, главное, несбалансированное питание. Все эти нагрузки могут оказаться непосильными для ферментных систем белкового обмена, особенно если они уже отличаются врожденной слабостью, и в конечном счете это может приводить к интоксикации промежуточными продуктами обмена. Косвенным подтверждением этой гипотезы может служить уже хорошо известное достижение медицины — блестящая победа над фенилкетонурией, одним из наследственных психических заболеваний, считавшихся ранее неизлечимыми. Некоторые дети начинают уже в ранием возрасте отставать в развитии от своих сверстников и становится слабоумными. Выяснилось, что причина этому — генетически обусловленный дефект: в результате блокирования фермента фенил- аланингидроксилазы, переводящей фенил- алании в тирозин, нарушается распад феиилалаиина и возникающие токсические продукты действуют на центральную нервную систему. Подбором не содержащей фенилала- иииа диеты, которая должна соблюдаться в течение первых 2—3 лет жизни ребенка, удается предотвратить это нарушение и вырастить вполне нормальных детей. Так возникла мысль о создании специальных «психохимических меню», исправляющих недочеты генетического программирования и при других психических заболеваниях, определяемых наследственными биохимическими нарушениями. Интересны гипотезы, связывающие психические заболевания с нарушением гемато- эицефалического барьера — системы, охраняющей мозг от проникновения из крови различных ненужных или вредных ему ве- 49
ществ. Например, тот же адреналин из крови в мозг ие попадает. Но в эритроцитах больных шизофренией, возможно, есть особые ферменты, способствующие образованию более активных производных адреналина (по-видимому, адренохрома), которые могут проникать через гемато-энцефаличе- ский барьер и нарушать обмен веществ в мозгу. Шизофренические психозы могут возникать н еще проще — под действием не каких-то особых токсинов, а нормальных продуктов обмена, обычно не проникающих в головной мозг, но получающих такую возможность в результате стресса, воспаления или других причин. Результат и в том и в другом случае одни — интоксикация, отравление мозга. А МОЖЕТ БЫТЬ, НЕ ТОЛЬКО КАТЕХОЛ АМИНЫ? В нарушениях психики при шизофрении, возможно, повинны не только катехолами- иы, но и другие соединения. Важную роль в нервных процессах играют производные индола, в частности серотонин. При некоторых психозах (в том числе и при шизофрении) обмен этих соединений сильно изменяется; с другой стороны, среди этой категории соединений есть вещества с галлюциногенными свойствами. Эти обстоятельства привлекли к серотоиину особое внимание психофармакологов. Физиологическая роль серотонина в работе центральной нервной системы еще полностью не выяснена. По-видимому, он выступает в качестве вещества-посредника (медиатора) при передаче нервных импульсов, причем обычно в процессах, вызывающих торможение нервных клеток. В мозгу человека больше всего серотонина содержат подкорковые отделы. Эти отделы мозга во многом определяют режим работы центральной нервной системы и всего организма. В частности, процессы, в которых участвует серотонин, включают преимущественно восстановительные и защитные реакции в организме, уменьшают двигательную активность, вызывают сон. Есть и противоположные процессы — в них медиатором является уже известный вам иорадреналии; оии связаны с движением, с физической деятельностью, усиливают работу скелетных мышц, пробуждают от сна, возбуждают психику. В этом смысле серотонин и нор- адреналин являются антагонистами. Мы, правда, еще не зиаем в подробностях, как именно серотонин участвует в возникновении психических нарушений. Но зато мы знаем, что некоторые расстройства психики могут быть связаны с нарушениями обмена его антагониста — норадреналина или его производных. А так как функциональное равновесие в центральной нервной системе — не статическое состояние, а результат взаимодействия противоположных сил, то расстройство этого равновесия может быть результатом либо избытка одного из антагонистов, либо недостатка другого... Исследования биохимиков уже вооружили психиатров многими новыми способами лечения психических болезней, дали им возможность подбирать новые препараты для лечения психозов не вслепую, а с точным химическим прицелом, помогли практически излечивать многие заболевания. И хотя загадка человеческой психики и ее нарушений пока еще ие разрешена, путь к решению, по-видимому, лежит через дальнейшее глубокое изучение биохимических процессов, происходящих в здоровом и больном организме. 49
Вирусы-посредники и ДНК- путешественница Генная инженерия еще очень молода, но возможности ее таковы, что не раз уже высказывались предложения наложить запрет на некоторые ее направления: как бы чего не вышло. На этом фоне необычным может показаться утверждение, что ничего нового в генной инженерии на самом деле нет. Что природа занимается сходными экспериментами на протяжении уже тысячелетий, перенося гены из организма в организм. Более того, раскладывая свой великий межгенный пасьянс, природа пользуется тем самым приемом, к которому лишь сейчас обратились биологи. Этот прием — использование вирусов в роли генных рассыльных. О вирусах как о факторе эволюции, как о средстве обмена генетической информацией в пределах всей биосферы говорят в последние годы все чаще. Согласно традиционному взгляду на молекулярный механизм эволюции, изменения в генах (мутации и рекомбинации) служат единственным источником изменчивости наследственного материала. Полезные изменения подхватываются естественным отбором и становятся основой эволюции. Мутации — это выпадение из гена или добавление к гену одного или нескольких нуклеотидов, или их химическая модификация, или замена одного основания на другое. Принцип мутаций ДНК одинаков для всех организмов, от микроба до человека. Несколько сложнее другой механизм изменений — рекомбинация, то есть обмен участками ДНК. У прокариотов, то есть у микроорганизмов, ие имеющих обособленного от цитоплазмы ядра, обмен генетическим материалом не равноценен: одна клетка только теряет часть ДНК, другая только принимает ее. В обмене могут участвовать и одинаковые и разные виды микроорганизмов. Совсем иначе обстоит дело у эукариотов, то есть у организмов, клетка которых разделена на ядро и цитоплазму (к эукариотам относятся и инфузория, и муха, и слон, и человек). Рекомбинация у иих сводится к обмену участками внутри хромосомы или между хромосомами. Однако, и это самое главное, наследуемые хромосомные рекомбинации происходят только в процессе полового размножения. Поэтому онн остаются, к сожалению, достоянием только одного вида — того, у которого возникли. Ведь межвидовые «гибриды» у эукариотов, как правило, потомства не дают (вспомните мула— помесь лошади и осла), и поэтому даже очень полезный всем организмам ген не может распространиться от вида к виду. Получается, что лев должен тысячи лет создавать для себя какой-нибудь ген, несмотря на то, что он есть у любой из порхающих вокруг него бабочек Интересно, что мутации и рекомбинации фактически уравновешивают друг друга, работая в противоположных направлениях. Будучи иногда н полезными, мутации в целом все-таки уменьшают число «хороших» генов. Рекомбинации, напротив, способствуют распространению таких генов в популяции. Ведь порой они помогают «хорошим» генам собраться вместе, в одном геноме, и его счастливый обладатель вместе со своими потомками получает преимущество в эволюции. Но рекомбинации свою полезную миссию выполняют лишь в пределах вида. Как же в природе возможна прогрессивная эволюция? Мутаций и рекомбинаций хромосом для эволюции явно недостаточно. Впервые об этом определенно высказался в журнале «Nature» шесть лет назад Н. Андерсен, сотрудник Окриджской национальной лаборатории в США. Такая точка зрения быстро нашла сторонников.
Но это означает, что возник ничем не заполненный вакуум в нашем понимании развития жизии иа Земле, Сама идея естественного отбора наиболее приспособленных, то есть отбор по Дарвину, полностью сохраняет свою силу; отбор подхватывает полезные изменения в ДНК. Но если эти изменения возникают не только и не столько в результате мутаций и рекомбинаций, то какой же фактор нами еще не учтен? Академик АМН СССР В. М. Жданов и доктор биологических наук Т. И. Тихоиенко в статье, опубликованной в международном ежегоднике «Advances in Virus Research», развивают мысль, что огромную роль в эволюции жизни иа Земле играл и играет обмен крупными фрагментами ДНК между разными организмами. Согласно гипотезе, такой обмен существует не только между видами, но даже и между более крупными группами, например классами,— скажем, между птицами и шимпанзе. У бактерий перенос ДНК среди неродственных организмов происходит в природе, ио примерно в 100 раз реже, чем среди бактерий-родственников. Захват чужой ДНК ие случайный процесс, обнаружены даже особые белки, помогающие поглощать ДНК. Интересно, что поглощение бактериальной клеткой «не своей» ДНК идет довольно резво — около 55 нуклеотидов в секунду. Правда, ДНК-пришелица может быть, уничтожена, ио может и встроиться в геном хозяина. Чтобы уцелеть, чужеродная ДНК обязана быть двуспиральиой. Передача ДНК возможна в принципе и на других ступенях эволюционной лестницы. В эксперименте с плодовыми мушками А. Фоксу (Национальный институт здоровья, США) удавалось переносить из дрозофилы в дрозофилу фрагмент ДНК с нужным геном. Геи встраивался ие куда попало, а в то самое место хромосомы, где ои и должен был бы находиться, если бы дрозофила-хозяйка имела его от рождения. Но это эксперимент. Возможен ли подобный перенос в дикой природе? Авторы гипотезы полагают, что да, возможен. И что вирусы — это почтальоны, разносящие генетические послания по самым разным адресам. Итак, вирусы-посредники н ДНК-путе- шествеиница. Всякий ли вирус годится на роль посредника? Вовсе нет. Да этого, по-видимому, и не требуется. Не так давно обнаружены некие особые образования, получившие па- звание псевдовирионов. От вирусов в них сохранилась только белковая оболочка, внутри которой вместо вирусной ДНК сидит ДНК клетки-хозяина (в ней всего 4—5 генов). Оказалось, что псевдовирионы способны проникать в другие клетки и раздавать там генетическую информацию. И все-таки наиболее вероятные кандидаты па роль переносчиков — это полноценные вирусы, в геноме которых есть гены, похищенные у их бывших хозяев. К чему же подводят пас поиски фактора, ускоряющего эволюцию? В конечном итоге к обновленному взгляду на развитие жизни на Земле. Несколько утрируя, ситуацию можно изложить так. Сходство каких-либо генов у слона и у амебы до сих пор объясняли тем, что слон произошел от амебы. Теперь справедливо было бы сказать, что амеба и слон похожи какими-то генами еще и потому, что в их геномах побывал, паразитируя, один и тот же вирус. Не надо, конечно, ситуацию со слоном и амебой понимать слишком буквально. В действительности, вероятно, гены переносятся из организма в организм многими неродственными вирусами и через целый спектр промежуточных хозяев. Итак, до сих пор принимали во внимание два механизма возникновения сходных признаков (и геиов) у разных организмов. Во- первых, генеалогическое родство: один вид произошел от другого. Во-вторых, конвергенция: отбор похожих свойств у неродственных организмов в сходных условиях обитания. Сейчас добавляется третий: кооперация неродственных организмов путем непосредственного обмена генетической информацией. Такой обмен мог когда-то чрезвычайно убыстрять эволюцию: ведь отшлифованный отбором геи быстро становится достоянием ие одного, а многих видов. Впрочем, почему когда-то? Может быть, гены и сейчас в пути. Кто сказал, что эволюция ие продолжается? А. КЕСАРЕВ 52
Формула истребления Первое в своей истории поле человек обработал в незапамятные времена. И вот с тех пор и вплоть до наших дней не утихает борьба — борьба людей с вредителями садов, огородов, полей и, конечно, хранилищ, потому что мало собрать хороший урожай, его еще надо сохранить. Чтобы подробно объяснить, почему эта война так затянулась, понадобилось бы написать целую монографию, а для очень короткого пояснения, возможно, достаточно шутливого четверостишия, которое написал лет сто назад профессор Н. А. Холодковский, видный русский зоолог и поэт: Природа тайнами богата. Мудрец, раскрыть их не сули: Что ядовито для Сократа, То лишь питательно для тли... И действительно, уничтожить тлю и любое другое насекомое не так-то просто, даже если пойти на них с газовой атакой... ГАЗЫ ПРОТИВ ВРЕДИТЕЛЕЙ Один из самых радикальных способов борьбы с вредными насекомыми в складах и амбарах — применение ядовитых газов, или фумигантов. История фумигации насчитывает более 2000 лет. Древнеримский писатель и ученый Плиний Старший в свое время рекомендовал хранить зерно в закупоренных горшках. Сейчас ясно, что такой сосуд служил чем- то вроде газовой камеры: зерно выдыхало углекислый газ, и постепенно его становилось так много, что вредителям нечем было дышать и они гибли. В Греции в IX— III веках до н. э. хранилища окуривали дымом горящей серы, сосновой хвои, ягод можжевельника и разных трав. К нашему времени ассортимент фумигантов существенно пополнился: в распоряжение токсикологов, специализирующихся на борьбе с вредителями сельского хозяйства, поступили хлорпикрин, акрилонитрил, синильная кислота, четыреххлористый углерод, окись этилена, фосфористый водород и, наконец, бромистый метил, появление которого знаменовало подлинный скачок в развитии фумигации. КОНЦЕНТРАЦИИ И ЭКСПОЗИЦИИ Как и другие ядохимикаты, фумиганты поначалу применяли почти что наугад. Сама по себе фумигация как будто несложное дело: хранилище или трюм заполняют газом, держат его там некоторое время (экспозиция), а потом помещение вентилируют. Так вот, не ясно было, чем следует руководствоваться при выборе концентрации газа и величины экспозиции. Ведь одно дело уничтожать насекомых в лабораторных условиях, и совсем другое — попытаться справиться с ними в огромной массе многотонного груза. На первых порах нормы расхода газов и время их действия рассчитывали, исходя из температуры груза. Но нередко после газовой атаки большая часть вредителей оставалась в живых. Оказалось, что температура хотя и важный ориентир, но не единственный. Совсем не учитывалось, что часть газа поглощает, абсорбирует оборудование и сам груз, а кроме того, возможна утечка. В 1960 году канадский токсиколог X. Монро предложил пользоваться в качестве показателя летальной дозы фумиганта произведением концентрации свободного газа (того, что остался после поглощения и утечки) на время экспозиции. Этот показатель стали именовать формулой смертности насекомых и обозначать ПКВ — от первых букв трех слов: произведение, концентрация, время. Кстати, автором формулы был немецкий химик Ф. Габер, создавший метод применения хлора как отравляющего вещества. Монро только перевел формулу Габера из медицинской токсикологии в агрономическую. 53
»ft««m#i mi хлопковая моль и ее личинка HffttHt капровый жук и его личинка v4^;;4A . • ъ^^ЪФЛ • «
И все-таки токсикологов предложение Монро не устраивало. Поэтому в 1962 году советский специалист по защите растений А. П. Маркин видоизменил формулу ПКВ, введя в нее так называемую среднюю концентрацию (получилось ПСКВ). Суть поправки состояла в следующем: концентрация газа измерялась во время обработки груза несколько раз и бралась средняя величина. На первый взгляд не такое уж большое нововведение, а в действительности оно имело принципиальное значение. Концентрация газа — явление динамическое: в одном и том же месте в начале и конце экспозиции она может быть совершенно различной, потому что перераспределение, перетекание газа идет медленно, по довольно сложным законам. Смертельной считалась ПСКВ, вызывающая стопроцентную гибель вредителей в течение суток после экспозиции, причем для каждого вредителя при данной температуре ПСКВ—постоянная величина. ФОРМУЛА МАРКИНА — ЗА И ПРОТИВ На основе своей формулы Маркин и его сотрудники определили летальные режимы примерно для 60 видов насекомых, преимущественно карантинных. На основании этой работы подготовлены инструкции и методические указания по фумигации растительной продукции в трюмах судов и барж, в специальных камерах, в штабелях под синтетическими пленками, в железнодорожных вагонах. ПСКВ позволяла просто и быстро варьировать условия: повысить концентрацию и уменьшить экспозицию либо наоборот. Универсальная формула смертности? Не тут-то было. В некоторых случаях она почему-то не срабатывала. Вот пример. Для амбарного долгоносика при температуре 16—20°С ПСКВ бромистого метила равна 100. Это значит, что насекомые должны погибнуть при концентрации бромистого метила 50 г/м3 и экспозиции 2 часа или — 25 г/м3 и А часа и так далее. Они и погибали, но не всегда: после часовой экспозиции и концентрации фумиганта 100 г/м3 многие оставались живыми. Оказывается, при низких температурах газообмен у долгоносика замедлен и, чтобы погибнуть, ему нужно дышать ядом дольше. А за 100 часов при 1 г/м3 большая часть насекомых и вовсе не отравлялась, яд действовал лишь на самых слабых и молодняк. Оставшиеся же давали потомство, более устойчивое к химикату, чем родители. Пришлось вводить еще две поправки: минимальную концентрацию — 2 г/м3 и минимальную экспозицию — 3 часа. Из-за этих оговорок и уточнений некоторые ученые решили, что от ПСКВ надо отказаться. Английский энтомолог Р. Томпсон и американский токсиколог И. Блисс предложили свои варианты расчета летальных доз ядовитых газов. Не будем вдаваться в детали их предложений, заметим лишь, что, по общему признанию, они оказались еще более громоздкими и неудобными. Что же делать? Пожалуй, наиболее правильным было бы не отказываться от ПСКВ и не вводить туда новые показатели. Обычно камеру наполняют определенным количеством газа, а потом, определив концентрацию его, рассчитывают экспозицию. Так вот, необходимо устанавливать концентрацию в возможно большем числе участков камеры, а также добиться, чтобы он проник во все труднодоступные места. То есть усовершенствовать сам процесс фумигации. Надо сказать, что многие работники министерств и ведомств, занимающиеся покупкой, хранением и транспортировкой грузов, явно недооценивали важность этих очевидных приемов. Считалось, что такое решение недостаточно радикальное. К счастью, в последнее время положение явно изменилось... ШЕСТИНОГИЕ МОРЕПЛАВАТЕЛИ Из года в год торговый оборот Советского Союза с зарубежными странами растет. Через все моря и океаны к нам везут самую разнообразную продукцию: кряжи красного дерева и арахис из Ганы и Мали, чай и жмых (например, арахисовый) из Индии, копру, джут, кофе, какао из Азии, Африки, Латинской Америки. И нередко содержимое трюмов заражено вредителями: с красным деревом путешествуют усачи и древоточцы, с копрой прибывают некробии, а в жмыхе таится самый опасный карантинный 55
вредитель — капровый жук; в некоторых странах по его вине пропадает от 10 до 30% урожая. Карантинная служба СССР делает все, чтобы не допустить к нам заезжих насекомых (своих хватает!). Грузы прямо в трюмах судов и на баржах обеззараживаются бромистым метилом. Но глубина трюмов на некоторых судах достигает 14—17 метров, продукция в них за время путешествия слеживается и уплотняется. Чтобы бромистый метил достигал самых отдаленных уголков, требуется много времени. Иногда суда стоят под фумигацией по пять суток; разгрузка задерживается. Потеря времени обходится государству очень дорого — за сутки нерентабельного простоя судна платится штраф от двух до шести тысяч рублей. Для ускорения фумигации ввели некоторые усовершенствования. Во-первых, специальные газоиспарители, благодаря которым бромистый метил попадает в трюм е виде горячего пара, что существенно увеличивает его проникающую способность. Во-вторых, в трюмах монтируют вентиляционные устройства, быстро и равномерно распределяющие газ по всему помещению. В-третьих, пары впускают не только сверху, как раньше, а сразу в нескольких точках. И наконец, для правильного расчета формулы смертности ПСКВ более тщательно определяют концентрацию газа и обязательно в самых труднодоступных местах трюмов. Такой дотошный анализ — сложное дело, требующее подготовки. Поэтому в страны, у которых мы покупаем сельскохозяйственную продукцию, сейчас нередко посылают карантинных работников, чтобы они заранее во время погрузки товаров подготовили все необходимое для будущих анализов в портах прибытия. В частности, в груз вставляются специальные зонды для отбора проб фумиганта. Мне вспоминаются строки из английской детской песенки «Гвоздь и подкова», переведенной С. Я. Маршаком: «Враг вступает в город, пленных не щадя, оттого что в кузнице не было гвоздя». Точная концентрация газа и есть тот самый злополучный гвоздь. Без знания ее расчет получается неверным, а без правильного расчета нельзя быстро и эффективно уничтожить вредителей. Кандидат сельскохозяйственных наук Я. МОРДКОВИЧ н у< Ld п ^ п 1 п 1 1 , ' I ^ LL т >и LL ^ hj КОНФЕРЕНЦИИ Конференция «Тройные полупроводники и их применение» (соединения А2В4С;?' магнитные шпинели, тройные халькогенидные фазы). Кишинев, июнь. Институт прикладной физики АН Молд. ССР B7702В, Кишинев, Академическая, S), Физико-технический институт АН СССР, Физический институт АН СССР. VI конференция по химии органических перекисей 56 (синтез новых перекисиых соединений, их реакционная способность, совершенствование технологических процессов). Донецк, июнь. Институт физико-органической химии иуглехимии АН УССР C40050 Донецк, ул. Р. Люксембург, 70). Конференция по обмену опытом комплексного использования месторождений полезных ископаемых. Москва, июль. Комиссия АН СССР по изучению производительных сил и природных ресурсов A17312 Москва В-312, ул. Вавилова, 34). X совещание по химии, анализу и технологии благородных металлов (химия комплексных соединений в водных и неводных средах, современные методы анализа и извлечения элементов группы платины, золота и серебра). Новосибирск, июль. Институт неорганической химии СО АН СССР F30090 Новосибирск, пр. Науки, 3), Научный совет АН СССР по неорганической химии, Научный совет АН СССР по аналитической химии. Конференция «Почвы Сибири и Дальнего Востока». Новосибирск, август. Институт почвоведения и агрохимии СО АН СССР F30099 Новосибирск, Советская, 18). Всесоюзный семинар по изучению строения и определению молекулярных постоянных простейших комплексных соединений в газовой фазе. Москва, ВДНХ CCQP, павильон «Стандарты СССР», июнь. Всесоюзный
научно - исследовательский институт метрологической службы Госстандарта СССР A17334 Москва В-334, Езда- ков пер., 1). В АКАДЕМИИ НАУК СССР Утвержден состав Бюро Отделения общей и технической химии. В него вошли: академик Н. М. ЭМАНУЭЛЬ — академик-секретарь, академики Я. М. КОЛОТЫР- КИН и А. В. ФОКИН, член- корреспондент АН СССР В. А. КАБАНОВ — заместители академика-секретаря, академики Б. А. АРБУЗОВ, Б. П. НИКОЛЬСКИЙ, М. И. КАБАЧНИК, В. И. СПИЦЫН, члены-корреспондеиты АН СССР X. С. БАГДАСАРЬЯН, И. В. БЕРЕЗИН, В. И. ГОЛЬ- ДАНСКИЙ, В. В. КОРШАК, Н. К. КОЧЕТКОВ, X. М. МИ- НАЧЕВ, Ю. Н. МОЛИН, Н. С. НАМЕТКИН, С. С. НОВИКОВ. Утвержден состав Бюро Отделения физико-химии и технологии неорганических материалов АН СССР. В него вошли: академик Н. М. ЖАВОРОНКОВ — академик- секретарь, академики И. П. АЛИМАРИН, С. Т. КИШКИН, И. В. ТАНАНАЕВ — заместители академика-секретаря; академики Н. В. АГЕЕВ, A. Ф. БЕЛОВ, А. А. БОЧВАР, Г. Г. ДЕВЯТЫХ, Н. Н. РЫКА- ЛИН, А. И. ЦЕЛИКОВ; члены-корреспонденты АН СССР Ю. А. БУСЛАЕВ, B. С, ЕМЕЛЬЯНОВ, В. В. КА- ФАРОВ. М. М. ШУЛЬЦ. Утвержден состав Бюро Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений АН СССР. В него вошли: академик А. А. БАЕВ — академик-секретарь; члеи-кор- респоидент АН СССР B. Л. КРЕТОВИЧ, академик Е. Н. МИШУСТИН, члеи- корреспондент АН СССР И. В, ТОРГОВ —заместители академика-секретаря; академики А. Е. БРАУНШТЕЙН, C. И. ВОЛЬФКОВИЧ, А. Л. КУРСАНОВ, Ю. А. ОВЧИННИКОВ, С. Е. СЕВЕРИН, Г. М. ФРАНК, члены-корреспонденты АН СССР Р. Г. БУТЕНКО, Г. П. ГЕОРГИЕВ, М. Н. МЕЙСЕЛЬ, А. С. ТРОШИН, А. С. ХОХЛОВ. Утвержден состав Бюро Отделения физиологии АН СССР. В него вошли: академик П. Г. КОСТЮК —академик-секретарь, академики М. Н. ЛИВАНОВ, В. Н. ЧЕРНИГОВСКИЙ, член-кор- респоидент АН СССР Т. М. ТУРПАЕВ — заместители академика-секретаря; академик Е. М. КРЕПС, члены-корреспонденты АН СССР Э. А. АСРАТЯН, Н. П. БЕХТЕРЕВА, Л. Г. ВОРОНИН, О. Г. ГАЗЕНКО, А. М. УГОЛЕВ. Утвержден состав Бюро Отделения общей биологии АН СССР. В него вошли: академик М. С. ГИЛЯРОВ — академик-секретарь, члены корреспонденты АН СССР А. А. МОЛЧАНОВ, К. М. РЫЖИКОВ, Л. П. ТАТАРИ- НОВ — заместители академика-секретаря; академики Н. П. ДУБИНИН, А. Б. ЖУКОВ, В. Е. СОКОЛОВ, А. Л. ТАХТАДЖЯН, Н. В. ЦИ- ЦИН, член-корреспондент АН СССР А. Н. СВЕТОВИ- ДОВ. Ище, потребителе* 2-этилгексановой кислоты bat.к о** од _. На нашем предприятии в производстве 2-этилгексанола образуется 2-этилгексаиовая кислота (ТУ 6-03-09-3-72) в количестве 20 т в год. Кислота может быть использована для синтезов, а также как растворитель и ПАВ. Наш адрес: 650006, Кемерово-6, I Стахановская ул., 35, Государственный ордена Ленина Кемеровский азотнотуковый завод имени XVIII партсъезда. Предлагав отходы анидного производства Черниговское производственное объединение «Химволокио» предлагает отходы аиидного производства: слитки (диаметр до 400 мм) — 250 т в год; лнтые отходы в виде спиралей (диаметр. 150—200 мм) — 70 т в год; рубленую жилку — 20 т в год; гранулы — 240 т в год; крученые отходы в виде путанки — 150 т в год. Наш адрес: 250011, Чернигов, п/о П. 57
БОРЖОМИ И ВУЛКАНИЧЕСКИЙ ПЕПЕЛ Мало найдется минеральных вод, которые сравнятся по популярности с боржоми. Ежегодно в разные края нашей страны расходятся из Грузии сотни тысяч темно- зеленых бутылок со знакомой красно-белой этикеткой. Но мало кто знает, что в состав стекла, из которого сделаны эти бутылки, входит нефелиновый концент рат, который приходится во зить за тридевять земель — из Мурманской области! Лишь совсем недавно спе циалисты Кавказского ин ститута минерального сырья и Гусевского филиала Госу дарственного института стекла иашли замену дальнему сырью: для бутылок с боржоми вполне годится вулканический пепел, который в Грузии есть в изобилии. Новые бутылки ничем не отличаются от прежних, а процесс стеклообразования идет с пеплом даже быстрее. А БЫЛ ЛИ МАЛЬЧИК? Иглоукалывание широко применяется для обезболивания в тех случаях, когда не действуют обычные способы анестезии. Похоже, что иглы в самом деле помогают, но почему? Неожиданный ответ на этот вопрос получили сотрудники университета штата Флорида (США). Они подвергли иглоукалыванию более 200 больных, страдавших от упорных болен разного происхождения. У части больных места для введения игл выбирались строго по канонам древних трактатов, а другим (они служили контролем) иглы втыкали куда попало. После четырех сеансов лечения более 2/3 больных в обеих группах утверждали, что боли у них заметно ослабли — результат, таким образбм, ие зависел от того, «по науке» ле- S8 чили больных или кололи наобум. Впрочем, исследователи считают, что даже если дело только в самовнушении, отказываться от этого метода не следует. Ведь большинству он все-таки помогает... ТЯЖЕЛЫЙ ЛЕГКОВЕС Индийские физики обнаружили в космических лучах новую частицу, вдвое более массивную, чем протон. Несмотря на столь солидную массу, она, как предполагают, относится к классу леп- тонов — частиц, не подверженных сильным взаимодействиям. До сих пор в него входили электрон, мюон, электронное и мюонное нейтрино и их античастицы. Лептон означает «легкий». Если открытие подтвердится, новая частица станет первым тяжелым легковесом. ЖИДКИЕ ТРАНСУРАНЫ? Все открытые до сих пор трансурановые элементы представляли собой в виде простого вещества тяжелые металлы. Однако это не означает, что тяжелыми металлами окажутся и все последующие трансураны. Во всяком случае, по расчетам К. Питцера из Беркли (США), элементы «острова стабильности» (№ 112, 114 и 118) могут оказаться в нормальных условиях либо газами, либо очень летучими жидкостями. В последнем случае ртуть и бром перестанут выглядеть в Периодической таблице исключениями. ВАКЦИНА ПРОТИВ БЕРЕМЕННОСТИ В мельбурнском Институте экспериментальной физиологии и медицины разработана вакцина, которая, как показали испытания на кроликах, вызывает у самок «иммунитет» к беременности По сообщению агентства Франс Пресс, сейчас гото-
вятся испытания вакцины на обезьянах, а через два года ее предполагают испытать и на людях. ОЗВУЧЕННЫЙ ХЛЕБ Акустическая обработка самых разных объектов сен- час в почете, ибо она дает порой неожиданные результаты — то озвученные семена прорастают быстрее обычных, то хлеб получается мягче и пышнее... Опыты с акустической обработкой теста были поставлены в Краснодаре, в производственных условиях, на заводском оборудовании; опару обрабатывали звуком не более получаса. И оказалось, что время брожения сократилось часа на два, улучшилась подъемная сила теста и повысилась активность дрожжей. В результате получился хлеб с эластичным мякишем, тонкостенными порами, правильной формы — словом, по всем статьям лучше обычного, хотя делали его из муки среднего качества. А поскольку обработка звуком недорога и не приносит многих хлопот, то, может быть, озвученный хлеб появится вскоре на нашем столе? «ПИРИМОР» МОРИТ ТЛЕЙ Плодовые деревья, ягодные кустарники, зерновые культуры, бобовые растения, овощи и многие другие представители зеленого царства сильно страдают от тлен. Недавно в Англии создан новый препарат против этих вредителей — «пиримор». Активное начало препарата — вещество из группы карбаматов, то есть эфиров карбаминовой кислоты. Отличается новинка высокой селективностью: быстро уничтожает растительных глей почти всех видов и в то же время безвредна для пчел и иасекомых-хищников, питающихся вредителями. НА ЗЕМЛЕ — КАК В КОСМОСЕ Некоторые технические принципы, разработанные для космоса, могут быть использованы в сугубо земных делах. В Калифорнии, например, начато строительство замкнутой системы очистки сточных вод по методу. предложенному Лабораторией реактивного движения Калифорнийского технологического института. Содержащиеся в сточных водах твердые вещества в пироли- тическом реакторе превращаются в активированный уголь, который используют для очистки, затем реактивируют в реакторе вместе < адсорбированными загрязнениями и снова возвращают в процесс. Источником энер гии служат газы, выделяю Щиеся из сточных вод. ДЕСЯТЬ ВЕКОВ СПУСТЯ Папирус в последние десять веков не делали — бумага доступнее. Однако она во многих отношениях хуже;' скажем, чернила на ней расплываются, а на папирусе — никогда. В Гизе, предместье Каира, ведутся серьезные исследования папируса. Первая ил цель — воспроизвести древние рукописи, как бы переиздать их современными способами, но на подлинном материале. И тут выяснилось, что даже мельчайший шрифт отпечатывается на папирусе очень отчетливо, что на папирусе можно чертить, рисовать любыми красками — масляными, акварельными, гуашью, темперой. И любые линии, оттиски, рисунки легко" стираются обычной резинкой. Возможно, папирус вновь получит широкое хождение, если только удастся преодолеть главный его недостаток — очень уж он легко ломается. 59
Миллионы лет природа совершенствовала кожу как средство защиты жизни. Естественный отбор в тысячах тысяч поколений создал специальный белок кожи коллаген, собрал его в пучки волокон, переплел их хитроумным способом, чтобы через кожу можно было дышать, но чтоб ни одна пылинка, ни один вредный микроб не могли сквозь нее проникнуть. Не удивительно, что из кожи, из шкур, была сделана первая одежда: чужой, животной кожей доисторический человек защищал кожу собственную. Шкурные интересы (шкурные в самом прямом смысле слова) в доисторические времена были причиной распрей — на всех шкур не хватало. Оттого уже в давние времена появились кожезаменители. С некоторой натяжкой «искусственной кожей первого поколения» можно назвать самые разные материалы, заменившие натуральную кожу в предметах одежды и обуви. Из «кожезаменителей» были сделаны и деревянные башмаки, и лыковые лапти, и соломенные шляпки, и трост- Пять поколений искусственной кожи Кандидат химических наук В. В. КОПЫЛОВ Как хотите, но я не могу назвать современной даже самую современную технологию выделки кож. Да и как можно считать ее современной, если о постоянстве качества сырья можно только мечтать; механизации и тем более автоматизации технологические операции поддаются с трудом. И сложны они, и неудобны, и архаичны, но... Кожевенная промышленность мира ежегодно выделывает миллионы квадратных метров натуральной кожи. И Несмотря на это, человечество постоянно испытывает ее нехватку: потребности растут примерно в полтора раза быстрее возможностей. 60
ннковые циновки, и даже, видимо, фиговые листки. (Заметим, что каждый из использованных материалов моделировал лишь одно из многих ценных свойств натуральной кожн. Реже два — три.) О ПЕРВОМ ПОКОЛЕНИИ — ВСЕРЬЕЗ Кожа пришла в технику — и кожезаменители за нею. Ременную передачу машин н механизмов в наши дии называют ременной лишь по инерции. Ведь ремень — это полоса кожи, шедшей вдоль спинного хребта животного. А клиноременные, например, передачи делаются из композиционного материала на основе резины и искусственных волокон. Ремни безопасности в самолетах и автомобилях и внешне не похожи на классический ремень. Как сказал поэт: «Ремнем грозим шкодливым сыновьям, ремни ж остались только у военных...». Не следует думать, что кожезаменители первого поколения были в ходу лишь в глубоком прошлом. Вот пример конкретной технической находки. Пример из прошлого, ио не такого уж давнего. Россия. Начало двадцатых годов. Разруха. Голод. Кожевенная промышленность в упадке и не может удовлетворить спрос ни на сапоги, ни на хомуты, ни иа что другое. Резинового производства практически нет. А в комнатах и квартирах греют н светят тысячи примусов, керосиновых печек и ламп. И если нет пустяковой детали — прокладки у пробки, то тогда и керосинка, и примус, и лампа подтекают, греют и светят в полсилы. И керосина, которого тоже не хватает, берут больше (потери на испарение). Вот тогда и появился на свет диковиннейший документ — авторское свидетельство на прокладку для пробок примусов и керосиновых ламп, изготовленную... из ломтика редьки. Этот ломтик нужно было вырезать из корнеплода в определенном направлении, провялить в тени, вымочить в масле, а затем досушить в тепле или на солнце (но без сильного нагрева). Современные представления о структуре и составе натуральной кожи позволяют понять, почему именно ломтик редьки оказался техническим заменителем кожаной прокладки. Грубая волокнистая структура с переплетением волокон, которые после провяливания и вымачивания становились эластичными, — это действительно модель структуры кожи. Поиски полноценной искусственной кожи идут в лабораториях мира больше ста лет. Генри Макинтош моделировал в своем изобретении именно кожи. Он — изобретатель прорезиненных плащей — использовал волокнистую гибкую структуру ткани, а чтобы сделать ое водостойкой, пропитал ткань раствором каучука. Такая «искусственная кожа» была, конечно, очень грубой и приблизительной моделью кожи натуральной. Ни воздухопроницаемостью, ни термо- и морозоустойчивостью материал не обладал, да и не мог обладать. От дождя он защищал, но увлажнялся, запотевал изнутри. Не удивительно, что Макинтош в конечном счете потерпел неудачу. Однако подобные материалы — первое поколение искусственных кож — существуют и по сей день, причем не только в технике, где санитарно-гигиенические требования не так уж и важны. И прорезиненные плащи, и обувь из кирзы — специальной ткани с резиновым покрытием — не залеживаются на полках универмагов. Конечно, рецепт Макинтоша — «растворить каучук в бензине и пропитать им любую ткань» — пришлось капитально переработать. Вместо пожароопасного и технологически неудобного резинового клея теперь используют водные дисперсии каучуков — латексы. Специальные добавки и соответствующая технология позволяют вулканизировать резину, чтобы приблизить ее свойства к свойствам натуральной кожи. Эту «искусственную кожу» удалось сделать и долговечной, и морозоустойчивой, и в какой-то мере воздухопроницаемой. Большие изменения произошли и в производстве резиновой обуви. Она ведь тоже делается из ткани с резиновым покрытием. Как и для плащевых материалов, для резиновой обуви теперь используют лишь специальные тканн, например трикотаж с начесом, и специальные составы резиновых смесей. Искусственная кожа первого поколения незаменима во многих областях человеческой деятельности, в том числе и самых современных. Материалы защитных ска- 61
«
r У , 9* » i ч^■ /*^w > ^ о <*^ >. *ща*> •^^VflfclB'^t" * сЛ На фотографиях, иллюстрирующих эту статью,— изделия из искусственной ножи из колленции Всесоюзного института ассортимента изделий легкой промышленности и нультуры одежды фандров (для космоса и для работы с радиоактивными веществами) сделаны по тем же принципам, что и материалы первого поколения искусственных кож, — это ткань с покрытием. Только покрытие чаще всего делают не из резины, а из других полимеров, с теми особыми свойствами, какие нужны именно в этой конкретной области. ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ: ПВХ В тридцатых годах нашего века были найдены приемлемые для промышленности способы полимеризации хлористого винила. Этот полезный и важный мономер научились получать из дешевого сырья. А когда были разработаны методы пластификации поливинилхлорида, на мировой рынок хлынуло великое множество изделий из материалов на основе этого пластика. Они смогли отчасти заменить в технике цветные металлы, резину, натуральную кожу. Вскоре поливинилхлоридные пленки (в быту их называют хлорвиниловыми) стали применять и для бытовых нужд — там же, где применяют натуральную кожу: в производстве обуви, одежды, галантерейных изделий. Простота переработки, дешевизна и «приятная внешность» помогли 63
быстрому внедрению поливинилхлорида в эти отрасли производства. Но очень скоро выявилась непрактичность хлорвиниловых пленок. Стоило появиться на краю такой пленки крошечному порезу — он быстро разрастался и изделие буквально на глазах разваливалось надвое. Пришлось соединять хлорвиниловую пленку с волокнистыми материалами, сначала с тканью, а позже с нетканым, войлокоподобным материалом из хлопчатобумажных или синтетических волокон. Так появилась искусственная кожа второго поколения. Делать ее просто. Лист нетканого волокнистого материала обкладывают с двух сторон пленкой из поливинил- хлоридного пластиката, и этот «трилистник» отправляют под пресс. Затем с помощью тиснильного валка наносят на поверхность материала любой узор: под шагрень, под крокодиловую кожу, под шевро и т. д. Пленки из ПВХ легко окрашиваются полиамидным лаком. После этого материал готов. К сожалению, поливинилхлоридный пластикат почти не пропускает ни воздуха, ни водяных паров. Поэтому сейчас в производстве обуви и одежды его уже почти не используют. А вот предметы галантереи (ремни, сумки, бумажники, портфели, чемоданы, футляры, декоративные украшения) из материалов на основе ПВХ можно найти почти в любом доме. Возможности поверхностной отделки по- ливинилхлоридных искусственных кож практически неограничены: гравер может вырезать на тиснильном валу любой узор. Появился на свет, например, экранный павинол — особая разновидность искусственной кожи второго поколения, предназначенная для экранов широкоформатных и панорамных кинотеатров. Особое тиснение на нем позволяет получить наилучшее зрительное восприятие кинофильма, препятствует размытости кинокадров и даже придает кинофильму некоторый стереоскопический эффект. Если же пропустить искусственные кожи второго поколения через горячие хромированные валки, получится имитация лакированной кожи. А искусственную замшу делают так: на подплавленную поверхность поливинилхлоридного пластиката (сдублированного снизу тканью), насыпают слой тонкоизмельченного сухого сульфата натрия. Затем материал слегка подпрессовы- вают и опускают в ванну с проточной водой. Соль растворяется, а поверхность материала становится шершавой, похожей на замшу. ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ: ПОЛИАМИДНОЕ Первый искусственный высокомолекулярный полиамид был получен в 1936 г. в США известным химиком У. Карозерсом. В сороковых годах начался «найлоновый век». Полиамиды проникали во многие области человеческой деятельности. Появилась и искусственная кожа на полиамидной основе. Нельзя сказать, что полиамидная искусственная кожа пришла на смену первым поколениям — резиновой и хлорвиниловой «коже». Правильнее сказать, что они сосуществуют. Полиамидным искусственным кожам свойственны высокая прочность, износоустойчивость и эластичность, великолепный внешний вид. Правда, полиамидные пленки жестковаты, их не удается перерабатывать в растворе. Но уже созданы смешанные полиамиды (например, в нашей стране полиамид марки Т-2), которые по комплексу свойств приближаются к натуральной коже куда ближе, чем резины или полихлорвинил. Полиамид Т-2 даже слегка «дышит», ему удалось придать небольшую воздухо- и паропроницаемость. Для этого, увы, приходится дырявить полиамидные пленки. Делают это, разумеется, не механическими, а химическими способами — примерно теми же, что давно уже применяют в производстве микропористых резин. Химикам известно немало порофоров — веществ, которые разлагаются при нагревании с выделением газа (лучше всего — углекислого газа или азота); выделившийся газ вспенивает массу, и после охлаждения получается пористый материал. Если порофор растворим в полимере, то поры окажутся микроскопическими. Нерастворимый же порофор даст более крупные поры — замкнутые или сквозные. Подбирая комбинации из нескольких порофоров, совершенствуя технологию их введения и раз- 64
ложеиия, удается получать полиамидные и иные поропласты с самыми различными свойствами, в том числе с хорошей возду- хо- и паропроницаемостью. И все-таки третье поколение искусственных кож оказалось отчасти ущербным. Несмотря на сходство с природными полимерами по составу (белки тоже имеют амид- ные связи), синтетические полиамиды по свойствам отличаются от белков очень сильно. Для нехимика не существенно, где стоит аминогруппа в исходных аминокислотах: у первого атома углерода, считая от карбоксильной группы, у второго или у шестого. А на свойствах это отличие сказывается очень сильно. Не будем вдаваться в подробности, скажем лишь, что у синтетических полиамидов, полученных из омега-аминокислот, не много общего с природными полиамидами, образовавшимися из альфа-аминокислот. Не случайно последним присвоено индивидуальное название: полипептиды. Как ни странно, намного ближе к ним по свойствам оказались полимеры совсем иной химической структуры — полиуретаны. Именно они и создали новое, четвертое поколение искусственных кож. ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ Уретановая группировка лишь отдаленно напоминает амидную, но именно благодаря ей прочностные и санитарно-гигиенические характеристики полиуретанов приближаются к соответствующим характеристикам натуральной кожи. Кроме того, в полиуретанах легко создать пористые структуры и тем самым получить полиуретановые поропласты. Газообразные продукты выделяются при реакциях образования некоторых полиуретанов. Это повлияло на технологию. Полиуретановые искусственные кожи можно получать из смеси мономеров с добавками, минуя промежуточные стадии: полимеризацию, очистку полимера, формование его с добавками и т. д. Заливают в форму смесь нужных реагентов, нагревают ее, затем охлаждают и вынимают из формы готовое изделие. Не удивительно поэтому, что только за. последние годы в США, Японии, ФРГ, Англии и Италии появилось более полутора десятков различных по аппаратурному оформлению производств пленочных и пористых полиурета- новых материалов. За месяц в этих странах выпускается около полутора миллионов квадратных метров таких искусственных кож. В 1975 году в США производство поли- уретановых поропластов приблизилось к производству натуральной кожи (соответственно 31 и 55,7 млн. м2). Для сравнения укажем, что поливинилхлоридного пластиката выпущено всего 8,5 млн. м2. Фирменные названия полиуретановых кож различны. Одна из лучших искусственных кож четвертого поколения выпускается под названием «Джентра-3». Это многослойный материал, содержащий пористую полиуретановую пленку и нетканый волокнистый материал. По прочностным и санитарно-гигиеническим свойствам Джентра-3 почти не уступает натуральной коже. Если верить рекламным сообщениям, в сейфах нескольких фирм США, Англии, Голландии хранятся рецепты и технологические карты на полиуретановые искусственные кожи, которые даже лучше натуральной. Промышленного производства фирмы не начинают потому, что не надеются найти потребителя: себестоимость таких искусственных кож пока выше, чем у лучших сортов натуральной кожи. ЧТО ВПЕРЕДИ Резина, поливинилхлорид, полиамиды, полиуретаны. Четыре поколения искусственной кожи. Будет ли пятое и какие полимеры могут стать его основой? Может быть, это будут синтетические полипептиды? Одна японская фирма уже выпустила несколько десятков тонн подобного полимера. Из него изготовлено около полутораста тысяч квадратных метров новой искусственной кожи. Утверждают, что она ни в чем не уступает натуральной, но все, что касается ее химии и технологии, фирма держит в строжайшем секрете. Известно лишь, что исходное вещество — метиловый эфир глутаминовой кислоты — обрабатывают фосгеном, а затем полимёризуют в растворе без катализатора. В наши дни искусственные кожи всех пяти поколений успешно сосуществуют и дружно теснят натуральную кожу во всех традиционных областях ее применения. 3 Химия и жизнь № 5 65
Фотоинформация Микрофотографии, публикуемые на этих страницах, связаны одной темой — сугубо химической. \ Почти сто лет назад было получено очень странное соединение металла никеля с угарным газом СО, которое назвали карбонилом никеля. Сегодня известны карбонилы многих металлов. Они помогают нам получать вещества высочайших степеней чистоты и металлические покрытия высшего качества. На этих страницах вы найдете 12 микрофотографий, сделанных с помощью металлографического микроскопа МИМ-7 и электронного микроскопа. 2 Почти все эти снимки, кроме последнего, рассказывают о строении тонких металлических пленок-покрытий, полученных из карбонилов разных металлов. Из карбонила никеля, регулируя лишь температуру его термического разложения, можно получать никелированные поверхности с разным рельефом. Сравнительно крупные полусферы (фото 1) получаются при осаждении никеля при температуре 100° С; при 3 200° С образуются структуры, выглядящие под микроскопом наподобие лукошка со спелой малиной (фото 2). На фото 3— покрытие, полученное при 350—400° С. Это покрытие сложено из весьма мелких кристаллов — увеличение на всех трех снимках одинаковое, примерно в 300 раз. Внутренняя структура
покрытия тоже сильно зависит от температуры, при которой происходит распад карбонила и осаждение металла. На этих фотографиях — снятые «в профиль» покрытия из карбонильного молибдена. При 400° С (фото 4) образуется покрытие с горизонтально-слоистой структурой. Разрез покрытия, осажденного при 600° С (фото 5)f похож на кольчатого червя. Если же покрытие получали при 800—1000° С (фото 6), оно получается мелкокристаллическим и сравнительно рыхлым. Карбонильная металлизация резко улучшает механические свойства тканей из химических волокон, особенно их прочность на излом, истирание и разрыв. Металлизированная ткань, сохраняя гибкость и эластичность, свойственные полимерам, одновременно приобретает тепло- и электропроводность металла. Исследование внутренней структуры капрона, покрытого никелем, показало, что металл из карбонила откладывается даже в местах переплетения волокон (фото 7) и что структура покрытия — мелкокристаллическая (фото 8 и 9, отличающиеся лишь степенью увеличения — в 260 и 500 раз соответственно). Скорость разложения карбонила сказывается и на магнитных свойствах покрытия. При малой скорости (фото 10) никель-кобальтовым слоям свойственна ярко выраженная доменная структура. В таких структурах возможно очень быстрое перемагничивание, но для магнитной записи, например, такие спои не годятся. Мелкозернистые 3* 67
пленки, не содержащие доменов (фото 11), получаются, если скорость образования покрытия примерно в семь раз больше, чем в предыдущем случае. На этих снимках, как и на фото 12, увеличение — примерно в 5000 раз. На фотографии, заключающей подборку, — частицы, полученные из карбонила железа. В этом опыте пары карбонила не успевали долететь до нагретой подложки и разлагались в свободном объеме реактора. Таким способом получают порошкообразное карбонильное железо — великолепный материал для магнитных сердечников, используемых в теле- и радиоаппаратуре. Уникальная «луковичная» структура, при которой слои отличаются по составу (чистое железо,
его карбид, нитрид, окисел), порождает и уникальные магнитные свойства. Именно из такого порошка изготовлены сердечники контуров настройки в наших телевизорах. Работы советских ученых в области химии и технологии карбонильных материалов пользуются заслуженным признанием. Только за последние десять лет в СССР выдано больше 25 авторских свидетельств на методы получения карбоиипьных металлических порошков, покрытий и магнитных материалов. Способ получения карбонильного железа с «луковичным» строением, показанным на фото 12, запатентован в США, ФРГ, Англии, Франции, Японии.... Кандидат технических наук В. Г. СЫРКИН
География науки В принятых XXV съездом КПСС «Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы» среди важнейших задач пятилетки названа задача более эффективного использования научного потенциала страны. Одному из аспектов этой проблемы посвящена глава недавно вышедшей книги О. М. СИЧИВИЦЫ «Мобильность науки» (Волго-Вятское книжное издательство, 1975). Мы перепечатываем ее с небольшими сокращениями. Рост мобильности иаукн порождает ряд весьма сложных и актуальных проблем, связанных с се «географической организацией». Современная «большая наука» должна быть правильно районирована, ее необходимо размещать с учетом географии производства, что позволит быстро внедрять в практику научные достижения, с одной стороны, и дает широкую индустри - 70 ально-техническую базу научным исследованиям — с другой. Кроме того, рациональная география науки преследует и другие цели. Наука должна планироваться так, чтобы народные таланты использовались равномерно и наиболее продуктивно. Хорошо известно, например, что молодежь деревни сейчас в значительно меньшей степени попадает в науку, чем молодежь города. Так, в 1967—1968 учебном году в Горь- ковском государственном университете им. Н. И. Лобачевского только 3,5% всех студентов дневного отделения составляли дети колхозников. Понятно, что это свидетельствует о далеко не рациональном использовании имеющегося у нас интеллектуального потенциала. Правильно, рационально использовать научный потенциал различных республик и страны в целом — это серьезная задача научной стратегии и внутренней политики социалистического государства. Рассматриваемый вопрос важен не только с точки зрения разумного «потребления» человеческих ресурсов наукой. Он имеет также и другую, чисто социальную сторону — в том смысле, что правильная география науки
является одним из условий движения к однородному коммунистическому обществу, поскольку она, несомненно, будет способствовать устранению исторически.сложившихся диспропорций в характере деятельности, а следовательно, и характере развития как населения отдельных районов, так и целых национальностей. Итак, нужды производства, разумное использование запаса талантов и задача выравнивания условий развития населения страны порождают тенденцию к известной децентрализации науки. У иас в СССР это выразилось в создании научных центров на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке и в других районах страны. В Польской Народной Республике после второй мировой войны тоже осуществлена известная децентрализация науки, ввиду чего удельный вес Варшавы как научного центра несколько понизился. Но децентрализация — это не «единственная тенденция в географии науки. Ей противостоит тенденция к централизации, к укрупнению научных организаций и их комплексов. Некоторые зарубежные авторы, прогнозируя развитие университетов как научных центров, предсказывают их превращение в чрезмерно массовые организации с числом студентов, доходящим до 200 000 человек. Тенденция к централизации — это не просто эмпирический процесс. Она представляет собою процесс разумный, находящий себе историческое оправдание в превращении прежней науки в большую науку, в постоянном росте ее мобильности. Лишь крупные центры могут консолидировать усилия многих ученых, лишь им по плечу решение сложнейших комплексных проблем, лишь крупный центр в должной мере может обеспечить исследования материально- техническими средствами. Распыление науки влечет за собою мелкотемье, низкую информированность и как следствие разработку неактуальных, а в некоторых случаях уже исследованных проблем. Неизбежной становится известная архаичность, неоперативность и несовременность научной работы, то есть все то, что называется провинциализмом в науке. Провинциализм исследований во многих вузах (особенно в недавно созданных) связан прежде всего с их низкой материальной обеспеченностью. Оказывается, что молодому университету, как это ни странно, положено фондов меньше, чем вузу со стажем. Если добавить еще слабое удовлетворение заявок на приборы и оборудование (иногда только на 10—15%), то вырисовывается еще более неприглядная картина. В такие вузы неохотно идут работать крупные ученые, что в свою очередь тоже пагубно отражается на качестве исследований. «Ознакомившись с нашим оборудованием, — пишет заведующий кафедрой аналитической химии Красноярского государственного университета В. Ригин, — профессора извиняются и исчезают, предпочитая пойти работать в старый, хорошо оснащенный вуз». В итоге на долю такого «островка», затерянного в мире науки, остаются низкокачественные работы, он начинает плестись где-то в арьергарде научного прогресса. А. П. Чехов в письме М. Горькому от 22 июня 1899 года утверждал, *что «литератору нельзя безнаказанно проживать в провинции». «Естественное же состояние литератора, — писал он, — это всегда держаться близко к литературным сферам, жить возле пишущих, дышать литературой. Не боритесь же с естеством, покоритесь раз навсегда и переезжайте в Петербург или Москву. Бранитесь с литераторами, не признавайте их, половину из них презирайте, но живите с ними». Видимо, эти слова великого писателя в полной мере относятся и к людям науки. Группой студентов Горьковского государственного университета под руководством автора было проведено исследование провинциализма в науке методом статистического анализа научных ссылок. Изучение весьма большого числа научных публикаций убедительно подтвердило высказанные здесь соображения о распылении научной работы как прямом пути к ее провинциализму. Качество научных работ оценивалось путем анализа использованной при их написании литературы. Для оценки был введен 71
коэффициент архаичности исследования Ка: где Ла — «архивная» литература, имеющая возраст, превышающий 5 лет, Лм — мобильная литература, возраст которой равен или менее 5 лет. Оценка работ по второму параметру осуществлялась при помощи коэффициента их лингвистической связности Кл: Здесь Ли и Л0 — количество ссылок на иностранную и отечественную литературу соответственно. Были изучены публикации централизованной науки (издания АН СССР, Сибирского отделения АН СССР, МГУ и ЛГУ) и соответствующие им по профилю издания «распыленной» науки (ученые записки и труды, различного рода продолжающиеся издания). Анализ примерно 16 000 научных публикаций по математике, физике, химии, геологии, биологии, философии, географии, механике и другим дисциплинам дал весьма устойчивые, повторяющиеся от науки к науке результаты. Прежде чем давать им оценку и делать выводы, представляется целесообразным провести обший обзор и краткий анализ полученных данных. По естествознанию и математике было обследовано около 11 тысяч работ, опубликованных в основном в последние 10 лет. Результаты расчета Ка и К л для централизованной науки приведены в таблице 1. В этих же областях знания были обследованы многочисленные издания «распыленной» науки, которые опубликовали следующие научные и научно-учебные учреждения: 1. Химия: Московский институт нефтехимии и газовой промышленности, Дагестанский и Азербайджанский университеты, Всесоюзный институт мономеров (Тула), Всесоюзный заочный политехнический институт, Пермский политехнический институт, Башкирский НИИ по переработке нефти, Калининский и Московский педагоги- Таблица 1 Наука Название издания Ка Кл Химия «Известия АН СССР», 0,93 0,92 «Известия Сибирского отделения АН СССР» 1,26 0.7 Биология «Известия АН СССР» 1,46 1,12 «Вестник МГУ» 2,49 0,57 «Вестник ЛГУ» 1,95 0,65 Геология «Известия АН СССР» 1,81 0,33 «Вестник МГУ» 1,19 0.31 «Вестник ЛГУ» 1,18 0,27 ческие институты, Институт горючих ископаемых, Институт химических наук АН Казахской ССР. 2. Биология: Башкирский, Мордовский, Ташкентский и Таджикский университеты; Карельский, Куйбышевский, Омский и Ти- распольский педагогические институты; Естественнонаучный институт при Пермском университете; И нститут экспериментальной биологии (Алма-Ата); Коми филиал АН СССР; Институт биологин (Свердловск); Тюменский сельскохозяйственный институт. 3. Геология: Башкирский, Забайкальский и Киргизский филиалы географического общества СССР; Алтайский, Воронежский, Восточно-Сибирский и Омский отделы географического общества СССР, Иркутский политехнический институт- Анализ «распыленной» научной литературы в указанных выше областях знаний дал следующие результаты: Таблица 2 X имия Биология Геология Наука *а 1,72 3,6 3,02 «л 0,48 0,19 0,013 Усреднение значений Ка и Кл по всем естественным наукам и математике (для централизованной и «распыленной* науки 71
отдельно) приводит к весьма убедительным данным (табл. 3) Таблица 3 Естественные науки и математика Централизованная наука «Распыленная» наука "*а 1,55 2,62 кл 0,63 0,3 Легко видеть, что Ка централизованной науки примерно в 1,7 раза меньше, чем тот же показатель у «распыленной» науки. Что же касается Кл, то он, напротив, значительно меньше в «распыленной» науке. Эти данные убедительно свидетельствуют о том, что по обоим рассматриваемым параметрам «распыленные» исследования отличаются ярко выраженным провинциализмом или низким стандартом. Вряд ли против такого вывода можно серьезно возражать, так как он получен на основе анализа примерно 16 000 научных работ и 200 000 научных ссылок. Более того, ус- тойчиврсть соотношения рассматриваемых показателей, прослеженная на протяжении всего исследования, позволяет сделать вывод о том. что низкий стандарт «распыленной» науки является объективной закономерностью. Результаты проведенного исследования заставляют серьезно задуматься над рядом сложных и злободневных проблем в области организации научной деятельности. Видимо, уже давно назрела необходимость поиска и разработки новых форм координации и централизации научной работы небольших вузов и НИИ по региональному признаку. В качестве меры такого характера можно рассматривать, например, создание крупных межвузовских кафедр по общественным наукам, математике, физике, физическому воспитанию, иностранным языкам и т. д. Они будут обслуживать группу вузов, расположенных в одном городе. Понятно, что в таком коллективе будет высокий уровень научной и методической работы как вследствие интенсивного обмена идеями и результатами исследований, так и в силу возросших возможностей коллективизации работы. Нельзя сбрасывать со счета и такар фактор, как централизация использования материально-технических средств. Для определенных типов кафедр это обстоятельство может иметь даже решающее значение (особенно если учесть, что многие вузы еще плохо финансируются и оснащаются научной аппаратурой). Низкий стандарт «распыленной» научной литературы заставляет задуматься также и над проблемой централизации научно-издательской деятельности. Разумеется, здесь есть известные трудности, и важнейшая из них состоит в том, что тенденция к децентрализации науки порождает также и соответствующую тенденцию в издании научных работ. Однако, на наш взгляд, целесообразно было бы все же централизовать издательскую деятельность в области науки, резко увеличив количество центральных журналов за счет сокращения распыленных изданий. В пользу этого говорят дополнительные исследования, которые показали, что центральный журнал действует, как сепаратор, выделяя все лучшее в научной продукции и не пропуская в публикационные каналы некачественные работы, ничего не дающие науке и только «генерирующие» своеобразный информационный шум. Все изложенное выше показывает, что как централизация, так и децентрализация науки — это объективные, одинаково необходимые тенденции научного прогресса, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы, а их противоборство есть живое противоречие современной научной жизни. Разрешением этого противоречия может быть только постоянный поиск конкретно- исторического оптимума в сочетании этих тенденций, постоянная борьба за соблюдение разумной и исторически необходимой степени централизации и децентрализации науки. Это глобальная, постоянно решаемая и вновь возникающая проблема научной политики. 73
кл О РОЗМАРИНЕ В книгах иногда упоминается розмарин — то как лекарственное растение, то как пряность. Расскажите, пожапуйста, подробнее о нем. С. Николаева, Симферополь Розмарин — вечнозеленое полукустарниковое растение из семейства губоцветных. Растет он в теплых краях: в Италии, на юге Франции и у нас — в Крыму и Закавказье. С давних пор розмарин пользовался славой целебного растения. Из его листьев и верхушечных побегов, собранных в период цветения, готовили отвары и настои. Применяли их для возбуждения аппетита и регулирования работы желудка, а также как укрепляющее и успокаивающее. В современной медицине розмарин как лечебное средство не применяется. И все-таки на юге нашей страны есть целые плантации этого растения. Выращивают его в основном для получения розмаринового масла — бесцветной или слегка желтоватой жидкости с освежающим запахом. Применяют масло в парфюмерии. Химический состав его пока изучен недостаточно, однако есть предположение, что содержащееся в нем эфирное масло обладает бактерицидными свойствами. Многим народам розмарин известен и как пряность. В Португалии, Испании, Италии, Франции, Греции листья его с незапамятных времен применяют наравне с лавровым листом. У нас розмарин в такой роли почти никогда не выступает. А жаль. Листья его особенно хороши в жарком из свинины, баранины или крольчатины. Они выполняют двоякую роль: во-первых, отбивают специфический запах мяса, а во-вторых, придают ему аромат дичи. Поэтому же розмарин используют и при готовке домашней птицы — кур, уток, индюшек. Небольшое количество порошка из сухих листьев розмарина смешивают с мелко нарезанной зеленью петрушки и растирают со сливочным маслом в пасту, которую затем закладывают небольшими порциями под кожу птицы — на груди и ногах. Затем птицу жарят или тушат, как обычно. В умеренных дозах розмарин добавляют в супы: мясные, куриные, гороховые. Во французской кухне эта специя входит в состав так называемого «букета гарни». Его кладут в суп всего на 5—6 минут, а затем вынимают, от этого блюдо обретает особенно тонкий вкус и аромат. Итальянцы розмарином сдабривают макароны, добавляют его s пресные лепешки, кладут в фруктовые салаты и даже готовят на нем особое вино. Вообще с розмарином следует обращаться так же, как с лавровым листом, но соблюдая меру, — если его передержать в пище, то она может приобрести горьковатый привкус. В СЕРНОМ ЭФИРЕ СЕРЫ НЕТ Почему этиловый эфир называют серным! Может, ои содержит какие-то примеси серы! Г. Париии, Ленинград Нет, в серном эфире серы нет. Название свое он получил совсем по другой причине. Чтобы объяснить, в чем тут дело, придется обратиться к истории химии. Каноны старинной науки требовали все начинать с Аристотеля. Так и поступим. «Когда соленая вода превращается в пар, пар делается пресным, а когда он сгущается и превращается в воду, она уже не соленая. Это я знаю по своим опытам. То же самое верно во всех случаях подобного рода: вино и все жидкости после испарения и обратной конденсации в жидкость становятся водой. Все они являются водой, несколько измененной некоторыми примесями, характер которых сообщает им вкус». Если в том, что касается соленой воды, знаменитый философ был совершенно прав, то его заключение относительно вина нельзя не признать безответственным: при перегонке вина получается не только вода... Ошибка Аристотеля кое в чем задержала развитие химии почти на полторы тысячи лет. Только арабские алхимики, сумевшие должным образом воспользоваться наследием античной науки, оказались достаточно свободными от гнета авторитетов для того, чтобы проверить опыты философа; в том, что он считал водой, они нашли этиловый, или винный, спирт. Тогда же — в X—XI веках — алхимики открыли еще один спирт — купоросный, своим названием он обязан тому, что отгонялся при нагревании железного купороса. Все, что получалось при отгонке, стали именовать «спиртом», то есть «духом» вещества. Есть сведения о том, что алхимики даже смешали оба «духа» — купоросный и винный, но так и не смогли установить, что же при этом образовалось. Пришлось подождать еще шестьсот лет: в 1730 году Зигмунд Фробениус снова смешал винный спирт и купоросный спирт, который успел уже обрести современное название — серная кислота. Выделив подвижную, летучую жидкость, уче- 74
ный, не долго думая, назвал ее, конечно же, спиртом, но спиртом эфирным или серным эфиром — по имени кислоты. К тому времени развитие науки сильно ускорилось, поэтому для того, чтобы убедиться в том, что в серном эфире нет серы, химикам потребовались уже не века, а всего 70 лет. Это выяснилось в 1800 году. А еще через некоторое время стало ясно, что реакция образования эфира выглядит так: 2 С2НвОН ~"^° - С2Н5ОС2Н6. Серная кислота отнимает у двух молекул спирта два атома водорода и один кислород, то есть воду, а оставшиеся части молекул спирта соединяются, образуя эфир. Серы в нем быть не может. И тем не менее эфир и поныне именуют серным. Химики чтят традицию... КАК НАНЕСТИ СЛОИ ГАЛОИДНОГО СЕРЕБРА НА МЕТАЛЛ В одном из номеров «Химии и жизни» за 1975 год вы писали о том, как нанести слой галоидного серебра на дерево. Мне бы хо- тепось узнать, как можно нанести слой такого серебра на анодированную алюминиевую пластинку. В. А. Неловко, Северодонецк Чтобы получить фотографию на анодированной алюминиевой пластинке, надо поместить ее на 20 минут в 10%-ный раствор бромистого калия и затем высушить. После этого пластинку в течение 15 минут обрабатывать при красном свете в 10%-ном растворе азотнокислого серебра. Все последующие операции следует выполнять так же, как и при печати на бром- серебряной бумаге. Промытые и высушенные фотографии рекомендуется покрыть бесцветным нитролаком. Более подробные сведения о том, как получить фотографию на металле, можно почерпнуть из ссКраткого фотографического справочника» под ред. В. Пуськова (М.( Госкиноиз- Дат, 1952). КАК СДЕЛАТЬ ПОЛУПРОЗРАЧНОЕ ЗЕРКАЛО Как превратить обыкновенное стекло в зеркальное, но так, чтобы оно не потеряло своей прозрачности! Такие стекла вставляют иногда в солнечные очки. А. П. Галаур, Мозырь Очевидно, читатель А. П. Галаур имеет в виду так называемое полупрозрачное зеркало. Сделать его нетрудно при некотором терпении и аккуратности. Сначала следует приготовить два раствора: 1. В 100 мл дистиллированной воды растворите 9 г азотнокислого серебра. В раствор, постоянно помешивая его, прибавляйте по каплям нашатырный спирт до тех пор, пока помутневшая вначале жидкость 'не станет снова прозрачной. Долейте в раствор воды, чтобы общий объем его достиг 500 мл. 2. В 500 мл дистиллированной воды растворите 1,05 г нитрата серебра, затем жидкость нагрейте до кипения, после чего растворите в ней 0,9 г сегнетовой соли. Пока раствор горячий, профильтруйте его. Стекло, которое собираются серебрить, должно быть тщательно вымыто и обезжирено. Затем его кладут в плоскую кювету, куда наливают смесь равных объемов обоих растворов. На стекле начинает осаждаться металлическое серебро. В зависимости от того, какая степень светопроницаемости нужна экспериментатору, осаждение ведут от 5 до 6 минут и даже дольше. Использованный раствор осторожно сливают и дают слою серебра высохнуть. Толщину серебряного слоя можно также менять, подбирая разные концентрации растворов 1 и 2 и их соотношение. Если нужно посеребрить не всю поверхность, а лишь отдельные участки, то остальные места защищают воском или лаком, легко смываемым водой. Часть лучей света, падающих на стеклянную поверхность, проходит сквозь зеркало, так как слой серебра тонок. И в то же время он достаточно плотен, чтобы отразить другую часть света, попадающую на пленку металла. АНТИПИРЕНЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ Расскажите, пожалуйста, что такое аитипирены и зачем их добавляют в пластмассы! Д. А. Дорофеев, Ярославль Большинство полимерных материалов, в том числе и самые распространенные — полиолефины, полистирол, полиуретаны, — к сожалению, горючи. Чтобы уменьшить горючесть, в полимеры и вводят специальные вещества, — антипирены. Благодаря антипирену горящая пластмасса гаснет в течение нескольких секунд. Антипирены делятся на две группы: добавки и реагенты. Первые просто смешиваются с пластмассами, а вторые химически взаимодействуют с молекулами полимера. Наибольшее распространение получили бромсодержащие антипирены: гексабромбензол, окта- бромдифенил и др. Их часто применяют вместе с ве- ществами-синергистами, которые усиливают действие антипирена. Добавка таких веществ позволяет вводить антипирен в пластмассы в меньшем количестве (что экономически выгодно). Чаще всего в качестве синер- гиста используют трехокись сурьмы. Пластмассы с подобными добавками получили широкое распространение в строительстве, электротехнике, авиа- и судостроении. 75
Ремонт пленки КАК ИСПРАВИТЬ ПОВРЕЖДЕННЫЙ ЭМУЛЬСИОННЫЙ СЛОЙ НА НЕГАТИВЕ При небрежной обработке фотографической пленки и неправильном ее хранении на эмульсионном слое негатива нередко образуются царапины, потертости, трещины. После фотоувеличения эти дефекты во много раз возрастают и неузнаваемо искажают позитивное изображение. Возникает настоятельная необходимость в ретуши — работе трудоемкой, тонкой, требующей большого искусства. Однако позитивная ретушь обязательна далеко не всегда. Поврежденный негатив можно реставрировать — закрыть царапины прозрачным и в то же время прочным и эластичными лаком. Вот как это делается. Прежде чем реставрировать эмульсию, нужно тщательно очистить негатив от пыли, жировых пятен и других загрязнений. В качестве растворителя жировых пятен можно использовать разбавленный @,01%) раствор стирального порошка «Новость» или мыльной стружки. Смочите ватный тампон в свежеприготовленном растворе и осторожно протрите эмульсионный слой. Удалив загрязнения, негатив нужно высушить. Для быстрой сушки можно использовать комнатный электрообогреватель с рефлектором. Как показала практика, лучшее реставрационное покрытие для эмульсии — казеиновый лак. Царапины и другие дефекты поверхности негатива, аккуратно залитые таким лаком, практически не пропечатыва- ются. Казеиновый лак нетрудно приготовить. В литре дистиллированной воды, нагретой до температуры 80—85°, растворите 12 г мета- силиката натрия и 50 г казеина. Казеин растворяется довольно медленно. Поэтому некоторое время раствор нужно энергично перемешивать, не давая ему остыть. После полного растворения казеина охладите лак до комнатной температуры и тщательно отфильтруйте. Казеиновый лак быстро портится. Чтобы сохранить его хотя бы неделю, нужно добавить спиртовый раствор тимола: тимол (из расчета 0,5 г на литр лака) растворить в 30 мл этилового спирта. На поврежденную эмульсию лак можно наносить тампоном, а еще лучше тонкой мягкой кисточкой, каждый раз аккуратно снимая с поверхности негатива капли и наплывы. Для сушки реставрированной поверхности также удобно использовать комнатный электронагреватель. И последнее замечание. Таким способом можно реставрировать пленку, на которой царапины и другие дефекты не очень глубоки— не глубже половины толщины эмульсионного слоя. А. ЛЕНГРЕН ПОПРАВКИ В четвертом номере журнала в заметке «Электрофильтры в ртутном цехе» (с. 39) предпоследнюю фразу следует читать: «Содержание ртути в ступпе...» и далее по тексту. В заметке «Что такое десульфатор» на с. 97 (8-я строчка снизу) следует читать «катион РЬ2+...» 76
Из писем в редакцию Так ли хорош ЭТОТ «дневной свет»? Когда заходит речь о люминесцентном освещении, обычно приходится слышать, что оно очень хорошее, что оно экономично, что оно благотворно действует на зрение. Но так ли это на самом деле? Чтобы ответить на этот вопрос, нам придется сначала разобраться в некоторых особенностях зрительного восприятия. Зрительный аппарат человека устроен так, что общая чувствительность глаза зависит от преобладающего в поле зрения уровня яркости. Вот пример. Глядя на дома, ярко освещенные солнцем, мы видим окна в виде темных пятен, несмотря на то что в комнатах очень светло: яркость наружных стен, к которой адаптируется глаз, значительно превосходит внутреннюю освещенность комнат. А вечером, когда стемнеет и в окнах загорятся огни, можно хорошо разглядеть, что происходит внутри, хотя абсолютная освещенность комнат может быть и ниже, чем днем: стены домов стали темными, уже не засвечивают поле зрения и не снижают чувствительность глаза. Как действует этот закон зрительного восприятия в условиях люминесцентного освещения? Люминесцентные лампы имеют большую светящую поверхность, и, чтобы они не слепили глаза, приходится подвешивать их как можно выше, часто под самым потолком. Однако при больших размерах помещения не спасает и это: светильники все равно остаются в поле зрения. К тому же стены и потолок, находящиеся теперь вблизи от источника света, оказываются очень ярко освещенными, и получается, что поле зрения засвечено огромными светлыми поверхностями. Это снижает общую чувствительность глаза. В то же время предметы в рабочей зоне в сравнении с этим огромным ярким фоном освещены гораздо слабее. Между тем наиболее благоприятные условия для работы создаются тогда, когда яркость предметов в рабочей зоне выше, чем в окружающем пространстве. Этот недостаток люминесцентного освещения не удается исправить никаким повышением общего уровня освещенности, потому что одновременно в одинаковой степени повышается освещенность и рабочей зоны, и окружающего пространства. С экономической точки зрения это ничего не дает, кроме лишнего расхода электроэнергии и больших капитальных затрат. Неблагоприятен для работы зрительного аппарата человека и спектральный состав света люминесцентных ламп. Максимум их излучения приходится на коротковолновую, сине-зеленую часть спектра. В результате синие, голубые и зеленые лучи «забивают» длинноволновую часть спектра. Между тем большинство предметов, окружающих нас в помещении (мебель, стены, полы), обычно окрашены в желтые, красные, коричневые тона. В этом отношении лампы накаливания с максимумом излучения именно в длинноволновой области — идеальный источник внутреннего освещения поме- . щений. .И наконец, еще одна важная особенность люминесцентных ламп — пульсация их светового потока. Пульсирующий свет дает любой осветительный прибор, который питается от сети переменного тока. Но вольфрамовая нить лампы накаливания за 1/100 долю секунды (полупериод переменного тока) не успевает остыть, и поэтому световой поток от такой лампы мощностью, например, 100 ватт изменяется не более чем на 5%. А в люминесцентной лампе электрический разряд, а значит, и светимость повторяют изменения тока в сети без всякой инерции. Поэтому пульсация люминесцентной лампы достигает иногда 55%. Отрицательное влияние пульсирующего светового потока на зрение и на работу мозга вообще нужно, по-видимому, считать доказанным. В качестве иллюстрации можно привести отрывок из заметки, опубликованной во французском журнале «Science et vie» и перепечатанной в еженедельнике «За рубежом» C1 января 1975 г.): «Все более увеличивается число детей, страдающих гиперактивностью — чрезмерным нервным напряжением, которое постоянно держит их в состоянии физического и эмоционального возбуждения. Такие дети не могут спокойно сидеть на уроках. Они постоянно вертятся, вскакивают с места, дергают товарищей. Точная причина этого заболевания не установлена, но, например, в США некоторые специалисты предполагают, что на состояние подверженных гиперактивности детей определенное влияние может оказывать флуоресцентный свет. Так, когда дети в одной из школ были переведены из комнат, освещаемых флуоресцентными лампами, в классы с обычными лампами накаливания, то через 3 месяца их состояние значительно улучшилось. Кроме того, проведенные на животных испытания показали, что под действием флуоресцентного света они 11
становятся более раздражительными и агрессивными». Чтобы снизить вредную пульсацию, люминесцентные лампы часто включают группами — в разные фазы трехфазной сети. Таким путем удается уменьшить пульсацию до уровня, сравнимого с уровнем пульсации ламп накаливания. Однако пульсация каждой лампы от этого не меняется. И чтобы защитить глаза от их непосредственного воздействия, приходится создавать специальные конструкции светильников с затенителями, дающие рассеянный свет. Но чем лучше такие светильники выполняют свою задачу, тем ниже, естественно, оказывается их к. п. д. А кроме того, многие затенители закрывают лампу только в том случае, если смотреть на нее с какого-то определенного направления. И чтобы избежать прямого попадания света в глаза, опять-таки приходится вешать лампы высоко под потолком, что возвращает нас к тому, с чего мь\ начали... Теперь можно с учетом всех этих особенностей люминесцентного освещения поговорить и о его экономичности. Действительно, светоотдача люминесцентной лампы в 2—3 раза выше, чем лампы накаливания той же мощности. Но в силу обстоятельств, о которых мы говорили, неизбежно приходится увеличивать нормы освещенности в те же 2—3 раза, а то и больше. Поэтому весь эффект от большей светоотдачи пропадает. Это признают и специалисты. В книге А. С. Шай- кевича «Качество промышленного освещения и пути его повышения» читаем: «Несмотря на в 2—3 раза большую световую отдачу этих ламп в сравнении с лампами накаливания, установленная мощность на освещение люминесцентными лампами остается примерно на одинаковом уровне с лампами накаливания. Вызвано это более высокими освещенностями, которые, по нормам, следует создавать при люминесцентном освещении. Первоначальная стоимость осветительной установки, выполненной люминесцентными лампами, почти в четыре раза выше стоимости установки с лампами накаливания. И эксплуатационные расходы оказываются выше в установках люминесцентного освещения». Из всего сказанного можно сделать только один вывод: никаких преимуществ по сравнению с лампами накаливания у люминесцентных ламп нет. Наоборот: люминесцентное освещение обладает многими отрицательными свойствами, и его вредное действие на зрение не подлежит сомнению. Меры, принимаемые для ослабления такого действия, не могут дать нужного эффекта и в то же время значительно ухудшают экономические показатели люминесцентного освещения. Инженер Т. М. ВЕР От редакции. Вопрос о преимуществах и недостатках различных систем освещения, поставленный в этом письме, весьма важен и актуален. Не подлежит сомнению, что в некоторых случаях люминесцентные лампы могут оказаться и менее гигиеничными, и менее выгодными, чем лампы накаливания. К тому же не следует забывать, что большинство люминесцентных ламп содержит ртуть (в виде паров), что создает опасность рассеяния ее в окружающей среде с неизбежными вредными последствиями. Правда, специалисты из Института гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, которым мы показали письмо, категорически утверждают, что в нем «извращаются общеизвестные истины». Но с другой стороны, специалист- физиолог из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР, также ознакомившийся с письмом, считает, что «справедливость основных положений автора не вызывает сомнений». Как видите, мнения сильно разошлись. Публикуя это письмо, редакция надеется, что оно даст экономистам, светотехникам, гигиенистам и просто читателям журнала полезную пищу для размышлений. Внук, а не дед Ровно восемьдесят лет назад было обнаружено, что соли урана испускают лучи, действующие на фотопластинку. Это важнейшее открытие справедливо отмечено в «Календаре», напечатанном во втором номере вашего журнала. Но автором открытия назван почему-то не Антуан Анри Беккерель, а его дед, также известный физик, Антуан Сезар Беккерель (умерший, кстати, за 18 лет до знаменитого открытия своего внука). Еще одному французскому ученому не повезло в «Календаре» — Эдму Ма- риотту. Он умер в 1684 г., на двадцать лет позже, чем у вас напечатано... Хотел бы также обратить внимание на две опечатки в интересной статье об «анилиновом раке». На стр. 87 диметиламиноазо- бензол назван диметилами- ноизобензолом, а на следующей странице говорится, что на 3,3'-диметилбензи- дин — это орто-толидин. Неверно: это орто-толуидин. А. КОНДРАТЮК, Одесса 78
что-то сверх ученой добросовестности документалиста — нужна живая вода художественной интуиции для того, чтобы умерший богатырь зашевелился, открыл глаза и заговорил прежним голосом. Тогда новым смыслом наполнится все, что было известно о знаменитом человеке, и лицо, которое глядит из учебников, вдруг взглянет прямо на вас. За строками его книг вы услышите живой голос. В облике Фрэнсиса Бэкона поражает его несоответствие привычному образу мудреца. Кажется, что этот человек менее всего подходил для своей роли. Основоположник новой науки, философ, чья мысль ушла вперед по крайней мере на три столетия, оказывается не просто пленником эпохи, сы- Портреты «Суду милостивых людей...» Г. ШИНГАРЕВ Следы жизни великого человека, все эти затерявшиеся в архивах даты, обмолвки, отклики современников, подобны разбросанным в беспорядке частям огромного тела: историк как бы опрыскивает их мертвой водой, и они срастаются. Но требуется еще 79
ном своего времени, как это обычно называется. Мыслитель в кресле канцлера, политика, правителя королевства — разве кто-нибудь мог всерьез поверить в реальность этой ситуации? Одно из двух: либо это мнимый философ, либо несостоятельный политик. Ведь по самой своей сути оба занятия предполагают различный, если не противоположный, образ жизни, склад ума, наконец, противоположный взгляд на вещи. Каким образом он сумел их совместить? Нет, это не дилетант, балующийся философией ради отдохновения от государственных дел, но и не мудрый правитель в духе Платона. В одио и то же время он набрасывает первые главы грандиозного, еще неясно брез- жущего замысла — обновления наук, — и хладнокровно губит Эссекса, вчерашнего благодетеля, который теперь стал помехой на его пути. Годы возвышения, дворцовых интриг, искусного лавирования между парламентом и троном — это вместе с тем и годы расцвета его геиия. И почти одновременно ои издает «Новый Органон» и падает с высот власти: триумф мыслителя сопровождает громоподобный крах его карьеры. Н однако при ближайшем рассмотрении эта двойственность оказывается мнимой. Личность Бэкоиа не является загадкой и отчетливо вырисовывается из фактов его биографии. Увы, это не образец для подражания. Но это цельная натура, по-своему верная себе и в буре деяний, и в сфере абстрактных идей. Обсуждая нравственный и духовный облик Бэкона, примем во внимание по крайней мере два обстоятельства. Во-первых, что касается его прегрешений, ои не был для своей эпохи сколько-нибудь выдающимся исключением: ему не повезло— вот все, что могли сказать о нем, поло- жа руку на сердце, его современники. Во- вторых, что касается его философских идей, стоит напомнить, что это было время, когда философия, как старый доктор Фауст, сбросила монастырскую рясу, сбрила бороду и, щурясь от солнца, вышла из темной кельи в шумный мир. Офицер и светский щеголь Декарт, вероотступник Спиноза, дипломат и политик Лейбниц — вот творцы новой философии; почему бы и царедворцу не оказаться в этой компании? II. Две даты резко выделяют «осевое время» Бэкона, как два удара часов: воцарение Якова I и события 1621 г. Сын хранителя государственной печати и родственник первого советника Елизаветы, Фрэнсис Бэкои имел основания рассчитывать на блестящую карьеру. Довольно рано он стал членом парламента, ио лишь со сменой правления перед иим открылся путь наверх. В 1603 году «королева-девственница» умерла, на престоле оказался отпрыск казненной католички Марии Стюарт Яков I, иначе Джемс. В день коронации Бэкону было пожаловано звание рыцаря. Королю — философу-дилетанту, сочинителю ученых трудов о колдовстве и о вреде табака, льстила дружба с настоящим философом. Обстоятельства смерти графа Эссекса, некогда интриговавшего в пользу Стюартов, забылись, зато вспомнили о том, что сэр Фрэнсис был его любимцем. Теперь на него благосклонно взирает всесильный Виль- ерс, будущий герцог Бэкингем, двор проявляет почтительный интерес к его книгам. Милости сыплются одна за другой. Через год после коронации он штатный адвокат короны, через четыре года — генеральный стряпчий (лицо, защищающее интересы монарха в особо важных судебных процессах), затем верховный прокурор, член Тайного совета, лорд-хранитель Большой печати, наконец, лорд-канцлер и пэр Англии. Король называет его «мой добрый правитель», и в самом деле Бэкои правит страной во время путешествия Джемса в Шотландию. За всем этим просматривается то, что в старииу называли рукой судьбы, а в наши дни именуется исторической необходимостью. И по своему происхождению (он был представителем новой аристократии, сменившей феодальную знать и обязанной своим возвышением монаршей власти), и по своим взглядам Бэкон был сторонником абсолютизма и служил своему тщеславному, капризно-самодовольному и склонному к опрометчивым поступкам государю не за страх, а за совесть. Все царствование Якова прошло в глухой, время от времени обострявшейся борьбе короля с парламентом. В этой борьбе, главным поводом 80
для которой был спор о субсидиях,^ король домогался права бесконтрольно собирать налоги, а палата общий отказывалась их утвердить,— Бэкои оказался ие просто посредником между короной и законодательным собранием, поскольку его должности ие только давали ему право, но и вменяли в обязанность участвовать в заседаниях палат. Логика политической борьбы, долг преданности монарху, интриги, которые неустанно плел Бэкингем, этот Мефистофель, стоявший за спиной Бэкона и незаметно направлявший его руку,— все это сделало философа своего рода наместником короля в парламенте и в конце концов превратило его в одиозную фигуру, иа которой скрестились лучи всеобщей ненависти — личной, сословной и политической. Пользуясь своим рангом высшего государственного судьи, Бэкои старался превратить «судилище справедливости», как официально именовался канцлерский суд, в инструмент неограниченной королевской власти, а это значило, что он стремился принизить значение общинных судов. О том, какова была эта справедливость, позволяли догадываться громадные средства, которые вскоре сосредоточились в руках лорда-канцлера. В замке Иорк Хауз философ ведет образ жизни расточительного вельможи. Когда король присылает ему в подарок косулю, он вручает лакею неслыханные чаевые — 50 фунтов. Устраиваются валтасаровы пиры, на столах стоят цветы из собственных оранжерей, иа хорах гремит музыка. Другой дворец — Верулам Хауз — обошелся ему в десять тысяч фунтов. Он празднует 60-летие, окруженный толпой нахлебников, женщин и слуг. И это человек, который написал в «Наставлениях нравственных и политических»: «Свита ие должна обходиться дорого — удлиняя хвост, укоротишь себе крылья» (Costly followers are npt to be liked; lest while a man maketh his train longer he maketh his wings shorter). И тут опять раздается удар часов. Еще бы, ведь мы его ждали. Бэкои, похоже, ие ожидал. Через неделю после именинных торжеств в Лондоне собирается парламент, распущенный королем без малого семь лет назад. Семь лет Яков I единолично распоряжался государственными делами, точнее, это делали за него фавориты — Бэкингем и Бэкои. И вот, подобно императору из второй части «Фауста», он созывает государственных мужей, и со всех сторон ему докладывают о печальных итогах этого семилетия. Казна истощена, в стране царят беззакония, продажность чиновников, всеобщее уныние и страх. В тронной речи король убеждал общины и лордов в том, что беды можно преодолеть лишь одним способом — предоставив ему новые субсидии; а уж ои распорядится ими по своему усмотрению. В ответ раздались знакомые слова: скрипучий голос британской свободы напомнил монарху о том, что «вольности и привилегии принадлежат подданным по праву рождения... что же касается до неотложных дел короля, державы, и церкви, то решать их, равно как и следить за поддержанием законов, есть неотъемлемое право парламента...». После чего раздосадованный самодержец выдрал из книги протоколов страницу, где все это было написано, и арестовал семерых ораторов. Все же договорились заняться расследованием злоупотреблений, совершенных монополиями откупщиков и отдельными высокопоставленными персонами. Простой вопрос — кто виноват в разорении страны? — заставлял все глаза постепенно подниматься все выше и выше. На вершине—король, лицо, пока еще неприкосновенное. Кто еще? Лорд-адмирал Бэкингем, но и он вне пределов досягаемости. Так указующий нерст останавливается на Фрэнсисе Бэко- ие, которого король и его наперсник хладнокровно решаются принести в жертву. Далее все происходит в ускоренном темпе. Возникает, словно из небытия, некто Кристофер Обри. В жалобе, поданной в парламент, ои утверждает, будто передал через сэра Джорджа Гастингса 100 фунтов стерлингов лорду-канцлеру в надежде, что тот решит должным образом судебное дело, в котором поставлены на карту его, мистера Обри, честь и состояние. Вместо этого «суд справедливости» приговорил Обри в штрафу, да еще лишил его доходной должности. Каково? Гастингс — член палаты общий. Спрашивают у него. Выясняется, что дело происходило несколько лет назад, 81
Обри действительно вручил ему ларец для передачи лорду-канцлеру. Сэр Фрэнсис колебался, говоря, что это слишком много, затем принял подношение. Дело передано в специальный комитет, и носятся слухи, что это-де только цветочки. Объявляются новые свидетели. Копятся показания. Скрывая тревогу, Бэкон пишет Бэкингему: «Вы говорили об очистительном испытании. Вот оно. Но мой дух спокоен. Мои руки чисты...». Королю он пишет: «Вашему величеству известно, что я всегда старался решать дела благоприятнейшим образом. Я не был корыстолюбцем! Я не был высокомерным и нетерпимым!...» Он заполняет страницы риторическими тирадами, но весь этот гнев праведника означает одно: заступись! Но Джемс не заступился. Да и что он мог сделать? Дело зашло слишком далеко. Комитет нижней палаты предъявил Бэкону официальное обвинение в лихоимстве, лорды согласно кивали головами. То, что взятки брали все или почти все чиновники королевства, от низших до высших, ни для кого не было тайной. Мало того, судьи имели обыкновение принимать дары сразу от обеих сторон, отнюдь не обременяя себя моральными обязательствами перед тем, кто дал. Все это было хорошо известно, тем не менее — а может был, именно поэтому—Бэкон должен был поплатиться. В послании лордам от 19 марта 1621 г. он сообщает, что захворал: боли в пояснице, он не может явиться на заседание. Но в письме на имя короля уже содержится признание вины. Оно сделано в достаточно витиеватой форме и по существу представляет собой слегка замаскированное предложение сделки: король даст возможность своему доброму правителю спокойно удалиться от дел, а тот... сочинит для него новый свод законов. Король пожимает плечами. Бэкон сдается: «Я сознаюсь и соглашаюсь... и, постигая г тяжесть содеянного... нахожу его достаточным, чтобы отказаться от защиты. Предоставляю Вашим Лордствам обесславить меня!» Но ои еще ие видел официального перечня своих преступлений. Список ему послан (свыше 20 пунктов), подсчитана и общая сумма награбленного: одиннадцать с половиной тысяч фунтов. Предстоит явиться на суд, он снова нездоров, и, не видя необходимости бить лежачего, враги соглашаются избавить его. от публичного унижения. Однако они ие лишили себя удовольствия разыграть этот заключительный акт с поистине театральным великолепием. Приговор, зачитанный в палате лордов 3 мая 1621 года, в зале, где казалось, еще вчера Фрэисис Бэкон надменно выслушивал ораторов и где сейчас, в гробовой тишине, звучал голос секретаря, состоял из четырех пунктов. Штраф 40 тысяч фунтов стерлингов. Заточение в крепость на срок, который угодно будет назначить королю. Запрещение впредь когда бы то ни было занимать любую государственную должность. Запрещение когда-либо появляться в парламенте и при дворе. — На другой день стража препроводила бывшего виконта Сент-Олбэнского, бывшего барона Веруламского, бывшего лорда-каицле- ра, пэра и прочая в Тауэр: sic transit gloria mundi — так проходит мирская слава. Король простил Бэкона. На следующее утро (по другим данным, через четыре дня) его выпустили. Потом был отменен штраф; еще через несколько лет он получил разрешение являться ко двору и участвовать в парламентских дебатах. Бэкои не воспользовался ни тем, ни другим. Говорили, что ему стыдно показываться на люди. Сам он делал вид, что устал от славы. В действительности в нем говорила- оскорбленная гордость. Впрочем, он и в самом деле был утомлен жизнью. Но он не привык стеснять себя в средствах, выпрашивал у короля пенсию и копил долги. Остаток лет он посвятил ученым занятиям: написал «Историю царствования Генриха VII» (из которой мы узнаем, что этого монарха отличали неблагодарность и сребролюбие), сочинил еще несколько книг. Но источник, питавший его мысль, иссяк: этим источником была деятельная жизнь. И ничего особенно выдающегося он за эти годы не создал. III. Бэкон умер в апреле 1626 года, триста пятьдесят лет назад — после того, как 82
поставил научный опыт: купил по дороге в Хайгет цыпленка и набил его снегом. Цель опыта — проверить, можно ли таким способом предохранить мясо от порчи, что было, разумеется, давно известно. Биограф Бэкоиа рассказывает, что философ ночевал в сырой комнате, на другой день кашлял и, должно быть, схватил воспаление легких. В письме, написанном в эти дни, он с обычной своей склонностью к риторике сравнивает себя с Плинием Старшим, который погиб при извержении Везувия, пожертвовав собой ради науки. Эта фраза, не будь она написана перед смертью, могла бы вызвать улыбку. Бэкон не был ученым в том смысле, какой он сам вкладывал в понятие науки. Он не стал сколько-нибудь серьезным естествоиспытателем и проглядел крупнейшие научные открытия своего времени. Например, не обратил никакого внимания на деятельность Гарвея, не оиенил заслуг основоположника иауки о магнетизме Гилберта. Отверг систему Коперника. Все это известно. Но без Фрэнсиса Бэкоиа, без предпринятого им Великого Восстановления Наук (Instauratio Magna Scientiarum) трудно было бы представить себе и становление классической физики, и расцвет астрономии, и рождение химии, и весь семнадцатый век В целом. Закон инерции и принцип относительности Галилея, гидростатический закон Паскаля, закон деформации упругих тел Гу- ка, закон гравитации Ньютона, понятие о химических элементах, введенное Бойлем, как и принципы новой химии, провозглашенные веком позже в трудах Лавуазье,— все эти знакомые каждому первоосновы естественнонаучной картины мира были установлены при помощи единого метода, ясно и недвусмысленно сформулированного Бэконом: мы говорим об индуктивном методе. Деятельная натура Бэкоиа, жизнь, которую он провел,— полная блеска и тревог, напоминающая театральное действо (недаром его считали замаскированным автором шекспировских пьес),— своеобразно претворились в его философию, придав ей практический и в высшей степени своевременный характер. Вот почему эта натура представляется цельной, лишенной внутреннего разлада, и при всех человеческих слабостях у этого философа-царедворца в сущности нет противоречия между поступками и словами, действием и мыслью. И, называя его сыном своей эпохи, мы долж- ны подразумевать под этим не только и не столько то, что он нес в себе ее слабости, ее достаточно сомнительную мораль, сколько то, что он гениально угадал главную потребность своего времени — угадал и, как никто другой, сумел ее удовлетворить. Время Бэкона — время только что начавшейся научной революции. Шагающему вперед естествознанию нужен был, как посох, инструмент позиания природы. Бэкои вручил ему этот посох. Впервые в истории мысли Бэкон осознал, что философия может быть не только итогом достигнутого, пережитого и познанного — обобщенным резюме того, что уже накоплено другими науками. Философия — это учительница наук. Учение Бэкона демонстративно противопоставляет себя спекулятивному философствованию средневековья, с которым нечего делать человеку нового времени, одержимому жаждой мыслить, чтобы знать, и знать, чтобы действовать. Его философия — это «наука наук» или, точнее, наука о науке, методология научного познания, понимаемого не как отвлеченное умствование и не как самоцель, а как средство постижения природы, с тем чтобы, разоблачив ее тайны, подчинить ее своему господству. Могущество человека измеряется его знанием, именно так звучит знаменитый третий афоризм «Нового Органона»: scientia et po- tentia htimana in idem coincidunt — «человеческое знание и власть совпадают», но нужно уразуметь, каким образом это знание достигается. Людям свойственно ошибаться (классификация заблуждений человеческого ума, которые Бэкон называет «идолами», представляет наиболее известную часть его философии); тем не менее главным препятствием на пути позиания было несовершенство самого инструмента позиания. Ссылаясь на Аристотеля, средневековая мудрость учила, что ключ познания, основной прием рассуждений, гарантирующий отыскание истины,— это силлогизм: из двух отвлеченных посылок делается более или менее конкретный вывод, вз
из двух конкретных — еще более конкретный и т. д. По мнению Бэкона, это вредное заблуждение. Путь от общих истин к частным, путь дедукции, ненадежен, ибо общие положения извлекаются из самого рассудка, а не из действительности, и ничего цельного из них не добудешь. Ученые схоласты похожи на пауков, которые вытягивают паутину из самих себя. Но и противоположная крайность — слепое и бессистемное собирание фактов — не ведет к цели. В этом случае ученый уподобляется муравью, который тащит к себе домой все, что попалось ему иа дороге. И иаука превращается в беспорядочный склад случайных догадок, в «барахолку истин». Нет, истинный путь истолкования природы, по Бэкону, только одни — путь индукции, метод последовательных обобщений, когда от частных, добытых в эксперименте истин, как по ступеням, восходят ко все более широким заключениям.. От фактов — к причинам, ибо «истинное знание есть знание причин». Это путь, на котором и собирают, и упорядочивают, сначала экспериментируют, а потом рассуждают, путь, делающий ученого подобным пчеле: собранный иа полях нектар она превращает в мед. Здесь нет возможности пересказать хотя бы кратко весь ход рассуждений Бэкона; ограничимся еще одним примером почти •пророческого предвидения. Нельзя думать, что задача естественных наук сводится к тому, чтобы приносить сиюминутную пользу, удовлетворяться достижениями, очевидными для всех. Близкие цели достига- Лрхив Вступление к истолкованию природы Фрэнсис БЭКОН 84 ются плодоносными опытами, но не они — пружина иауки. Подлинным двигателем знания являются эксперименты, обгоняющие практику, которые, может быть, и кажутся бесполезными, но это бесполезность света, озаряющего не верстак, но целый мир. Это светоносные опыты, и только они воплощают стратегию научного поиска, его дальний прицел. Бэкон полой неистощимого оптимизма. В «Новой Атлантиде», научно-технической утопии, сочиненной незадолго до смерти, появляется выражение «царство человека» (regium hominis), очевидным образом противопоставляемое божьему царству. Бэкои как бы видит перед собой века безудержного прогресса иауки, способной решить любые проблемы — личные и общественные, практические и метафизические. Однажды он записал: «Свое имя и память обо мне я оставляю суду милостивых людей, чужим народам и грядущим временам». Неизвестно, как отнесся бы он к этому суду, потому что отнюдь ие все из оставленного им милостивое потомство согласилось признать истинным и не подлежащим переоценке. Но лучшие страницы его и сегодня воспринимаются так, как будто они предназначались для нас. На своем памятнике, где Бэкои изображен сидящим в кресле, с книгой на коленях, он велел написать, что, открыв тайны естественной философии, он подчинился закону вещей и ушел туда, где все разрушается. Он ошибся. Статья «Вступление к истолков-ааию природы», ранее на русском языке не публиковавшаяся, написана Бэконом приблизительно в 45-летнем возрасте. Это автохарактеристика великого мыслителя, которую можно рассматривать как своеобразное предисловие ко всем его сочинениям.
Я был рожден для того, чтобы послужить человечеству; уразумев это, я стал размышлять, какого именно рода должна быть эта служба. Недостаточно, думал я, преуспеть в каком-нибудь новом изобретении: подлинным благодетелем человеческого рода может сделаться лишь тот, кто сумеет возжечь факел в потемках природы и осветить сокровенные тайны вселенной... Итак, я постиг, в чем мое предназначение: в том, чтобы посвятить себя изысканию истины, ибо лучшего не сподоблюсь свершить. Ведь я достаточно сообразителен для того, чтобы улавливать в вещах сходство (а это самое главное), и в то же время не настолько опрометчив, чтобы не замечать между ними тонких отличий; я чувствовал, что от природы наделен страстью исследовать и сомневаться, находить и вновь искать, глубокомыслием, неспешностью суждений, стремлением приводить все достигнутое в стройный порядок; я человек, который не склонен обольщаться всем, что ново, но и не цепляется за старое, и я презираю всяческую недобросовестность. Все это давало мне основания думать, что мой разум обладает неким сродством и тяготением к истине. Однако происхождение и воспитание влекли меня к гражданскому поприщу, и еще отроком, прислушиваясь к чужим мнениям, я вознамерился совершить нечто необыкновенное для моего отечества, а это не совпадало с моим стремлением к знанию. Все же я полагал, что, достигнув некоторого почетного ранга, я легче сумею употребить свой талант и прилежание для дела, которому принадлежал душой; посему обучился я государственным наукам и со всем старанием и благонамеренностью, как велит совесть, препоручил себя моим сотоварищам, побуждая и их действовать заодно... Слаба и беззащитна та наука, которая находит питательную почву в лености ума, нуждается в покровительстве и похвалах и не терпит возражений, та, которая держится на искусственных доказательствах, прибегает к нечестным приемам и в конце концов разваливается, столкнувшись с препятствиями, кои она не в силах преодолеть. Совсем другой смысл обретает наука, чье достоинство укрепляется ее свершениями и ее пользой. Я не хлопочу о том, чтобы меня расхваливало нынешнее время, людская несправедливость не заботит меня. Если кто скажет, что я чересчур занесся в своих мечтаниях, я отвечу, что скромность уместна в гражданских делах, в созерцании же надлежит служить истине. Но если кто-нибудь потребует от меня немедленных приобретений, то я скажу так: молодость и здоровье я отдал государственным заботам и вместе с тем возложил на себя, без чьей-либо помощи и указки, труднейшее дело истолкования природы; довольно и того, что я воздвиг все сооружение, не пуская его в ход. Мое искреннее убеждение состоит в том, что законосообразное истолкование природы должно производить прежде практических обобщений, в чистом виде и вне всякого приложения к делам... Я же, в предвидении будущего, создаю самую формулу этого истолкования и то, еще более основательное и многообещающее, что в грядущем будет изобретено через нее, то, что скрыто в закономерных и полезных свойствах вещей. Преодолевая трудности, я выполняю свою задачу. И я не из тех, кто зависит от внешних обстоятельств. Ибо я не охотник до славы и не нахожу утехи в том, чтобы, по примеру иных догматиков, основать еще одну секту; извлекать личную выгоду из подобных предприятий, по моему мнению, постыдно и смехотворно. Мне хватит одного сознания своей заслуги, мне важен итог, который ие в силах перечеркнуть сама фортуна. Перевод с латинского Г. ШИНГАРЕВА 85
Учитесь переводить Английский — ДЛЯ ХИМИКОВ МНОГОЗНАЧНОСТЬ языковых форм Different. В словаре в качестве -первого значения этого прилагательного приводится «другой»; однако его, как правило, переводят как «различный», по аналогии с существительным difference — «разница», «различие». Это часто ведет к нарушению эквивалентности смысла. Ведь в зависимости от контекста предложение They went a different way может означать либо что «Они пошли различными путями» (то есть разошлись), либо что «Они пошли другим путем» (то есть пошли вместе). This led to the reaction assuming a different course. «Это привело к тому, что реакция пошла по другому пути». Unresolved components From a primary fractionation often can be resolved elegantly by chromatographing on a second column operated at a different temperature or with a different buffer solution, or in a different cycle, or with a different resin. «Вещества, не разделенные при первом фракционировании, часто можно легко разделить хроматограф и чески на второй колонке, работающей при другой температуре, или с другим буферным раствором, или в другом режиме, или с другой смолой». Следует также иметь в виду, что сочетание different from эквивалентно русским «другой, чем», «отличный от». Differently. По аналогии со значением соответствующего прилагательного это наречие часто употребляется не в значении «различно», а эквивалентно значениям «иначе», «по-другому», «другим путем». Aliphatic acids containing halogen or Продолжение. Начало см. «Химия и жизнь», 1976, № 1—4. 86 hydroxyl groups are oxidized quite differently- «Алифатические кислоты, содержащие галоид или гидроксильную группу, окисляются совершенно иначе». А сочетание stated differently эквивалентно русскому «другими словами». Either...or. Известное значение этого сочетания — «либо... либо». То есть в этом случае речь идет о выборе одного варианта из двух возможных. Однако очень часто это сочетание выполняет совершенно иную функцию, указывая на применение обоих вариантов. В таком случае оно эквивалентно русским «как... так и», «чем... и». The addition of hydrogen bromide may take either a homolytic or a heterolytic course. «Присоединение бромистого водорода может происходить как гомолитически, так и гетеролитически». This acyl group has a greater migratory aptitude than either a primary alkyl group or a hydrogen atom. «Эта ацильная группа имеет большую способность к перемещению, чем первичная алкильная группа и атом водорода». В отрицательном предложении это сочетание эквивалентно русскому «ни... ни». The isomerization product was not either the diketone or the pyrazole. «Продуктом изомеризации не был ни ди- кетсн, ни пиразол». End. Помимо известного значения «конец» это существительное эквивалентно значению «цель», которое часто употребляется в сочетаниях to this end. with this end (in view), toward this end (in view), эквивалентных русскому «с этой целью». То this end in view methanol was administered. «С этой целью ввели метанол». Essential. Это прилагательное, обычно переводится как «существенный», а в химических текстах встречается в смысле «эфирный» (essential oil — «эфирное масло»). Однако большей частью оио эквивалентно русским «главный», «основной», «важный», «ценный», «по существу». The arguments which support Nietzki's quinoid formula are strong enough to show its essentia! correctness. «Аргументы, которые поддерживают хи- ноидную формулу, предложенную Нитцки, достаточно сильны, чтобы подтвердить ее правильность по существу». Вместе с тем сочетание to be essential эквивалентно русским «быть важным», «быть необходимым». It is essential to use the same standard
states in comparing theoretical and observed values. «При сравнении теоретических и наблюдаемых величин необходимо пользоваться одними и теми же стандартными состояниями». Essentially. Это наречие часто употребляется не в значении «существенно», а в значениях «по существу», «в основном», «главным образом». Under these restrictions the rate is essentially constant throughout the reaction. «При этих ограничениях скорость в основном постоянна на протяжении всей реакции». Estimate. Следует обращать особое внимание на те случаи, когда этот глагол используется в значении «вычислить», «подсчитать», «определить», а не в предлагаемых словарем значениях «оценивать», «подсчитывать приблизительно». Equation may be used directly to estimate the required difference, which often amounts to twenty or thirty per cent for each degree of ionization. «Уравнение можно использовать непосредственно для вычисления требуемой разницы, которая часто составляет от 20 до 30% для каждой степени ионизации». Глагол to estimate часто выступает в качестве глагола-характеристики в инфинитивных оборотах. The time for this inversion has been estimated to be 10~и seconds. «Вычислено, что время этой инверсии составляет 10~п секунды». tranes are very much a matter of experience which can be attained only by trial and error, until suitable conditions of strength and permeability have been fixed. «Изготовление и кондиционирование мембран в значительной степени является вопросом практики и может быть достигнуто только методом проб и ошибок, пока не будут достигнуты соответствующие параметры прочности и проницаемости». Сочетание from experience эквивалентно русским «из практики», «по опыту». Extra. Несмотря на то что в качестве первых значений этого прилагательного словарь дает «добавочный», «дополнительный», их при переводе игнорируют и автоматически заменяют знакомым из обихода значением «высшего качества»; это, естественно, приводит к ошибочному переводу. Прилагательное extra эквивалентно также русским «лишний», «повышенный», «особый». This extra variable compensates for the loss of a dimension in passing to a singular phase space. «При переходе к сингулярному фазовому пространству эта дополнительная переменная величина компенсирует потерю одного измерения». Доктор филологических наук А. Л. ПУМПЯНСКИЙ Evidence. Хорошо известно значение этого слова — «доказательство». Однако широко распространен и другой эквивалент этого существительного — «данные». The chemical and X-ray evidence supports a head-to-tail structure of the polymer. «Данные химического и рентгеновского анализов подтверждают структуру полимера «голова к хвосту»». Several lines of evidence indicate that the chair form is of lower energy. «, Различные данные показывают, что форма «кресло» обладает меньшей энергией». Experience. Найдя в словаре значение этого существительного — «опыт», многие не обращают внимания на то, что в скобках дается уточнение — «жизненный». В результате оказывается, что слово experience как бы эквивалентно слову «эксперимент», а не «накопленный практический опыт», «практика». The preparation and conditioning of mem- 87
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Азотная кислота и коровы Чем пахнет селедка? Данных меньше, результат тот же Капустный индикатор Иод из морской капусты РАССЛЕДОВАНИЯ Азотная кислота и коровы Реакция .между азотной кислотой и металлами особенно любима экзаменаторами. Уж очень все в ией запутано: кислота может восстанавливаться и до двуокиси, и до окиси азота, а то и до азота или даже до аммиака. А что'бы школьники не запутались, учебники приводят схему реакций Однако, согласитесь, эти сведения хоть и полезны для того, кто сдает экзамен, но все же недостаточны. Сколько процентов НЫОз в разбавленной кислоте? И вообще — отчего все так получается? Вот это мы и попытаемся расследовать. Когда-то эти тайны поведения объясняли школьникам так: потому, что разбавленная азотная кислота — окислитель более сильный, чем концентрированная. А раз она сильнее, то и восстанавливается легче. В качестве правила, облег- НГТОз с металлами, напри- чающего запоминание, та- мер такую: кое объяснение, может быть, HNOs 1 концентрированная не действует на Fe, Cr, A1, Aii, Pt, Ir, Та I рированная сдру- гими тяжелыми металлами N02 1 рированная со щелочными и ноземельными металлами 4 Nj.0 4 разбавленная со щелочными металлами, а также с Fe и Sn 1 NH3(NH4N03) I разбавленная с тяжелыми метал лами 1 N0 и годилось, ио к истине оио имело отношение весьма отдаленное. Оценить силу окислителя можно по двум признакам: по качественному (какое вещество он может окислить, а какое не может) и по более строгому количественному — по величине потенциала его электрохимического восстановления. По первому признаку концентрированная кислота вне всяких сомнений сильнее. В ней сгорают и уголь, и сера, и многие органические вещества (в первых ракетных двигателях, кстати, насыщенные углеводороды горели в HN03). Разбавленной кислоте все это не по силам. Лишь в жестких условиях она может в лучшем случае нитровать углеводороды, замещать одни атом водорода на группу N02 (реакция Коновалова). Итак, с первым признаком дело ясное. А вот со вторым будет посложнее. 88 Клуб Юный химик
Представьте себе, что вам нужно узнать, сколько травы может съесть за день средняя корова. Что для этого требуется? Да просто выгнать на луг, скажем, десять коров, прикинуть, сколько они вместе съели травы, н поделить это число на десять. Но если даже на огромный луг выгнать стадо в тысячу коров, то результат может оказаться совсем иным. Точнее говоря, меньшим. Не потому, что у коров убавится аппетит. Просто из-за тесноты они будут мешать друг другу наесться досыта (особенно при неумелом пастухе). Им, так сказать, трудно выявить свою индивидуальность в толкучке. Нечто подобное происходит и при электрохимическом восстановлении: вещество будет расходоваться немедленно только при малой концентрации, по мере диффузии к поверхности электрода. Оно вступит в такие реакции, при которых каждая молекула отдает максимальное количество энергии. По этой причине все числовые величины, которые характеризуют реакционную способность веществ, можно точно измерить только при большом (в идеале при бесконечном) разбавлении раствора. Все это прямо относится и к азотной кислоте, когда она реагирует с ограниченной поверхностью электрода или просто куска металла, погруженного в ее раствор. Чтобы восстановить ее до аммиака, требуется электрод со сравнительно небольшим отрицательным потенциалом, так что эта реакция по силам многим металлам средней активности. Однако система металл — окислитель может реализовать свои возможности до конца лишь при значительном разбавлении. А когда концентрация увеличивается, процесс переходит в такой режим, где решающую роль играет уже не только «сила» реагентов, но и относительные скорости многочисленных элементарных стадий, из которых слагается эта сложная реакция. Можно сказать, что при этом режиме металл получает возможность выбирать себе работу полегче — как неторопливый сапожник, у будки которого скопилась большая очередь. Знание этих тонкостей необходимо и химику, стремящемуся направить реакцию по нужному пути, и пастуху, радеющему за свое стадо. Впрочем, эти соображения носят общий характер; ие будем забывать и об индивидуальных особенностях азотной кислоты. Ведь в ее концентрированных растворах кроме собственно HN03, диссоциирующей на Н+ и N0— есть еще нитрозные газы, в основном двуокись азота N02 и ее димер N20«. Двуокись азота восстанавливается гораздо легче, чем ион NO— f несущий отрицательный заряд. Именно поэтому, как было установлено давным-давио, металлы восстанавливают HN03 намного скорее в присутствии N02. А поскольку N02 образуется по ходу дела, такая реакция— автокаталитическая. А вот очень чистая, совершенно свободная от нит- розных газов HN03 не восстанавливается даже кальцием. При восстановлении NOa образуется азотистая кислота HN02, а затем окись азота N0. Однако окись Клуб Юный химик 89
может выйти из раствора только при невысокой концентрации HN03, поскольку существует окислительно-восстановительное равновесие: 2HN03+NO + 17 ккал *± ^3N02+H20. Когда НЬЮз много, равио- весие смещено вправо A7 ккал вполне компенсируются тепловым эффектом основной реакции). Раствор пересыщается N02, и двуокись азота оказывается в результате основным продуктом реакции. Теперь о концентрации; что считать большой, а что маленькой. Конечно, цифры будут неодинаковыми для разных металлов; приведем данные для реакции азотной кислоты с железом. В соответствии с тем, что говорилось выше, кривая выхода N02 неуклонно под- Чем пахнет селедка? Не так уж прост этот вопрос, как может показаться. Запах селедки (как, впрочем, почти всех вкусных вещей) обусловлен десятками летучих веществ. И все же среди них есть основные, ведущие, которые в первую очередь формируют запах. В селедке это... иимается по мере роста концентрации, и двуокись азота становится основным продуктом при удельном весе кислоты 1,4 и более F7%, продажная HN03). Максимум выхода окиси азота — при удельном весе 1,3 (около 45%), азота — 1,15 (примерно 25%). а вот аммиака — тем больше, чем ближе концентрация к нулю, то есть к бесконечному разбавлению. Но уже при удельном весе ниже 1,05 A0%) аммиак становится основным продуктом. (Конечно, в присутствии азотной кислоты выделяется не аммиак, а нитрат аммония.) Вот что означают слова «разбавленная», «очень разбавленная» и «совсем-совсем разбавленная» применительно к реакции азотной кислоты с железом. Понятно, что для других металлов числа могут быть иными. Еще одно замечание: азот, по-видимому, не промежуточный, а побочный продукт восстановления HN03 в аммиак; но, к сожалению, в условиях реакции восстановить азот до аммиака решительно невозможно. Именно к сожалению: если бы это удавалось, то с промышленным синтезом аммиака (и азотных удобрений) было бы куда меньше хлопот. Как видите, реакция восстановления азотной кислоты металлами и в самом деле непроста. Но как бы то ни было, что бы ни получалось в результате реакции, коицеитрироваиная кислота была, есть и будет более сильным окислителем, чем разбавленная. В. КСТЬ Погодите, попробуем опознать эти вещества в несложном опыте. Давайте исследуем селедочный рассол. К пробирке или кругло- донной колбе подберите резиновую пробку с отверстием и через отверстие пропустите стеклянную трубку длиной 20—30 см, которая будет служить воздушным холодильником (см. нижний рисунок на следующей странице). В этот нехитрый прибор налейте немного селедочного рассола н столько же крепкого раствора едкого натра или стиральной соды, чтобы среда стала сильно щелочной. Жидкость должна заполнить сосуд примерно на пятую часть объема. 90 Клуб Юный химик
Закройте сосуд пробкой с холодильником и нагрейте смесь рассола со щелочью. К отверстию трубки- холодильника поднесите влажную красную ' лакмусовую бумажку. Ее цвет изменится; вывод вы, наверное, сможете сделать сами. Теперь поднесите к отверстию стеклянную палочку или трубочку, смоченную концентрированной соляной кислотой. Образуется белый дым. Как вы. думаете, почему? Наконец, подожгите пары, выходящие из трубки: они горят бледным пламенем. Замените пробку с холодильником другой пробкой, с газоотводной трубкой (верхний рисунок). Пары, выходящие при нагревании через газоотводную трубку, пропускайте А через раствор хлорного железа. Образуется осадок гидрата окиси железа. Вот теперь мы сможем определенно ответить, чем же пахнет селедка: для этого достаточно осторожно понюхать выделяющиеся пары. Судя по всему, мы имеем дело с аминами — продуктами распада белков. Аммиак, правда, вел бы себя примерно так же, но он не горит на воздухе. Таким образом, запах селедки обусловлен аминами. (Заметим, что больше всего в рассоле диметил- амииа (CH3JNH и триме- тиламина (CH3KNH.) Подобный опыт можно проделать и с самой селедкой. Кусочек селедки, освобожденный от костей, измельчите и растолките в ступке с гашеной известью так, чтобы получилась влажная паста (гашеную известь берите в избытке). Наполните пробирку этой пастой на треть. Несильно нагрейте пробирку в пламени и подожгите спичкой выходящие газы. Они горят бледным пламенем. Поднесите к пробирке красную влажную лакмусовую ' бумажку — оиа синеет (фенолфталеиновая краснеет). Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опущен в раствор хлорного железа — выпадает красно-бурый осадок Fe(OHK. В. СКОБЕЛЕВ Клуб Юный химик 91
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ» Данных меньше, результат тот же Вообще-то учебникам, пособиям и задачникам надо верить. Но иногда случается, что авторы, желая облегчить вам решение задачи (или по какой-то иной причине), вводят в условия лишние данные. Для тех, кто готовится к экзаменам по химии, будет, наверное, полезно найти в таких задачах избыточные сведения, чтобы затем, отбросив лишнее, решить задачи наиово. 1 При сжигании 5,4 г неизвестного вещества израсходовано 0,8 г кислорода. В результате реакции образовалось 2,8 г азота, 8,8 г углекислого газа и 1,8 г воды. Установить формулу вещества, если его молекулярный вес равен 27. (Ф. Н. Капуцкий. Пособие по химии для поступающих в вузы, «Вы- шэйшая школа», Минск, 1970, с. 328.) 2 Плотность по водороду вещества, имеющего состав: С —54,55%, Н —9,09%, О — 36,36%, равна 22. Оно легко восстанавливает окись серебра, образуя кислоту. Выведите структурную формулу этого вещества. (Я- Л. Гольдфарб, Ю. В. Ходаков. Сборник задач и упражнений по химии, «Просвещение», Москва, 1971, задача № 12—173.) Для установления формулы газообразного углеводорода 5 мл его были смешаны с 12 мл кислорода и смесь была взорвана в эвдиометре. После конденсации образовавшегося водяного пара объем газообразного остатка (углекислый газ и избыток кислорода) равнялся 7 мл, а после обработки его щелочью для поглощения углекислого газа — уменьшался до 2 мл. Все измерения производились при одинаковых условиях. Найдите формулу углеводорода. (Н. Л. Глинка. Задачи и упражнения по химии, «Химия», Москва, 1973, задача №172. Условие этой задачи с опечаткой помещено также в Справочнике по химии для поступающих в вузы, «Наукова думка», Киев, 1971, с. 372). 4 Найти молекулярную формулу вещества, если в результате сжигания 3,2 г его образовалось 9,9 г углекислого газа и 4,5 г воды. Плотность пара данного вещества по водороду составляет 64. (Справочник по химии для поступающих в вузы, «Науко- ва думка», Киев, 1971, с. 365.) 5 Определите формулу углеводорода, при сжигании 3 г которого образуется 8,8 г двуокиси углерода н 5,4 г воды и плотность которого по водороду равна 15. (А. А. Макареня, П. В. Завлин. Химия для поступающих в вузы, «Высшая школа», Москва, 1968, с. 120.) (Решения задач — на стр. 94) ЭКА НЕВИДАЛЬ.. Капустный индикатор И иа верхнем, и иа нижнем снимках — одио и то же. Не фантастическое существо, вытянувшее при- причудливые щупальцы, и ие мозговые извилины, а просто-напросто красноко- чаиная капуста в разрезанном виде. Только верхняя фотография негативная 92 Клуб Юиый химик
и не увеличенная, а нижняя позитивная, увеличенная в 10 раз, А напечатаны эти снимки не только затем, чтобы вы подивились, сколь хитра иа выдумки природа. Главная наша цель иная: напомнить вам, что краснокочаи- иая капуста, точнее, вытяжка ее пигментов, может сослужить юным химикам отличную службу. Она превосходный индикатор. В принципе годится и водная вытяжка, но она хранится очень недолго. Лучше приготовить спиртовой экстракт. Для этого надо прокипятить пять минут 100 г нарезанной капусты с 50 мл этилового спирта или водки. После фильтрования индикатор готов. Этот слабофиолетовый раствор, попадая в кислую среду (рН < 5,0), окрашивается в ярко-алый цвет, а в щелочной среде (рН>7,0) становится желто-зелены м (со временем раствор желтеет) . Для работы очень удобно, что цвет переходит от алого к желто-зеленому и Иод из морской капусты Недавно я прочитал об открытии иода и о том, что случай помог французскому химику Бернару Кур- туа сделать это открытие. Я решил узнать, как сейчас получают иод. Об этом написано в «Книге для чтения по химии», но там го- верится о промышленных способах. Пришлось немного потрудиться, и вот пе- иаоборот; у широко известного лакмуса переход от нейтральной среды (фиолетовая окраска) к щелочной (синяя окраска) как бы стерт. Изменение цвета капустных пигментов можно наблюдать не только в домашней лаборатории, но и просто иа кухне. Когда из красиокочаиной капусты готовят салат, то добавляют обычно уксус, и естественная сиреневатая окраска сразу меняется иа сочную ярко-красиую. А вот питьевая сода изменит окраску капусты иа зеленую. Только этот опыт вы в тарелке не ставьте — салат испортите... Н. КОСТЫРЯ ред вами заметка о том, как получить иод в домашней лаборатории. Возьмем пробирку и насыплем в нее на высоту около 1 см толченых листьев морской капусты, которая продается в аптеке. Пробирку внесем в пламя спиртовки. Вскоре появится белый дым с неприятным запахом; поэтому надо работать в хорошо проветриваемом помещении. В пробирке останется обуглившееся вещество, оно-то нам и нужно. Нальем в стакан около 75 см3 воды, добавим туда «уголь» и размешаем стек- Клуб Юный химик 93
лянной палочкой. Образуется мутный раствор. Профильтруем его, он станет прозрачным, буроватого цвета. Выпарим раствор в чашке, и на дне останутся соли иода, причем не так уж мало — морские водоросли содержат до I % иода. Теперь из соли получим иод. Возьмем 10 % -ный раствор серной кислоты (при разбавлении лить кислоту в воду!) и двуокись марганца, сильный окислитель (ее можно извлечь из старых батареек). Бросим в кислоту несколько кусочков двуокиси марганца, соблюдая осторожность. На время отставим полученный раствор и вернемся к соли иода. Положим ее в тигель с крышкой, а затем добавим немного раствора и сразу закроем тигель. Когда некоторое время спустя мы откроем тигель, то на стенках его обнаружим фиолетовые кристаллы. Это и есть иод. Внимание: не примите за иод остаток от реакции! Если вы хотите сохранить полученный иод, то держите его в склянке с притертой крышкой. Михаил ДАНИЛОВ, гор. Калинин, школа № 36, 5-й класс Решения задач (См. стр. 92) 1 Отбросив все количественные данные, кроме молекулярного веса вещества, и записав его формулу в виде «HxCyNzOu, получим уравнение: x+12y+14z+16u = 27, где x^l, y^l, z^l, u^O. Из уравнения следует, что и = 0: даже при и=1 и при наименьших значениях других неизвестных (также равных I), левая часть уравнения дает в сумме 43. Теперь уравнение принимает вид: x+12y+14z = 27. Ясно, что г=1.Втаком случае х+12у=13. Значит, и у=1, и х=1. Формула вещества — HCN. (Заметим в скобках, что в условии этой задачи — опечатка: данные противоречат закону сохранения массы. Расчет показывает, что на сгорание 5,4 г HCN расходуется 8 г кислорода, а не 0,8 г). 2 Из этой задачи можно исключить информацию о процентном составе вещества. Из условия следует, что молекулярная масса соединения равна 22-2 = 44. Вещество состоит из углерода, водорода, кислорода и содержит по меньшей мере одну альдегидную группу (СОН). Формулу этого вещества можно записать так: CxHyQz(COH)v, причем v^l. В то же время нам заранее ие известно, содержит ли вещество атомы кислорода, углерода и водорода, не входящие в альдегидную группу; поэтому х^О, у^О, z^O. Теперь можно записать уравнение, связывающее индексы: 12x + y+16z + 29v = 44. Очевидно, что v=!, так уже при v = 2 левая часть уравнения значительно превысит правую. Уравнение принимает такой вид: 12x + y+!6z=!5. Значит, z = 0 (при z=l левая часть больше правой). 12х + у=15. Формула вещества: СхНу(СОН), где СХН5 — одновалентная группа, индексы которой удовлетворяют последнему уравнению. Если х = 0, то вещество — НСОН, то есть у=1, но это противоречит уравнению. А при х=1 возможно только одно решение: х=1, у = 3. Итак, структурная формула вещества СН3-СОН. 3 Исключим из этой задачи данные о том, что углеводород был смешан с 12 мл кислорода и что объем газообразного остатка после обработки его щелочью уменьшился до 2 мл. Записав формулу углеводорода какСхНу, составим уравнение реакции: 4СхНу+Dх+уH2=4х С02+2у Н20. Если принять объем углекислого газа, образовавшегося в результате полного сгорания 5 мл СхНу, равным а мл, то на основании закона Авогадро можно написать такое соотношение: 4х а 7 (поскольку в 7 мл входят и углекислый газ, 7 и избыток кислорода). Значит. х< —- а это 5 неравенство имеет единственное решение в целых положительных числах: х=1. В соот- 94 Клуб Юный химик
ветствии с теорией строения органических соединений, с одним атомом углерода соединяются четыре атома водорода. Следовательно, формула углеводорода СН4. Можно исключить из условия задачи другую информацию — о том, что объем газообразного остатка равнялся 7 мл, а после обработки щелочью уменьшился до 2 мл. Иными словами, найдем формулу углеводорода, 5 мл которого сгорают в 12 мл кислорода, взятого в избытке. На этот раз обозначим через b объем кислорода, потребного для сгорания 5 мл СХНУ, и на основании закона Авогадро заменим отношение молей газов отношением объемов: 4х + у b 12 !—£ ^ 4 _ 5 ^ 5 (Ь<12, так как в 12 мл входит и избыток кислорода). 4х + у 12 4 < 5 • 20х + 5у<48 Ясно, что х<3, ибо при х^З левая часть неравенства превосходит правую. Если х = 2, то возможны только три формулы: НзС—СНз, Н2С=СН2, НС^СН, для которых у равен соответственно 6, 4 и 2. В первом случае левая часть неравенства равна 70, во втором — 60 и в третьем — 50, то есть во всех случаях больше правой. Итак, остается единственное решение: х= 1, формула СН4. Наконец, последний вариант: исключим из условия информацию о том, что в реакцию вступают 5 мл углеводорода. Тогда на основании закона Авогадро получим уравнение: 4х + у 12 — 2 4х -2' из которого следует, что у —4х. Формула углеводорода принимает вид СхН4х. или СХН2Х+2Н2Х_2. При любом целом х>1 такого углеводорода не существует, так как Bх—2) атомам водорода в насыщенной структуре СХН2Х+2 места нет- Поэтому х = 1. 4 Без ущерба для дела опустим сведения о плотности пара вещества по водороду. Сначала найдем простейшую формулу вещества. Так как 44 г С02 содержат 12 г 12-9,9 углерода, то в 9,9 г С02 его—тт— = 2,7 г. 4,5-2 Аналогично в 4,5 г Н20 содержится —пр = = 0,5 г водорода. Суммарная масса углерода и водорода равна 2,7+0,5 = 3,2 г. Значит, вещество не содержит кислорода, это углеводород. Отношение числа атомов уг- 2,7 0,5 ол лерода и водорода равно ~\2*~1Г = 9:20. С9Н20 — простейшая формула вещества. Покажем, что простейшая формула совпадает с молекулярной. В самом деле, общая формула запишется как С9пН20п, или С9пН18П+2Н2П-~2- Но при любом целом п>1 такого углеводорода нет, поскольку в насыщенной структуре С911Н18П+2 нет места Bп—2) атомам водорода. Поэтому п=1, и молекулярная формула вещества С9Н2о- А зная это, совсем нетрудно установить и его плотность по водороду. 5 В условии этой задачи можно опустить все количественные данные, за исключением плотности по водороду, и тем не менее получить однозначный ответ. Можно поступить иначе: исключить плотность по водороду и массу какого-либо одного вещества. Тогда знакомым вам способом легко установить простейшую формулу (СН3) и общую (СпНзп), а далее выяснить, что п^2. Но п не может быть равно 1, ибо нет вещества СНз. Словом, п = 2, и формула углеводорода С2Н6. В заключение заметим, что решение любой задачи с возможно меньшим количеством исходных данных всегда предпочтительнее — ведь даниые-то получают опытным путем. Значит, экспериментатор затратит меньше времени и средств. А расчеты, как вы могли убедиться, намного сложнее не становятся. А. А. ХРУСТАЛЕВ, А. Ф. ХРУСТАЛЕВ Клуб Юиый химик 95
96
Вещи и вещества Смола из Колофона Семь городов Древней Греции оспаривали честь быть родиной великого Гомера: Аргос, Афины, Колофои, Родос, Саламин, Смирна и Хиос. Лишь один из них интересует нас сейчас, в связи с темой нашего рассказа,— малоазийский город Колофои. Много веков назад из него вывозили твердый продукт, который получали из живицы, жидкости, вытекающей из надрезов на сосновом стволе. Искаженное название этого города дало имя желто-коричневой смоле, которую ныне получают в самых разных краях свега, и что ни год то больше, — всем известной канифолн. О СМОЛАХ ВООБЩЕ И КАНИФОЛИ В ЧАСТНОСТИ Прежде всего заметим, что термин «смола» отнюдь ие химический. С давних времен так характеризовали вещества с высокой липкостью (вспомните поговорку — «прилип как смола»). В разряд смол попали самые разные вещества — от обычной канифоли до какого-нибудь экзотического сандарака. Попытаемся ввести в древнее понятие «смола» химическое содержание. Смолы — ие индивидуальные вещества, а смеси. Правда, входящие в их состав соединения обычно близки по химической природе; например, это могут быть гомологи или даже изомеры. ■ Молекулярный вес таких веществ не очень велик — от 100 до 1000, и связаны они между собой не химически, а только молекулярными силами. Это и отличает их от многочисленных полимеров, как натуральных (каучук, гуттаперча), так и синтетических (полиэтилен, полипропилен, полистирол и т. п. ). Как и названные полимеры, природные смолы термопластичны, то есть они плавятся при нагревании, а охлаждаясь, вновь затвердевают. Они способны растворяться в расплавах полимеров, в восках и жирах; при этом молекулярные связи заметно ослабляются и в растворе появляются свободные молекулы. Именно это и предопределило назначение многих смол: свободные молекулы, выходя на поверхность с солидным запасом свободной энергии, создают липкость, то самое свойство смол, которое более всего интересует технологов, особенно если они работают с клеями. Теперь перейдем от смол вообще к конкретной смоле — канифоли. Она образует свободные молекулы не только в растворах и расплавах, но и при механическом воздействии. Когда смычок натирают канифолью, а затем проводят им по струнам, свободные молекулы взаимодействуют со струной, создавая известное сцепление, струна начинает вибрировать — и льется музыка. Свободные молекулы канифоли при трении придают временную, мгновенную липкость подошвам, и боксер не скользит на ринге, жокей — иа крупе лошади. Какие же молекулы сообщают канифоли такие свойства? В первую очередь — абиетиновой и пимаровой кислот (их структурные формулы показаны на стр. 98). Они похожи, и различие между ними заключается лишь в боковых углеводородных группах. Обе эта кислоты — типичные представители целого ряда соединений, которые отличаются друг от друга расположением боковых групп и количеством двойных связей; поэтому о них нередко говорят во множественном числе — абиетиновые и пимаровые кислоты. Двойные связи имеют особое значение: благодаря им можно без большого труда менять структуру (а значит, и свойства) канифольных кислот. Например, их можно гидрировать, полимеризовать и, что наиболее важно, дисп/ропорциоиировать. Поясним этот ие всем понятный термин. В присутствии йодного катализатора нагретая канифоль существенно видоизменяется. Ее кислоты лишаются сопряженных двойных связей, и стойкость канифоли к окислению значительно увеличивается. Это и есть дисиро- 4 Химия н жизнь № 5 97
.соон CH3l^jLcH(CH3J абиетиновая кислота пимаровая кислота сн=сн2 сн, поршюипрованне. Оно позволяет получить также жндк\ю канифоль, которую удобно транспортировать и смешивать. Молекулярный вес компонентов канифоли невелик, в среднем около 200. И хотя в молекулах кислот есть кислород, канифоль относят все же к углеводородным смолам, ибо скелет ее построен из молекул изопрена — того самого изопрена, который служит основой натурального каучука, копала и янтаря. Разумеется, не только из кислот состоит канифоль. В ней есть немного углеводородов и других соединений, но все это не более чем прнмеси. ОТ ДРЕВНОСТИ ДО НАШИХ ДНЕЙ Начиналась канифоль с живицы, которую нсиольз\ют никак не менее трех тысяч лет. О живице журнал в свое время подробно писал A971, № 4), и нет надобности долго говорить о пен здесь; заметим только, что еще Геродот упоминал скипи- лар, полученный из живицы, которую нагревали в котлах, покрытых бараньими шкурами. Жидкий продукт такой разгонки н есть скипидар, твердый же остаток — канифоль. Но еще живицей называют осмол, который содержится в старых сосновых пнях. Это ценное сырье, и чтобы извлечь его, пни расщепляют (сейчас — взрывчаткой). Пень разлетается в щепки, их собирают и живицу извлекают растворителями; ее называют поэтому экстракционной, и так же называют канифоль из пней. Два эти способа были единственными вплоть до начала нашего века. Между тем хвойных лесов становилось все меньше, а потребность в канифолн (по причинам, о которых будет рассказано ниже) непрерывно росла. Противоречие казалось неразрешимым. Впрочем, семьдесят лет назад не слишком над этим задумывались... Как бы то ни было, в 1905 г. шведские специалисты по бумаге придумали способ, позволивший получать канифоль без рубки лесов специально для этой цели. Сосновая древесина расходуется в огромных количествах для производства бумаги, от этого никуда не деться — в ближайшем будущем, по крайней мере. Но бумажников интересует не древесина вообще, а только часть ее — волокна целлюлозы. Все остальное, в том числе и компоненты канифоли, для целлюлозно-бумажной промышленности — балласт. Его надо удалить, и для этого древесину измельчают и обрабатывают раствором щелочи, в которой целлюлоза не растворяется в отличие от лигнина, канифоли и жирных кислот. Щелочной раствор канифоли и других веществ называют щелоком патронной варки. Многие десятилетия этот щелок был обременительным отходом бумажного производства, он отравлял жизнь не только технологам, но и — в самом прямом смысле слова — растениям и животным в окрестных водоемах. Так вот, в 1905 г. было установлено, что если подкислить упаренный под вакуумом щелок, то из него можно выделить смесь жирных кислот и канифоли. Сосна по-шведсми «талл» (tall), а так как полученная смесь на ощупь масляниста, ее назвали сырым талловым маслом. Это своего рода живица, содержащая около 40% канифоли. Впрочем, техника фракционной разгоики не достигла в то время высокого уровня, и выделять отдельные составляющие из таллового масла в промышленном масштабе было делом нереальным. В лучшем случае это ценнейшее сырье использовали как топливо. 98
Лишь в 1950 г. был создан непрерывный способ разгонки таллового масла под высоким вакуумом (в так называемых молекулярных кубах). И с этого времени талловое масло стало важным сырьем для получения канифоли: из одной тонны масла извлекают более 360 кг смолы. ЗАЧЕМ НУЖНА КАНИФОЛЬ Разумеется, не только затем, чтобы натирать смычки и подошвы, ■— тогда проблемы не было бы вовсе, хватило бы на все про все старых пней. Есть у канифоли традиционные области применения Скажем, производство некоторых лаков, сургуча, пластырей. Прежде ее использовали в огромных количествах мыловары — канифоль отчасти заменяла жлры. Есть и забытые рецепты, скажем, колесной мази... Мало-помалу канифоль завоевывала новые позиции. Многие годы в масляные лаки н краски с повышенной твердостью и стойкостью к износу добавляли экзотические копалы. Россия импортировала немало копалов, главным образом для каретных лаков, к которым предъявлялись особо высокие требования. Автомобили сменили кареты, но и для них нужен был прочный лак. Лишь в 1930 г. был получен искусственный копал. Как читатель догадывается, без канифоли дело не обошлось — это был продукт ее взаимодействия с фенол- альдегидной смолой. Когда широко пошлн в ход электрические лампы, возникла серьезная проблема: чем крепить стеклянные баллоны к металлическим цоколям? Существовало немало мастик, а цоколи тем не менее отваливались... Лишь введение в мастику канифоли позволило решить вопрос; ее применяют на электроламповых заводах с тридцатых годов и до наших дней. Многие знают, что канифоль — отличный флюс для пайки и лужения металлов. С этой целью ее используют не только радиолюбители, но и заводские технологи. Менее известно (но не менее важно) применение канифоли в полиграфии: без нее не обходится почти ни одна краска для глубокой печати и для плоской (которой, кстати, печатается «Химия и жизнь»; так что в строчках, которые вы читаете, тоже есть кани- 4* фоль). Назначение канифоли логически вытекает из ее свойств: она закрепляет оттиснутые буквы и рисунки на бумаге. Но, пожалуй, самый крупный потребитель смолы — бумажная промышленность. Любую бумагу (кроме, естественно, фильтровальной) приходится проклеивать, чтобы она стала гладкой и не впитывала воду. Канифоль — самый удобный для этой цели материал: ее соль (канифольное мыло) взаимодействует в бумажных волокнах с сульфатом алюминия, вторым компонентом проклейки, и образуется устойчивый и нерастворимый в воде комплекс. НОВАЯ ИСТОРИЯ КАНИФОЛИ Она началась в сороковых годах нашего века. Для товаров, которых становилось все больше, требовалась упаковка. Появились принципиально новые товары (скажем, препараты бытовой химии), которым нужна надежная и красивая упаковка; широкое распространение получили пищевые концентраты. Проблема тары и упаковки стала столь важной, что появилось множество исследовательских учреждений, которые ею занимаются, чуть не каждый год собираются конгрессы и симпозиумы... Как сделать быстро (и не слишком расширяя заводские площади) много коробок, ящиков, пакетов, туб? Узкое место — сборка. Это справедливо и для многих других производств, например швейного. Казалось бы, сварка может оказаться подходящим методом, однако далеко не все поддается сварке (например, древесина и картон). Поэтому понадобились клеи, которые способны схватываться буквально в доли секунды. Их называют клеями-расплавами, ибо они не содержат, как правило, растворителей. На их основе делают также липкие ленты, о которых «Химия и жизнь» уже рассказывала A973, № 8). Для клеев-расплавов не нашлось пока лучшего липкого компонента, чем канифольная смола (или ее производные). И во многих странах канифоль вдруг стала крайне дефицитным продуктом. К тому же у нее появился еще один потребитель — промышленность синтетического каучука: полимеризация многих каучуков идет а эмульсии, и для синтеза требуются тонны эмульгатора — канифоли. 99
Все эти обстоятельства привели к тому, что производство столь старого материала, как канифоль, продолжает неуклонно расти. Подтверждение этому читатель найдет в таблице. Производство канифоли в СССР (тонны) Тип каи Жнвичная Экстракцнон Талловая ифоли ная 1972 97 880 18 640 11430 Годы 1973 111 180 23 030 17 820 1974 116 478 28 217 18 719 Всего 127 950 152 030 163 414 Мировое производство канифоли уже превышает миллион тонн. Больше всего выпускают ее в США — около 400 тысяч тонн (причем на первом месте идет талловая, а живичная — на последнем). В КНР делают только живнчную канифоль, в Швепии — только талловую. А КАК НАСЧЕТ СИНТЕЗА? Наверное, специалистов по канифоли должно бы радовать, что их любимое вещество занимает такие прочные позиции. Однако это обстоятельство, как ни странно, радует не слишком: чем больше канифоли, тем больше надо рубить сооны. (Кстати, в этом одна из главных причин, по которой наша страна не увеличивает резко выпуск канифоли.) Так где же выход? Он, видимо, в синтезе. В конце концов, канифольные смолы — углеводородные, а продукты пиролиза и крекинга нефти именно углеводороды. Правда, намного меньшего молекулярного веса и более просто устроенные, однако нз простого можно получить сложное — это ведь и есть синтез. Из простых углеводородных молекул с помощью катализаторов делают все больше веществ, в том числе и синтетическую канифоль. Правда, настоящую канифоль она напоминает лишь приблизительно — очень уж сложна структура. Вместо абиетиновых и пимаровых кислот получают алифатические смолы, полимеризуя олефи- иы и диолефины (они образуются, в част-
ностн, как побочные продукты в производстве изопрена). При этом получаются обычно ненасыщенные смолы, которые слишком легко окисляются на воздухе, но этого можно избежать, если гидрировать смолы (так же, как нередко гидрируют и саму канифоль). Есть и другие синтетические заменители. Например, полнцнклическне углеводороды, молекулы которых построены из колец не- ароматическон природы. Такие вещества содержатся во многих нефтях, их называют нафтена ми; в принципе это простейший заменитель канифолн. Синтетические наф- тены бесцветны н прозрачны, онн выдерживают действие высоких температур, кислорода и влаги. В Японии их уже выпускают в промышленном масштабе. Наконец, запатентованы (хотя, насколько автору известно, еще не производятся) синтетические продукты со структурой абиетиновой кислоты. Онн даже пахнут, как канифоль. Ну так как же — будущее за синтетической канифолью? Вероятно, да. Говорят, что сравнение — не доказательство, и все же давайте вспомним прошлое: скажем, как после синтеза ализарина стали исчезать плантации марены, как канул в небытие галалит — пластмасса из казенна... Впрочем, изучая судьбу канифоли, надо обратить внимание на особое обстоятельство: она очень дешева. Поэтому вряд ли она уступит свои позиции так же легко, как марена. Ведь рубка лесов будет продолжаться (надеемся, в разумных пределах), и из древесины надо извлечь все полезные вещества, в том числе и канифоль. И совсем особо надо сказать о талловой канифоли: она будет жить до тех пор, пока бумагу делают не синтетическим путем, а из древесины. Ведь это побочный продукт производства бумаги, и его надо использовать, коль скоро мы стремимся к безотходной технологии. Весьма важно, что тал- ловую канифоль никуда не надо возить — она расходуется там же, где получается,— для проклейки бумаги. А кроме того, тал- ловое масло содержит немало других полезных веществ, например олеинов}ю и лино- левую кислоты, которым тоже есть немало применений. А. Л. КОЗЛОВСКИЙ
Область, в которой распространена жнзнь, мы называем биосферой. Согласно последнему изданию БСЭ, это слово ввел в научный обиход известный австрийский геолог Э. Зюсс в 1875 году; возможно, так оно н есть, если говорить о научном обиходе. Однако неологизм biosphere появился на несколько десятилетни раньше, а именно в 1842 году (Словарь Французской академии). Когда появляется новое слово, оно со временем либо расширяет свое значение, либо сужает его, а то н вовсе уходит со сцены в борьбе с близкими по смыслу словами. Слово биосфера свое значение постепенно расширило в соответствии с новыми знаниями, которые приобретали люди. Ныне в нее включают н атмосферу, н водную оболочку Земли, и часть земной коры. Некоторыми словами, в состав которых входит понятие сфера, мы и займемся на этот раз. А сначала, естественно, остановимся иа общей части всех этих слов — на сфере. По звучанию нетрудно догадаться, что сфера — слово греческого происхождения. Сфайра — так в Древней Греции называли шар, мяч, ядро. Через латынь и польский язык слово попало в Россию, и случилось это в XVII веке. Поначалу оно упоминалось не само по себе, а в сочетании, которое далеко не всем сейчас понятно: армиллярная сфера. Впрочем, в XVII веке это сочетание тоже знали немногие, ибо оно носило сугубо ученый характер: так называли астрономический прибор, состоящий нз кругов, соответствующих кругам небесной сферы; служил он для измерения углов и определения движения светил на небосводе. Возможно, вы видели изображение этого прибора на старинных гравюрах. Не очень понятное определение — армиллярная — становится вполне ясным, если обратиться к латыни, в которой armilla означает браслет (а этот прибор и впрямь напоминает шар, опоясанный браслетами). А нельзя лн выяснить, откуда взялось греческое слово сфайра? Вряд ли по этому поводу можно утверждать что- либо определенное, однако есть весьма интересная и правдоподобная версия: от греческого же глагола скайро (прыгать, танцевать). На первый взгляд, связь не совсем ясна. Но если вспомнить, что танцуют в кругу, что название танца коло и слово колесо — одного корня, короче, если вспомнить о хороводах, в том нлн ином виде встречающихся чуть ли не у всех народов, то связь между сферой н скайро покажется почти очевидной. И еще один довод: по-персидски очень похожее слово скарна означает круглый. Теперь надо бы перейти к первой 'части слова биосфера, но о био мы уже достаточно подробно рассказывали в № 1 за 1973 г. Поэтому напомним лишь, что и греческое биос, н латинское vita (от раннего vivita), н жизнь — все они, несмотря на разное звучание, родственники. Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить древнегреческое слово би- отэ — сохранение жнзни н древнеболгарское живот — жизнь, литовское gyvata — крестьянский двор, имущество, а также вечная жизнь н древнеирлаидское бету — жизнь.
Займемся далее атмосферой. И это тоже грецизм: атмос (также атмис) означает по-древнегречески воздух, пар, чад. В русском языке нам, пожалуй, не найти сходных слов, но в древних языках онн есть. Так, по-кельтски атхах — 'дыхание, по-древнеиндийски атман -— дух, дыхание. Видимо, тут мы имеем дело с одним из самых старых корней, ибо само понятие старо как мир, и испокон веков люди отождествляли дыхание и жизнь. Русский язык заимствовал слово атмосфера из французского (это случилось в XVIII веке; слово ввел в наш лексикон М. В. Ломоносов). А во Франции слово появилось за век до этого — впервые оно встречается у известного теоретика классицизма Жана Шаплена в 1665 году. Нижний слой атмосферы, наиболее нам знакомый (и благодаря авиации неплохо освоенный), носит название тропосферы. Это слово произошло от греческого тропос — поворот, образованное от глагола трепо — поворачиваю. Корень каждому из нас хорошо знаком по словам тропа, тропики, трофеи... Позвольте, но трофеи-то какое могут иметь отношение к повороту? Да самое прямое: трофеи бывают только после того, как противник бежит, поворачиваясь спиной к атакующему. Следующий термин — стратосфера. Читатель, интересующийся этимологией и хотя бы чуть-чуть знакомый с греческим, предположит в этом слово родство со стратегом н стратегией. Придется огорчить его: ничего подобного. Греческое стратос означает войско, а в стратеге есть еще второй корень — аго (веду); следовательно, стратег — это руководитель войска. Ну где здесь связь со стратосферой? И не надо искать каких-то прямых аналогий в русском языке, например со словом страсть, — их попросту нет. Все становится очевидным, если заглянуть в латинский словарь. Stratum — это настил, покрывало, одеяло, постель. Значит, стратосфера — наружная оболочка атмосферы. Латинское stratum образовано от глагола sterno — стлать, расстилать, рассыпать, лечь, накрывать, растянуться н пр. Уверенно можно сказать, что к этому же глаголу восходит немецкое Strape и английское street — улица (точнее говоря, эти слова произошли от латинского сочетания via strata — мощеная дорога). В близком родстве со sterno русское струя и однозначное немецкое Strom. Все эти слова связаны с греческим рео — теку, откуда идет русские река, реять, рой, английское river (река), латинское rivus (ручей) и еще добрая сотня слов в разных индоевропейских языках. Еще несколько любопытных родственников стратосферы: немецкие слова streuen — сыпать и Stroh — солома, английское stream — течение (откуда Гольфстрим), русские страна и сторона, латинское stella (от sterula) — звезда. На этом наше «вращение в сферах» заканчивается, хотя мы прошли не все сферы. Но всему есть граница... Т. АУЭРБАХ 103
Журавль в руках Кир БУЛЫЧЕВ
6. За спиной лесника стояла сосна. Не сосна — старое, раздвоенное, подобно лире, дерево со стволом сосны, но вместо игл на ветвях — мелкие узкие листья. На коре была глубокая зарубка, затекшая желтой смолой. — Это чтобы дорогу обратно найтн, — сказал Сергей Иванович. — Такого второго дерева поблизости нету. Вход в шалаш видишь? Под сучьями и пожухлой листвой чернело пятно входа. Сергей Иванович подобрал разбросанные у шалаша ветки н свалил беспорядочной грудой, маскируя вход. Было нежарко, но ветер казался сухим и листва была покрыта пылью. В ботнике у меня еще хлюпало. — Путь один, — сказал лесник. — Через шалаш. Хочешь — проверь. — Как? — на меня навалилась необъяснимая тупость. — Обойди, — сказал лесник. Я обошел шалаш. Он был спрятан в гуще кустов: приходилось нагибаться или отводить рукой вегвн. Гудел жук, сквозь листву проглядывало блеклое небо. Я обернулся. Лесник шел за мной, держа ружье на сгибе руки. С задней стороны шалаш был завален сучьями. В щелку между ними я увидел все то же небо. — Убедился? — спросил Сергей Иванович. — Нет здесь никакого болота. И ни одной елкн в округе. — Убедился, — сказал я. — Ты здесь со мной, как на выставке с экскурсоводом. А каково мне было в позапрошлом Году? Один я был. И знаешь — струсил. Побежал обратно, а дыру потерял. Наверное полчаса по кустам лазнл. Ведь я свой лес как пять пальцев знаю. А вижу — не тот лес... Мы снова вышли на открытое место, перед шалашом. Леснику хотелось, чтобы я понял, каково ему было тогда: — Я, наверно, тысячу раз тем болотом проходил. Там лнсья нора была, — он показал папиросой в сторону шалаша. — На краю ннзины. Я всю ихнюю лисью семью в лицо узнавал. Краем ходил, а вот на бугор не ходил. Какое-то неладное место, даже не объясню почему. И сейчас уж не помню, зачем меня в этот бурелом понесло. Вижу, чернеется. Как берлога. Но пусто, знаю, что пусто. — Слушайте, Сергей Иванович, — перебил его я. — А лес когда был повален? — Лес? Не знаю. Давно. Значит, с'унулся я в дыру, меня подхватило, не пойму, то лн медведь, то ли это смерть меня заграбастала. Но обошлось, жив. Вылезаю — дождь идет. А по нашу сторону дождя-то не было... Понимаешь, меня подо Ржевом контузило, еще в сорок первом. Голова до сих пор побаливает. Я решил — вот тебе и последствие... Порыв сухого ветра пронесся по кустам, они словно забормотали, заскребли ветвями, зашептались сухнмн листьями. Сергей Иванович бросил папиросу, загасил ее каблуком. Я заметил, что неподалеку валялось еще несколько окурков, старых, серых — мундштуки у всех одинаково сплющены. — Пойдем, — сказал Сергей Иванович. — По дороге поговорим. Дела у меня здесь. Люди ждут. Мы прошли краем широкого поля, заросшего незнакомой высокой травой, по которой волнами гулял ветер, и там, где он пригибал траву, она поворачивалась светлой стороной. Светлые волны бежали к кустам, и казалось, что мы идем по берегу моря. — Под ногн посматривай, — предупредил Сергей Иванович, — здесь гадов много. Трава пахла парфюмерно н тяжело. Трава так пахнуть не должна. Где же мы? В саванне? В сельве?.. — Я долго голову ломал, — сказал лесник. — Куда меня угораздило провалиться. В Австралию, что лн? Земля-то круглая? Продолжение. Начало в № 3 и 4.
Последние слова прозвучали вопросом. Сомнение родилось не от невежества, а от избыточного опыта. — Так и представил себе дырку сквозь весь шарик. Потом передумал. Ружье вдруг взлетело в его руке н дернулось. Я вздрогнул. Выстрел был короток н негромок — кусты сглотнули эхо. В кустах затрещали ветки и упало что-то тяжелое. — Спа-койно, — сказал лесник. Он достал патрон, перезарядил ружье и только потом, приказав мне жестом оставаться на месте, вытащил из-за голенища нож н шагнул в кусты. Теперь он был другой, вернее, уже третий человек. Первого — неуклюжего, староватого, неловкого — я увидел на рынке, в городе. Второй — добрый, домовитый, сильный — остался в доме, с Машей. А третий оказался сухим, ловким н быстрым. Этот, третий, стрелял. — Коля, — позвал лесник нз кустов. — Идн-ка сюда. Погляди, кого я свалил. Подмяв длинные стебли, лежал большой серый зверь. У него были неправдоподобно длинные ногн, тонкие для крепкого мохнатого торса, и вытянутая вперед, как у борзой, но куда более массивная, почти крокодилья, морда с оскаленными, желтыми клыками. — Уже прыгнул, — сказал лесник. — Повезло нам, что с первого выстрела взяли. Они живучие. — Кто это? — Некул. Говорят, они домашние раньше были, как собаки. Одичали потом, когда сукры пастухов разорили. А теперь некул хуже волка. Человека знают, не любят. На человека охотятся. Лесник ломал веткн, забрасывая ими некула. — Скажу своим. Потом заберут. Где-то логово близко. На меня один уже бросался — крупней этого. — Они по одному ходят? — Только знмой в стаи собираются... Не бойсь. Тропа петляла среди редких остролистых деревьев, обогнула неглубокую обширную впадину, заросшую рыжими колючками. Из-за них выглянули концы обгорелых балок. — Тут раньше жили, — сказал Сергей Иванович. — Так вот, я ведь человек, можно сказать, обыкновенный. Образования не пришлось получить, но повидал всякое. Всю войну прошел. Разные страны повидал. И по-всякому жизнь поворачивалась. Так что не спеши меня судить. Тебе вот сейчас кажется: проще простого — увидел в лесу дыру, другая обстановка, беги, сообщай куда следует, умные люди разберутся. А ведь все же не так просто... Мы спустились в лощину, по дну которой протекал узкий ручей. Через него было переброшено два бревна. — Дождей что-то давно не было, — сказал лесник, так говорят о засухе у себя дома, в деревне. — Сперва я хотел раскусить, что к чему. Ведь не в городе живу, там до милиционера добежал — взгляните, гражданин начальник. Значит, езжай в город, за тридцать километров, иди по учреждениям, пороги обивай. А не поверят? Я бы н сам не поверил, и насмешек боюсь. Потому вообще отложил. Увидишь, почему. Можешь — поймешь. Теперь твоя очередь, ты и решай. Только сначала погляди, пойми все, потом решай. Я подозреваю, что не Земля это. Понятно? Чего глядишь как черт на богородицу? — Почему вы так думаете? — Звезды не такие и сутки короче. На час, да короче. И другие данные есть... Охотники ко мне тогда еще приезжали. Не столько наохотятся, сколько водкн переведут. Один преподаватель там был, из области, я с ним теоретически побеседовал. Я его и так и этак допрашивал, а про дыру ни-ни. Я ему: «а если бы так и так?» А он в ответ: «В твоем алкогольном бреду, Сергей, ты видел параллельный мир. Есть такая теория*. Сам подливает, а я, значит, в бреду... Слушай, Николай, ты о параллелыных мирах слыхал? Как наука на них смотрит? — Слыхал. Никак ие смотрит 106
— Будто это faKaH же Земля, только на ней все чуть иначе. И таких Земель может быть сто... Стоп. Отойдн-ка, друг, в сторонку. В кусты. А то испугаешь. В том месте тропа сливалась с пыльной проселочной дорогой. Послышался скрип колес. Сергей Иванович вышел на дорогу и свистнул. В ответ кто-то сказал: «Эй». Скрип колес оборвался. Как бы какой-нибудь не,кул не догадался, что я здесь, в кустах, безоружный. Лесник и добежать не успеет. Кора дерева была черной, шершавой. Золотой жучок с длинными, щегольски закрученными усами остановился и стал ощупывать ими мой палец, загородивший дорогу. Параллельный мнр... Почему-то меня занимала не столько сущность этого мира, говорить о котором можно будет лишь потом. Я думал о дыре. О двери на болоте. То есть о феномене, который очевиден! В чем сущность этого перехода? Короток ли он, как сам шалаш, или бесконечно длинен? Откуда ощущение падения, невероятной скорости? Занавес нлн туннель, протянувшийся в пространстве? От природы этой двери зависит и принцип мира, в который мы попали. Если допустить, что это мир параллельный, то о его расположении в пространстве бессмысленно гадать. Если же это мир, существующий в нашей, допустим, Галактике, то каково искривление пространства? Никогда бы не подумал, что придется ломать голову над такими вещами! — Николай, — окликнул с дороги лесник. — Пойди сюда. — Иду. 7. В пыли, скрывавшей, будто утренний туман, колеса, возвышалась арба, запряженная парой маленьких, заморенных — ребра наружу — носорогов. Туловища у носорогов были необычно поджарые, холки потерты ярмом, ноги мохнатые. Серая, вроде собачьей, шерсть облезала клочьями. Над носорогами кружились слепни. У арбы стоял мужчина в серой домотканной одежде, мешком опускавшейся до колен. Он был бос. Увидев меня, он поднял свободную от поводьев руку и приложил к груди. Редкая клочковатая бородка казалась нарисованной неаккуратным ребенком. Зеленые глаза настороженны. — Приятель мой, — сообщил лесник. — Зуем звать. Я ему сказал, что ты — мой младший брат. Не обидишься? Зуй переступил босыми ногами по теплой мягкой пыли. Сказал что-то. — Говорит, что спешить надо. Садись в телегу. Рюкзак лесника валялся в арбе, на грязной соломе. Я вскарабкался и сел, подобрав ноги. Носороги мерно махали хвостами, отгоняя слепней. За телегой тянулось облако пыли, арба тащилась медленно, налетевший сзади ветер гнал пыль на нас, и тогда лесник и Зуй скрывались в желтом тумане. Мы ехали мимо скудного, кое-как засеянного поля. На горизонте поднимался столб черного дыма. — Что это? — спросил я, но Зуй с лесником были заняты разговором и не услышали. Было в этом что-то от кошмарного сна с преувеличенной точностью деталей — ты понимаешь, что такого быть не может, но стряхнуть наваждение нет сил, и даже растет любопытство, чем же закончится этот нелепый сюжет. Внизу, поднимаясь из пыли, покачивались серые спины носорогов... — Зуй говорит, вчера приходили сукры, искали меия, — сказал лесник, разминая папиросу. — Сукры? — уже второй раз я слышал это слово. — Здешние стражники. — Чего они стерегут? — Потом расскажу. Ты учти, Николай: для всех я за лесом живу. Будто там другая страна, но вход в нее запрещенный. Про дверь они, конечно, не знают. Не хотел бы я, чтоб кто из сукров к нам забрался. Помнишь, как Маша на рынке испугалась? Подумала сперва, что ты отсюда.
— А оиа здесь была? — Была, была. Конечно была. Не о ней речь. Как быть со всем этим? — И все-таки, Сергей Иванович, я с вами не согласен. Можно настоять иа своем, привести в лес специалистов. Организовали бы... — Погодн, — лесник закурил, Зуй опасливо поглядел на дым, идущий из рта лесника. — Не могут привыкнуть. Я здесь стараюсь не курить, чтобы суеверия не развивать. И так уж черт те знает чего придумывают. Так вот, ты говоришь: добился бы, организовали бы. Ну ладно, а что дальше? Мне-то будет от ворот поворот. Простите, Сергей Иванович, с вашей необразованностью и алкогольным прошлым, позвольте вам отправиться на заслуженный покой. — Ну зачем же так. — А затем. Я бы на месте ученых так же бы рассудил. Этот Сергей Иванович только всю картину портит. Бегает, путает... А ведь ученые тоже не все поймут. — Чего же они не поймут? — я постарался улыбнуться. — Жизнн им не понять. Мои-то без меня куда? Маша, Зуй, другие? Они же надеются. Если в соседний дом бандюга залез, с ружьем, что будет умнее — бежать, спасать людей или размышлять: «А вдруг он меня из ружья пристрелит?» — Вряд ли это аргумент. Соседний дом жнвет по тем же законам, что и ваш. А представьте, что в другой стране... Лесник выбросил в пыль папиросу. — Не будем спорить. Я тебя для того и позвал, чтобы ты поглядел, какие здесь бандиты. А если со мной что случится, сам отыщешь... Арба подпрыгивала на неровностях дороги, пыль скрипела на зубах, в кустарнике у дороги шевелилось что-то большое и темное, кусты трещали н раскачивались, но ии лесник, ни Зуй, не обращали на это внимания. — Что там? — спросил я. — Не знаю, — признался лесник. — Иногда бывает такое шевеление. Я как-то хотел поглядеть, а они не пустили. Нельзя близко подходить. А если не подходить, то неопасно. — Неужели вам не захотелось выяснить? — Если все выяснять, жизнн не хватит... Тебе в соседнем городе все ясно?.. Минут пять мы ехали молча. Потом я спросил: — А откуда Зуй знал, что мы придем? — Я на той неделе здесь был. Без предупреждения лучше в деревню ие соваться. Сукров можно встретить. Меня они не любят. Мы догнали стадо. Четыре однорогих, лохматых скотинки плелись по пыли, окруженные кучкой каких-то зверюшек. Голый мальчишка бегал, стегал скотину по бокам, чтобы не мешали нам проехать. Вдруг он замер, увидев меня. — Курдин сын, — сказал мне лесник. Вытащил из верхнего кармана гимнастерки кусок сахара и кинул его мальчишке. Кусок сахара сразу перекочевал за щеку пастуху. — В школу бы ему, — сказал лесник. — Все думал, может, его к нам взять. — Вы бы, наверно, не только его взяли, — сказал я. — И не говори. Может, возьму еще... Дорогу пересекал забор из жердей. Зуй, передав вожжи леснику, спрыгнул с арбы и оттащнл несколько жердей в сторону, чтобы освободить проезд. Ставить их на место не стал, за нами шло стадо. Арба перевалила пригорок, и спереди появилась деревня. Она была обнесена тыном и защищена широким, но, видно, мелким, заросшим ряской рвом. Через ров вел бревенчатый мостнк. Ворота в тыне, когда-то прочные, мощные, были полуоткрыты, накренились, уперлись в землю углами. — Эй! — крикнул Зуй, придерживая носорогов у мостика. Никто не откликнулся. Деревня словно вымерла. Носороги замешкались, Зуй хлестнул их кнутом. Носороги дернули арбу, она въехала на мост, бревна зашатались, словно собирались раскатиться.
Мы оказались иа пыльной, утоптанной площади, иа которую со всех сторон глядели, распахнув черные рты дверей, голодные, неухоженные хижины, словно птенцы в гнезде, отчаявшиеся дождаться кормилицу. С тына и соломенных, конусами, крыш взлетели серые птицы и принялись кружить над нами и сухим корявым деревом, возле которого мы остановились. 8. Я знал эту деревню. Она пригрезилась мне на пляже, только я чидел ее тогда сверху. И дерево видел. И человека, висящего иа толстом, длинном суку. Порыв горячего, сухого ветра качнул тело, и оно легко, словно маятник, полетело в нашу сторону. У меня схватило сердце. Лесник, соскакивая с арбы, подставил руку, и я поиял, что это не человек — кукла в человеческий рост, чучело с грубо намалеванным на белой тряпке лнцом — два пятна глаз, полоска рта и вертикально к ией — полоса носа. Так рисуют дети. — Это я, — усмехнулся лесник. — Это меня повесили. Так сказать, заочно, на устрашение врагам. — Кто повесил? — Сукры. Давно повесили, весной еще. Зуй привязал вожжи к стволу. Лесник сиял с арбы рюкзак. — Очень мною недовольны, — сказал лесник не без гордости. — Вот н пришлось куклу сооружать. Наглядная агитация. — А почему здесь пусто? — спросил я. — А кому здесь быть? Какие бабы остались и старики — в поле. Мужиков, кто не скрылся, забрали в гору. Сам понимаешь... Лесник закинул ружье за плечо и пошел к одному из домов. Я последовал за ним в раскрытую дверь и окунулся в тяжелый, затхлый воздух. Было темно, лишь через цыру в крыше падал свет. Лесник опустил рюкзак на землю. — День добрый, — сказал он. Ответа ие было. Под стрехой завозилась птнца, и оттуда, сверкнув в косом луче света, ко мне спланировало знакомое розовое перышко. — Как дела? — спросил в темноту лесник. — Добри день, Серге,— произнес знакомый мне, глубокий, чистый голос. — Как ехал? Глаза начали привыкать. Лесник поставил ружье в угол, прошел в дальний конец хижнны и наклонился над кучей тряпья. — Хорошо доехал,— сказал ои. — Я с братом приехал. Как живешь, Агаш? — Живу,— ответил тот же голос. — Где брат? — Иди сюда, Николай,— сказал лесник. — С теткой познакомься. В куче тряпья полулежала старуха в темной рубахе. Седые волосы были гладко зачесаны, лицо почти без морщин. Тетя Агаш была как две капли воды похожа иа мою тетю Алену. Только без очков. Оиа должна была сейчас улыбнуться и спросить с неистребимой иронией учительницы, знающей, что я не выучил урок: «Без подсказки не можешь?» — Подойди ближе, — сказала старуха. Она протянула ко мие тонкую сухую руку н дотронулась до лица. Мизинец и безымянный пальцы были отрублены. — Оиа ие видит,— сказал лесник. — Твое лицо мие знакомо,— сказала тетя Агаш. — У меня был племянник с твоим лицом. Он взял меч. Его убили. Ои был умиый. — Я зажгу свечу,— сказал лесник. — Здесь у тебя темно — Помнишь, где лежат свечи? Как живет Луш? Я обернулся к леснику. Лесник зажигал свечу. — Луш передает тебе привет и подарки,— сказал он — Спасибо. Мне ничего ие надо. Зуй меня кормит.
Вошел Зуй, он с грохотом ссыпал у глиняного очага посреди хижнны охапку дров. — Будете пить,— сказала тетя Агаш. — Устали. У меня нет ног,— добавила она, повернув ко мне лицо. — Зуй, сделай. — Агаш по-русски почти как мы с тобой говорит,— сказал лесник. — Одни раз слово услышит н уже помнит. Ты нхнего настоя много не пей. Полчашки и хватит с непривычки. Но бодрость дает. —Яблоки, яйца — это отсюда? — Отсюда. Что обыкновенное, я Маше не запрещаю. С деньгами у нас не богато. А ведь здешним помогать надо. Но яйцами я не велел торговать. Строго запретил Из них купу делают — такое лекарство. Но ты же Машу знаешь — своенравная. В очаге трешали сучья, и на лицо тети Агаш падали отсветы пламени. Агаш протянула руку за нары, на которых сидела, и достала оттуда две эмалирован" ные кружки. Кружки были наши, обыкновенные. Сергей Иванович сказал: — Мы сюда много принести не можем. Опасаемся. — Да,— сказала тетя Агаш. — Нам опасно богатство. Чашки чистые. Курдин сыи мыл в горячей воде. Серге боится снней лихорадки. Много людей умерло от синей лихорадки. — Не за себя боюсь,— сказал лесник. — К нам туда боюсь инфекцию занести. — Сейчас нет лихорадки,— сказала Агаш. — В нашем роду никто не умер. Серге принес круглые камни. Я не понял, обернулся к леснику. — Таблетки принес,— сказал Сергей. — Отправился, понимаешь, в аптеку. Знания у меня в масштабе журнала «Здоровье» — я выписываю. Аспирин взял, тетрациклину немножко, этазол. С антибиотиками я осторожность проявлял, чтобы побочных эффектов не было. Каждую таблетку пополам ломал. Ничего, обошлось. — Ну, знаете,— сказал я. — Порой я удивляюсь. Вы взрослый человек. Вы же могли повредить. Организмы... — Я не мог глядеть, как люди помирают,— отрезал лесник. В его поступках была определенная логика, но правильна ли она? Я взял кружку с настоем. Настой был теплым, пряным. На дне кружки лежали темные ягодки. — Пей, не спеши,— сказал лесник. — Я тут человека жду. Словно услышав его, в хижину вошел человек. Агаш сказала что-то строгим голосом тети Алены. — Сердится, что без предупреждения пришел, — пояснил лесник. — А чего сердится? Кривой всегда так. Конспиратор. Высокий одноглазый мужчина в коротком черном балахоне, подпоясанном ремнем, на котором висел короткий меч, .поклонился Агаш. Лесник поднялся и, прижав руку к сердцу, подошел к пришедшему. Кривой заговорил быстро, швырял словами в лесника. Все замерли. Лесник переспросил его, на несколько секунд задумался. Потом сказал со злостью, по-русски: — Говорил же я, предупреждал! Ну что ты будешь делать? — Взгляд скользнул по моему лицу. Но вопрос относился не ко мне. — Я иду. А то их как котят передушат. — Что случилось? — спросил я. — Мой брат останется здесь. — лесник подтяиул ремень гимнастерки. Остальные молчали. Смотрели на меня. Я был обузой, помехой. —Вы надолго? — спросил я. Первой реакцией было не согласиться: если все идут, значит и я иду. И в ту же минуту я понял, что надо слушаться Сергея Ивановича, как слушаются проводника в горах. Только неясно, сам-то он знает дорогу? — Ненадолго,—оказал лесник. — Осложнение получилось. Если что, сам найдешь, куда идти? Дорогу не забыл? — Может, все-такн с вами? 110
— По незнанию еще чего натворишь. Ружье тебе оставлю. С ружьем мне нельзя — Почему? — А если оно им в лапы попадет? У меня и так на совести всего достаточно. 9. — Дай мне кружку Серге, — сказала тетя Агаш. — Я допью. Я передал ей теплую кружку. — Можно я выйду, погляжу вокруг? — Не ходи далеко, — сказала слепая. — Тебя нельзя видеть. Я. вышел ца свежий воздух. Повозка уже переехала мостик и удалялась по дороге, окутанная пылью. Ветер раскачивал куклу. Полоска рта улыбалась. Я заглянул в соседнюю хижину. В ией стоял запах пыльного сена. Одно из бревен потолка рухнуло, и полоса света со взвешенными в ней пылинками лежала на полу, усеянном черепками и щепками. Деревня была наполнена звуками, рожденными ветром, — скрипели жерди и доски, шелестел сор в узкой щелн между домами. Звуки эти были пустыми, нежилыми. Да, это тебе не просто другой континент. Параллельный мир? Я представил себе, как заезжий охотник, разморенный теплом и водкой, снисходительно растолковывает леснику невесть откуда выкопанную идею о параллельных мирах. Если бы энать, где я, может быть, стало бы яснее, как себя вести. Быть бы устроенным, как Сергей: ему все равно — где... В трещине глинобитного пола росли грибы. На длинных белых ножках, со шляпками- колпачками, хилые и скучные. Я сорвал один из грибов, ои раскачивался в пальцах... А какие, кстати, грибы в сельве? Я даже улыбнулся. Меня забавляла косность собственного мышления. Ему подавай какое-нибудь объяснение, которое можно было бы втиснуть в пределы понятного. А если я в понятной сельве? Что тогда изменится? Ветер, ударив, скрипнул задней дверью. В щели виднелась зелень, подсвеченная солнцем. Я подошел к двери. Она не поддалась. Петли проржавели, словно ею никто не пользовался уже много месяцев. Я шагнул и прошел сквозь стену. Между хижииой и тыном заостренные концы которого поднимались над зеленью, расположился тесный и узкий палисадник тети Алены: несколько кустов и корявая яблоня с зелеными маленькими яблоками. Вспугнутая ворона тяжело и нехотя поднялась с яблони. Здесь был иной воздух — влажный, ароматный от знакомых земных флоксов, лилий и георгин, поднимавшихся в беспорядке иад высокой травой. У одинокого цветущего картофельного куста забредший сюда розовый цыпленок глядел на меня удивленно и осуждающе — кто приглашал тебя? Пчела поднялась с мальвы и, проследив за ее полетом, я увидел в дальнем конце палисадника девушку. Она сидела на высоком венском стуле и читала растрепанную книжку. Девушка была в синем длинном, до самой земли, платье. На голове — белая иаколка с красным крестом и белая повязка с таким же крестом на рукаве. Пчела пролетела совсем рядом с ее лицом, и девушка отмахнулась от нее, но не подняла глаз от книги. Надо было напомнить ей, что уже пора собираться, ио почему-то я снова оказался на площади. Там было пустынно. Ворона сидела на голове повешенной куклы, держа в клюве маленькое зеленое яблоко. Я вернулся к тете Агаш. — Это ты, младший брат? — спросила она — Далеко они поехали? — В лес. К людям. — Я ничего не зиаю. — А что можно о нас зиать> Зачем хорошо живущим зиать о тех, кто живет плохо? — А мой брат? — Он знает. Но иногда ои как ребенок. Ои хочет хорошо, а не понимает, что потом будет плохо. Не понимает самых простых вещей. Тебе ясно, мальчик? — Может быть. А как Сергей к вам пришел?
— Он не сказал тебе? — Я был далеко. Я вчера к нему приехал. — Это было давно. — сказала тетя Агаш. Очаг догорал и дымил. — Мои брат был в лесу. На него иапал некул. Ты знаешь некула? — Я видел. — Серге убил некула. Мой брат долго болел. Он сказал Серге «моя жизнь — твоя жнзнь». Ты понимаешь? — Понимаю. — Мой род взял Серге. Но сукры могли узиать. Нельзя брать в род чужого. Серге не хотел жить у нас. Он уходил. Никто ие говорил сукрам про Серге. Закон сукра нару шил — смерть. Но закон рода нарушил — тоже смерть. Ты понимаешь? — Понимаю. — В тот год была лихорадка. Много людей умерло, а много бежало в лес. Когда пришли сукры, не было мужчин, чтобы сторожить ворота. Сукрам нужны были новые люди. Мой сын погиб. Мой брат был убит на пороге дома. Меня бросили умирать, кому нужна старуха? И когда пришел Серге и принес лекарство, мало осталось людей, что* бы есть лекарство. И я сказала Серге: твой брат, мой брат — мертв. Ты мой брат. Ты возьми его дочь Луш. Ты -найаи сукра, который убил брата, и убей сукра. И все, кто слышал, сказали: «Это нельзя, это запрещает закон. Нас всех убьют». И Серге сказал: «Законы придумали люди. И они их меняют». — И он убивал? Мне хотелось, чтобы старуха ответила: «Нет. Сергей ие имел права судить и казнить. Даже если ему казалось, что это право дает ему справедливость». — Ои сказал: «Если я убью сукра, придет другой сукр. Только все вместе люди могут прогнать их». — Правильно. Это ничего ие решает. — А мы ждем, — сказала старуха. — И иас все меньше. Где-то далеко, за пределами деревни, возник низкий, протяжный звук, словно кто-то отпустил струну контрабаса. Агаш осеклась, невидящие глаза смотрели туда, откуда пришел звук. Пальцы вцепились в тряпку, прикрывавшую колени. — Что это? — спросил я. — Трубы, — сказала старуха. — Ты должен уходить. Серге так сказал. — А где Сергей? Где я найду его? — Серге в лесу. Они ищут Серге. Уходи. Нельзя спорить с силой... Звук контрабаса донесся снова. Чуть ближе. Или мне показалось, что ближе? — Агаш-пато! Агаш-пато! Вбежал, запыхавшись, мальчишка-пастух. Ои размахивал кулаками, помогая себе говорить. Старуха слушала, не перебивая. Потом протянула руку. Мальчишка разжал кулак. Там был комочек бумаги. Я расправил его. На листке, вырванном из записной книжки, было крупно, косо, написано: «Николай, быстро уходи. Не вернусь — позаботься о Маше. Я у нее одни. Это приказ» — Ты уходишь? — спросила Агаш. Я посмотрел иа часы. Чуть больше часа прошло с тех пор, как лесник ушел с мужчинами. Я не мог вернуться один. — Уходи быстро. — сказала Агаш. — Курдин сыи выведет тебя. — А вы? Она показала на черную щель позади нар: — Я спрячусь в яме. — Я пойду к Сергею, — сказал я. — Он мой брат. Мальчик топтался у входа, будто хотел убежать, но ие смел. Старуха что-то сказала ему. Потом обернулась ко мне. — Иди к Серге. Ты мужчина. Я не хочу, чтобы его убили. 112
— Спасибо, тетя Алеиа, — сказал я. Мы выбрались через дыру в стене одной из хижин, сквозь щель в тыие сбежали с холма, вброд перешли мелкий ров и пустились по стерие к голым вершинам скал, торчавшим из далекого леса. Было жарко. Пот стекал по спине, ружье стало тяжелым и горячим. Пыль оседала на мокром от пота лице и попадала в глаза. Мальчишка бежал впереди, иногда оборачивался, чтобы убедиться, что я ре отстал. Страшно худые, раздутые в коленях йоги, мелькали в пыли, волосы стегали пастуха по плечам. Снова донесся звук трубы, утробный и зловещий. Так близко, словно кто-то невидимый стоял рядом. Мальчишка пригнулся и бросился к лесу, петляя как заяц. Вторая труба откликнулась слева. Я побежал за пастухом. Лес приближался медленно, мальчишка далеко опередил меня. Спереди, оттуда, куда бежал пастух, послышался крик. Я приостановился, но шум в ушах -и стук сердца мешали слушать. Кто кричал? Свои? Я был здесь от силы три часа, но уже делил этот мир на своих и чужих. Когда я, пригибаясь, добежал до леса, мальчишки нигде ие было. И тогда мне стало страшно. Страх был рожден одиночеством. Я поймал себя на том, что стараюсь вспомнить путь назад, к раздвоенной сосне, к двери иа болоте, к действительности, где ходят автобусы и тетя Алена то и дело вэглядывается в окно, беспокоясь, куда я зачтроластился. Но что может мне грозить? Что я опоздаю на автобус? Я выпрямился и замедлил шаги. Я не здешний. Со мной ничего не должно случиться. Надо найти мальчишку. Ему страшнее. Стрела свистнула иад ухом. Сначала я ие понял, что это стрела. В меня еще никогда ие стреляли из лука. Стрела вонзилась в ствол дерева, и перо на хвосте ее задрожало. Я бросился в чащу, и еще одна стрела чиркнула черной ниткой перед глазами. Кусты стегали по лицу, ружье мешало бежать, кто-то громко топал сзади, ломая сучья. Земля пошла под уклон, и я ие успел понять, что ои обрывается вниз. Я не выпустил из рук ружья и, катясь по висящим над обрывом кустам, ударяясь о торчащие корни, старался ухватиться, удержаться свободной рукой. Больно стукнулся обо что-то лбом и рассек щеку. Мне казалось, что я падаю вечио. Наверно, на какое-то мгновение потерял сознание. Было больно. Острый сук вонзился в спину, ие давал дышать. Я попытался подняться, ио сук, прорвав пиджак, держал крепко. Садиило лицо. Я замер. Они могут услышать. Надо тише дышать, медленней. Вроде тихо... Опершись о ружье, я резко приподнялся. Сук оглушительно треснул н отпустил меня. Я осторожно сел и ощупал ноющую йогу. На икре штанииа была разодрана, больно дотронуться. Подтянув ногу к себе — она повиновалась, — я поднялся. Отсюда был виден обрыв. Он оказался невысоким — бесконечен ои только для того, кто с него падает. Я заглянул в ствол ружья— не набился ли туда песок. Чисто. Пиджак я оставил под кустом — ои разорвался на спине и своих функций более исполнять не мог. Дорогу я отыскал неподалеку от того места, где она входила в лес. Дорога была исчерчена следами повозок и человеческих ног. Я пошел вглубь леса по ее кромке так, чтобы при первой опасности нырнуть в кусты. Вскоре от дороги отделилась широкая трона. Именно туда сворачивали следы — в одном месте колесо повозки раздавило оранжевую шляпку гриба. И тут я увидел мальчишку. Он лежал лицом вниз, из спины торчали оперения двух черных стрел. Я отиес мальчика с дороги. Он был совсем легкий и еще теплый. Я забросал его ветками и .пошел дальше. Я был виноват в том, что ои погиб. Надо было догнать его и не отпускать от себя. Надо было слушаться лесника... надо... надо... надо... Вернее всего, этот мир жесток и несправедлив к слабым. И жестокость его обнажена, узаконена и привычна. Ничего удивительного в том, что, .попав сюда, лесник принял
сторону слабых и враги его деревни стали его врагами. Не от желания покуражиться или проявить доблесть, а просто по ощущению, что иначе нельзя, он стал заниматься их делами, ломать пополам таблетки тетрациклина, воевать с какимн-то сукрами, убивать некулов и привозить нз нашего мнра чайные кружки, не говоря уж о множестве не известных мне дел. Но насколько объективно разумна его деятельность? Не схож ли он с человеком, рвущим паутину ,рааи опасения попавшей в иее мухи? Что может он сделать здесь и нужен ли он. Справедливость в несправедливом мире нереальна. Он гонится за миражем и не хочет этого видеть.., и пашет чужой огород, не опрашивая, для кого. >В заочном споре с Сергеем я старался удержаться от эмоций и остаться ученым, старался сначала отыскать цепочки причин и следствий, докопаться до механизма, движущего явлениями, и лишь затем принимать решения. Когда впереди обнаружился просвет, я замедлил шаги, потом совсем остановился. Еще иедавио иа поляне был лагерь. Остовы шалашей были ободраны, ветки и сучья разбросаны по траве. В истоптанной траве лежал Зуй. Борода торчала к небу. В кулаке был зажат обломок кинжала. Скрываясь за стволами, я обошел поляну. В подлеске наткнулся на знакомую повозку. Носороги исчезли, оглобля вонзилась в землю. 10. Вчера я шел по лесу. Сегодня я снова иду по лесу. Я задавал себе вопрос, на который невозможно ответить: «Что я здесь делаю?» Как попал сюда? Что за сила притянула друг к другу два мира и в той точке, где они соприкоснулись, создала туннель? Попробуем построить мысленную модель этого явления на основе знакомого нам феномена: представим себе СЭП — суммарную энергию планеты... Модель строилась плохо — я не мог пришпилить планету в точке пространства, нбо искривление его должно было быть невероятно сложным, какого не бывает и быть ие может. Не может, но существует. А что если обратиться к чисто теоретической, умозрительной модели почти замкнутого мира? Еще Фридман в двадцатые годы исследовал космологические проблемы в свете общей теории относительности. Отсюда придуманный Марковым «фридмон», частица, размером с элементарную, но могушая вместить в себя галактику — только проникни. И для тех, кто находится внутри фридмона, наш мир превращается в точку. Я остановился, потому что услышал позвякивание, голоса, скрип. Еще немного, н я бы налетел на идущих впереди. Процессия растянулась по лесной дороге, и мне пришлось углубиться в лес, чтобы ее обогнать. Устал я невероятно. Надеяться иа второе дыхание не было оснований. Так всю жизнь собираешься, как к зубному врачу: буду вставать на полчаса раньше, делать гимнастику, ходить до института пешком. Но ложишься поздно, утром никак не заставишь себя встать, бежишь за автобусом и снова думаешь: вот с понедельника обязательно... Я выглянул из-за кустов. Мимо меня в сумерках тянулись телеги. На телегах лежали люди. Кто-то стонал. Перед телегами горсткой брели крестьяне... И тут я впервые увидел вблизи нх врагов. Когда-то в дни юности моего отиа в моде были фантастические романы о разумных муравьях. Их селили иа Марсе и иа Луне, увеличивали до человеческого роста, наделяли коварством и жестоким холодным разумом. Именно муравьев. Потрепанные книжки лежали в кладовке, свидетельством тому, что и мой отец когда-то был молод, и я отыскал их, когда мне было лет пятнадцать. К муравьям я вообще стал относиться погано и побаивался их более, чем оии того заслуживали. А потом прочел где-то, что насекомые не могут стать разумными. Это было доказано мне популярно, и я с готовностью в это поверил. Да и новых романов о муравьях что-то не попадалось... И вот сейчас, в мире Агаш и Луш, я увидел, как громадные, чуть ниже человеческого роста муравьи, ведут куда-то людей. 114
Круглые головы насекомых, вытянутые вперед острым концом, круглые тельца и тонкие лапки придавали вечерней картине зловещий оттенок кошмара... И вот тогда мне пришло в голову — а не сои ли все это? Процессия тянулась мимо. Еще телеги, кучка муравьев с копьями, закрытый возок, снова муравьи... В толпе крестьян, которых гнали перед телегами, лесника ие было. Я не мог поверить, что лесник погиб. А может, он лежит раненый иа телеге? Я снова углубился в чащу. Там уже было почти темно. Через несколько шагов под йогу попал сучок, который хлопнул, словно противопехотная мииа. Я метнулся глубже в лес: если они за мной погонятся, мне не убежать, я слишком устал. И тут же понял, что лес кончился. Я стоял на краю леса, глядя, как колонна, полускрытая облаком пыли, втягивается на широкую пустошь. Впереди, отражая закатные облака, блестела сиреневым и оранжевым река. За рекой поднималась невысокая, почти правильной, конусообразной формы гора. Далеко, у самой реки, стояло еще несколько муравьев, их панцири отблескивали закатным светом. Стражники стали подгонять колоииу, носороги потянули быстрее, а я не решился выйти на открытое место. Пока я стоял, размышляя, что же делать дальше, встречающие муравьи подошли к колонне. Муравьи скопились у крытого возка и, когда его дверца раскрылась, оттуда вытащили человека. Это был Сергей Иванович. Я различил зеленую гимнастерку, седеющий ежик волос. Так н должно было быть. Я не согласился с лесником, не перешел иа его сторону. Все сомнения, кипевшие во мие, остались, но они были заглушены Необходимостью. Цивилизованному человеку стыдио оставить собрата в беде, хоть я и ие вступал в отношения с этим миром. Я должен был спасти лесника, даже если все теории вероятности против меня. В отличие от Сергея Ивановича я не могу устраивать здесь восстания и скрываться в лесу с Кривым. Я не свой, я тут же начну рассуждать о правомочности своих действий и приду к выводу, что решать такие вопросьидолжеи не я, а кто-то другой, кто Отвечает, кто Подготовлен. Хотя кто, черт .возьми, правомочен или подготовлен? Любое невмешательство это только особый вид вмешательства, зачастую более лицемерный, потому что и невмешательство тоже кому-то нужно. Увидев Сергея Ивановича, я успокоился. Я не представлял еще, как выручу его, но не сомневался, что выручу. Хотя бы для этого пришлось здесь застрять на месяц. Я забыл, что не знаю языка, что каждый встречный отличит меня за версту, что я зверски голоден, что у меня ноги подкашиваются от усталости. Я следил за колонной до тех пор, пока оиа не пересекла мост и не скрылась в горе. Над пустошью, расползаясь от реки, поднимался туман, смешанный с пылью. За рекой загорелся тусклый огонек. Быстро холодало. Водеруг было пусто, и в лесу, за моей спиной, раздался вой. Я вспомнил о некулах. Я был зол на себя за то, что не похоронил мальчишку, — до него могут добраться эти твари. Я снял с плеча ружье, вышел иа пустошь и через несколько мииут был у реки. Окончание следует 115
Земля и ее обитатели Наперегонки с чумой скота Б. ГРЖИМЕК Издательство «Мысль» в скором времени выпустит новую книгу знаменитого зоолога Б. Гржимека «Для диких животных места нет». Мы публикуем отрывок из этой книги. Удивительно, что именно здесь, в центре Африки, мне снова пришлось сесть на лошадь! Удивительно потому, что как раз здесь лошадь — большая редкость. Редкость из-за болезни нагана, которая, как сонная болезнь человека, переносится мухой цеце. Возбудитель нагана (Trypanosoma brucei) из класса жгутиковых очень схож с возбудителем сонной болезни. Благодаря нагана почти нигде в тропической части Африки нельзя держать европейский домашний скот — ни коров, ни овец, ни лошадей. Ну что ж, там, где пасутся стада, не место гиенам, львам и леопардам — фермеры их ие потерпят и истребят. А вслед за ними изничтожат безобидных антилоп, жирафов и носорогов потому, что они кормятся той же травой, что и коровы. И хотя трипаносомы попадают в кровь и к домашним, и диким животным, дикие не заболевают — у них природный иммунитет. Так что благодаря стараниям мухи цеце в некоторых местах Африки еще сохранились д if кие животные. Выходит, что ненавистное насекомое своими прозрачными как стекло крылышками защищает обширные области Африки от вторжения скотоводства. Но это ненадолго. Три лошади, на которых мы трусим по саванне, наилучшее тому доказательство. Им впрыснули новое средство — аитрицид, изобретенный англичанами. Животные, которым его вводят, целый год невосприимчивы к нагана. ii6
4 От кафр с ног о буйвола таи и аеет мощью Наши лошади уже дважды взмокали от пота и снова высыхали под палящими лучами солнца. А буйволов все не видно. Но, наконец, Маринос—наш провожатый — показывает вдаль, где среди колышащегося зеленого моря виднеется несколько черных точек. Буйволы. Шагом, осторожно, по большой дуге, приближаемся к буйволам — здесь их, наверное, не больше двадцати. Черные, глянцевые животные с опасными, изогнутыми кверху рогами. Опять щекочущая иервы игра! Скорей снимать, крутить фильм, потому что в следующее мгновение они могут убежать... После второй илн третьей съемки начинает казаться, будто мы стоим слишком далеко, что жалко тратить пленку, снимая на таком расстоянии... Подходишь немного ближе, чтобы животное вышло резче, более крупным планом нли на более выгодном фоне. Если буйволы ничего против не имеют, опять огорчаешься, почему ие подошел еще ближе. Игра начинается сызнова. Все время находишься между страхом н фотодерзостью. Ноги хотят повернуть назад, а вместо этого делают пару шагов вперед. Я любуюсь белыми буйволовыми птицами. Они окружают стадо и сидят иа спинах животных. Два буйвола из-за этого выглядят пятнистыми. Между прочим, мне удалось заполучить нескольких таких птиц во франкфуртский зоопарк. А венскому зоопарку даже удалось вывести их нз яиц, которые привезли из Африки. Я часто задумывался над тем, почему в зоопарке птицы не хотят доставить мне удовольствие и усесться на спину какому-нибудь крупному животному? Может, они чураются зебр, антилоп и носорогов потому, что в зоопарке мало мух и прочих насекомых? А может, потому, что этих птиц хорошо кормят? Раненые буйволы ведут себя иначе, чем другие животные. Например, слон, раненый в голову, пускается наутек. Буйвол же бьется до последнего, пока не рухнет мертвым. Кафрские буйволы трогательно помогают друг другу в беде. Даже видавших виды охотников трогает, как буйволы стараются помочь подстреленному собрату. Они подталкивают упавшего носами под бока, пытаются его подпирать сзади. Если это не удается и раненый буйвол лежит на земле, они часами не дают охотнику подойти к жертве. В дикой, редко посещаемой местности бывает, что осиротевший теленок кафрского буйвола увязывается за машиной или идущим человеком, плачет и сосет протянутую ему руку. Люди, любящие животных, часто выкармливали найденышей разведенным порошковым нли коровьим молоком. Однако, повзрослев, в полуторагодовалом возрасте, приемыши, как правило, становятся агрессивными, и с ними невозможно справиться. Однажды выросший в неволе кафрский бычок развалил забор загона и напал иа домашних коров, вспоров двум из них брюхо, а третью так отделал своими рогами, что иа нее было страшно смотреть. При этом к людям буйвол остался по-прежнему приветливым. В некотором отдалении кружили грифы. Мы поехали туда и нашли остатки мертвого буйвола, собственно говоря, только кожу да кости. сЧума скота», — сказал Маринос. На душе у меня стало торжественно. Я ведь ветеринар, а это была первая жертва чумы, которую я увидел собственными глазами! Чума скота — классическая, внушающая священный ужас эпизоотия, признаки которой евронейский нли американский ветеринар изучает только по книжкам и картинкам. Именно из-за нее двести лет назад в Европе начали создавать специальные учебные заведения для ветеринаров. Каждый раз, когда в Европе начиналась какая-нибудь заварушка, когда Карл Великий или еще кто-нибудь затевал войну, тут она и появлялась, эта чума. Только в Германии за XVIII столетие погибло тридцать миллионов голов скота. Англии, благодаря островному положению, удалось сто двадцать лет продержаться вне опасности, но потом из Финляндии корабль привез нескольких больных коров на лондонский рынок, и за полтора года на островах пало пятьсот тысяч голов рогатого скота... 117
Африка была свободна от этой напасти. Но в 1840 году, а затем и в 1863 году затаскивали заразу из Малой Азии в Египет. Во время более поздней эпизоотии 1883 года «чумная смерть» перекинулась от египетских верблюдов на местных тщедушных коровенок, с горбом между лопаток, как у зебу Потом и они ей надоели, и пошла эта смерть косить налево и направо обитателей степей и саванн, благо их тогда еще было великое множество. Первыми залихорадили гну, они дрожали, шатались, падали и, мучимые жаждой, бежали к воде. А когда пришедшие туда же газели, риббоки или импалы соприкасались со слюной больных гну, чума через трн-четыре дня распространялась н средн них, а еще через несколько дней они были мертвы. Кафрские буйволы, которые обычно не обращают внимания на людей, в чумной горячке становились чересчур агрессивными. Люди, которые, ни о чем не подозревая, шлн своей дорогой, вынуждены были спасаться бегством. Кафрские буйволы, мучимые недугом, срывали дурное настроение и на диких животных. А вот у львов, грифов, гиен и гненовых собак наступала райская жизнь: повсюду соблазнительно пахло падалью, и куда только ни глянь, шатались беспомощные фигуры, догнать их не составляло труда. Но хищным животным, размножившимся сверх всякой меры от неожиданного изобилия пищи, угрожала более печальная судьба, чем копытным: им предстояло медленно умирать голодной смертью после того, как степь опустеет... Прошло около десяти лет, пока эпизоотия через весь материк добралась до Южной Африки. И вот тогда-то исполнилась юношеская мечта одного великого ученого. В школе Роберт Кох мечтал стать путешественником и открывателем новых земель. Став студентом-медиком, мечтал занять место судового врача н объехать дальние моря и океаны. Однако невеста вымолила у него обещание не уезжать. Вот и случилось, что талантливый врач лечил в померанских деревнях скарлатину и корь, помогал появляться на свет деревенским ребятишкам, а дома в задней комнате, чтобы никому не мешать, при свете керосиновой 118 лампы ставил опыты с мышами, зараженными сибирской язвой. И как раз эти опыты в тиши деревенского дома и стали началом блистательных научных открытий. А когда выделения возбудителя сибирской язвы и туберкулезной палочки принесло Коху мировую известность, бактериология все-таки привела его в страны детской мечты. В Египте он выявил возбудителя холеры, в Индии затушил очаги начинавшейся эпидемии чумы, а в 1896 году направился в Южную Африку, чтобы выйти один на один против чумы скота. Один, невзрачного вида человек— против чумы. 1 декабря 1896 года на ферме в Кимберли он основал штаб-квартиру. В докладах правительству Капской провинции, опубликованных в тоненькой пожелтевшей от времени книжечке, лежащей сейчас передо мной, он пишет и про одолженный где-то холодильник, и про отапливаемый керосином шкаф для размножения культуры бактерий, и про канатную дорогу от скотного двора на ближайший холм. Там был вырыт ров, на краю которого построили сарай, где можно было вскрывать павших животных. Затем их туши, по распоряжению Коха, сбрасывали в ров и сверху присыпали землей и известью. Не прошло и четырех месяцев, как могущество эпизоотии было сломлено. Кох начал с того, что перепроверил культуры бактерий, которые правительственный врач считал возбудителями чумы скота. Кох привил их здоровым коровам, и те не заболели. Но ведь могло статься, что именно подопытные животные случайно переболели чумой и стали невосприимчивыми к возбудителю. Поэтому Кох спустя восемь дней ввел им кровь скота, больного чумой, и, смотрите-ка, какая перемена: через четыре дня коров стало лихорадить, а еще через четыре дня — смерть. Когда в трех комнатах фермы, затерянной на краю земли, разрабатывался состав сыворотки для прививок, Кох получил телеграмму из Бомбея. Там бушевала чума человеческая, а не скота. Бубонная чума косила налево и направо сотни тысяч людей. Кох прибыл в Бомбей, когда его заместитель, приехавший из Берлина, главную часть работы уже сделал. Успешно завершив дела, «Комиссия по борьбе с чумой» смогла отбыть па родину.
Кох же вернулся назад, в Африку. Там его ассистент доктор Колшток приступил к способу «двойной прививки». Дело заключалось в следующем: еще зимой Роберт Кох пришел к выводу, что если здоровым животным вводить под кожу вытяжку из желчи больных, то это почти полгода предохраняет их от заражения чумой. А желчи у чумных животных более чем достаточно — по непонятным причинам желчный пузырь у них противоестественно раздут. Поэтому в прежние времена чуму скота называли «большая желчь». Так вот, если инъецированным желчью животным ввести еще немного крови чумного скота, то есть заразить их чумой, они не заболевают, потому что введенная желчь на какое-то время их предохраняет. А к тому времени, когда действие желчи пройдет, у животного уже вырабатываются антитела, способные подавить инфекцию, и оно иа долгие годы, обычно на всю жизнь, спасено от чумы. В июне 1897 года Колшток начал делать «двойные прививки», а в ноябре вспышка чумы скота в бывшей Капской провинции угасла. Три четверти поголовья скота были спасены. Благодатные плоды короткой поездки Роберта Коха в Южную Африку почувствовали все страны мира. Потому что стало ясно, как животные заражают друг друга и как эпизоотия распространяется дальше. Ныне научились загораживать ей путь привитыми, невосприимчивыми к инфекции животными, и чума скота, наводившая когда- то ужас, ликвидирована в Европе, Америке и во многих странах Азии. Однако в Африке кое-где тлеют ее очаги. Правда, чума уже не иосит характера повальной эпизоотии — потому, что нынешние поколения животных унаследовали противоядие против нее, и потому, что дикие животные во многих областях Африки истреблены, а в других стали малочислеиией. А вот если хоть один-единственный раз затащат инфекцию чумы скота в Европу — это будет нечто ужасное. Когда по неосторожности ее несколько десятилетий назад завезли в Голландию, повальный мор удалось предотвратить, только уничтожив в округе все поголовье скота, включая ценнейших производителей. Именно поэтому так сложно доставлять из Африки в европейские и американские зоопарки животных, восприимчивых к чумной инфекции: животных приходится неделями держать в карантине. В особо опасные времена требуют, чтобы скот, вывезенный немцами из внутренних земель Африки, месяцами выдерживался иа баржах, стоящих иа якоре в устье Эльбы, вдали от берега. Кроме этого, между двумя африканскими коровами привязывают одну немецкую, да еще подмешивают ей в корм немного навоза от чужестранцев, чтобы у коровы были самые благоприятные условия для заражения чумой, если возбудитель все же где-то прячется в этих, на вид совершенно здоровых импортных коровах! Недавно цюрихский зоопарк начал судебный процесс против главного чиновника швейцарской ветеринарной службы. Чиновник якобы разослал распоряжение, запрещающее выгружать в европейских портах жирафов, следующих из Восточной Африки. Капитану корабля ничего не оставалось, как застрелить и выбросить за борт здоровых животных — иначе ему не давали разрешения войти в порт. А я, безумец, собираюсь вывезти отсюда в ФРГ окапи, которого в Европе еще никто не видел, собираюсь вывезти и других восприимчивых к чуме животных для зоопарка и зафрахтовал для этого дорогостоящий самолет — и вот стою, шевеля ногой останки павшего от чумы буйвола! У меня дыхание перехватило. Правда, этот труп давно безопасен — возбудитель чумы скота быстро но- 1ибает при гниении мяса и не может жить ни в земле, ни на солнцепеке. К тому же нас от Европы отделяют тысячи километров Но кто окажется проворней — мы или чума? Разрешат ли мне и смогу ли я взять на себя ответственность привезти животных из этих мест в самое сердце Европы? Сокращенный перевод Е. А. ГЕЕВСКОЙ 119
&. r-/ * Про чуму собак Под названием чумы фигурируют несколько разных болезней. Общее у них то, что они чрезвычайно опасны. Собак губит чума плотоядных, которая ничем не грозит коровам ипи, например, козам. Рогатый скот страдает от бопезни, которую так и именуют— чума рогатого скота. Птицы же умирают от чумы птиц. Для человека все эти забопевания не опасны — людей губит чума, разносимая грызунами. Но не об этом у нас тут речь. Чумой болеют собаки лю- по
бой породы и пюбого возраста. Беда начинается с тривиального повышения температуры и конъюнктивита. Потом воспаляются слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. На коже появляется сыпь. Затем следуют опасные поражения центральной нервной системы, сердца, легких, почек... Статистика печальна — чума губит 80 из ста заболевших собак. В старинных источниках родиной собачьей чумы считают Азию или Перу. Так что трудно сказать, откуда болезнь попапа в Европу. Во всяком случае, европейские собаки начали бопеть чумой недавно — в середине XVIII века. Сперва болезнь косила собак в Германии A746 год), затем в Ангпии A760 год), а в 1763 году — во Франции. В Россию чума была завезена в 1770 году. Как только ее здесь не называпи: повальная бопезнь, одурь, собачья болезнь, злокачественный насморк, катаррапьная лихорадка, тиф, тифид, инфлюенца. В 1905 году француз Карре открыл возбудителя чумы плотоядных — фильтрующийся вирус, поэтому чума носит еще одно название — болезнь Карре. ЗАРАЖЕНИЕ В природе вирус чумы невероятно устойчив: не теряет своей зловредной способности, пребывая 9 месяцев на холоде в высушенном состоянии. При температуре 40— 45° вирус гибнет лишь через две недели, зато кипячение убивает его за минуту. Увы, окружающую среду не прокипятишь. Поэтому прибегают к двухпроцентной эмульсии Зизола и креолина ипи однопроцентному аствору формалина, а также хлорноизвесг- ковому мопоку. Чумой болеют норки, песцы, соболя, лисицы. Разносчиками чумы могут быть еще и кошки, и птицы, и грызуны. В самое последнее время появипись сведения, будто переносчиками страшного для собак вируса могут быть даже насекомые, паразитирующие на собачьей коже. К чуме восприимчивы собаки всех возрастов, однако чаще страдают щенки в возрасте от трех месяцев до года: устойчивость щенков-сосунков объясняется пассивным иммунитетом, приобретаемым вместе с молоком матери. Щенки переболевших чумой матерей еще более стойки к заболеванию, потому что унаследовали противочумные антитепа. Больная собака набита вирусами: они есть в крови, селезенке, жидкостях грудной и брюшной полостей, в головном и спинном мозгу. В окружающую среду вирус попадает вместе с испражнениями, слезами и даже с кожной перхотью. Чтобы заболеть, собаке вовсе не надо встретиться с вирусом на улице. Его может принести в дом хозяин на подошвах ботинок или одежде. Вирус можно и просто вдохнуть. Больные собаки, кашляя ипи лая, выбрасывают миллионы вирусов вместе с мельчайшими капельками слюны. Эти опасные капельки могут летать в помещении несколько часов. Об этом не следует забывать во время приема в ветеринарных лечебницах. Обжигание газовой горелкой стола для осмотра животных — всего лишь полумера. Необходимо еще включение мощных бактерицидных ламп, смена халатов ветеринаров, обработка инструментария и стерилизация пола... Вспышки собачьей чумы чаще всего бывают весной и осенью. Но мнение о том, будто заболеванию способствует переохлаждение собак, неверно: простуда впечет за собой пишь более тяжелое течение чумы. Одно из тяжких ранних поспедствий хозяйничания чумного вируса — подавление защитных сил собачьего организма. Это открывает дорогу болезнетворным микробам — пневмококку, стрептококку, стафилококку и прочим. От них особенно часто страдают органы дыхания, сер," ке, нервная система и желудочно-кишечнь.', тракт. КАРТИНА БОЛЕЗНИ С момента заражения собаки до первых проявлений заболевания проходит от двух дней до трех недель. Атака вируса начинается с то-то, что он впрыскивает в клетку свою нуклеиновую кислоту. Клетка утрачивает самостоятельность: попав под команду вируса, точнее, его нуклеиновой кислоты, начинает выполнять ее команды и вырабатывает вещества, необходимые для быстрого изготовления составных частей виру- Ui
са. Через несколько часов из больной клетки выходит полк активных, высокозаразных вирусов чумы, и каждый из них продолжает свое черное дело. Рано ипи поздно защитные силы собачьего организма не выдерживают напора вируса, и появляются первые признаки болезни. При сверхостром течении чумы у собаки внезапно вспыхивает лихорадка. Собака угнетена, миска с кормом ее совсем не привлекает. Пес старается спрятаться в темный угол, под мебель. Глаза гноятся. Лапы корежат судороги. На второй или третий день наступает смерть. Противоположное — легкое течение болезни называют абортивным. Так болеют собаки, ранее получившие противочумную прививку, но не выработавшие по какой- либо причине стойкого иммунитета. У таких собак немного поднимается температура C9,7—40е). Собаки не играют, вяло реагируют на зов. При осмотре видно лишь воспаление слизистых обопочек верхних дыхательных путей. Через 2—3 суток наступает выздоровление из-за быстрой выработки противочумных антител. Самая же распространенная картина чумы такова. Собака быстро утомляется, шерсть делается матовой, теряет блеск, взъерошена. Даже косточки и прочие лакомства пес берет неохотно. Температура тела в прямой кишке около 40°. Из покрасневших слизистых оболочек глаз, носа выделяется серозногнойный секрет. Вирус чумы плотоядных. Уяепичение ■ 70 тысяч р*э Все это тянется несколько дней, пока состояние собаки не улучшается. Однако за мнимым выздоровлением обычно следует новый подъем температуры с четким проявлением клинической картины чумы. Температура стойко держится выше 40°С. Собака сильно угнетена, не ест. Обильные выделения из глаз и носа образуют корочки и комочки. Конъюнктива и роговица глаза воспаляются, что приводит к помутнению роговицы, ее изъязвлению. Собака чихает, чешет лапами нос, трется мордой о предметы, стараясь как-то освободить нос от скопившегося секрета. Дыхание затруднено, слышен характерный звук «заложенного носа». Собака часто дышит ртом и щеки у нее раздуваются. Дыхание учащается: 60—80 раз вместо 14—24 в минуту. Лай становится хриплым, появляется кашель. Живот собаки напряжен, при его ощупывании она стонет. На коже живота, внутренней поверхности бедер, около глаз и рта обычно вспухают мелкие пузырьки, наполненные желтовато-зеленоватым секретом. Пузырьки лопаются, подсыхают и на коже остаются светлые пятнышки. Начинают выпадать волосы, в них очень много пврхоти. Кожа приобретает специфический запах. Мякиши на лапах трескаются. В тяжелых случаях отекают живот, конечности, подгрудок из-за нарушения сердечно-сосудистой деятельности, легочной недостаточности и поражения печени и почек. Еще хуже обстоит дело, еспи вирус чумы из общего круга кровообращения попадает в спинной и головной мозг животного, где размножается и накапливается. Такое чаще бывает у молодых собак. Они не только не реагируют на зов, но и не узнают владельца. Собака может ослепнуть; начинается паралич конечностей... Бывают и эпилептические припадки: судороги, г1рикусывание языка, выделение пены из пасти. Припадки могут быть днем и ночью; их длительность от 30 секунд до 5 минут. Одни собаки после припадков безучастно лежат, другие стараются куда-то бежать, натыкаются на мебель, падают, жадно хватают еду. Выздоровление таких собак — редчайший случай. Обычно через 10—15 дней — смерть. При чуме страдает не только централь- 122
ная, но и периферическая нервная система. Наиболее явное проявление этого — подергивание мышц головы, конечностей, туловища. Эти подергивания так и называют— чумной тик. ЛЕЧЕНИЕ Набор химиотерапевтических противовирусных средств еще не богат. Более того, веществ, воздействующих непосредственно на вирус чумы и не вредящих организму собаки, еще не создано. Как правило, клетки собачьего тела более чувствительны к препаратам, нежели вирусы. Однако лекарства, и неплохие, есть: противочумная сыворотка и гипериммунный гамма-глобулин, полученные от собак, переболевших чумой. Если гипериммунный гамма-глобулин вам раздобыть не удастся, воспользуйтесь обычным противокоревым гамма-глобулином, которым печат детей. Эти препараты вводят в дозах, зависящих от веса собаки и тяжести болезни. Наилучший эффект они дают, если их используют в начале заболевания. К удивлению, бытуют и маловразумительные способы лечения чумы серой или переливанием собственной крови животного из вены в мышцу. Уповая на мнимый эффект, владелец собаки теряет драгоценное время, когда есть действенный способ переливания крови— от собак, ранее переболевших чумой: в их крови спасительные антитела. Ясно, что схема вливаний назначается врачом. С недавних пор на кафедре эпизоотологии Московской ветеринарной академии им. К. И. Скрябина при лечении чумы собак используют кокарбоксилазу. Терапевтический эффект объясняется благоприятным влиянием на обмен веществ. 'Вообще специфика лечения чумы зависит от формы и тяжести заболевания. Несмотря на то что антибиотики и сульфаниламиды на вирус собачьей чумы никак не влияют, их применение оправданно — это палочка- выручалочка от бактериальной инфекции. Тут нужно помнить, что если начато лечение каким-либо препаратом, следует провести курс полностью и обязательно в дозах, предписанных ветеринарным врачом. К сожалению, иногда владельцы больных собак, да и ветеринары после снижения температуры прекращают лечение. Однако временное понижение температуры тела больного животного не означает выздоровления. Поэтому несмотря на нормальную температуру нужно еще 3—4 дня пичкать собаку препаратом. Ни в коем случае нельзя самостоятельно уменьшать дозу лекарства. Увы, владельцы больного животного часто проявляют настороженность к назначению антибиотиков в столь больших, по их мнению, дозах. Соглашаясь с ветеринаром в необходимости лечения, они самостоятельно занижают дозы, нанося собаке порой непоправимый вред. Конечно, и ветеринарный врач, предписывая лекарства, не должен забывать об эффективных дозах, которые копебпются в зависимости от веса собаки. И конечно же, не следует давать антибиотики более 15 дней, чтобы не вызвать дополнительные осложнения. Собаке, заболевшей чумой, могут помочь и общеукрепляющие средства: внутривенные или подкожные инъекции глюкозы, уротропина, глюконата кальция. Витамины для лечения чумы тоже очень нужны, в особенности В[, В2, В6, В|2, Е, С и PP. Их можно скармливать собаке в виде драже или делать инъекции. Если начинается инфекционная аллергия, то ветеринарный врач может посоветовать прибегнуть к небольшим дозам ко рти ко стероидов или к димедролу, супрастину, хлористому кальцию с молоком. При лечении собачьей чумы могут пригодиться и средства, тонизирующие дыхательную и сердечную деятельность. Главное же, за чем нужно следить, — это неиропарапитические осложнения: неврит, полиневрит, атрофический парез, паралич. Здесь необходимы препараты стрихнина, прозерина, дибазопа — они способствуют поднятию тонуса нервной системы. Неплохо действует и глутаминовая кислота и ме- тионин. А при невритах собаке обычно назначают анальгин ипи амидопирин. Но лучшее спасение от чумы — это своевременная прививка. Она гарантирует собаке по крайней мере год жизни. Ветеринарный врач А. Е. БАРАНОВ 123
О клее для полистирола На страницах «Химии и жизни» A975, № 11) тов. Н. Ф. Костыря из Киева предлагал клей для оргстекла, в котором в качестве растворителей применены хлороформ и серный эфир. При этом утверждалось, что, в отличие от дихлорэтана и четыреххлори- стого углерода, эти растворители не токсичны. Это не совсем верно. Хотя серный эфир действительно малотоксичен, он раздражает дыхательные пути и к тому же обладает наркотическим действием. Хлороформ — тоже наркотик, а на свету он способен разлагаться, выделяя хлористый водород и фосген. Серный эфир, к тому же, чрезвычайно огнеопасен. Так что рецептуру Н. Ф. Костыря вряд ли можно считать удачной. Токсичность и огнеопасность в большей или меньшей степени свойственны практически всем органическим растворителям. А большинство клеев для пластмасс, которые просто приготовить в домашних условиях, представляют собой растворы того или иного высокомолекулярного соединения в том или ином растворителе. Для склеивания деталей из полистирола можно применить раствор полистирола в толуоле или ксилоле. Но и эти растворители достаточно огнеопасны и токсичны. Можно использовать в качестве растворителей дихлорэтан и четы- реххлористый углерод. Тем самым частично устраняется огнеопасность, но не устраняется токсичность. Вероятно, наиболее удачной рецептурой клея для полистирола (и других пластмасс тоже) следует считать такую: 15% пенополи- стирола и 85% тетралина. Этот клей доступен и очень прост в изготовлении. В пенополистирол сейчас упаковывают многое, в частности, химреактивы при пересылке. Достать его — не проблема. Растворитель тетралин A,2,3,4-тетра- гидронафталин, С10Н12) тоже не дефицитен. Его выпускает в больших количествах Ангарский нефте- химкомбинат. Растворитель не летуч (температура кипения 206°С) и сравнительно не токсичен (ПДК тетралина в воздухе в 10 раз больше, чем дихлорэтана, и в 4 раза больше, чем толуола). Чтобы приготовить клей, пенополистирол измельчают и загружают в стеклянную посуду. Туда же заливают расчетное количество тетралина. Спустя 5—10 минут тетралин растворит полистирол, и клей готов к употреблению. Чтобы устранить присущий тетралину запах нафталина, в клей можно добавить какую-либо отдушку (в простейшем случае одеколон) из расчета 5—7 мл на литр клея. Работать с таким клеем тоже просто. Детали смазывают по месту склейки, спустя одну-две минуты соединяют их, а еще через десять минут клей схватывается настолько, что при испытании на разрыв полистирол ломается где угодно, но только не в месте склеивания. А. А. ЛЕСЮИС, Харьков Еще о чае В статье «Приглашение к столу» («Химия и жизнь», 1974, № 12) автор пишет: «Еще русский путешественник XVII в. Спафарий с удивлением отмечал... что о Пекине воду для чая продают на рынке за довольно- таки высокую цену... Мягкую воду привозили в Пекин из отдаленных районов». Тут пибо. Спафарий, либо автор чего-то ие поняли. Не только в Пекине, но и во всем Китае — Северном, Центральном и Южном — всегда (гарантирую по 1947 год1) и практически во всех городах продавали кипяток, будь то для чая, для питья или для ванны, и существовали специальные кипятильни, торговавшие только кипятком. У китайских крестьян считалось неприличным дать кому-либо сырой воды, а не кипятка. Причины же таковы: чистая питьевая вода в Китае довольна редка, так как почти все реки там желтые от лёсса или ила; в городах (особенно старых) вода к тому же грязная. Колодцы в Китае возможны далеко не везде; кроме того, из-за широко распространенного во всем Китае способа «сухого» и «мокрого» удобрения почвы человеческими фекалиями, все воды (за исключением горных) почти всегда заражены и пить сырую воду нельзя. Вот в чем причина, а не в том, что воду импортировали в Пекин специально для чая. Способы заварки чая в разных странах различаются не только деталями, как считает автор статьи. Англичане, например, не заваривают, а кипятят чай и пьют почти черный его отвар; китайцы заваривают чай в большом фарфоровом чайнике и пьют его, ие разбавляя кипятком; русские заваривают чай в маленьком чайнике и для питья разбавляют кипятком в чашке— это лучше английского, но хуже китайского способа... Г. И. ГАЛЕВИ, Новотроицк Оренбургской обл. 124
Короткие заметки Остерегайтесь хомячков! Название этой заметки, наверное, многих повергнет в изумление. Какой вред могут принести такие забавные, милые существа? Однако домашние хомячки действительно могут стать переносчиками тяжелой болезни, одного из видов менингита. Вирус, вызывающий это заболевание, был открыт в 1934 г. В естественных условиях его носителем являются серые мыши. Сами они переносят болезнь легко. Но выделяя вирус с мочой, они могут заразить и человека — такие случаи наблюдались среди жителей сельской местности и работников лабораторий, где разводят животных. А недавние исследования показали, что источником инфекции могут стать и хомячки (их заражают вирусом, по-видимому, те же мыши). Первым поднял тревогу вирусолог из Кельнского университета профессор Ак- керман, обнаруживший, что заболевание чаще встречается в тех семьях, где держат хомячков. Министр здравоохранения ФРГ даже предупреждал население об опасности. Болезнь, вызываемая вирусом, чаще всего проявляется в повышении температуры, недомогании и похожа иа обыкновенный грипп. Но иногда та же болезнь приобретает картину тяжелого острого менингита. Кроме того, есть серьезные опасения, что если женщина перенесет заболевание в период беременности, у ее ребенка могут появиться некоторые врожденные нарушения развития. Впрочем, из этого не следует, что все владельцы хомячков должны немедленно расстаться со своими маленькими друзьями. Если с того времени, как хомячок приобретен, прошло три месяца и ничего не случилось, он уже ие опасен: эксперименты показали, что за этот срок зверек полностью избавляется от вируса. И. ГРИНОВСКАЯ Черные дыры, белые дыры... На что похожа вселенная? На пульсирующий океан? На реку, вечно меняющую свои воды? В последние годы накапливается все больше аргументов в пользу «реки». Наиболее существенный из них — черные дыры, представляющие собой как бы бездонные колодцы, как бы устья, в которых вещество исчезает с наших глаз, изымается из дальнейшего обращения. Но если есть устье, то вроде бы должен быть и некий исток. И потому астрофизики, найдя — во всяком случае, теоретически — черные дыры, принялись искать их антиподы, белые дыры. И иашли — конечно, тоже теоретически. Правда, расчеты Я. Б. Зельдовича и И. Д. Новикова показали, что все белые дыры должны были взорваться около 20 миллиардов лет назад. Но есть и другие мнения. Например, недавно бомбейский физик Дж. Нарликар рассчитал, как должен был бы выглядеть спектр вещества, исторгаемого белой дырой. И у него получилось, что примерно так же, как выглядят спектры ядер галактик особого типа — галактик Сейферта. А еще Дж. Нарликар вычислил, во что же в конце концов должна была бы превратиться белая дыра, перестаЕшая фонтанировать. У него получилось, что на месте израсходовавшейся белой дыры должен остаться очень плотный сгусток вещества, по размеру сравнимый с нашей Землей, а по массе — с нашим Солнцем. В отличие от все еще гипотетических дыр такой «итоговый» сгусток — объект безусловно реальный. Это ие что иное, как белый карлик. Звезды подобного типа известны астрономам уже более полувека. Например, — спутник знаменитого Сириуса. ...Если господь бог и в самом деле смастерил белые и черные дыры, то теперь, чтобы замкнуть круговорот вещества во вселенной, ему остается всего-иавсего сообразить, каким бы способом черная дыра могла снова превратиться в белую...
Невроз у ребенка: семья или школа? Кто повинен в превышении нагрузки, ложащейся на слабые детские нервы, кто несет за это ответственность — родители или педагоги? Для серьезного ответа нужны массовые обследования и достоверная статистика. Неврозы детей и подростков обстоятельно изучали в Болгарии, в софийском Центре гигиены; отчет о работе напечатан в советском журнале «Гигиена и санитария» A975, № 10). Полагая, что невроз — заболевание, ничуть не менее распространенное, чем корь или скарлатина, болгарские специалисты подошли к исследованию с эпидемиологическими мерками. Они обследовали поголовно более 5500 детей, от детского сада до 11-го класса (а он в Болгарии — последний в средней школе). И в каждом случае не просто устанавливали факт болезни, но и анализировали ее причины. Вот некоторые результаты этого обследования. Неврозами болеют 6,8% дошкольников и 14,8% школьников. Если в нежном возрасте болезнь чаще всего вызывается наследственными причинами B8,6%), то иа школьниках сказывается в первую очередь неправильный подход родителей к воспитанию A9,7%), а также нервная обстановка в семье. Но чем взрослее становится школьник, тем меньшую роль (с точки зрения невропатолога) играет для него семья и тем большую — школа. Неврозами страдают менее 8% первоклашек и более 20% выпускников! Иными словами, когда растет нагрузка в школе, то увеличивается и вероятность невроза: умственное перенапряжение служит причиной почти каждого пятого случая. Констатируя факты, исследователи, к сожалению, ие дают конкретных советов (видимо, это дело других, педагогических изданий). И все же из статьи можно сделать практический вывод. Обследование показало, что мальчики, пока они ие пошли в школу, более ранимы, ио затем нервные расстройства все чаще и чаще возникают у девочек, и к концу учебы они го числу неврозов уверенно обгоняют мальчиков. Одним словом, берегите школьниц!
Пишут, что. ...найдены останки летающего птерозавра, имеющего размах крыльев 21 метр («Science News», 1975, т. 107, № 11, с. 166)... ...ацетальдегид, образующийся при окислении алкоголя, поражает митохондрии печени («Science News», 1975, т. 108, № 13, с. 203)... ...попытки людей в возрасте около 65 лет, куривших всю жизнь, бросить эту вредную привычку могут отрицательно сказываться на их здоровье («Medical Tribune and Medical News», 1975, т. 16, № 36, с. 9)... ...если брожение сусла происходит в присутствии кислорода, вкус пива улучшается («New Scientist», 1975, т. 68, № 974, с. 974)... ...разработай метод диагностики аппендицита при беременности («Medical News», 1975, т. 7, № 39, с. 1)... ...чем больше человек удовлетворен работой, тем меньше у него стрессовых симптомов («Management Today», 1975, октябрь, с. 51)... ...в семьях, где родители много курят, дети подвергаются большему риску внезапной гибели, чем в некурящих семьях («Medical Tribune and Medical News», 1975, т. 16, № 37, с. 8)... ...пожилые люди, которые при хорошем достатке ведут бездеятельный образ жизни, подвержены быстрому старению («Medical News», 1975, т. 7, № 40, с. 7)... Трапеза по-старинке Когда наступает время обеда, каждый (или почти каждый) становится консерватором. Мы предпочитаем есть то, чем кормила нас в детстве мама, что опробовано и одобрено многими поколениями. Узбеки восхваляют плов, белорусы — картофель, украинцы — борщ с пампушками. И в этой привязанности к традиционному питанию есть, как правило, разумная сторона, ей можно найти физиологическое и биохимическое объяснение. Отчего южане питают пристрастие к сыру? Да от того, что это, пожалуй, единственный молочный,/ продукт (если не считать консервов), который может долго храниться и в теплую погоду. Почему индийцы употребляют так много пряностей? Вероятно, потому, что в их климате велика опасность желудочных заболеваний, а пряности служат ие только вкусовым, но также консервирующим и дезинфицирующим средством. Впрочем, об этом читатель, может быть, уже слышал. Тогда еще одни пример, основанный на новом исследовании. Оно проведено в Армянском НИИ виноградарства, виноделия и плодоводства, а результаты напечатаны в журнале «Вопросы питания», 1975, № 6. Армения относится к числу районов, в которых заболевание зобом должно встречаться часто: содержание иода в воде здесь очень мало, оно колеблется от 1 до 2 мкг на литр. Тем ие менее зобом в Армении болеют немногие, хотя в других краях. где иода в воде примерно столько же, это заболевание распространено. В чем же причина? Исследователи стали изучать традиционные продукты питания. В частности, они проанализировали местные сорта абрикосов, персиков и винограда иа содержание иода. В расчете на 100 г сухого вещества иода оказалось предостаточно — от 30 до 75 мкг. Однако свежие фрукты бывают летом и осенью, а если варить их иа зиму, то значительная часть иода теряется. Все так и есть, но в том-то и дело, что в Армении существует традиция подавать к столу овощи, зелень и фрукты круглый год: летом свежие, а зимой сушеные. При сушке же иод остается в плодах. Вот п выходит .что консерватизм в питании оберегает люден от тяжелой болезни. О. ОЛЬГИН 127
С. ГЛАЗМАН, Минск: Упомянутый в журнале препарат омелен из листьев белой омелы сейчас не выпускается, искать его в аптеках бесполезно. А. АРСЕНТЬЕВУ, Кустаиайская обл.: Для домашних опытов приспособьте вместо пробирок пенициллиновые флакончики и стеклянные тубы из-под лекарств, только не грейте их на голом пламени — лопнут. И. К. ШИКАНОВУ, Северодвинск: Резина, как и все на свете, стареет, увы, необратимо, и трещин на лодке вам не устранить; совет на будущее — не держите лодку на солнце. К- М-КУ, Краснодарский край: Вас попросили подготовить доклад по истории химии, а вы решили перепоручить это дело редакции? A. К. ПОЛИЩУКУ. гор. Львов: Трубки и папиросы действительно не так вредны для легких, как сигареты (даже с фильтром), поскольку дым охлаждается в мундштуке и часть вредных веществ остается на холодных стенках. К ЛЕСЕВОЙ, Минск: Не смешивайте чернила «Радуга» разных цветов — только ручку засорите. Л. И. ВАСИЛЕНКО, Полтавская обл.: «Восстановителя для волос» выпускают столько же, сколько и прежде, да вот спрос на него вырос: естественность, говорят в моде... М. СЕМЕНОВУ, Ульяновск: Самые мягкие карандаши маркированы 7М, самые твердые — ТТ. B. X. КЕРТАНОВУ, гор. Нарткала Кабардино-Балкарской АССР. Лимонная кислота из ломтика лимона вступает в реакцию с красящим пигментом, и чай светлеет; на кофеин лимон не действует. НИКОНОВУ, Ногинск: Вы неточно указали свой адрес, отправленное вам письмо вернулось в редакцию. Б. М. НЕБОГАТИКОВУ, Казань: Объявления принимаем только от организаций, отдельные граждане пишут нам статьи и заметки. A. К.> Днепропетровск: У нас в редакции никто не знает, как нанести оксидную пленку на сталь 2ХВ, но специалистам по гальванике, проживающим в Днепропетровске, это наверняка известно. B. Н. АЛЕКСЕЕВУ, Волгоград: Чеснок полезен — вы правы, чеснок дурно пахнет — вы опять правы; есть или не есть — вот в чем вопрос... Редакционная коллегия: 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 редактооа), 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), В. К. Черникова Номер оформили художники: А. В. Астрин, Г. Ш. Басыров, Р. Г. Бикмухаметова, Ю. А. Ващенко, М. М. Златковский, Н. В. Маркова, Е. П. Суматохин АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва, Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20 и 135-52-29 Корректоры Г. Н. Нелидова, Л. С. Зенович T-076I6. Подп. е печать 30/111 1976 г. Сдано в набор 16/11 1976 г. Бум. л. 4. Усл. печ. л. 10,4. Уч.-изд. л. 12.3. Бумага 70Х lOO'/ie Тираж 275 000 экз. Цена 40 кол. Заказ 375 Чеховский полиграфический комбинат Союэполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, г. Чехов, Московской области £) Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1976 г.
Зачем клещу автомобиль? Собственно говоря, крошечным, меньше миллиметра существам, о которых у нас речь, не нужна ни шикарная «Волга», ни скромный «Запорожец». Да и вряд ли они различают марки машин — у четырехногих почковых клещей, или, как их еще называют, эриофиид, нет глаз. И все-таки этим созданиям, в особенности в мае, до зарезу нужен транспорт, чтобы переехать на новое место жительства. Ибо сами эриофииды к путешествиям не приспособлены. Максимум что они могут — это, вылезши из почек сирени, ивы или черной смородины, кое-как ковылять по побегу, время от времени голосуя на шоссе: прикрепившись к веточке хвостовой лопастью и растопырив тщедушные лапки, раскачиваться как маятник. Заинтересовавшиеся таким микроскопическим чудом бабочки, мухи, муравьи или майские жуки, вынуждены принять пассажира, который мигом прицепляется к их ногам или брюшку, переползает к голове и начинает бесцеремонно теребить руль — усики. Букашки-таракашки очумело трясут головой, чтобы сбросить нахала. Если это не удается, пускаются наутек. Почковым клещам только тбго и надо. Но вот беда, сев на первый попавшийся транспорт, они то и дело терпят катастрофу: сиреневый почковый клещ может питаться лишь соками сирени, а однообразное меню черносмородинного клеща ясно из его названия. Ф. Швандеров, энтомолог из города Горького, проследил за поездками 234 крохотных путешественников и увидел, что три четверти сиреневых клещей сели не в свои сани, то есть прицепились к насекомым, попавшим на куст случайно. А вот черносмородинные клещи умнее — более половины их оседлали букашек, обычно живущих возле смородины. Отсюда недалеко до вывода: почковым клещам следует пользоваться чем-то вроде маршрутного такси.
Издательство «Наука» Цена 40 коп. Индекс 71050 «Храм уединенного размышления». Вы, наверное, помните беседку с такой надписью — одну из маниловских затей, опн- санньгх Гоголем. А между прочим, последние научные данные свидетельствуют, что не такая уж пустая это была затея. В (наш бурный век предаться уединенному размышлению удается не всегда, а жаль: оно, оказывается, исключительно полезно. Как показывают психологические эксперименты, если поместить человека в условия полной *, г,, изоляции и при этом свести до мин им ум а** щ зрительные и слуховые «раздражения, он становится более чувствительным к свету и звукам. У него обостряется осязание и возрастает способность к решению различных задач. Меняется и его дальнейшее поведение, причем меняется в лучшую, желательную для него сторону. Таким способом можно даже бросить курить, правда, только в том случае, если действительно этого хочешь. Вот результаты эксперимента, проведенного американскими психологами. 36 заядлых курильщиков, которые хотели, но не могли покончить с куревом, были подвергнуты 24-часовой изоляции с ограничением зрительных и слуховых раздражений; других 36 человек оставили на свободе — для контроля. Уединенное размышление помогло, и очень заметно: даже два года спустя испытуемые из первой группы выкуривали в день в среднем на 55% меньше сигарет, чем до эксперимента, а из тшнтрольной — всего на 18%. Интересно м другое. В каждой группе половине испытуемых время от времени давали прослушать лекцию о вреде курения, записанную на пленку. И представьте себе, на результатах это не сказалось никак: хоть убеждай, хоть не убеждай... **&/*'<'* •■rprJto^